2020届高考化学第一轮复习必修部分讲义 第三单元第1讲钠及其重要化合物

2020届高考化学第一轮复习必修部分讲义第三单元第1讲钠及其重要化合物解读与阐释考纲要求权威解读了解钠及其重要化合物的主要性质及其应用。常见的考查形式：钠与水、氧气反应的现象及分析；Na2O2、Na2CO3、NaHCO3的性质及简单计算；结合实验、框图推断考查钠及其化合物的综合应用。梳理与整合一、钠导学诱思金属钠露置在空气中会发生什么样的反应(写出5个方程式)？最终生成什么物质？答：_；_；_；_；_。_。教材回归1与非金属反应4NaO2=2Na2O现象：空气中，钠的切面变暗。2NaO2_现象：_。2NaCl2_现象：_。2与水反应钠_在水面上，与水剧烈反应并熔化成一个闪亮的小球，小球四处_，发出嘶嘶的声音，小球逐渐减小，最后消失，滴加酚酞试剂后溶液变_。反应的离子方程式为_。Na与氧气反应因条件不同，产物也不相同；Na的性质很简单，用一句话钠与酸、水、氯、氧、硫(均反应)，安全保存煤油中和一段话记忆：银白轻低软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游鸣红，遇酸酸优先，遇盐水在前。二、钠的重要化合物导学诱思(1)怎样鉴别Na2O、Na2O2?答：_。(2)利用澄清石灰水能否鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液？用盐酸呢？答：_；_。教材回归1Na2O和Na2O2的比较氧化物Na2ONa2O2色态属性_性氧化物过氧化物电子式氧元素的化合价所含离子存在_离子存在_离子与H2O反应与CO2反应用途供氧剂、漂白、杀菌等保存隔绝空气隔绝空气2.Na2CO3、NaHCO3的比较Na2CO3俗名_，也叫_，溶液呈_性；NaHCO3俗名_，溶液也呈_性，溶解度比Na2CO3_。完成下列(1)、(2)、(3)的离子方程式：(1)加入过量盐酸Na2CO3：_，NaHCO3：_；(2)加入过量澄清石灰水Na2CO3：_，NaHCO3：_；(3)向Na2CO3溶液中通入CO2气体，离子方程式是_；(4)加热Na2CO3和NaHCO3固体混合物的化学方程式是_。三、焰色反应导学诱思怎样鉴别NaCl、KCl？_。教材回归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，这在化学上叫做焰色反应。2常见元素的焰色钠元素：_；钾元素：_(透过_)。注意焰色反应是物理变化，属于元素的性质，所以不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠单质燃烧，均发出黄色火焰。理解与深化一、钠与盐的反应1与盐溶液的反应将钠投入CuSO4溶液中，反应方程式为2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2，现象：钠浮在水面上，发生剧烈反应并熔化成一个闪亮的小球，小球四处游动发出嘶嘶的声音，钠球逐渐减小，最后消失，溶液中生成蓝色沉淀。2与熔融盐反应4NaTiCl44NaClTi【例1】 (改编组合)把小块金属钠分别投入到盛有饱和NaCl溶液、饱和NH4Cl溶液、FeCl3溶液的烧杯中，填写下表：现象化学方程式饱和NaCl溶液饱和NH4Cl溶液FeCl3溶液钠与盐的水溶液反应时，实质上是钠先与水反应生成H2和NaOH，然后再分析生成的NaOH是否与盐发生复分解反应，不能理解为一个简单的置换反应。二、Na2O2的化学性质1Na2O2与H2O、CO2反应2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2上述反应可从以下三个角度来认识。(1)从氧化还原角度Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，在反应中Na2O2既表现氧化性也表现还原性，H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂，也不是还原剂。(2)从物质的量的角度2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol O2，转移2 mol e，消耗2 mol H2O或2 mol CO2。(3)从反应先后顺序的角度Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时，Na2O2可视为首先与CO2反应生成Na2CO3，CO2反应完后，剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。2Na2O2的强氧化性Na2O2具有强氧化性，可氧化还原性物质，如：(1)Na2O2能氧化还原性气体SO2：Na2O2SO2=Na2SO4。(2)Na2O2投入FeCl2的溶液中，可将Fe2氧化成Fe3，同时生成Fe(OH)3沉淀。(3)Na2O2投入Na2SO3中，可将SO氧化成SO。(4)Na2O2因有较强的氧化性，所以有漂白性，能使品红褪色。【例2】 1 mol Na2O2与2 mol NaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()。ANa2CO3BNa2O2Na2CO3CNaOHNa2CO3DNa2O2NaOHNa2CO3在解决有关过氧化钠的计算时，除了要注意过氧化钠与水、二氧化碳反应的先后顺序外，我们也可以用总方程式来计算。三、关于碳酸钠、碳酸氢钠主要性质的比较及鉴别1鉴别方法 (1)固体我们通常根据热稳定性不同鉴别，分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一试剂为Na2CO3。(2)溶液鉴别其溶液时我们不能用加热方法，常用以下三种方法：沉淀法：分别取其稀溶液，滴加BaCl2或CaCl2稀溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一试剂为NaHCO3。气体法：分别取等浓度的溶液，加入等浓度、等体积的盐酸，反应快的是NaHCO3，另一试剂为Na2CO3。溶液的酸碱性：用pH试纸测其相同浓度的稀溶液，碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠溶液的pH。2转化NaHCO3Na2CO33与足量盐酸反应的比较(1)反应速率由于Na2CO3需逐步结合两个H(HCO=HCO、HHCO=CO2H2O)才放出CO2，故NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率快。(2)耗酸量等物质的量的Na2CO3 与NaHCO3前者耗酸量是后者的2倍；等质量的Na2CO3 与NaHCO3前者耗酸量多。(3)CO2的生成量等物质的量时产生的CO2相等；等质量时，NaHCO3产生的CO2多。4差量法在NaHCO3分解计算中的应用如m g NaHCO3与Na2CO3固体混合物加热分解后，恢复到原温度质量变为n g，可用差量法计算出原NaHCO3的物质的量，格式如下：2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om2 mol 62 gx mol(mn) g列比例式，即可求出。【例3】 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12C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结晶析出在解决这种类型的题时，一定要注意是等质量还是等物质的量，盐酸的量是足量、少量、还是具体数值；还应注意，在相同条件下，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠。对点训练为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()。A. B.C. D.实验与探究Na2CO3与NaHCO3的鉴别及性质比较Na2CO3与NaHCO3是日常生活中常接触到的两种钠盐，高考经常将二者的鉴别、用途、推断、计算等作为热点来考查，解题时要注意分析仪器的特点及注意排除杂质的干扰，对实验进行正确地设计和评价。实验典例某校四个化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，分别用不同方法做了以下实验，如图所示。(1)一、二两小组分别用图、所示装置进行实验，其中能够达到实验目的的是_(填实验装置序号)。(2)接着三、四小组用图、所示装置实验，均能鉴别这两种物质，但与实验相比，实验的优点是_(填选项序号)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用同一套装置在同一条件下进行对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中应装入的固体最好是_(填化学式)。(4)某同学将质量为m1 g的NaHCO3固体放在试管中加热片刻，冷却后测得剩余固体的质量为m2 g。试管中发生反应的化学方程式是_；生成的Na2CO3的质量为_。(5)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。当澄清石灰水过量时，其离子方程式为_。当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时，所得溶液中溶质的化学式为_，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子_。答案与解析梳理与整合一、导学诱思4NaO2=2Na2O2Na2H2O=2NaOHH2Na2OCO2=Na2CO3Na2OH2O=2NaOHCO22NaOH=Na2CO3H2O最终生成Na2CO3教材回归Na2O2黄色火焰，生成淡黄色固体2NaCl剧烈燃烧，生成白烟2浮游动红2Na2H2O=2Na2OHH2二、导学诱思(1)通过物理性质：白色粉末为Na2O，淡黄色粉末为Na2O2；分别加到盛有水的试管中，把带火星木条放在试管口，木条复燃的为Na2O2。(2)用澄清的石灰水不能，因为澄清的石灰水与二者反应均有白色沉淀生成；盐酸可以，盐酸与NaHCO3生成气体的速率快。教材回归1白色粉末淡黄色粉末碱Na2NaNa2Na21Na、O2Na、ONa2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O22纯碱苏打碱小苏打碱小(1)2HCO=CO2H2OHHCO=CO2H2O(2)COCa2=CaCO3HCOOHCa2=CaCO3H2O(3)COCO2H2O=2HCO(4)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O三、导学诱思焰色反应为黄色的是NaCl，透过蓝色钴玻璃焰色反应为紫色的是KCl教材回归2黄色紫色蓝色钴玻璃理解与深化【例1】答案：现象化学方程式钠浮在水面上，熔化成一个闪亮的小球，四处游动，并发出嘶嘶的声音，钠球逐渐减小，最后消失，放出无色无味气体，析出晶体2Na2H2O=2NaOHH2钠浮在水面上，熔化成一个闪亮的小球，四处游动，并发出嘶嘶的声音，钠球逐渐减小，最后消失，有刺激性气味气体放出2Na2NH4Cl=2NaClH22NH3钠浮在水面上，熔化成一个闪亮的小球，四处游动，并发出嘶嘶的声音，钠球逐渐减小，最后消失，放出无色无味气体，有红褐色沉淀生成6Na6H2O2FeCl3=6NaCl3H22Fe(OH)3解析：Na与水溶液反应，一定有Na与水反应时的现象，然后Na与水反应生成的NaOH再与盐反应。(1)中会有NaCl晶体析出；(2)NaOH与NH4Cl反应生成氨气；(3)NaOH与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀。【例2】A解析：首先发生2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，然后生成的CO2先与Na2O2发生反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，叠加上述两个方程式2可得方程式4NaHCO32Na2O24Na2CO32H2OO2，由化学方程式可以知道产物为Na2CO3、H2O、O2，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是Na2CO3，答案选A。【例3】D解析：CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3饱和溶液无现象，A错误；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错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量HCl反应时，放出的CO2多，C错误；D项发生的反应为：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度较小，故有结晶析出，正确。对点训练A解析：设样品中含杂质NaHCO3的质量为x g。2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om 284 g 106 g 62 g x g (w1w2) g解得x g，所以w(Na2CO3)100%，A项正确。实验与探究答案：(1)(2)D(3)NaHCO3(4)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(5)HCO