高三一轮复习:钠及其化合物教案
河南工业大学分数线-金融工程专业介绍
钠及其化合物
考点与命题:
钠是典型的活泼金属,其化合物Na
2
O
2
、NaOH、 Na2
CO
3
、NaHCO
3
分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐
、酸式盐的代表,在无机化学中都
有非常重要的地位,因而都成为命题的重点物质,它们是物质推断、鉴
别
及有关实验、计算的常见物质。近几年的高考命题主要侧重于三方面:一
是钠及其化合物的性
质推断;二是碱金属元素性质;三是有关钠及其化合
物的计算。后者主要出现在选择题中。
第一讲 钠及其氧化物
考纲要求:1.了解金属钠及其重要化合物的性质及有关计算。
2.以实验探究,框图推断考查钠及其重要化合物的综合应用。
基础知识点
一、
钠
1、物理性质: 质软,银白色的金属光泽,比水的密度小;熔沸点低。
2、化学性质:
(1)跟氧气反应:
与空气接触缓慢氧化:
4Na+O
2
=2Na
2
O
在空气(或氧气)中燃烧:
2Na+O
2
=Na
2
O
2
(黄色火焰)
(2)在氯气中燃烧: 2Na+Cl
2
=NaCl(白烟)
(3)钠与硫混合研磨即反应: 2Na+S=Na
2
S
(4)钠与水反应:
2Na+2H
2
O =2NaOH
+H
2
↑
现象 解释
浮————
钠的密度比水小
熔———— 钠的熔点低,反应为放热反应
游————
产生气体
响———— 反应剧烈,发出嘶嘶的声响
红———— 反应生成了碱
(5)钠与酸反应:2Na + 2H
+
= H
2
+
2Na
+
(6)钠与盐溶液的反应(实质是先与水反应成NaOH,NaOH再与盐反应):
①与CuSO
4
溶液反应
2Na+2H
2
O+CuSO
4
=Na
2
SO
4
+Cu(OH)
2
↓+H
2
↑
②与FeCl
3
溶液反应
6Na+6H
2
O+2FeCl3
=6NaCl+2Fe(OH)
3
↓+3H
2
↑
钠的保存:保存在煤油中
制备:电解熔融的氯化钠。
典型例题:
1.将钠、镁、铝各03 mol分别放入100 mL 1
mol·L
1
的盐酸中,同温同
压下产生的气体体积比是
C
A 1∶2∶3 B 6∶3∶2 C 3∶1∶1
D 1∶1∶1
主要考察:钠除了和酸反应还可以和水反应。
2.将2.3g钠投入47.7g水中,反应后所得溶液中溶质的质量分数是( D )
A.2.3% B.8% C.小于8%
D.大于8%
3.将一小块Na投入过量的CuSO
4
溶液,最终得到的生成物是
( C )
①H
2
②NaOH ③Cu
④Cu(OH)
2
⑤ Na
2
SO
4
A.① ② B.③ ⑤ C.① ④ ⑤ D.② ④ ⑤
4.在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5g
溶于水,所得溶液恰好
能被80mL浓度为0.50molL的HCl溶液中和,则该生成物的成分是
(C)
A.Na
2
O
B.Na
2
O
2
C.Na
2
O和Na
2
O
2
D.Na
2
O
2
和NaO
2
5.在隔绝
空气的条件下,某同学将一部分被氧化的钠块用一块已除去氧化
膜并用针刺有一些小孔的Al包好,然后
放入盛满水且倒置于水槽中的容
器内,待钠反应完全后,在容器和水槽收集1.12L氢气,此时测得A
l
质量比反应前减少0.27g,水槽和容器内的总体积为2.0L,溶液中NaOH
的溶液浓
度为0.050molL(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)
(1)写出实验中发生反应的化学方程式。
(2)该钠块中所含钠元素的质量分数。89%
二、钠的氧化物:氧化钠和过氧化钠
在组成上两者都属
于钠的氧化物,但因含氧量不同,在结构、性质上
存在差异,现将两者比较见下表。
色、态
化学式
电子式
氧元素的化合价
稳定性
与H
2
O反应的方
程式
与CO
2
反应的方
程式
氧化性、漂白性
用途
氧化钠
过氧化钠
重难点讲解:Na
2
O
2
与H
2
O和CO
2
的反应
1、Na
2
O
2
与H
2
O和CO
2
的反
应,指出反应中的氧化剂和还原剂,会标电
子转移的方向和数目。
2、两个反应中存在的定量关系。(见步步高大一轮复习51页)
3、过氧化钠具
有强氧化性(氧元素-1价),可以做漂白剂,可以氧化某些
还原性的物质,比如:Na
2SO
3
、Fe
2+
、I
-
等。
典型例题:
1.在一定的温度下,向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化纳
,充分反
应后恢复到原来的温度,下列说法正确的是( )
A
溶液中Na
+
浓度增大,有O
2
放出
B
溶液PH不变,有H
2
放出
C
溶液中Na
+
数目减少,有O
2
放出
D
溶液PH增大,有O
2
放出
答案:C
2.等物质的量的N
2、O
2
、CO
2
混合气体通过Na
2
O
2后,体积变为原体积
8
(同温同压),这时混合气体中N
2
、O
2
、CO
2
物质的量之比为
9
( A )
的
A. 3∶4∶1 B. 3∶3∶2 C.
6∶7∶3 D. 6∶9∶0
3.现有一定量含有Na
2
O杂质的
Na
2
O
2
试样。请从下图中选用适当的实验
装置,设计一个最简单
的实验,测定Na
2
O
2
试样的纯度可选用的反应物只
...有CaCO
3
固体,6 mol L盐酸和蒸馏水。
请填写下列空白:
1 写出在实验中Na
2
O
2
和N
a
2
O分别发生反应的化学方程式
。
2 应选用的装置是只要求写出图中装置的标号 。
3 所选用装置的连接顺序是填各接口的字母;连接胶管省略
。
3.答案:
方法一:1 2Na
2
O
2
+2
H
2
O=4NaOH+O
2
;Na
2
O+H
2<
br>O=2NaOH
2 ⑤①④ 3 G接AB接F
方法二:1 2Na
2
O
2
+2CO
2
=2N
a
2
CO
3
+O
2
1分;Na
2
O+
CO
2
=Na
2
CO
3
1
分 2
⑤②⑥⑦①④ 3 G接DC接HI[或IH]接JK[或KJ]接AB接F
4.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作
为供养剂。请选择适当的化学试
剂和实验用品,用下图中的实验装置进行试验,证明过氧化钠可作供养剂
。
(1)A是制取CO
2
的装置。写出A中发生
反应的化学方程式:_________
(2)填写表中空格:(请在答题卡上填写)
仪器
B
C
D
加入试剂
饱和NaHCO
3
溶液
加入该试剂的目的
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:_______________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:_________________。
答案:(1)CaCO
3
+2HCl=CaCl
2
+H
2<
br>O+CO
2
↑
(2)除去二氧化碳中的氯化氢 过氧化钠固体
与二氧化碳反应
NaOH溶液 吸收二氧化碳气体
(3)2Na
2
O
3
+2CO
2
=2Na
2
CO
3
+O2
(4)用带火星的木条伸到试管F的管口,如果木条复燃,说明过氧化
钠与二
氧化碳反应产生氧气,可做供氧剂。
第二讲 钠的其他常见化合物 碱金属元素
考纲要求
:
1.从原子核外电子排布,理解IA族元素(单质、化合物)的相似性<
br>和递变性。2.了解碱金属主要物理性质和化学性质及其应用。
3.掌握焰色反应及钠钾化合物的检验。4.了解碱金属及其化合物的典型
计算。
基础知识点:
一、钠的其他化合物
1、氢氧化钠
氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠。强碱,具有碱的通性。
主要化学性质:(见大一轮复习54-55页)
2、碳酸钠与碳酸氢钠
可表格对比复习:
俗名
色、态
水溶性
热稳定性
水解程度
与盐酸反应
与CaCl
2
溶液反应
与Al
2
(SO
4
)
3
溶液反
应
碳酸钠
碳酸氢钠
与碱反应(Ca(OH)
2
)
相互转化
主要用途
广泛用于玻璃、制皂、发酵粉、医疗上中和
造纸、纺织等工业,胃酸过多
生活中的洗涤剂
重要物质转化小结:
3、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别(见大一轮复习56页)
典型例题:
1、(2011年长春模拟)①1 L 0.1
molL的Na
2
CO
3
溶液中逐滴加入240 mL
0.5
molL的盐酸;②在240 mL 0.5 molL的盐酸中逐滴加入1 L 0.1 molL
的
Na
2
CO
3
溶液。两种实验操作在相同状态下产生CO
2
气体的体积( C )
A.相等 B.前者多
C.后者多
D.无法判断
--
2、①将0.100 L 1.00
mol·L
1
的纯碱溶液逐滴滴入0.100 L 1.25
mol·L
1
--
的盐酸中;②将0.100 L 1.25
mol·L
1
的盐酸逐滴滴入0.100 L 1.00
mol·L
1
的纯碱溶液中;
两种操作产生CO
2
的体积比为(
A )
A.5∶2 B.2∶5
C.2∶1
D.1∶1
3.下列叙述中正确的是
A.向含有CaCO
3
沉淀的水中通入CO
2
至沉淀恰好溶解,再向溶液中
加入NaHCO
3
饱和溶液,又有CaCO
3
沉淀生成
B. 向Na
2
CO
3
溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO
2
与
原Na
2
CO
3
的物质的量之比为1:2.
C.等质量的NaHCO
3
和Na
2
CO
3
分别与足量盐酸反应,在同温同压
下,生成的CO
2
体积相同
D. 向Na
2
CO
3
饱和溶液中通入CO
2
,有NaHCO
3
结晶析出
4.均为0.1 molL的两溶液,
的pH较大。
常温下Na
2
CO
3
的溶解度_______
_(填“大于”或“小于”) NaHCO
3
,向饱
和Na
2
CO<
br>3
溶液中通入足量CO
2
,现象是_____________,离子方程式为
_____________。
5.把Na
2
CO
3
▪1
0H
2
O和NaHCO
3
的混合物共5.56g溶于水配成含钠离子浓度为<
br>0.5molL的溶液100mL,然后将溶液蒸干至恒重.求此混合物减少多少克?
(守恒思想
)
6、X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,
其中X含有四种元素,X、Y、Z的
焰色反应均为黄
色,W为无色无味气体。这四种化合物具有右图转
化关系(部分反应物、产物及
反应条件已略去)。
请回答:
(1)W的电子式是
。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是 。
(3)X含有的四种元素
之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,
选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略
去)进行实验,
装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是 ,
装置Ⅱ中物质的化学式是 。
②用X含有的四种元
素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制
备并收集纯净干燥的气体于装置Ⅴ中,该化合物的化学式
是 ,
所需仪器装置是
(从上图中选择必要装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的
漂白、
消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式
是
。
二、碱金属元素
1、碱金属单质的物理性质
相似性:软可切,银白色(铯略带金色光泽)光泽、密度小、熔沸点较
低,良好的导电导热性。
递变规律:熔点、沸点逐渐降低,密度呈增大趋势(
K
Na
)
2、碱金属的原子结构
①相同点:最外层电子数相同都是一个电子,次外层电子数相同为8
1
2
8
1
8
8
1
+19
2
8
8
1
28<
br>1
+37
2
8
18
8
1
+3
+55
2
8
1
+11
电子(Li除外)。
K:
R
C
b
3Li:
s
19
37
Na:
55
1
1
②不同点:核外电子层数不同。
③递变规律:按Li、Na、K、Rb、Cs顺
序,原子半径依次增大,离子半
径依次增大。(同种元素的原子半径大于离子半径)。
④推论
性质递变:随原子核外电子层数的增多原子半径依次增大核对外
层电子引力的减弱、失去电子的趋势增强
,元素的金属性增强,单质的
还原性增强。
3、碱金属的化学性质
1、跟非金属反应,跟卤素、氧气、硫等非金属直接化合
卤素:
2RX
2
2RX
氧气:
4LiO
2
2Li
2
O
2NaO
2
点燃 Na
2
O
2
KO
2
KO
2
(K、Rb、Cs与氧气反应,都生成比过氧化物更复杂的
氧化物)。
2、跟水的反应
碱金属都能跟水反应生成氢氧化物和氢气。
2R2H
2
O2ROHH
2
。
结论:金
属单质置换出水中氢越容易说明该元素的金属性越强。因此随
着原子的电子层数增多原子半径的增大,碱
金属的活动性增强。
三、焰色反应
定义:某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊的颜色。这在
化学上叫做焰色反应。
焰色反应鉴别盐类的步骤:
①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液(沾取固体)放在火焰
上
灼烧,观察火焰颜色,观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。③盐
酸洗
铂丝④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色(如不能灼烧至原火焰色,则需
再酸洗,再灼烧)。⑤再蘸取(沾取
)另外化学药品进行实验。
钾、钠焰色反应颜色:钾——紫色(透过蓝色钴玻璃)钠——黄色
四、常见钠的化合物的化学式和俗称:
名称
化学式
俗称
名称
化学式
俗称
氢氧化钠
NaOH
氯化钠
NaCl
硫酸钠晶体
Na
2
SO
4
·10H
2
O
芒硝
硅酸钠
泡花碱、水溶液
叫水玻璃
碳酸钠
Na
2CO
3
(Na
2
CO
3
·10H
2
O
)
苏打、纯碱
硝酸钠
NaNO
3
智利硝石
苛性钠、火碱、食盐
烧碱
碳酸氢钠
NaHCO
3
小苏打
硫代硫酸钠
大苏打、海波
Na
2
S
2
O
3
·5H
2
O
Na
2
SiO
3
典型例题:
1、碱金属与卤素所形成的化合物,大都具有的性质是 ( A )
①高沸点
②能溶于水 ③水溶液能导电 ④低熔点 ⑤熔融状态不导电
A.①②③
B.③④⑤ C.①④⑤ D.②③⑤
2、(上海)甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放人 0.1mol的钠、氧化钠、过
氧化钠和氢
氧化钠,然后各加入100mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、
乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是
( B )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙:丙 D.丁<甲<乙<丙
3、8.1g某碱金属(R)及其氧化物(R2
O)组成的混合物,与水充分反应
后,蒸发反应后的溶液,得到12g无水晶体,通过计
算确定该金属的名称。
4、现有A、B、C三种白色固体及一种无色气体D。A、B、C均可溶于水,
其中C的溶液为碱溶液,焰色反应均呈黄色,且四种物质中间存在如下反
应关系:
①
ADH
2
OB
②
BCAH
2
O
ADH
2
O
③
CDAB
④
B
试推断:A是 ________ B是 ________ C是
_________ D是 ________。
答案:
A:Na
2
CO
3
B:NaHCO
3
C:NaOH D:CO
2
或
A:Na
2
SO
3
B:NaHSO
3
C:NaOH D:SO
2