高三化学一轮复习讲义 14　第一篇　第二部分　专题3　第10讲　金属钠及钠的化合物(基础课)

专题3金属及其化合物第10讲金属钠及钠的化合物(基础课)1．掌握钠的主要性质及其应用。2．掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。3．了解钠及其重要化合物的制备方法。4．了解碱金属与焰色反应及应用。钠及其氧化物1．钠(1)物理性质：银白色，金属光泽，ρ＝0.97g·cm-3，比水的密度__________、比煤油的密度__________，质软，熔点为97.8℃，沸点为883℃。(2)化学性质(写出化学方程式)②与H2O反应：__________。实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释③与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH→2C2H5ONa＋H2↑。④与酸(HCl)反应：__________。⑤与盐(CuSO4)溶液反应：__________。⑥与熔融盐TiCl4反应：4Na＋TiCl4700～800℃Ti(3)钠的制取及保存(4)钠的用途①Na与酸溶液反应时，Na先与酸(H＋)反应；而Na与盐溶液反应时，一般Na先与H2O反应。②金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色2．钠的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠比较化学式Na2ONa2O2电子式氧的化合价－2__________颜色白色__________与H2O反应Na2O＋H2O=2NaOH__________氧化物类型碱性氧化物非碱性氧化物与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO3__________主要用途制烧碱漂白剂，消毒剂，供氧剂稳定性2Na2O＋O2△2Na2O(2)Na2O2的强氧化性与还原性①Na2O2遇到还原剂表现极强__________性。如还原剂SO2、Fe2+、SO32-、S2-、H②Na2O2遇到强氧化剂表现__________性。如强氧化剂KMnO4等。③Na2O2遇到最高价氧化物如SO3、CO2时，既表现氧化性又表现还原性；Na2O2遇到低价氧化物如SO2时，只表现氧化性。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Na与任何水溶液反应时，均先与H2O反应。 ()(2)Na在空气中久置最终生成Na2CO3。 ()(3)Na与H2O、乙醇反应时均在液面以上四处游动。 ()(4)Na2O、Na2O2均与H2O反应生成NaOH，故二者均为碱性氧化物。 ()(5)Na2O2投入含酚酞的水中，溶液先变红后又褪色。 ()(6)1molNa2O与Na2O2的混合物中阴离子数为6.02×1023。 ()(7)Na、Na2O2投入FeCl3溶液中均有红褐色沉淀和气体生成。 ()——钠及其氧化物的性质与应用1．下列反应与Na2O2＋SO2=Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是()A．2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2B．2Na2O2＋2SO3=2Na2SO4＋O2C．Na2O2＋H2SO4=Na2SO4＋H2O2D．3Na2O2＋Cr2O3=2Na2CrO4＋Na2O2．有一种金属单质A，焰色反应颜色呈黄色，能发生如图所示变化：(1)已知C为淡黄色固体，物质C中阳离子与阴离子的个数比为________。A与水反应也能生成D，写出相应的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________。(2)向盛有C的试管中滴入少量的水，①若再向试管溶液中滴入酚酞试液，则观察到的变化为_________________________________________________________________________________________。②实验中反应的化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，还原剂为______(填化学式)，反应过程中2mol的物质C发生反应转移________个电子(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。——Na2O2与CO2、H2O的定量计算Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型(1)气体物质的量或体积减小关系CO2、水蒸气(或两者的混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量ΔV＝V(O2)＝12V(原气体)(2)固体质量增加关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”，即Δm(固体)＝2844m(CO2)＋218m(H2对于有机物燃烧产生的CO2和H2O通入足量的Na2O2：(CxOy)mHnO2CO2＋H2ONa2O(CxOy)mHn的质量为ag时，最终固体增重：Δm=(3)电子转移关系：2Na2O2～2H2O(2CO2)～O2～2e－。(4)Na2O2与定量CO2、H2O(g)反应，可以按Na2O2先与CO2反应再与H2O反应进行分析。3．向甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入2.3g钠、6.2g氧化钠、7.8g过氧化钠和4g氢氧化钠，加水，搅拌，使固体完全溶解，恢复至室温得到100mL的溶液，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的物质的量浓度的大小顺序是()A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙＝丙C．甲＝丁<乙＝丙 D．丁<甲<乙<丙4．下列物质均为ag，将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入足量的过氧化钠固体中，则过氧化钠固体增重为ag的是()①CO②H2③CH4④HCHO⑤CH3COOH⑥HCOOHA．①②⑤⑥ B．②③④⑤C．①②④⑤ D．①②③⑤——钠及其氧化物的性质探究5．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L-1盐酸、6mol回答下列问题：(1)装置A中液体试剂选用___________________________________________。(2)装置B的作用是__________________________________________________，装置E中碱石灰的作用是____________________________________________。(3)装置D中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________。(4)若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为________。6．(2024·苏州模拟)某小组在实验室探究金属钠、金属镁分别与二氧化碳的反应。(1)用CaCO3与稀盐酸反应制取CO2的离子方程式为________________________。为了得到干燥纯净的CO2，产生的气体应依次通过盛有________________、浓硫酸的洗气瓶。(2)实验证明CO2可以支持镁燃烧，发生的反应为2Mg＋CO2点燃2MgO＋C，该反应的基本反应类型为________；该反应条件下，还原性Mg________C(填“>”或“<(3)探究金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如表：步骤操作现象Ⅰ将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，充分反应后静置冷却产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，瓶壁上有白色物质产生Ⅱ在反应后的集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡，过滤滤纸上有黑色固体，滤液无色Ⅲ取适量滤液于两支试管中，向第一支试管中滴加1滴酚酞试液；向第二支试管中滴加CaCl2溶液第一支试管溶液变红；第二支试管溶液变浑浊①为检验黑色固体的成分，加热条件下将其与浓硫酸反应，生成的气体能使品红溶液褪色。该黑色固体与浓硫酸反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________。②根据上述现象，金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________。碳酸钠与碳酸氢钠1．物理性质和用途名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名__________或__________小苏打水溶性__________溶于水__________溶于水，溶解度比Na2CO3__________主要用途用于制玻璃、制皂、纺织、造纸等用于制药、焙制糕点等2．化学性质(1)Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈碱性，其原因是(用离子方程式表示)__________。(2)Na2CO3、NaHCO3的主要化学性质(写离子方程式或化学方程式)3．相互转化1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应，故二者均可以用于治疗胃酸过多。 ()(2)Na2CO3加入少量水结块、放热。 ()(3)除去CO2中的HCl气体，可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。 ()(4)NaHCO3和Na2CO3的水溶液加入石灰水均有白色沉淀。 ()(5)NaHCO3水溶液呈碱性是因为HCO3-只水解不电离。 (6)NaHCO3溶液中加入少量石灰水的离子方程式为HCO3-＋Ca2+＋OH－=CaCO3↓＋H2O。 2．小苏打在我们日常生活中有广泛的应用。(1)小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂，膨松效果不是很好，如果用小苏打的同时加入一定量的食醋，效果很好。其原理是___________________________________________________________________________________(写出化学方程式)。(2)酵头发酵用于蒸馒头时，面团往往有酸味，故在和面团时加入小苏打水，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________(用文字说明)。(3)患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是_______________________________________________________________________(用文字说明)。——Na2CO3与NaHCO3的性质及应用1．(2023·贺州模拟)有关纯碱和小苏打的叙述正确的是()A．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多B．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而向Na2CO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D．Na2CO3和NaHCO3都可以用于治疗胃酸过多2．(2023·南京模拟)下列物质的性质与用途具有对应关系的是()A．Al的活泼性强，可用于制作铝制品B．FeCl3易溶于水，可用于蚀刻覆铜板C．NaHCO3受热易分解，可用作抗酸药D．Na2O2能吸收CO2产生O2，可用作潜水艇的供氧剂3．(2023·南京模拟)下列说法正确的是()A．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3的强B．用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液C．相同条件下等浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液，前者碱性弱D．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，生成CO2的物质的量相等——Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析4．向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的体积随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中，一定能大量共存的是(A．a点对应的溶液中：Ca2+、Cl－、SB．b点对应的溶液中：Na＋、Ba2+、NO3-C．c点对应的溶液中：Na＋、Ca2+、NO3-D．d点对应的溶液中：Fe3+、Ag＋、Mg2+、N5．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)的关系如图所示(分A、B两种情况)：AB(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________。碱金属与焰色反应1．碱金属的相似性与递变性(1)相似性与递变性相似性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐________原子半径逐渐________元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价金属性逐渐__________单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点__________密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐__________化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐__________(2)具体表现①与O2等非金属反应Li、Na与O2在加热条件下的反应：__________________________________、____________________(写化学方程式)。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。②与H2O反应2M＋2H2O=2MOH＋H2↑(M代表碱金属元素)，从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐__________。③与酸反应均生成盐与H2，从Li→Cs，反应剧烈程度逐渐增强。④与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。⑤与H2反应碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。如KH＋H2O=KOH＋H2↑。2．焰色反应(1)概念：许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出__________，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的__________称为焰色反应。这种变化属于__________变化。(2)操作步骤——洗→烧→蘸→烧→洗①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)在稀盐酸中洗涤→②火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同→③蘸取待测物，在外焰上灼烧→④观察火焰颜色，确定金属元素。(3)常见元素的焰色钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾为紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最美丽。①洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易汽化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易汽化挥发。②钾的焰色反应观察时要透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去钠元素的黄色光，避免含有微量钠元素的干扰。③做焰色反应时，不能使用玻璃棒蘸取溶液进行灼烧。1．(2024·镇江模拟)过氧化锂(Li2O2)常用于制造热电偶、含氧化碲光学玻璃等，工业上通常采用如图所示的工艺流程获得Li2O2，下列有关说法错误的是()A．实验室中可用锂条在纯O2中点燃的方式获取少量Li2O2B．操作Ⅰ使用减压蒸馏提高H2O2溶液的浓度比常压蒸馏更合理C．LiOH比Li2O2更易溶于乙醇D．Li2O2比Na2O2性质稳定且摩尔质量更小，所以更适合应用在宇航密封舱内供氧2．下列装置完成相关实验，不合理的是()A．分离出I2的CCl4溶液B．比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性C．观察碳酸钾的焰色反应现象D．除去粗盐水中的不溶物3．焰色反应是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题。(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他判断该白色粉末中含Na＋、不含K＋。他的判断是否正确？如不正确，请设计实验检验白色粉末中是否含K＋。(如正确，此问可不答)________________________________________________