高考化学第一轮复习第3章第一节钠讲解.docx
《高考化学第一轮复习第3章第一节钠讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学第一轮复习第3章第一节钠讲解.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
高考化学第一轮复习第3章第一节钠讲解
第三章 金属及其化合物
第一节 钠及其化合物
高考导航
了解钠的主要性质及其应用。
了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。
考点一 钠的性质及应用
1．物理性质
颜色
熔点
硬度
密度
导电导热性
银白色
低
小
比水小
良好
2.化学性质
（1）主要化学性质：
钠
（2）钠与水（含酚酞）反应的实验现象及解释：
3．钠的制取及保存
（1）制取：
化学方程式为2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑。
（2）保存：
密封保存，通常保存在煤油中。
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4Na＋TiCl4
4NaCl＋Ti。
说明：
工业上在850℃，钠与熔融状态的KCl反应可以制取金属钾：
Na（l）＋KCl（l）
NaCl（l）＋K（g），反应发生是因为在反应温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸出，利于反应正向进行，即在反应温度下，为熵增反应，该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾！
1．金属钠着火，应如何灭火？
能否用水或泡沫灭火器？
提示：
金属钠着火时，应该用沙土掩埋灭火，而不能用水或泡沫灭火器，因为钠与水或泡沫灭火器喷出的CO2均能反应，会加剧火势。
2．钠与氧气反应时，反应条件与产物之间有何关系？
提示：
钠和氧气常温时反应生成Na2O，点燃或加热时反应会生成Na2O2。
命题角度一 Na与氧气的反应
1．（2014·郑州模拟）取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是（ ）
①金属先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A．②⑤ B．①②③C．①④⑤D．④⑤解析：
选C
2.（2014·广东肇庆高三模拟）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只发生物理变化解析：
选A
命题角度二 Na与水及盐溶液的反应
3．将钠投入到下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的是（ ）
①水 ②NaOH溶液 ③0.1mol/L盐酸④0.1mol/L硫酸铜 ⑤乙醇
A．⑤④③②①B．④③①②⑤C．③④①②⑤D．①③④②⑤
解析：
选C
4．取一支大试管，加入20mL饱和澄清石灰水（ρ＝1.6g/cm3），再加入5mL苯（ρ＝0.87g/cm3），静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块（ρ＝0.97g/cm3）。
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．①②⑥B．②③④⑥C．⑤D．①②③⑥
解析：
选B
5．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有白色沉淀产生的是____________。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca（HCO3）2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液答案：
①④⑤⑦
[总结提升]
（1）钠与水、酸、盐溶液、醇反应的实质都是与H＋的反应。
H＋的浓度大小决定了反应速率的大小。
（2）金属钠与盐或碱溶液反应的思维模板
盐溶液
生成NaOH→与溶质是否反应生成H2→对装置的要求H2O减少→对溶剂质量的影响放热→
考点二 氧化钠和过氧化钠
[深化拓展]
Na2O2的强氧化性
（1）Na2O2与SO2反应：
Na2O2＋SO2===Na2SO4。
（2）Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成Fe（OH）3沉淀。
（3）Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。
（4）Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将Na2SO3氧化成Na2SO4。
（5）Na2O2具有漂白性，投入品红溶液中，可使品红溶液褪色。
1．为什么Na2O2不属于碱性氧化物？
提示：
Na2O2与酸反应除了生成盐，还会生成氧气，故Na2O2不是碱性氧化物。
2．Na、Na2O、Na2O2、NaOH四种物质长时间暴露在空气中最终会变成什么物质？
提示：
都会变为Na2CO3。
3．向滴有酚酞试液的水中加入Na2O2固体，有何现象？
提示：
固体溶解，有无色气泡冒出，溶液先变红，后褪色。
因为Na2O2与水反应生成NaOH和O2，溶液呈碱性，同时Na2O2具有漂白性。
命题角度一 过氧化钠的强氧化性
[典例1] （2014·烟台三校联考）在含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、NH
的溶液中加入足量的Na2O2固体，再加入过量的稀HCl，完全反应后，离子数目几乎没有改变的是（ ）
A．Fe2＋ B．Fe3＋ C．Al3＋ D．NH
[答案] C
1．比较下列四组反应，回答下列问题。
一组：
①Na2O2＋CO2 ②Na2O2＋SO2
二组：
③Na2O2＋FeCl3（溶液） ④Na2O2＋FeCl2（溶液）
三组：
⑤SO2通入品红溶液中，加热 ⑥Na2O2加入到品红溶液中，加热
四组：
⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中 ⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中
问题：
（1）写出①、②两反应的化学方程式。
（2）判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？
（3）判断⑤、⑥反应中可能发生的现象，为什么？
（4）判断⑦、⑧反应中可能发生的现象，为什么？
答案：
（1）①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②Na2O2＋SO2===Na2SO4
（2）现象：
③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，④中气体明显少于③中气体。
原因：
③中Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有NaOH和O2产生，FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3是不溶性的红褐色沉淀；④中Fe2＋具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe（OH）3。
（3）现象：
⑤溶液红色褪去，加热后又恢复红色；⑥溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。
原因：
SO2的漂白性不稳定，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。
（4）现象：
⑦溶液变蓝；⑧溶液先变蓝后褪色。
原因：
Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。
命题角度二 有关Na2O2的定量计算
[典例2] （2014·福建龙岩模拟）取ag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ag，下列物质不能满足上述结果的是（ ）
A．H2 B．CO C．C6H12O6 D．C12H22O11
[答案] D
1．Na2O2与CO2、H2O反应的四个角度探究
（1）从氧化还原的角度
①Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，在反应中Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性，H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂，也不是还原剂。
②2mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1mol的O2，转移2mol的电子。
（2）从物质的量的角度
①2mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1mol的O2，消耗2mol的H2O或2mol的CO2。
②若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2，则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
1molNa2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28gCO、2gH2。
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，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。
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。
2．使5.6LCO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48L气体（标准状况下），这4.48L气体的质量为（ ）
A．8.8gB．6.4gC．8.2gD．6.2g
解析：
选C
命题角度三 Na2O2性质的实验探究
3．（2014·江西吉安联考）为了探究过氧化钠的强氧化性，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。
实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N2后，将装置D连接好（导管末端未伸入集气瓶中），再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，剧烈反应，产生黄绿色气体。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体，装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N2，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有______（填化学式）生成。
若B中改放湿润的淀粉 KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因________________________________________________________________________。
（2）装置C的作用是_______________________________________________________。
（3）甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。
乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①___________②_____________。
（4）实验证明，Na2O2与干燥的HCl能反应，完成并配平该化学方程式。
Na2O2＋
HCl===
Cl2＋
NaCl＋
______
该反应________（填“能”或“不能”）用于实验室快速制取纯净的Cl2，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（要求答出两点）。
答案：
（1）Cl2 4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O
（2）吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气
（3）①Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2 ②O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应所得
（4）1 4 1 2 2 H2O
①Na2O2与生成的H2O反应有O2生成；HCl混在Cl2中；H2O混在Cl2中（答出任何一点即可）
②实验室没有可直接使用的干燥HCl气体；固体与气体反应较慢（答出任何一点即可，其他合理答案均可）
4．（2014·湖北孝感三校摸底）如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。
实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。
回答下列问题：
（本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力）
（1）U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）U形管中可观察到的反应现象是_______________________________
________________________________________________________________________。
（3）注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_________________________________________________。
（4）为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是________________________。
（5）要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是___________________________。
（6）本实验结束后固体产物板结，难以从U形管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从如图所示仪器和试剂中选择________（填字母）。
当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：
（1）增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全
（2）淡黄色粉末渐渐变白
（3）该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大
（4）将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次
（5）打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃
（6）A、D、E（或C、D、E）
关闭K1、K4止水夹，打开K2、K3止水夹；通过分液漏斗（或胶头滴管）将稀盐酸滴入U形管中，观察试管内Ca（OH）2溶液是否变浑浊
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）（2012·北京高考）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2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
（ ）
（2）（2011·上海高考）在反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
（ ）
（3）（2010·天津高考）Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式：
Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。
（ ）
（4）（2010·山东高考）Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同。
（ ）
（5）（2010·新课标全国卷）Na2O2的电子式为Na
Na。
（ ）
答案：
（1）×
（2）√ （3）× （4）× （5）×
2．（双选）（2011·上海高考）过氧化钠可作为氧气的来源。
常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量填写正确的一组是（NA表示阿伏加德罗常数）（ ）
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1mol
NA
B
22.4L
1mol
C
106g
1mol
D
106g
2NA
解析：
选A、C
3．（2010·安徽高考）将0.1mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是（溶液体积变化忽略不计）（ ）
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A．①>②>③>④ B．①>②>④>③C．①＝②>③>④D．①＝②>③＝④
解析：
选C
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠
1．Na2CO3与NaHCO3的性质比较
物质
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱，苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
白色晶体
溶解性
易溶于水
易溶于水（溶解度比Na2CO3小）
水解（离子方程式）
CO
＋H2O
HCO
＋OH－
HCO
＋H2O
H2CO3＋OH－
与盐酸反应（离子方程式）
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O
HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑
与NaOH反应（离子方程式）
不反应
HCO
＋OH－===CO
＋H2O
与Ca（OH）2反应（离子方程式）
Ca2＋＋CO
===CaCO3↓
Ca2＋＋2OH－＋2HCO
===CaCO3↓＋CO
＋2H2O[Ca（OH）2不足]或Ca2＋＋OH－＋HCO
===CaCO3↓＋H2O[Ca（OH）2足量]
与BaCl2反应（离子方程式）
CO
＋Ba2＋===BaCO3↓
不反应
与CO2反应（离子方程式）
CO
＋CO2＋H2O===2HCO
不反应
热稳定性（化学方程式）
较稳定
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
相互转化
Na2CO3
NaHCO3
2.Na2CO3与NaHCO3的鉴别
1．将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象？
原因是什么？
提示：
有沉淀析出。
原因是CO2与Na2CO3溶液发生反应生成NaHCO3，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，而且反应消耗溶剂水。
2．Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？
NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？
提示：
用加热法可将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。
[典例1] 有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是（ ）
方案
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀的为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈的为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀的为Na2CO3
D
逐渐加入等浓度的盐酸
立即产生气泡的为Na2CO3
[答案] C
1．有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是（ ）
A．Na2CO3比NaHCO3的热稳定性强
B．Na2CO3和NaHCO3溶液中离子的种类不同
C．Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应
D．相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时，产生的气体质量相同
解析：
选A
命题角度二 Na2CO3、NaHCO3的定量计算
[典例2] （2014·湖南常德模拟）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（分A、B两种情况）：
（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________。
[答案]
（1）NaOH、Na2CO3 1∶1
（2）Na2CO3、NaHCO3 1∶1
（3）1.5mol/L
用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应
（1）盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中
①现象：
开始无明显现象，后有无色气体放出。
②反应：
无明显现象时反应的离子方程式为CO
＋H＋===HCO
，无色气体放出时反应的离子方程式为HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O。
（2）Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中
①现象：
有无色气体放出。
②反应的离子方程式：
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O。
（3）Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像的归纳总结
①向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；
②向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示；
③向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示（设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略）；
④向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示（设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略）。
2．（2014·湖北黄冈质检）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．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同
解析：
选B
命题角度三 Na及其化合物的相互转化
3．A、D、F均是由短周期元素组成的单质，常温下C是液体。
请回答下列问题：
（1）B和E的化学式：
B______________，E____________________。
（2）A与C反应的离子方程式为__________________________________________。
（3）下列关于A的叙述正确的是________（填序号）。
①A有很强的还原性 ②A的焰色反应呈紫色 ③少量A可以保存在冷水里 ④A着火时应选用泡沫灭火器
（4）将A、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积之比是___________________________________________________________（填序号）。
①1∶2∶3 ②6∶3∶2 ③3∶1∶1 ④1∶1∶1
答案：
（1）Na2O2 NaOH
（2）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑（3）① （4）③
4．（2014·河南焦作模拟）有A、B两种常见化合物组成混合物，其焰色反应均为黄色，其相互转化关系如图（其他物质均略去）。
根据以上关系，回答下列问题：
（1）写出A、B、C、D的化学式：
A___________，B__________，C________，D________。
（2）写出混合物中加水反应的化学方程式：
__________________________________。
（3）加热后，若只得到一种固体化合物，则A与B的物质的量之比的最大值为________（填数字）。
答案：
（1）Na2O2 NaHCO3 O2 CO2
（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，（3）
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）（2013·福建高考）用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两
升级会员 