（浙江选考）高考化学大一轮复习 专题2 从海水中获得的化学物质 第2单元 钠、镁及其化合物教师用书.doc

第二单元钠、镁及其化合物浙江考试标准知识条目必考要求加试要求(1)钠、镁的物理性质及用途aa(2)钠、镁的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)bc(3)钠、镁的生产原理ab(4)碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法bc(5)碳酸钠、碳酸氢钠的用途aa(6)过氧化钠的主要性质c考点1| 钠的性质与用途基础知识自查1钠的主要性质及应用(1)物理性质：银白色金属，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.8 。(2)化学性质(写出化学方程式)与非金属反应与h2o反应：2na2h2o=2naohh2。与酸(hcl)反应：2na2hcl=2naclh2。与盐(cuso4)溶液反应：2na2h2o=2naohh2，cuso42naoh=cu(oh)2na2so4。即nanaoh复分解反应(3)钠的保存与用途保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。用途：a钠、钾合金(液态)可用于快中子反应堆作热交换剂；b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4naticl4ti4nacl；c用作电光源，制作高压钠灯。(4)钠的制取电解熔融状态的nacl：2nacl(熔融)2nacl2。2na2o的性质na2o是白色固体，与h2o、盐酸反应的化学方程式分别为na2oh2o=2naoh，na2o2hcl=2naclh2o。核心要点提升钠与盐溶液和酸反应的规律1钠与盐溶液的反应(1)反应的实质：钠与盐溶液反应，实质上是先与水反应生成naoh，naoh再与盐发生复分解反应，而不能置换出盐中的金属。这是因为虽然溶液中存在金属阳离子，但是钠的活泼性比较强，先与水反应，而不是先与金属阳离子反应。(2)实例：如na与cuso4溶液的反应，发生的反应过程有：2na2h2o=2naohh2，cuso42naoh=cu(oh)2na2so4，总反应方程式：2na2h2ocuso4=na2so4cu(oh)2h2。2钠和酸的反应实质是na与h作用。由于在酸溶液中，h主要来源于酸，因此钠先与酸反应，当与酸反应完后才与h2o反应。如钠和足量盐酸反应的化学方程式为2na2hcl=2naclh2，若钠有剩余，则还会发生2na2h2o=2naohh2反应。【特别提醒】(1)钠的取用方法：用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切取黄豆大小的钠，剩余的钠放回试剂瓶。(2)钠失火的处理：沙尘盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。(3)钠与水、酸反应的实质都是与h的反应。 典型例题讲解(2016浙江4月学考)下列有关钠及其化合物的说法不正确的是()a电解饱和食盐水可制取金属钠b钠与氧气反应的产物与反应条件有关c氧化钠与水反应生成氢氧化钠d钠可以从四氯化钛中置换出钛【解析】电解饱和食盐水的反应为2nacl2h2o2naohh2cl2，不能得到金属钠，a错误；4nao2=2na2o,2nao2na2o2，条件不同，产物不同，b正确；na2oh2o=2naoh，c正确；钠有很强的还原性，4naticl44naclti，d正确。【答案】a(2015浙江10月份选考)常温下能与水反应的金属单质是()asio2 bbr2cna2o dna【解析】sio2和na2o是化合物，br2是非金属单质，而2na2h2o=2naohh2，d符合题意。【答案】d题组对点训练1(2014浙江1月学考)下列关于钠及其化合物的说法中，正确的是()a钠是一种银白色金属，其密度比水大b钠的硬度很大，无法用小刀切开c钠在空气中燃烧得到白色固体na2odnahco3固体受热分解生成na2co3、co2和h2od钠的密度比水小，a错误；钠质软，可以用小刀切割，b错误；钠在空气中燃烧2nao2na2o2，生成淡黄色固体，c错误；2nahco3na2co3co2h2o，d正确。2分别向盛有100 ml水、100 ml 0.1 moll1盐酸、100 ml 0.01 moll1硫酸铜溶液的x、y、z三个烧杯中各投入0.05 mol钠。下列有关说法正确的是()a开始时，三个烧杯中均会发生的离子反应为2na2h2o=2na2ohh2b三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且x烧杯中反应最剧烈c三个烧杯反应后，生成的naoh溶质的物质的量浓度相同d三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同d钠与盐酸反应时钠先与h反应，离子方程式表示为2na2h=2nah2，与cuso4溶液反应会生成沉淀，a错误；三个烧杯中，水中的氢离子浓度最小，反应最慢，b错误；x烧杯中生成的溶质为naoh，y烧杯中生成的溶质为nacl和naoh，z烧杯中生成的溶质为na2so4和naoh，由于钠的物质的量相同，故z烧杯中物质的量浓度最小，c错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成h2的量相同，d正确。3金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：甲乙(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和naoh溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母，下同)。a钠浮在液面上，并四处游动，最后消失b钠熔化成一个光亮的小球c恢复到室温时，naoh溶液的浓度增大d恢复到室温时，溶液中na数目减少(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是_。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大【解析】(1)金属钠投入饱和naoh溶液中，na与h2o反应，生成氢气和naoh，h2o减少，naoh晶体析出，但温度不变，饱和naoh浓度不变。(2)铝箔成分为al，al与na和h2o反应生成的naoh溶液反应也生成h2。【答案】(1)abd(2)b考点2| 过氧化钠的性质(加试要求)基础知识自查过氧化钠的结构与性质名称过氧化钠(na2o2)颜色状态淡黄色固体电子式氧的化合价1与h2o反应2na2o22h2o=4naoho2与co2反应2na2o22co2=2na2co3o2与盐酸反应2na2o24hcl=4nacl2h2oo2用途供氧剂、漂白剂注意：na2o2晶体中阴离子(o)与阳离子(na)个数比为12。核心要点提升1过氧化钠的强氧化性(1)从化合价的角度分析na2o2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。2na2o2与水、co2反应的四个重要关系反应方程式：2na2o22h2o=4naoho22na2o22co2=2na2co3o2(1)物质的量关系无论是co2或h2o(g)的单一物质还是二者的混合物，与足量的na2o2反应时，消耗co2或h2o(g)与放出o2的物质的量之比均为21，即气体减小的体积等于生成的o2的体积。(2)固体质量关系相当于固体(na2o2)只吸收了co2中的“co”，h2o(g)中的“h2”；可以看作发生相应的反应：na2o2co=na2co3、na2o2h2=2naoh(实际上两反应不能发生)。(3)先后顺序关系一定量的na2o2与一定量co2和h2o(g)的混合物反应，解决问题时可视作na2o2先与co2反应，待co2反应完后，na2o2再与h2o(g)发生反应(实际情况复杂得多)。(4)电子转移关系不论是与co2还是与h2o(g)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自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol o2生成时，转移的电子均为2 mol。【特别提醒】(1)1 mol na2o2与足量co2或h2o发生反应时转移电子数是1 mol。(2)na2o2不是碱性氧化物。典型例题讲解(2017杭州模拟)下图是na2o2和co2定性、定量实验的装置示意图。 【导学号：81640029】注射器1中抽取了100 ml co2，u形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g na2o2粉末。实验开始时，打开k1、k2、k4止水夹，关闭k3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将co2压至u形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)：(1)u形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是_。(2)u形管中可观察到的反应现象是_。(3)注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 ml，其原因除可能仍含co2外，还有一个重要原因是_。(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是_。(5)要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是_。(6)本实验结束后固体产物板结，难以从u形管中取出，为了证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从如图所示仪器和试剂中选择_(填字母)。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是_。ab cd e【解析】(1)玻璃珠还可起到增大na2o2与co2接触面积，使之反应完全的作用。(2)u形管中na2o2与co2反应生成na2co3和o2，故u形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2na2o22co2=2na2co3o2可知100 ml co2理论上应产生50 ml o2，收集到的气体大于50 ml的原因除部分co2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)为了让co2反应完，可把注射器2中的co2气体再推入u形管中，反复数次。(5)可利用o2支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明。(6)要证明有co，可利用h与co反应产生co2，检验co2即可。故选a、d、e或c、d、e。操作时，需要关闭k1、k4，打开k2、k3止水夹，通过分液漏斗(或胶头滴管)将盐酸滴入u形管中，观察试管内现象即可。【答案】(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全(2)淡黄色粉末渐渐变白(3)该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大(4)将注射器2中气体再推入u形管中，反复数次(5)打开胶塞，立即将带火星的小木条伸入u形管中，木条复燃(6)ade(或cde)关闭k1、k4止水夹，打开k2、k3止水夹，通过分液漏斗(或胶头滴管)将稀盐酸滴入u形管中，观察试管中ca(oh)2溶液是否变浑浊下列说法中，正确的是()a1 mol na2o2固体中含离子总数为4nab二氧化碳通过na2o2粉末反应后固体物质增重cna2o2溶于水产生o2：na2o2h2o=2na2oho2d在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子数为0.4na【解析】a选项，1 mol na2o2固体中含有2 mol na和1 mol o，离子总数为3na，所以错误。b选项，两者发生反应：2na2o22co2=2na2co3o2，过氧化钠变成了碳酸钠，质量增加，所以正确。c选项，该式中氧原子不守恒，所以错误。d选项，过氧化钠与水发生反应：2na2o22h2o=4naoho2，生成1 mol o2时，转移电子数为2na，故每生成0.1 mol氧气，转移电子数为0.2na，所以错误。【答案】b题组对点训练1将na2o2投入fecl3溶液中，可观察到的现象是()生成白色沉淀生成红褐色沉淀有气泡产生因为na2o2具有漂白性，所以fecl3溶液褪色abc d仅bna2o2投入到fecl3溶液中，首先2na2o22h2o=4naoho2，然后fecl33naoh=fe(oh)33nacl，所以可以观察到有气泡产生并生成红褐色沉淀。2下列叙述中正确的是()ana2o与na2o2都是淡黄色固体bna2o2与co2反应时，o2为氧化产物cna2o2能与水反应，所以na2o2可以作气体的干燥剂dna2o2与水反应时，水是还原剂bna2o是白色固体，a错误；据反应2na222co2=2na2co32可知2 2，o2是氧化产物，b正确；na2o2与水反应会生成o2，引入新杂质，c错误；据2na222h2o=4naoh2可知，水既不是氧化剂又不是还原剂，d错误。3某溶液中含有hco、so、co、ch3coo4种阴离子。向其中加入足量的na2o2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()ach3coo bsocco dhcoana2o2与h2o反应生成naoh和o2，hco减少，co增多，na2o2具有强氧化性，氧化so，so减少。考点3| na2co3与nahco3的性质基础知识自查1物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式na2co3nahco3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水易溶易于 水，相同温度下，nahco3比na2co3的溶解度小说明：na2co3与少量水结块形成晶体na2co310h2o。2化学性质(1)热稳定性na2co3性质稳定，受热难分解。nahco3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2nahco3na2co3co2h2o。(2)与酸(足量盐酸)反应(写出离子方程式)na2co3：co2h=co2h2o；nahco3：hcoh=co2h2o。(3)与碱(naoh溶液)反应(写出化学方程式)na2co3：与naoh不反应；nahco3：nahco3naoh=na2co3h2o。(4)溶于水呈碱性的原因(写出离子方程式)na2co3：coh2ohcooh；nahco3：hcoh2oh2co3oh。(5)与盐(cacl2溶液)反应(写出离子方程式)na2co3：ca2co=caco3；nahco3：与cacl2不反应。3相互转化na2co3nahco34焰色反应(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。(2)应用：焰色反应是元素的性质，属于物理变化，常用于检验金属元素的存在。(3)常见元素的焰色：钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃)。核心要点提升1nahco3、na2co3与盐酸反应放出co2速率不同nahco3与hcl反应一步即放出co2气体，故放出气体速率较快。nahco3hcl=naclco2h2ona2co3与hcl反应时，第一步生成nahco3，此时尚无气体放出：na2co3hcl=nahco3nacl第二步是生成的nahco3与hcl反应放出co2。故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入到相同物质的量浓度的nahco3溶液和na2co3溶液中，前者放出气体的速率较快。2.不用任何试剂区分na2co3溶液和盐酸的化学原理na2co3溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，可作为区分na2co3溶液和盐酸的依据。(1)把na2co3溶液逐滴加到盐酸中，开始时盐酸相对过量，则发生反应na2co32hcl=2naclco2h2o，即开始时就有co2气体放出。(2)把盐酸逐滴加到na2co3溶液中，开始时na2co3相对过量，则发生反应na2co3hcl=naclnahco3，na2co3全部转化为nahco3，然后发生反应nahco3hcl=naclco2h2o，即开始阶段无明显现象，一段时间后才有气体产生。3分析na2co3和nahco3的混合溶液与盐酸反应时两盐发生反应的先后顺序在na2co3和nahco3的混合溶液中，逐滴加入盐酸，盐酸先与何种物质反应，取决于co和hco结合h的难易程度。由于co比hco更易结合h形成难电离的hco，故盐酸应先与na2co3反应。只有当co全部转化为hco后，再滴入的盐酸才与hco反应。【易错警示】(1)同温、同浓度的na2co3和nahco3溶液的碱性是na2co3nahco3；因此，向两溶液中分别滴入酚酞溶液，na2co3溶液呈红色而nahco3溶液呈浅红色。(2)na2co3溶液中混有少量nahco3时，理论上加入适量naoh可以除去，但实际上无法操作，因为无法准确控制naoh的用量。典型例题讲解(2017浙江宁波镇海中学单元测试)关于na2co3和nahco3的比较中，下列说法不正确的是()anahco3固体受热容易分解，而na2co3固体受热不容易分解b等质量的na2co3和nahco3分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多c等物质的量浓度的na2co3和nahco3溶液分别滴加2滴酚酞试液，前者颜色比后者深dna2co3溶液和nahco3溶液分别与ba(oh)2溶液反应的离子方程式相同【解析】因2nahco3na2co3co2h2o，而碳酸钠加热不分解，故a正确；设两者质量都是106 g，则na2co3和nahco3的物质的量分别为1 mol、 mol，消耗的酸分别为2 mol、 mol，则前者消耗盐酸的物质的量比后者多，故b正确；等物质的量浓度的na2co3和nahco3溶液，碳酸钠水解生成的氢氧根离子的浓度大，则滴加酚酞时颜色深，故c正确；当碱不足时，发生na2co3ba(oh)2=baco32naoh、2nahco3ba(oh)2=na2co3baco32h2o，则反应的离子方程式一定不相同，故d错误。【答案】d(2017浙江绍兴模拟)下列实验方案中，不能测定na2co3和nahco3混合物中na2co3质量分数的是() 【导学号：81640030】a取a克混合物与稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克b取a克混合物与稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体c取a克混合物充分加热，减重b克d取a克混合物与ba(oh)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体【解析】碱石灰吸收水和co2，二者总重为b g，无法计算出na2co3和nahco3的量，a不能测定；b项，根据钠原子守恒，可以列出方程组计算；c项，据2nahco3na2co3co2h2o，可以计算出nahco3的质量；d项，根据碳原子守恒可以列方程组计算na2co3和nahco3的质量。【答案】ana2co3和nahco3的鉴别方法固体加少量水：na2co3结块且有明显的热量变化加热：产生使石灰水变浑浊的气体的是nahco3加酸：nahco3比na2co3反应剧烈溶液沉淀法：加入bacl2或cacl2溶液产生沉淀的 是na2co3气体法：滴入盐酸立即产生气体的是nahco3题组对点训练1下列有关nahco3和na2co3性质的比较中，正确的是()a热稳定性：nahco3na2co3b常温时在水中的溶解度：nahco3na2co3c等物质的量的nahco3和na2co3与足量稀盐酸反应，放出的co2一样多d等物质的量浓度的nahco3和na2co3溶液的碱性：nahco3na2co3c热稳定性：na2co3nahco3，a错误；常温时在水中的溶解度：na2co3nahco3，b错误；根据碳元素守恒可知，等物质的量的nahco3和na2co3与足量稀盐酸反应，放出的co2一样多，c正确；等物质的量浓度的nahco3和na2co3溶液的碱性：na2co3nahco3，d错误。2下列除杂方法不正确的是()a除去na2co3固体中的nahco3可用加热法b除去nahco3溶液中的na2co3可通入过量co2气体c除去nahco3溶液中的na2co3可滴入适量稀盐酸d除去nacl溶液中的na2co3可滴入适量稀盐酸至溶液呈中性ca项，因2nahco3na2co3co2h2o，可以除去nahco3；b项，因na2co3co2h2o=2nahco3，可以除去na2co3；c项，滴入盐酸后会引入新的杂质nacl；d项，na2co32hcl=2naclco2h2o，可以除去na2co3。3纯净碳酸钠a mol；碳酸钠与碳酸氢钠的混合物共a mol。两者相比，下列叙述正确的是 ()a分别与足量盐酸完全反应时，混合物的耗酸量多b分别和足量盐酸完全反应时，纯净碳酸钠产生二氧化碳多c分别溶于水，再加入足量澄清石灰水，混合物得到的沉淀量多d分别配成等体积溶液，纯净碳酸钠的溶液中na的物质的量浓度大d两者与足量盐酸反应时，前者耗酸量多，产生二氧化碳的量一样多，故a、b项错误；与足量澄清石灰水反应时得到的沉淀一样多，c项错误。4用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列判断正确的是()a只含有nab一定含有na，可能含有kc既含有na，又含有kd可能含有na，可能还含有kb火焰呈黄色，一定含na；k火焰要透过蓝色钴玻璃观察，可能含有k。5(2017嘉兴模拟)向四只盛有一定量naoh溶液的烧杯中通入不同量的co2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的co2气体与hcl物质的量的关系如图(提示：na2co3溶液中逐滴加入稀盐酸，理论上应先生成nahco3，忽略co2溶解和hcl挥发)，则下列分析都正确的组合是()a图表示所得溶液溶质为na2co3、nahco3，且c(na2co3)c(nahco3)b图表示所得溶液溶质为na2co3、nahco3，且c(na2co3)c(nahco3)c图表示所得溶液溶质为naoh、na2co3，且c(naoh)c(na2co3)d图表示所得溶液溶质仅为na2co3b从图中看出盐酸滴进去后立即产生二氧化碳，则说明溶液溶质只有nahco3，故a错误；从图中看出刚滴下去盐酸一个单位后产生了二氧化碳，说明此时碳酸根的量是一个单位(盐多酸少，碳酸钠和盐酸11反应生成碳酸氢钠)，后来盐酸加了两个单位才把所有二氧化碳反应出来，说明溶液中总的碳酸氢根量为两个单位，但有一个单位的是之前碳酸根得来的，所以原溶液中碳酸根的量和碳酸氢根的量相等，即c(na2co3)c(nahco3)，故b正确；从图中看出，滴入了两个单位的盐酸后才开始产生气泡，又消耗两个单位盐酸所有的二氧化碳全放出，所以溶液溶质仅为na2co3，故c错误；从图中看出，滴入了两个单位的盐酸后才开始产生气泡，说明溶液中还有氢氧化钠，再加一个单位盐酸放出全部二氧化碳，则含有氢氧化钠和碳酸钠的物质的量之比是11，故d错误。考点4| 镁及其化合物基础知识自查1镁的化学性质和应用(1)镁的结构原子结构示意图： 。结构和性质的关系：容易失去最外层的2个电子，表现强还原性。(2)化学性质说明：mg在co2中燃烧的现象：剧烈燃烧，发出白光，生成白色粉末和黑色固体。(3)镁的用途制造信号弹、焰火镁燃烧发出耀眼的白光制造火箭、导弹和飞机的部件镁合金密度较小，硬度和强度较大制耐高温材料氧化镁熔点高达2 800 2镁的提取(1)流程(2)上述流程中有关反应的化学方程式mgcl2ca(oh)2=mg(oh)2cacl2mg(oh)22hcl=mgcl22h2omgcl26h2o=mgcl26h2omgcl26h2omgcl26h2omgcl2(熔融)mgcl2核心要点提升镁及其化合物之间的转化(1)转化关系(2)反应举例：mgco3mgoco22mgo22mgo2mgco22mgoc3mgn2mg3n2mgcl2mgcl2mg2hcl=mgcl2h2mgcl2(熔融)mgcl2mg3n26h2o=3mg(oh)22nh3mg3n28hcl=3mgcl22nh4clmg(oh)2mgoh2omg(oh)22hcl=mgcl22h2omgcl22naoh=mg(oh)22nacl【特别提醒】(1)镁在空气中燃烧的产物有多种，包括mgo、mg3n2、c等，其中主产物为mgo。(2)工业上电解熔融的mgcl2而非mgo制取金属镁。 典型例题讲解(2015浙江1月学考)下列有关钠与镁的说法中，不正确的是()a电解熔融nacl可以得到金属钠b金属钠在高温下能将ticl4中的钛置换出来c金属镁着火，可用二氧化碳扑灭d金属镁燃烧会发出耀眼的白光，因此常用来制造信号弹和焰火【解析】2nacl(熔融)2nacl2，a正确；na有强还原性，4naticl44naclti，b正确；2mgco22mg