高考化学一轮复习 专题04 钠及其化合物学案苏教版

1、考点4 钠及其化合物考纲要求1.理解钠的物理性质，掌握钠的化学性质。2.以氢氧化钠为例，了解重要的碱的性质用用途。3.了解钠的重要化合物。考点透视一、钠的化学性质与非金属反应与氧气反应常温下能与空气中的氧气化合使其表面变暗。4Na + O2 = 2Na2O (不稳定)在空气或氧气中燃烧，生成淡黄色固体。2Na + O2 Na2O2（有黄色火焰）（稳定）与硫反应：2Na + S = Na2S（研磨易爆炸）与卤素反应：2Na + Cl2 2NaCl与水反应：钠与水激烈反应，放出氢气并生成氢氧化钠，水中加酚酞，溶液呈红色。2Na +2H2O = 2NaOH + H2注意a：钠与水(加酚酞)反应有四个

2、现象：水面上(比水轻)；熔化成闪亮的小球(反应放热点低)；迅速游动(产生氢气)；溶液呈红色（NaOH遇酚酞变红）。b：反应实质：与水电离出的H+反应。与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈爆炸，要特别小心。2Na + 2HCl = 2NaCl + H2钠不足，直接与酸反应；钠过量，先与酸反应再钠反应。2Na + 2H2O = 2NaOH + H2投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出（温度不变）。投入饱和NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出。投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成。2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4 + H2二、金属

3、钠露置在空气中的变化过程（Na） 银白色金属钠表面变暗出现白色固体 表面变成溶液 （NaOH潮解） 出现白色固体 (生成Na2CO310H2O) 生成白色粉末 (生成Na2CO3) 有关反应如下：4Na + O2 = 2Na2O，Na2O + H2O = 2NaOH2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O三、氧化钠和过氧化钠的异同点比较名 称氧化钠过氧化钠化 学 式Na2ONa2O2氧 元 素化 合 价21电 子 式化合物类型离子化合物离子化合物颜 色 状 态白色，固体淡黄色，固体某 些化 学性 质与水反应Na2O + H2O = 2NaOH2Na2O2 + 2H2O = 4NaO

4、H + O2与CO2反应Na2O + CO2 = Na2CO32Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 与盐酸反应Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2用 途氧化剂、供氧剂、源白剂、杀菌剂保 存隔绝空气，密封保存隔绝空气，远离易燃物，密封保存四、过氧化钠的强氧化性Na2O2与SO2反应：Na2O2 + SO2 = Na2SO4。Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀。Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。Na2O2投入Na2SO3溶

5、液中，可将SO32氧化成SO42。Na2O2投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色。五、有关Na2O2与CO2、H2O反应的计算技巧2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 2Na2O2 + 2CO2 = 2 Na2CO3 + O2 在这两个反应中，对Na2O2固体而言，反应中Na2O2增重的质量实际是H2O中H的质量，其结果可看作： Na2O2 + H2 2NaOH。 在反应中，Na2O2增重的质量实际是2CO2 O2即2CO的质量，其结果可看作：Na2O2 + CO Na2CO3Na2O2与H2O、CO2混合反应时，应当看作Na2O2先与CO2反应，后与H

6、2O反应。注意终态法的思想在Na2O2计算中的应用。例：Na2O2 + H2 = 2NaOH Na2O2 + CO = Na2CO3Na2O2 + SO2 = Na2SO44 Na2O2 + 2CH4 + O2 = 2Na2CO3 + 4 NaOHW g通式符合(CO) m (H2) n (m = 0，1，2，；n = 0，1，2，)的物质在O2中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重W g。原因： 2CO + O2 = 2CO2 2CO2 + 2Na2O2 = 2 Na2CO3 + O2 2H2 + O2 = 2H2O 2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O2

7、依据反应原理，概括为Na2O2把CO或H2“吃”进去，故质量增加的量就是原物质的质量。(CO) m (H2) n熟悉的物质如：CO、H2、CH4O、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。六、NaOH的性质NaOH是一种白色固体，易潮解，有腐蚀性。俗名烧碱、火碱、苛性钠。为一元强碱，具有碱的通性。NaOH溶于水后完全电离，与酸碱指示剂或试作用。 与酸和酚发生中和反应：如HCl、CH3COOH、等。与酸酐发生反应：如SO2、CO2、SiO2、SO3、P2O5和 (CH3CO)2O等。与某些非金属单质的反应：如Cl2、S和P等。与两性氧化物、氢氧化物反应：如Al2O3、ZnO、Al(OH

8、)3、Zn(OH)2等。与盐发生反应复分解反应： 如NH4+、Cu2+、HCO3、H2PO4、HSO3等。提供碱性环境发生无机和有机反应：如卤代烃的水解反应和消去反应，酯类的水解、油脂的皂化。注意：当NaOH与多元弱酸发生反应时，NaOH与酸的物质的量的比值不同，生成的产物不同，可生成正盐、酸式盐等。七、CO2与NaOH溶液反应产物的判断CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O(CO2不足)CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3CO2 + NaOH = NaHCO3(CO2过量)由上述反应可知；当n (NaOH)n (CO2) 11时，产物仅为NaCO3和H2O；

9、当n (NaOH)n (CO2) 21时，产物仅为NaHCO3和H2O；当11n (NaOH)n (CO2) 21时，产物仅为NaCO3、NaHCO3和H2O。由上述反应远离可判断：除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3，可采用通入CO2的方法；用NaOH制备NaHCO3，可采用向NaOH溶液中通入过量CO2的方法。八、Na2CO3与演算的互滴反应向演算里逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)开始有气体放出：2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2+ H2O向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸(开始酸不足)开始无气体产生：HCl + Na2CO3 = NaCl + NaHCO3(

10、无气泡)HCl + NaHCO3 = NaCl + CO2+ H2O注：不同的滴加顺序产生不同的现象，这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。九、碳酸钠和碳酸氢的比较名 称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗 名纯碱、苏打小苏打水溶液碱 性碱 性类 属离子化合物离子化合物颜色、状态白色固体白色固体水溶性易溶于水可溶于水与盐酸反应及速率Na2CO3 + 2HCl = NaCl + H2O + CO2NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2反应速率：NaHCO3比Na2CO3快热稳定性受热南分解2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2用

11、途化工原料、洗涤剂食品方发酵、治疗胃酸过多、泡沫灭伙器相互转化Na2CO3 NaHCO3由以上比较可总结出Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法如下：1.晶体受热：NaHCO3受热产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体CO2。Na2CO3无此性质。2.CaCl2溶液滴加到Na2CO3溶液中能产生白色沉淀，滴加到NaHCO3溶液中无白色沉淀产生。3.用稀盐酸：向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始一段无气体产生，当稀盐酸滴加到一定量后有气体产生，而向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸，立即产生无色无味的气体。4.同温度下，同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH值：Na2CO3 NaHCO3

12、因CO32是二元弱酸根离子，在水溶液中分两步水解：CO32 + H2O = HCO3 + OH HCO3 + H2O = H2CO3 + OH，但第一步水解程度比第二步水解程度大的多，即CO32水解程度比HCO3水解程度大的多，因此，在相同温度下，同浓度的Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强，其pH值Na2CO3 NaHCO3。 难点释疑1 过氧化钠中“过”的含义含有过氧基“OO”的氧化物，叫过氧化物。他们的性质大都不稳定，具有氧化性。2 同浓度的碳酸钠与碳酸氢钠溶液相比，碳酸钠中CO32水解程度比HCO3水解程度大的多。3 在饱和Na2CO3溶液中通入 CO2气体有晶体析出，这是NaH

13、CO3为Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3的溶解度大，当在饱和中通入CO2时，Na2CO3转变成为NaHCO3,在转化过程中又消耗了溶液中的水，这样对于NaHCO3溶液来说已是过饱和溶液了，这时析出的晶体是NaHCO3。命题趋势有关钠的考察，主要是钠与水反应的相关知识，同时与钠的化合物相结合一直是高考的热点。这节还与离子反应，氧化还原结合的也较多。因此，今年高考还是重点。典型例析【例1】在烧杯中加水和苯(密度0.88g 3)各50mL。将一小粒金属钠(密度：0.97g 3)投入烧杯中，观察到的现象可能是( )A.钠在水层中反应并四处游动B. 钠停留在苯层中不发生反应C钠停留在苯的液面上反

14、应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下游动【解析】本题主要考查钠的物理性质和钠的化学性质。本题考查的知识比较广。首先苯与水互不相溶，根据密度可知，钠处在苯与水之间，钠能与水反应而不能与苯反应，钠与水反应放出的氢气使钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动。【答案】D【例2】将同样大小的金属钠，分别加入MgCl2溶液；FeCl3溶液；饱和NaCl溶液；NH4Cl溶液中。各发生什么现象？主要生物各是什么？【解析】钠分别投入上述四种盐溶液中，钠首先与水反应：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2。在中生成的NaOH与MgCl2反应：MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2

15、+ 2NaCl；在中生成的NaOH与FeCl3反应：FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3+ 3NaCl；在中，因是饱和NaCl溶液，溶剂水减少而析出溶质NaCl；在中，生成的NaOH与NH4Cl发生反应：NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3+H2O，有刺激性气味气体放出。【答案】在四种溶液中的共同现象是：钠浮于水面，熔成小球，四处游动，最后消失；不同之处是：在中有白色沉淀，在中有红褐色沉淀，在中溶液变浑浊，在中有刺激性气味气体放出。四种溶液的主要生成物分别是：Mg(OH)2，Fe(OH)3；NaOH，NH3H2O、NH3。【例3】用金属钠制取Na2O通常采用下法：2Na

16、NO2 + 6Na = 4Na2O + N2。试说明为什么不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因 。【解析】解答本题时，若从题中化学方程式着手分析，很难直接理出头绪；但若从条件的反面去思考，即不采用此法制取Na2O，而用金属钠直接在空气或氧气中燃烧，会生成何种物质这一思考方向去分析。【答案】因为金属钠在空气或氧气中燃烧会生成Na2O2，而此法N2环境中不会被继续氧化为Na2O2。【例4】对Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )A. Na2O与Na2O2均可与HCl反应，故二者皆为碱性氧化物B. Na2O与Na2O2在一定条件下可以相互转化C. Na2O与H2O反应为化合反应，而Na

17、2O和H2O反应属氧化还原反应，其Na2O2是氧化剂，而H2O是还原剂D.在呼吸面具中，Na2O2常作供氧剂，而Na2O不能【解析】Na2O2是过氧酸盐，而不是碱性氧化物，因其与HCl反应，除生成NaCl，H2O外还有O2，故A错。2Na2O+ O2 2Na2O2，Na2O2 + 2Na 2Na2O，故B正确，Na2O + H2O = 2NaOH 2e2Na2O2 + H2O = 4NaOH + O2，Na2O2在此反应中既是氧化剂又是还原剂，故C错，D正确。【答案】BD【例5】某溶液中含有HCO3、SO32、AlO2 、CO3种离子。若向其中加入Na2O2后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(

18、 )A. HCO3 B. SO32 C. AlO2 D. CO3【解析】Na2O2投入盐溶液中首先考虑与水反应，生成大量NaOH，则OH增多，而HCO3与OH能反应生成CO32和H2O，因此HCO3减少，CO32离子增多，注意的是SO32被Na2O2氧化为SO42而减小。【答案】C【例6】200时，11.6 g CO2和H2O的混合物气体与足量的Na2O2反应，反应后固体增加了3.6 g，则原混合物的平均式量为( )A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4【解析】估算法：因原混合气体为CO2和H2O，故其平均为式量应介于44和18之间，故应为选项C差量法： 2Na2O2 + 2H2

19、O = 4NaOH + O22Na2O2 + 2CO2 = 2 Na2CO3 + O2参与反应的气体为O2的2倍，n02 = = 0.25 moln混气 = 20.25 = 0.5mol = 11.6 g/0.5 mol = 23.2 g/ mol 即平均相对分子质量为23.2【答案】C【例7】一定温度下，m g下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过氧化钠充分反应，过氧化钠增加了n g，且nm，符合此要求的物质是( )H2 CO CO和H2的混合物 HCOOCH3 CH3CHOA. B. C. D. 【解析】根据右栏中结论可知，、种情况，气体先充分燃烧，产物与足量Na2O2反应，增加

20、的质量等于已知气体的质量，对于有机物要拆写成(CO)n(H2)m的形式，若能拆如HCOOCH3，写成(CO)2(H2)2，则有n = m，要满足nm，则只有。【答案】A【例8】有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物27.2 g，把它们溶于足量水，充分反应后，溶液中Ca2+、HCO3、CO32 均转化为沉淀，将反应后容器内水分蒸干，最后得到白色固体物质29 g，则原混合物中含Na2CO2的质量是( )A.10.6 g B.5.3 g C.15.9 g D.无法确定【解析】白色固体为CaCO3和NaOH的混合物。固体增重29 g 27.2 g = 1.8 g，可以看作是增加的水

21、的质量。在反应CaO + H2O = Ca(OH)2 与NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3+ NaOH + H2O中，CaO与H2O反应中消耗的H2O和NaHCO3与Ca(OH)2反应生成的H2O的物质的量相等，反应前后质量不变。而在CaO与Na2CO3溶液的反应中，水被吸收生成Ca(OH)2，Ca(OH)2再与NaCO3溶液反应使固体质量增加。即：CaO + H2O + Na2CO3 = CaCO3+2NaOH 固体增重106 g 18 gx 1.8 gx = 10.6 g 【答案】A【例9】在1.00 L 1.00 mol L1NaOH溶液中通入16.8L，标准状况下的CO2

22、，计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为 。【解析】通入CO2的物质的量 = 16.8 L/22.4 Lmol 1 = 0.750 mol 溶液中NaOH物质的量 = 1.00 1.00 molL1 = 1.00 mol根据2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O该反应中CO2过量：0.750 mol 1.00 mol/2 = 0.250 mol 生成的Na2CO3为1.00 mol/2 = 0.5 molNa2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3反应中Na2CO3过量，生成的NaHCO3为n (反应的CO2) 2 = 0.500 mol溶液中

23、剩余的Na2CO3为0.500 mol 0.250 mol = 0.250 mol【答案】Na2CO3：0.250 mol，NaHCO3：0.500 mol【例10】0.1 L 1 molL1的纯碱溶液逐滴滴入0.1 L 1.25 molL1的盐酸中；将0.1 L 1.25 molL1的盐酸逐滴滴入0.1 L 1 molL1的纯碱溶液中，两种操作产生呢感CO2的体积比为( )A.52 B. 25 C. 21 D. 11【解析】为什么等量的纯碱与等量的盐酸反应时，操作不同会有不同体积的CO2产生呢？显然是由于操作不同，反应进程不同所致。操作：纯碱滴入盐酸中，发生反应：Na2CO3 + 2HCl

24、= 2NaCl + CO2+ H2O。生成CO2与盐酸用量有关：n (CO2) = 1/2n (HCl) = 1/20.11.25 = 0.0625 mol。操作：盐酸滴入纯碱中，发生反应：Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3 NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2+ H2O则反应消耗盐酸0.11 = 0.1 mol，生成0.1 mol NaHCO3，过量盐酸(0.025 mol)与NaHCO3反应生成0.025 mol CO2，所以n (CO2)n (CO2) = 0.06250.025 = 52 【答案】A过关检测在减压低温下蒸干后得137 g固体物质，其固

25、体物质是( ) A 0.005 mol Na2CO3和0.01 mol NaHCO3混合物 B 0.02 mol NaOH C 0.015 mol Na2C03D 0.02 mol NaHCO3 11将28g碱石灰(CaO和NaOH的混合物)投入50mL 2mol/L的盐酸中，所得溶液的pH ( ) A大于7 B小于7 C等于7 D无法确定 j12标准状况下，将20 LCO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末，在相同状况下，气体体积减少到16 L，则原混合气体中CO的体积为 ( ) A.4 L B8 L C. 12 L D16 L13将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可观察到的现象是 ( ) A生成白色沉淀 B生成红褐色沉淀 C有气泡产生 D无变化14在一定温度下，向足量的饱和NaHCO3溶液中加入1.06 g无水Na2CO3，充分搅拌后静置，最终所得晶体的质量 ( ) A等于106 g B大于1.06 g而小于286 g C等于286 g D大于286 g15关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是 ( ) ANa2CO3比NaHCO3易溶于水 BNaHCO3比Na2CO3稳定 C石灰水能和NaHCO3反应，不与Na2CO3反应 D等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应，消耗HCl的物质的量之比为2：116将NaOH、Na2