精品高考化学大一轮讲义:第三章-第1讲-钠及其化合物(26页,含答案解析).doc
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1、高考化学复习备考精品资料第1讲钠及其化合物考纲要求1.知道Na及其氧化物的性质。2.能利用Na及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。3.能规范解答以Na及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。4.了解Na2CO3和NaHCO3的性质。5.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3,并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。6.从原子的核外电子排布,理解A族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。7.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。8.了解碱金属及其化合物的典型计算。9.记住Na、K等重要金属元素的焰色反应。考点一钠的性质及应用1钠的物理性质颜色:银白色,有金属光泽;密度:(H2O)
2、(Na)(煤油);熔点:低于100 ;硬度:质地柔软,可以用小刀切割。2从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性Na (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2:2NaCl22NaCl(2)与水反应离子方程式:2Na2H2O=2Na2OHH2。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式:2Na2H=2NaH2。3钠的制取及保存(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。来源:4钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源,制作高压钠灯。(4)冶炼某些金
3、属金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4NaTiCl44NaClTi。深度思考1钠能否保存在CCl4中?答案否,因为CCl4的密度比钠的大,不能起到隔绝空气的作用。2金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠 答案Na2ONaOH溶液Na2CO33金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是_,通常用_掩埋。答案金属钠能与H2O或CO2反应干燥沙土4取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是_(填序号)。金属先熔化在空气中燃烧,放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质答案解析金属钠熔点低,放在燃烧匙里加热,先熔化成小球,在空气中燃
4、烧,火焰呈黄色,燃烧后生成淡黄色的Na2O2。1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:(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_(填字母序号)。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
5、体体积较大答案(1)abd(2)b解析(1)钠投入饱和NaOH溶液中,发生的反应为2Na2H2O=2NaOHH2,其现象与钠在水中的反应现象相同;又因为原溶液是饱和的,反应消耗水,析出NaOH固体,则NaOH溶液浓度不变,但溶液体积减小,故Na数目减少。(2)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH,NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。2有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时,往100 mL大试管中先加40 mL煤油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈
6、漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察,回答下列问题:(1)如何从试剂瓶中取用金属钠?剩余的Na能否放回原试剂瓶?(2)有关钠反应的现象是_。(3)大试管的溶液中出现的现象:_。(4)装置中液面的变化:大试管内_;长颈漏斗内_。(5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:_。答案(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠,用滤纸吸干表面上的煤油,用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用,剩余的钠要放回原试剂瓶,不要随意丢弃。(2)有气泡生成,钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解(3)下层溶液出现白色絮状沉淀(4)下降上升(5)2NaFeSO4
7、2H2O=Fe(OH)2Na2SO4H23将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液答案解析2Na2H2O=2NaOHH2,中Mg22OH=Mg(OH)2;中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2产生沉淀;中Ca2HCOOH=CaCO3H2O;生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;水减少,c(Na)增大,使NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动。4将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧
8、杯中,反应速率由快到慢的顺序为_。解释反应速率不同的原因:_。答案cab钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H间的置换反应,H浓度的大小决定了反应速率的快慢,由三种物质电离H的能力可知H浓度的大小顺序为cab,因而反应速率为cab总结钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。思维建模1金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板2金属钠与溶液反应现象分析思维模板(1)共性:因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。(2)差异性:与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时,由于溶液中H浓
9、度较大,反应比与水剧烈,最后钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。考点二氧化钠和过氧化钠完成下列表格化学式Na2ONa2O2氧元素化合价21色、态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与水反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2深度思考判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)Na2O2与Na
10、2O中均只存在离子键()(2)Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为21()(3)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物的原因是2Na2O22CO2=2Na2CO3O2()(2012北京理综,7C)(4)2Na2O22H2O=4NaOHO2H2O既不是氧化剂也不是还原剂()(5)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式:Na2O2H2O=2Na2OHO2()(6)Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同()(7)Na2O2的电子式为NaNa()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)题组一过氧化钠的性质及应用1某溶液中含有HCO、SO、CO
11、、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 DHCO答案A解析Na2O2与水反应生成NaOH,HCOOH=COH2O,HCO浓度减小,CO浓度增大;SO具有还原性,被Na2O2氧化,浓度减小;CH3COO几乎不变。2比较下列四组反应,回答下列问题。一组:Na2O2CO2Na2O2SO2二组:Na2O2FeCl3(溶液) Na2O2FeCl2(溶液)三组:SO2通入品红溶液中,加热Na2O2加入到品红溶液中,加热四组:NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中问题:(1)写
12、出、两反应的化学方程式。(2)判断、反应中可能发生的现象,为什么?(3)判断、反应中可能发生的现象,为什么?(4)判断、反应中可能发生的现象?答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出。中气体明显少于中气体,FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀;中Fe2具有强还原性,易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3,Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。(3)溶液红色褪去,加热后又恢复红色;溶液红色褪去,加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分
13、解的无色物质,Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。(4)溶液变蓝,溶液先变蓝后褪色。原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH,呈碱性,同时Na2O2又有漂白性。练后反思Na2O2结构和强氧化性的常考点(1)Na2O2的电子式为Na2Na,O是个原子团。(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应。(3)在研究Na2O2与其他溶液反应时,要注意Na2O2的强氧化性和其溶液的强碱性。题组二有关Na2O2的定量计算3往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的
14、质量分数大小顺序是()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙答案B解析(1)甲、丁相比:甲:NaNaOH消耗H2O,溶剂减少丁:NaOH无反应溶剂不变故NaOH的质量分数:甲丁。(2)乙、丙相比:故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲:Na乙:Na2O丙:Na2O2当它们物质的量相等时,Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的,它们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。4物质的量相同的N2、O2、CO2混合后,通过Na2O2颗粒一段时间,测得体积变为原混合气体体积的(同温同压下),此时N2、O2、CO2的物质的量之比为()A11
15、0 B690 C341 D332来源:答案C解析设反应前N2、O2、CO2的体积都为3,则反应前总体积为9,反应后总体积为8。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2V 2 1 1 2 1 (98)1即反应消耗CO2 2体积,生成O2 1体积,故反应后:V(N2)3,V(O2)314, V(CO2)321,三者的体积比即为物质的量之比,为341。5取a g某物质在O2中完全燃烧,将生成物与足量Na2O2固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了a g,下列物质不能满足上述结果的是()AH2 BCO CC6H12O6 DC12H22O11答案D解析2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2
16、CO3O2得:Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即:CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得:Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)C项可变形为(CO)6(H2)6;D项变为C(CO)11(H2)11,因而反应后质量增加大于a g。练后反思1Na2O2与CO2、H2O反应的四个角度探究(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 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2,转移2 mol的电子。(2)从物
17、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的O2,消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,气体体积减少的量等于原混合气体体积的,且等于生成氧气的体积。(3)从先后顺序的角度Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时,Na2O2应视为首先与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。(4)从质量的角度每摩尔Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。2增重量等于可燃物质量的规律凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质
18、,W g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后,固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为11,即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有:(1)无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;(2)有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。题组三Na2O2与CO2反应的探究实验6下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。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
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