高一化学常见无机物及其应用钠镁及其化合物.docx
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高一化学常见无机物及其应用钠镁及其化合物
授课类型
C钠镁及其化合物
授课日期及时段
教学内容
一、专题检测
1．将2．3g钠放入足量的质量为mg的水中，另将0．1mol镁放入足量的质量为mg的稀硫酸中，反应结束后得两溶液的质量分别为ag和bg，则ag与bg两数的关系应是
A．a＞bB．a＝bC．a＜bD．无法确定
2．9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有（）
A．0.2mol中子B．0.4mol电子C．0.2mol质子D．0.4mol分子
3．将2.3g金属钠放入100g水中，完全反应后溶质的质量分数为（）
A．
B．
C．
D．
4．某工厂用提取粗盐后的盐卤（主要成分为MgCl2）制备金属镁，其工艺流程如下，下列说法中，错误的是（）
A．操作①发生的反应为非氧化还原反应
B．若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
C．操作②是蒸发浓缩结晶
D．在整个制备过程中，未发生置换反应
二、知识梳理
（一）、钠
1.、物理性质
颜色
硬度
导电性
密度
熔点
银白色
柔软
良好
比水小比煤油大
小于100℃
2．化学性质——强还原性
（1）跟非金属反应：
（2）钠与水（滴有酚酞）反应：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象及解释：
（3）钠与酸反应：
2Na+2HCl===2NaCl＋H2↑钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。
（4）钠与盐溶液反应：
先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。
例如：
钠与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O=NaOH+H2↑
（1）
CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2
（2）
合并
（1）
（2）得：
2Na+2H2O+CuSO4=Na2S
O4+Cu（OH）2↓+H2↑
3.钠的制取和存放
（1）制备：
电解熔融氯化钠，化学方程式：
2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑
（2）钠的存放:
少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
（3）用途：
钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；反应如：
4Na＋TiCl4（熔融）＝Ti＋4NaCl，另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。
（二）、钠的重要化合物
1．氧化钠和过氧化钠的比较
比较内容
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
氧的化合价
—2价
—1价（过氧离子O22—）
电子式
稳定性
较不稳定
较稳定
生成条件
通过钠的常温氧化生成
通过钠的燃烧生成
物质类别
碱性氧化物
过氧化物（不是碱性氧化物）
与水反应
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
用途
用于少量Na2O2制取
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
密封保存
密封保存
2.常见的钠盐（Na2CO3和NaHCO3）
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打、纯碱
小苏打
水溶性
易溶于水，溶液呈碱性
溶解度较碳酸钠小，溶液呈碱性
与盐酸反应
慢Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑
+H2O
快NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
与Ca（OH）2反
应
Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH
足量：
HCO3－+Ca2++OH－=CaCO3↓+H2O
不足：
2HCO3－+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32－
与BaCl2反应
Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
无明显现象
相互
转化
用途
重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产
食品工业，泡沫灭火剂等
3、焰色反应
（1）.概念：
许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质。
（2）.常见元素焰色：
钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）。
4、钠与钠的化合物的转化
（三）、镁和海水提镁
1、镁的性质
（1）物理性质：
金属镁是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，为什么？
在冶金工业上镁常用做什么？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
（2）化学性质：
镁是较活泼的金属，还原性较强。
镁条在氧气中燃烧试验
用夹住的镁条，点燃后分别作如下实验
实验内容
实验现象
化学方程式
伸入到盛有氧气的集气瓶中
伸入到盛有CO2的集气瓶中
（底部要放一些细沙或少量水）
2、海水提取镁最基本的方法是什么？
经过怎样的步骤就可以得到金属镁？
并写出以海水、贝壳为原料制取镁的有关反应化学方程式。
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3、镁与镁的化合物的转化
上图的1～13中的有关化学方程式如下：
点燃
12Mg+O2=2MgO
23Mg+N2===Mg3N2
熔融
点燃
3Mg+Cl2====MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
△
电解
4MgCl2====Mg+Cl2↑
5MgO+H2O===Mg（OH）2
△
6Mg（OH）2===MgO+H2O
7Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O
△
8MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl
△
9MgCO3===MgO+CO2↑
10MgCO3+H2O===Mg（OH）2+CO2↑
⑪Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑
⑫Mg（OH）2+H2SO4=MgSO4+2H2O
⑬MgSO4+2NaOH=Mg（OH）2↓+Na2SO4
三、专题突破
考点一、钠的性质与应用
【典例1】取一支大试管，加入20mL饱和澄清石灰水（ρ＝1.6g·cm－3），再加入5mL苯（ρ＝0.87g·cm－3），静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块（ρ＝0.97g·cm－3）。
下列实验现象中，能观察到的有（ ）
①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动
②有气体产生
③澄清石灰水变浑浊
④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动
⑤钠停留在苯层不反应
⑥钠块最后消失
A．①②⑥ B．②③④⑥C．⑤D．①②③⑥
【变式1】 9.2g金属钠投入到足量的重水中，产生的气体中含有（ ）
A.0.2mol中子 B.0.4mol电子C.0.2mol质子D.0.4mol分子
【变式2】下列关于金属钠的叙述，错误的是（ ）
A.钠的还原性很强，只能以化合态存在于自然界
B.钠质地柔软，可用小刀切割，保存在煤油中
C.钠失火后可用大量水或泡沫灭火器扑灭
D.钠的焰色反应为黄色，可用于雾天作指示灯
考点二、Na2O2的特性与计算
【规律总结】
1.Na2O2与CO2、H2O的反应规律
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系：
（1
）先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。
（2）物质的量关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
（3）气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体（或单一气体）体积的1/2，也等于生成氧气的量。
（4）固体质量关系
相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：
Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH（实际上两反应均不能发生）。
【注】凡分子组成符合（CO）m·（H2）n的物质，Wg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Wg。
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1∶1，即可满足该条件。
2.Na2O2的强氧化性
由于Na2O2中氧元素是－1价，为中间价态，因而既可表现氧化性又可表现还原性。
又因为氧的稳定价态是－2价，因此Na2O2中的氧易得到电子从－1价降到－2价，从而表现强氧化性。
【典例2】在一定条件下，使CO和O2的混合气体26g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是（ ）
A．9∶4B．1∶1C．7∶6D．6∶7
【典例3】某溶液中含有HCO
、SO
、CO
、CH3COO－等四种阴离子，向其中加入足量的Na2O2固体后，假设溶液体积无变化，溶液中离子浓度基本保持不变的是（ ）
A．CO
B．HCO
C．CH3COO－D．SO
【变式1】在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是（ ）
A.溶液中Na＋浓度增大，有O2放出
B.溶液pH不变，有H2放出
C.溶液中Na＋数目减少，有O2放出
D.溶液pH增大，有O2放出
【变式2】1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，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（ ）
A.Na2CO3 B.Na2O2、Na2CO3C.NaOH、Na2CO3D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
【变式3】下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是（ ）
A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物
B.过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂
C.过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂
D.过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
考点三、关于碳酸氢钠和碳酸钠的问题分析
1.Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
（1）根据热稳定性不同
（2）根据和酸反应生成气体的速率不同鉴别
②Na2CO3溶液与盐酸的互滴鉴别
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡产生；而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。
（3）根据阴离子不同用盐溶液鉴别
（4）根据溶液的酸碱性鉴别
2.与等浓度盐酸反应的规律
（1）放出CO2快慢：
NaHCO3＞Na2CO3
（2）混合物反应先后：
因CO32－结合H+更容易，所以Na2CO3先反应生成NaHCO3，然后NaHCO3再反应。
【典例4】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H2SO4反应，NaHCO3产生的CO2多
B.等质量的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Na2CO3溶液中加入Ba（OH）2溶液出现白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠反应
【变式1】下列物质性质的比较，正确的是（ ）
A、热稳定性：
Na2CO3>NaHCO3>H2CO3 B、熔点：
K>Na>Li
C、溶解度：
NaHCO3>Na2CO3 D、氧化性：
Li+>Na+>K+
【变式2】观察是研究物质性质的一种基本方法。
一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：
银白色
变灰暗
变白色
出现液滴
白色固体，下列说法正确的是（ ）
A．①发生了氧化还原反应
B．②变白色是因为生成了碳酸钠
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．④只发生物理变化
【变式3】A、B、C、D、E五种物质的焰色反应都呈黄色，A、B分别与水反应都有气体放出，同时都生成C溶液，A与水反应放出的气体具有还原性，B与水反应放出的气体具有氧化性，C与适量的F气体反应生成D，D溶液与F气体反应生成E，E加热能够生成D和F气体。
根据以上叙述回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：
A____________；B____________；C____________；
D____________；E____________。
（2）按要求完成方程式：
①E加热生成D和F的化学方程式_________________________________________________________________。
②C溶液和CO2反应生成D的离子方程式___________________________________________________________。
考点四、镁的性质及应用
【典例5】用瓷质坩埚盛镁粉在空气中进行强烈燃烧，充分反应后生成固体产物最多可能有
A．3种B．4种C．5种D．6种
【变式1】下列有关镁的叙述正确的是（ ）
A．镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭B．镁不能与水反应放出H2
C．镁制容器可用来装浓HNO3D．镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
四、专题过关
1．将一小块钠投入MgCl2溶液中，下列对有关实验结果的预测正确的是
A.钠溶解，底部有银白色金属析出，并且有气体产生
B.只有气体产生
C.只有沉淀产生
D.既有沉淀产生，又有气体产生
2．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2物质的量的关系是（）
3．在一定温度下，向饱和烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，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O2放出B．溶液PH不变，有O2放出；
C．溶液中Na+数目减少，有O2放出D．溶液PH增大，有O2放出
4．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是
A．相同条件下，在水中的溶解性：
碳酸钠<碳酸氢钠
B．相同条件下，热稳定性：
碳酸钠>碳酸氢钠
C．相同条件下，与酸反应的速率：
碳酸钠>碳酸氢钠
D．一定条件下，碳酸钠不能转化为碳酸氢钠，而碳酸氢钠可以转化为碳酸钠
5．下列物质的保存方法正确的是：
A．氢氧化钠溶液可盛放在带橡皮塞的玻璃瓶中
B．氢氧化钠溶液可盛放在带玻璃塞的玻璃瓶中
C．单质钠贮存在水中
D．氢氧化钠可以长久露置在空气中存放
6．有相同质量的两份NaHCO3粉末，第一份加入足量盐酸，笫二份先加热使其完全分解
再加足量同质量分数的盐酸，则两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比为
A．2:
1B．1:
1C．1:
2D．4:
2
7．金属钠长期露置在空气中，最后转变为（）
A．Na2CO3B．Na2O2C．NaOHD．Na2O
8．下列关于钠的化合物的说法正确的组合是
①NaCl可作厨房调味品，也可用于氯碱工业
②Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中的供氧剂
③Na2CO3水溶液显碱性，可用于去除油污
④NaHCO3受热易分解放出CO2，可用来制作糕点
A．只有①②③B．只有①③④C．只有②③④D．①②③④
9．将3.52克CO2和SO2混合气体通入一定量的NaOH溶液中，气体全部与NaOH反应生成盐，将反应后的溶液减压低温蒸干后得到不含结晶水的固体，固体的质量可能为
A．8.48克B．7.48克C．5.72克D．5.22克
10．120℃，0．1mol烃与1molO2（过量）混合，完全燃烧后通过足量的Na2O2固体，固体增重15克，从Na2O2中溢出的全部气体为16．8L（标况）。
则该烃的分子式是
A．C4H8B．C4H10C．C5H10D．C5H12
11．把等质量的金属镁分别放在
（1）氧气，
（2）空气，（3）二氧化碳气体中完全燃烧，得到的固体质量分别是W1，W2，W3,三者的大小关系是
A．W1>W2>W3B．W1=W2=W3C．W3>W1>W2D．W3>W2>W1
12．人造光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）是盐化工的中间产物。
以光卤石为原料制得金属镁，可有下列步骤，正确的顺序是：
①过滤②溶解③加入适量Ca（OH）2④蒸发结晶
⑤用盐酸溶解⑥电解熔融MgCl2⑦MgCl2·6H2O脱水
A．⑤③①②④⑥⑦B．②③①⑤④⑦⑥C．②④①③⑦⑤⑥D．⑤③①④②⑦⑥
五、课后作业
1．某溶液含有①NO3-②HCO3-③SO32-④CO32-⑤SO42-等五种阴离子。
向其中加入少量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是（设溶液体积无变化）（ ）
A．①B．①②④C．①③⑤D．①③④⑤
2．某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某固体混合物进行实验，测得如下表数据（盐酸的物质的量浓度相等）：
实验编号
①
②
③
盐酸体积
50mL盐酸
50mL盐酸
50mL盐酸
m（混合物）
9.2g
16.56g
27.6g
V（CO2）（标准状况）
2.24L
3.36L
3.36L
分析表中数据，下列说法不正确的是（）
A．由①可以计算出盐酸的物质的量浓度
B．由②、③可知：
混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全
C．由①、②可知：
①中的固体不足而完全反应
D．由①可以计算出混合物的NaHCO3的质量分数
3．已知：
NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解，Na2CO3会吸收空气中的水分：
Na2CO3＋nH2O＝Na2CO3·nH2O（n为平均值，n≤10）。
取没有妥善保管的NaHCO3样品A9.16g，溶于水配成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的CO2的体积（标准状况）如下表。
（不计溶于水的CO2气体）
盐酸体积（mL）
8
15
20
50
x
120
150
生成CO2体积（mL）
0
112
224
896
2240
2240
2240
下列说法中不正确的是（）
A．x的最小值为110
B．x的最小值为100
C．所加盐酸物质的量浓度为1.0mol/L
D．样品A中NaHCO3和Na2CO3·nH2O的物质的量分别为0.090mol和0.010mol
4．将aL（标准状况）CO2通入100mL3mol·L-1NaOH溶液中，下列各项为通入CO2过程中溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是:
A．a=3.36时，CO2+2OH-=CO
+H2O
B．a=4.48时，2CO2+3OH-=CO
+HCO
+H2O
C．a=6.72时，CO2+OH-=HCO
D．a=8.96时，3CO2+4OH-=CO
+2HCO
+H2O
5．将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃条件下电火花引发恰好完全反应后，容器中的压强为零。
原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为（）
A．1∶2∶6B．2∶1∶6C．1∶2∶8D．2∶1∶4
6．某学生用NaHCO3和KHCO3组成的混合物进行实验，测得如下数据（每次加入的盐酸的物质的量浓度相等），下列分析不正确的是（）
盐酸/mL
50
50
50
m（混合物）/g
9.2
15.7
27.6
V（CO2）（标况）/L
2.24
3.36L
3.36L
A．盐酸的物质的量浓度为3.0mol/L
B．根据表中数据能计算混合物中NaHCO3的质量分数
C．加入混合物9.2g时盐酸过量
D．15.7g混合物恰好与盐酸完全反应
7．三个可加热的密闭容器中，分别装有等物质的量的：
①Na2O2和NaHCO3；②Na2O2和NH4HCO3；③Na2CO3和NaHCO3。
现将各容器加热至300℃，完全分解后排出气体，三个容器中的残留固体只有Na2CO3的是
A．①②B．①③C．②③D．①②③
8．向盛有足量的Na2O2固体的密闭容器中充入标准状况下的CO2气体和CO气体各11.2L，一段时间后用电火花不断引燃至反应完全，释放出的气体种类及标准状况下的体积为
A.O2，5.6LB.CO,11.2LC.CO、O2，16.8LD.O2，11.2L
9．有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是（ ）
A．A装置的气球膨胀速率大
B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L
C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol/L
D．最终两溶液中Na＋、Cl－的物质的量相同
10．某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。
于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
（1）分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。
A受热分解的化学方程式为:
。
（2）称取两种固体各2g，分别加入两个小烧杯中，再各加10mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。
其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是（填字母序号）。
a．溶液温度下降b．溶液温度升高
c．滴入酚酞后呈浅红色d．滴入酚酞后呈红色
（3）如图所示
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