高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 1 钠及其重要化合物课件.ppt

第三章金属及其化合物第一节钠及其重要化合物 考点一钠的化学性质 核心知识通关 1 钠的物理性质 低 小 大 2 钠的化学性质与原子结构的关系 3 钠的化学性质 1 完成上述标号反应的化学方程式 4na o22na2o 2na o2na2o2 2na 2h2o 2naoh h2 2na cl22nacl 2 钠与盐溶液的反应 如na投入cuso4溶液中 反应的离子方程式为 2na 2h2o cu2 2na cu oh 2 h2 3 钠与含有酚酞的水反应的现象及解释 小 低 放热 碱 naoh 4 钠的制取 保存和用途 1 制取 化学方程式为 2 保存 密封保存 通常保存在石蜡油或 中 2nacl 熔融 2na cl2 煤油 3 用途 钠 钾合金 液态 可用于原子反应堆的 作强还原剂 将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来 如4na ticl4ti 4nacl 用作电光源 制作高压钠灯 导热剂 特别提醒 1 考虑钠与酸 碱 盐的水溶液反应时 要注意na与水反应的同时 生成的naoh还可能继续与部分溶质反应 2 对钠与酸反应的计算问题 勿忽略na若过量还可与h2o反应 方法规律 钠与可溶性盐溶液反应的思维流程 高考模拟精练 1 下列说法中正确的是 a 2015 广东高考 t10a 23gna与足量h2o反应完全后可生成na个h2分子b 2012 北京高考 t7a 切开的金属钠暴露在空气中 光亮表面逐渐变暗 原因是发生2na o2 na2o2 c 2013 安徽高考 t12b 工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气d 2013 广东高考 t23c 将一小块na放入无水乙醇中 产生气泡 所以na能置换出醇羟基中的氢 解析 选d 2na 2h2o 2naoh h2 故23gna 1mol 与足量h2o反应完全后可生成0 5na个h2分子 a错误 金属钠在空气中常温下变为na2o 加热时变为na2o2 b错误 要得到钠和氯气需要电解熔融的nacl 电解氯化钠溶液得到naoh h2 cl2 c错误 na放入无水乙醇中 会与活泼性较强的羟基反应 置换出氢 d正确 2 2016 石家庄模拟 有关钠的叙述正确的是 a 2 3g钠与97 7g水反应后 溶液中溶质的质量分数等于4 b 钠跟cuso4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑 这是析出了金属铜 c 将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后 溶液中含有两种溶质d 钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样 解析 选c 根据反应方程式 2 3g钠与水反应生成4 0gnaoh 放出0 1g氢气 溶液的质量为99 9g 所以naoh的质量分数大于4 a错误 选项b na与h2o反应生成naoh naoh再与cu2 反应生成cu oh 2 因na与h2o发生的反应是放热反应 可导致生成的cu oh 2表面部分分解为cuo 黑色 而非cu 选项c 金属钠与h2o 反应得到naoh溶液 通入适量的cl2与naoh反应生成nacl naclo 所以溶液中含有两种溶质 选项d na在空气中缓慢氧化生成na2o 钠在空气中点燃或加热时生成淡黄色固体na2o2 3 2016 咸阳模拟 在蒸发皿中放一小块钠 加热至熔化时 用玻璃棒蘸取少量无水cuso4与熔化的钠接触 瞬间产生耀眼的火花 同时有红色物质生成 下列说法中不正确的是 a 上述反应是置换反应b 上述反应是放热反应c 上述反应中无水cuso4表现了还原性d 加热且无水条件下 na可以与cuso4反应并生成cu 解析 选c 钠的化学性质很活泼 在加热熔融的条件下与无水cuso4反应可置换出铜 所以生成的红色物质为单质cu 其中cu2 被还原 表现了氧化性 所以a d对 c错 同时由反应条件接触瞬间产生耀眼的火花 可推测该反应为放热反应 所以b对 加固训练 1 2016 韶关模拟 取一支大试管 加入20ml饱和澄清石灰水 1 6g cm 3 再加入5ml苯 0 87g cm 3 静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块 0 97g cm 3 下列实验现象中 能观察到的有 钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动 有气体产生 澄清石灰水变浑浊 钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动 钠停留在苯层不反应 钠块最后消失a b c d 解析 选b 根据题意 金属钠的密度小于饱和澄清石灰水 但大于苯 故将金属钠投入盛有饱和澄清石灰水和苯的大试管中 钠会处于二者的界面处 同时由于钠与水反应生成氢气 对金属钠产生推动作用 故金属钠在界面处可能做上下跳动 由于有naoh生成 并放出热量 ca oh 2的溶解度减小 故有ca oh 2析出 溶液变浑浊 2 把一小块金属钠放入下列溶液中 说法正确的是 a 放入饱和naoh溶液中 有氢气放出 恢复至室温后溶液的ph增大b 放入nacl溶液中 无现象c 放入fecl3溶液中 有氢气放出 有红褐色沉淀生成d 放入nh4no3溶液中 有无色无味气体放出 解析 选c a项错误 饱和naoh溶液中放入钠 钠与水反应消耗水且生成naoh 从而会有部分naoh晶体析出 同时生成氢气 由于溶液仍是饱和溶液 故溶液的ph不变 b项错误 钠与水反应生成氢气和naoh c项正确 钠与水反应生成的naoh与fecl3反应生成fe oh 3红褐色沉淀 d项错误 钠与水反应放热 生 成的naoh与反应生成nh3 h2o nh3 h2o部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出 故放出的气体有刺激性气味 考点二钠的氧化物 核心知识通关 氧化钠与过氧化钠的比较 白色固体 淡黄色固体 2 1 na2o h2o 2naoh na2o co2 na2co3 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 na2o 2hcl 2nacl h2o 特别提醒 1 na2o na2o2中阴 阳离子个数比均为1 2 2 na2o2与h2o co2的反应都是na2o2自身的氧化还原反应 在反应中h2o co2既不是氧化剂 也不是还原剂 3 当过氧化钠与h2o或co2反应时 1molna2o2转移的电子是1mol而不是2mol 典题技法归纳 下列说法正确的是 a 2014 大纲版全国卷 1molna2o2 固体中含离子总数为4nab 2014 全国卷 t9b 二氧化碳通过na2o2粉末反应后固体物质增重 c 2014 江苏高考 t2a 过氧化钠的电子式为 d 2016 青岛模拟 过氧化钠与二氧化硫反应的方程式为2na2o2 2so2 2na2so3 o2 典题剖析 解析 选b na2o2由na 和构成 故1molna2o2固体含有离子总数为3mol a选项错误 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 故二氧化碳通过na2o2粉末反应后固体物质质量增加 b选项正确 na2o2属于离子化合物 结构中存在非极性共价键 其电子式为故c选项错误 na2o2具有强氧化性 能将so2氧化 化学方程式为na2o2 so2 na2so4 故d选项错误 归纳总结 na2o2的性质1 从元素化合价角度分析na2o2的性质 2 na2o2强氧化性的 四个表现 1 na2o2与fecl2溶液的反应 能将fe2 氧化成fe3 得到fe oh 3沉淀 2 na2o2与氢硫酸的反应 能将h2s氧化成单质硫 3 na2o2与na2so3溶液的反应 能将氧化成 4 na2o2与品红溶液的反应 能使品红溶液褪色 3 有关na2o2计算的 3 角度从三个角度探究na2o2与h2o co2反应的计算 1 从气体体积角度 若co2和水蒸气的混合气体 或单一气体 通过足量na2o2 气体体积的减少量或原混合气体体积的即为生成氧气的量 2 从电子转移角度 na2o2不论是与co2还是与水蒸气反应 co2与h2o g 均既不是氧化剂也不是还原剂 反应的实质都是na2o2自身发生氧化还原反应 所以各有1molo2生成时 转移电子均为2mol 3 从固体质量角度 以1molna2o2为例 na2o2na2co3 na2o2 co 固体质量增加28gna2o22naoh na2o2 h2 固体质量增加2g 高考模拟精练 1 2016 贵阳模拟 在下列物质的溶液中分别加入一定量的na2o2固体 不会出现浑浊现象的是 a 饱和na2co3溶液b ca hco3 2稀溶液c na2so3稀溶液d 饱和cacl2溶液 解析 选c na2o2固体与水反应生成naoh和o2 a中溶液饱和 由于水被消耗导致析出碳酸钠晶体 b中碳酸氢钙与naoh溶液反应生成碳酸钙沉淀 c中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠 硫酸钠可溶于水 不会出现浑浊现象 d中naoh与cacl2反应生成的氢氧化钙微溶 故产生白色沉淀 2 2016 淄博模拟 一定量的na2o2与co2反应后的固体物质为41 8g 恰好与1l1mol l 1的稀盐酸完全反应 下列说法正确的是 a 41 8g固体物质为na2co3b 41 8g固体物质为0 1molna2co3和0 4molna2o2的混合物 c 41 8g固体物质为31 2gnahco3和10 6gna2co3的混合物d 一定量的na2o2为78g 解析 选b 如果41 8g固体全为na2co3 即0 39mol 则其不可能恰好与1l1mol l 1的稀盐酸完全反应 a错误 根据钠离子守恒 知b符合题意 na2o2与co2反应不可能生成碳酸氢钠 即c错误 根据钠离子守恒 可求出一定量的na2o2为0 5mol 即39g 所以d错误 3 2016 南昌模拟 下列说法正确的是 a na2o na2o2组成元素相同 与co2反应的产物也相同b 2na2o2 2h2o 4naoh o2 na2o2是氧化剂 h2o是还原剂c na2o2溶于水产生o2的离子方程式为na2o2 h2o 2na 2oh o2 d na2o2用作呼吸面具的供氧剂时氧元素既被氧化又被还原 解析 选d na2o与co2发生化合反应生成na2co3 na2o2与co2发生反应生成na2co3和氧气 产物不同 故a错误 na2o2与h2o反应产生氢氧化钠和氧气 na2o2既是氧化剂又是还原剂 故b错误 na2o2与h2o反应产生氢氧化钠和氧气 离子方程式应为2na2o2 2h2o 4na 4oh o2 故c错误 在呼吸面具中 na2o2与co2 发生反应生成na2co3和氧气 常作供氧剂 na2o2用作呼吸面具的供氧剂时氧元素既被氧化又被还原 故d正确 加固训练 1 2016 襄阳模拟 某溶液中含有五种离子 若向其中加入过氧化钠粉末充分反应后 溶液体积变化忽略不计 溶液中离子浓度保持不变的是 解析 选b na2o2粉末加入溶液中 因被氧化而减少 因有naoh生成 则与之反应生成使 na 均增加 减少 整个过程中只有浓度保持不变 正确选项为b 2 某固体物质只含有钠和氧两种元素 将它放在足量的水中产生两种气体 这两种气体又可以在一定条件下反应生成水 则原固体物质的组成是 a na2o2与na2ob na和naohc na2o2和nad na和na2o 解析 选c 各物质与水反应的产物为na2o2 h2o naoh o2 na2o h2o naoh na h2o naoh h2 naoh与水不发生反应 c项满足题意 3 过氧化钠具有强氧化性 遇木炭 铝粉等还原性物质时可燃烧 下列有关说法不正确的是 a na2o2与co2反应时 na2o2是氧化剂 co2是还原剂b 熔融过氧化钠时 不可使用石英坩埚c 过氧化钠与木炭 铝粉反应时 过氧化钠均表现出强氧化性d na2o na2o2组成元素相同 但与co2反应产物不相同 解析 选a na2o2与h2o co2反应时 都是na2o2自身发生的歧化反应 故a项错误 石英的主要成分是sio2 而na2o2能与sio2反应生成na2sio3 故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚 b项正确 na2o2具有强氧化性 而c al均具有还原性 故na2o2可与c al发生氧化还原反应 可将c氧化成co2 将al氧化成al2o3 所以c项正确 na2o2与co2反应产物除na2co3外还有o2 故d项正确 考点三碳酸钠和碳酸氢钠 核心知识通关 1 碳酸钠 写出上述序号所表示反应的化学方程式 na2co3 2hcl 2nacl co2 h2o na2co3 ca oh 2 caco3 2naoh na2co3 bacl2 baco3 2nacl 2 碳酸氢钠 写出上述序号 所表示反应的化学方程式 反应的离子方程式 ca oh 2过量 ca oh 2少量 nahco3 hcl nacl co2 h2o nahco3 naoh na2co3 h2o 2nahco3na2co3 co2 h2o 3 相互转化 na2co3nahco3 4 碳酸钠 碳酸氢钠与足量盐酸反应的四种图象的比较 1 向na2co3溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图1所示 图象特点 oa段 ab段消耗盐酸的体积相等 反应的离子方程式 oa段 ab段 2 向nahco3溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图2所示 图象特点 从o点开始即产生co2气体 反应的离子方程式 3 向等物质的量的na2co3 nahco3的混合溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图3所示 图象特点 oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积 反应的离子方程式 oa段 ab段 4 向naoh na2co3的混合物中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图4所示 设naoh na2co3的物质的量之比x y 1 1 其他比例时的图象略 图象特点 oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积 反应的离子方程式 oa段 ab段 h oh h2o 特别提醒 1 na2co3和盐酸可以用互滴法鉴别 但nahco3和盐酸不可以用互滴法鉴别 2 不能用ca oh 2或ba oh 2鉴别na2co3和nahco3 因为都能产生白色沉淀 典题技法归纳 考向1 na2co3与nahco3的鉴别 2016 株洲模拟 为鉴别k2co3和nahco3两种白色固体 有4位同学分别设计了下列四种不同的方法 其中不可行的是 a 分别加入1mol l 1的盐酸 看气泡产生的快慢b 分别取样在试管中加热 将可能产生的气体通入澄清石灰水中 观察有无白色浑浊c 分别取样配成溶液 滴加ba oh 2溶液 观察有无白色沉淀d 分别配成溶液 做焰色反应实验 观察火焰的颜色 解析 选c a项 因k2co3与盐酸反应分步进行 先生成碳酸氢钾 盐酸过量时才生成气体 故可行 b项 k2co3受热不分解 nahco3受热分解产生co2 故可行 c项 二者与ba oh 2溶液反应都产生白色沉淀baco3 故不可行 d项 钾的焰色反应为浅紫色 透过蓝色钴玻璃观察 钠的焰色反应为黄色 可行 考向2 na2co3 nahco3与酸反应图象 2016 岳阳模拟 分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100ml 再通入一定量的co2 随后分别各取20ml溶液 向其中逐滴滴入0 2mol l 1的盐酸 在标准状况下产生co2的体积 y轴 与所加入盐酸的体积 x轴 的关系如下图 分a b两种情况 1 在a情况下 溶质是 填化学式 其物质的量之比为 2 在b情况下 溶质是 填化学式 其物质的量之比为 3 原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 解析 co2通入naoh溶液中进行反应时 据co2量与naoh量的相对多少 有这样两个阶段 co2 2naoh na2co3 h2o 此时溶质可能为naoh和na2co3或只有na2co3 刚好反应 na2co3 co2 h2o 2nahco3 此时溶质可能为na2co3和nahco3或只有nahco3 据图分析 b情况最终生成的co2 其实就是最初通入的与naoh溶液反应的co2 是a情况的2倍 3 当加入150ml盐酸时 恰好完全反应 此时溶液中溶质为nacl 据元素守恒有n naoh n na n cl 0 2mol l 1 0 15l 0 03mol 所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 1 5mol l 1 答案 1 naoh na2co31 1 2 na2co3 nahco31 1 3 1 5mol l 1 母题变式 1 a中反应的离子方程式为 提示 a情况下的溶质为naoh和na2co3 与盐酸依次发生 2 若将题中a b两种溶液混合后 再向其中逐滴滴入0 2mol l 1的盐酸 请在下图中画出在标准状况下产生co2的体积 y轴 与所加入盐酸的体积 x轴 的关系 提示 通过计算可知 a中氢氧化钠与b中碳酸氢钠的物质的量相等 混合后两者恰好完全反应生成碳酸钠 由钠元素守恒知 混合后n na2co3 n naoh 1 5mol l 1 0 04l 0 03mol 则滴加盐酸的图象为 归纳总结 na2co3与nahco3的鉴别方法 高考模拟精练 1 下列有关说法中 正确的是 a 2015 安徽高考 在酒精灯加热条件下 na2co3 nahco3固体都能发生分解b 2016 成都模拟 nahco3能转化成na2co3 但na2co3不能转化成nahco3 c 2015 全国卷 1l0 1mol l 1的nahco3溶液中和离子数之和为0 1nad 2014 大纲版全国卷 用灼烧法除去na2co3固体中的nahco3 解析 选d na2co3受热不分解 而nahco3受热时分解 故a错 d正确 na2co3与nahco3可以相互转化 na2co3 co2 h2o 2nahco3 nahco3 naoh na2co3 h2o b错误 nahco3溶液中还存在h2co3分子 故c错误 2 2016 广州模拟 称取一定质量的纯碱溶于水中 与适量的盐酸作用 下列关于盐酸的用量和气体产量的变化正确的是 a 若纯碱中混有k2co3 盐酸用量将偏大 气体产量将偏大b 若纯碱中混有nahco3 盐酸用量将偏大 气体产量将偏大 c 若纯碱中混有khco3 盐酸用量将偏小 气体产量将偏大d 若纯碱中混有na2so3 盐酸用量将偏大 气体产量将偏小 解析 选c na2co3 2hcl 2nacl co2 h2o106g2mol1molk2co3 2hcl 2kcl co2 h2o138g2mol1mol故若混有k2co3 则耗hcl减少 产生的co2也减少 故a错误 nahco3 hcl nacl co2 h2o84g1mol1mol故若混有nahco3 则耗hcl减少 产生的co2增多 故b错误 khco3 hcl kcl co2 h2o100g1mol1mol若混有碳酸氢钾 则消耗的盐酸偏小 生成的二氧化碳气体偏大 故c正确 na2so3 2hcl 2nacl so2 h2o126g2mol1mol若混有亚硫酸钠 消耗的盐酸会偏小 生成的气体总量偏小 故d错误 加固训练 1 2016 宜昌模拟 下列叙述中正确的是 a 向含有caco3沉淀的水中通入co2至沉淀恰好溶解 再向溶液中加入nahco3饱和溶液 又有caco3沉淀生成b 向na2co3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸 生成的co2与原na2co3的物质的量之比为1 2 c 等质量的nahco3和na2co3分别与足量盐酸反应 在同温同压下 生成的co2体积相同d 向na2co3饱和溶液中通入co2 有nahco3结晶析出 解析 选d caco3与co2反应生成ca hco3 2 再加入nahco3是没有明显现象的 a项错 向na2co3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸 仅生成nahco3 无co2气体放出 b项错 等质量的nahco3和na2co3 其中nahco3的物质的量多 与足量盐酸反应时 放出的co2多 c项错 d项 发生的反应为na2co3 co2 h2o 2nahco3 由于nahco3的溶解性较小 故有晶体析出 正确 2 2016 长沙模拟 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 用不同的方法做了以下实验 如图 所示 1 图 所示实验均能鉴别这两种物质 与实验 相比 实验 的优点是 填选项序号 a 比 复杂b 比 安全c 比 难操作d 可以做到用同一套装置进行对比实验 而 不行 2 若用实验 验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性 则试管b中应装入的固体是 填化学式 3 某同学将质量为m1的nahco3固体放在试管中加热分解一段时间后 恢复到原条件 测得剩余固体的质量为m2 试管中发生反应的化学方程式是 生成的na2co3的质量为 g 4 将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应 当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2 1时 请设计实验检验反应后所得溶液中溶质的阴离子 解析 1 实验 鉴别两种物质需要进行两次实验 而实验 只是进行一次实验就能将两种物质鉴别出来 且能够同时对两种物质的热稳定性进行对比 2 用实验 进行鉴别时 应该将nahco3放在b处 因为在a处用酒精灯直接加热 而在b处是利用空气加热 b处的温度比a处的低 如果在b处nahco3分解 而na2co3不分解的话 说明nahco3比na2co3易分解 如果将nahco3放在a处 nahco3分解可能是因为温度比na2co3高所致 不能说明稳定性nahco3比na2co3差 3 nahco3分解的化学方程式为2nahco3na2co3 co2 h2o 根据反应前后质量变化可知 每生成106gna2co3 固体减少62g 所以生成的na2co3的质量为 m1 m2 g 4 nahco3与ca oh 2按照物质的量之比为2 1反应 反应的化学方程式为2nahco3 ca oh 2 caco3 na2co3 2h2o 则最后溶液中剩余的阴离子为 因此只要取上层清液少许于洁净试管中 加入适量cacl2溶液 若有白色沉淀生成 就证明有 答案 1 d 2 nahco3 3 2nahco3na2co3 h2o co2 m1 m2 4 取上层清液少许于洁净试管中 加入适量cacl2溶液 若有白色沉淀生成 证明有 答案合理即可 3 2016 合肥模拟 有一含nacl na2co3 10h2o和nahco3的混合物 某同学设计如图所示的实验装置 通过测量反应产生的co2和h2o的质量 来确定该混合物中各组分的质量分数 1 实验步骤 按图 夹持仪器未画出 组装好实验装置后 首先进行的操作是 称取样品 并将其放入硬质玻璃管中 称量装浓硫酸的洗气瓶c的质量和装碱石灰的u形管d的质量 打开止水夹k1 k2 关闭k3 缓缓鼓入空气数分钟 其目的是 关闭止水夹k1 k2 打开k3 点燃酒精灯加热至不再产生气体 装置b中发生反应的化学方程式为 打开止水夹k1 缓缓鼓入空气数分钟 然后拆下装置 再次称量洗气瓶c的质量和u形管d的质量 2 关于该实验方案 请回答下列问题 若加热反应后不鼓入空气 对测定结