高考第一轮复习化学钠及其化合物.docx

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高考第一轮复习化学钠及其化合物

第二章碱金属

一、钠及其化合物

知识梳理

●网络构建

●自学感悟

1.钠的重要性质

（1）把贮存在煤油里的金属钠取出后，切取一小块（绿豆粒大小），用滤纸吸干表面的煤油后，投入一盛有水的烧杯中，发生下列现象，请说明原因：

①钠浮在水面上，说明钠的密度比水的密度小。

②钠与水剧烈反应并熔化成一个闪亮的小球，说明钠与水反应时放热，钠的熔点低。

③熔成小球的金属钠在水面上四处游动，说明反应时有气体放出，反应剧烈。

④反应后在溶液中加几滴酚酞溶液，溶液变红，这说明有碱生成。

由此可推知钠与水反应的化学方程式为

。

（2）将过量的金属钠分别投入下列盐溶液中，若不能反应，说明理由；若能反应，请写出离子方程式。

①硫酸铜溶液

。

②氯化铝溶液

。

③碳酸氢钠溶液

。

（3）切取一块金属钠，断面呈银白色。

在空气中放置片刻，断面变暗，主要生成了

；继续放置，又慢慢变成了白色固体，该白色固体是NaOH；它在潮湿的空气中转变成黏稠物，这是发生了潮解现象；长时间后，该黏稠物中出现晶状物质，其成分为

；最终成为白色粉末，这是生成了无水碳酸钠。

2.钠的重要化合物

（1）将过氧化钠分别加入下列物质中，其实验现象是：

①紫色石蕊试液溶液先变蓝色后褪色；

②氯化亚铁溶液产生红棕色沉淀；

③与铝及水作用铝溶解，有气体产生。

（2）除去下列物质中的少量杂质

①Na2CO3固体中的NaHCO3，方法是加热，化学方程式是2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑

；

②NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法是

，离子方程式是

====2HCO

；

③NaCl溶液中的Na2CO3，方法是加入过量盐酸，离子方程式是

；

④NaOH溶液中的Na2CO3，方法是

，离子方程式是

。

思考讨论

1.如何理解掌握钠的物理性质和化学性质？

提示：

由金属晶体的通性来理解钠的物理性质。

依据钠的原子结构特点分析掌握钠的化学性质，钠原子最外层只有一个电子，在反应中极易失去这个电子，所以单质钠具有较强的还原性。

可用下列“顺口溜”记忆钠的有关性质：

银白轻低软，传导热和电，

遇氧产物变，遇氯生白烟，

浮熔游鸣红，遇水记五点，

遇酸酸优先，遇盐水在前。

2.归纳总结钠及其重要化合物间的相互转化关系，写出有关的化学方程式。

提示：

钠及其重要化合物间相互转化关系：

化学方程式只要合理正确即可。

疑难突破

1.钠的化学性质

钠的化学性质主要是钠的强还原性。

（1）化合反应钠与非金属单质（X2、S、O2等）发生化合反应（写出有关的化学方程式）。

要注意钠与氧气（或空气）在不同条件下反应，其反应现象、反应物用量、产物的结构和稳定性不同。

（2）置换反应钠可与酸（H+）、水、盐溶液等发生置换反应，反应的实质是钠与水或酸电离出的H+反应，故谁能提供更多H+，钠就先与谁反应。

因此钠与酸溶液反应时，先与酸反应；与盐溶液反应时，先与水反应。

其他活泼性强的金属（如K、Ca）也与此类似，只有在熔融态才发生金属间置换。

2.过氧化钠的结构及性质特点

氧原子最外层有6个电子，一般情况下，它容易从外界获得2个电子（或与其他原子形成2对共用电子对）形成比较稳定的8电子结构。

在Na2O2和H2O2中，氧是－1价，这是因为两个氧原子之间以一对共用电子相结合（非极性键），形成了一种不太稳定的结构。

－1价介于氧的两种较稳定化合价0价和－2价之间，因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现氧化性（如与SO2、Fe2+、品红等反应），也可以在一定条件下失去电子表现还原性（如与H+和MnO

反应），还可以在一定条件下发生歧化反应（如与H2O、CO2等反应）；但主要以氧化性为主。

深化拓展

过氧化钠与水反应的实质是什么？

提示：

＋2H2O====

＋

↑，表面看来，O2为氧化产物，NaOH应为还原产物。

其实不然，Na2O2与水的反应应分为两步进行：

Na2O2+2H2O====2NaOH+H2O2（复分解反应）

2H2O2

2H2O+O2↑（氧化还原反应）

其总反应方程式式及电子转移情况为：

由此可见，还原产物是H2O。

3.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应产物的判断

二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的有关化学方程式：

CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O（CO2不足）

CO2+Na2CO3+H2O====2NaHCO3

CO2+NaOH====NaHCO3（CO2过量）

由上述反应原理可知：

①除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3，可采用通入足量CO2的方法。

②用NaOH制备NaHCO3，可采用向NaOH溶液中通入过量CO2的方法。

③若n（CO2）∶n（NaOH）=1∶1时，其产物为NaHCO3；若n（CO2）∶n（NaOH）=1∶2时，其产物为Na2CO3；若1＞

＞

时，其产物为NaHCO3和Na2CO3，可根据反应前后碳原子、钠离子守恒关系，求出n（NaHCO3）和n（Na2CO3）。

4.碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较及鉴别

（1）热稳定性不同。

分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是ＮaHCO3，另一个为Ｎa2CO3。

（2）和酸反应速率不同。

分别取一定量的固体，加入等浓度、等体积的盐酸，反应快、产生气体多的为碳酸氢钠，另一个为碳酸钠。

（3）阴离子不同。

分别取其稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为碳酸钠，另一个为碳酸氢钠。

（该方法必须取极稀溶液）

（4）溶液的酸碱性。

测其稀溶液（0.1mol·L－1）的pH，碳酸钠溶液的pH在12左右，而碳酸氢钠溶液的pH在8左右。

深化拓展

碳酸钠溶液与盐酸反应时，二者滴加的次序不同，产生的现象是否相同？

提示：

向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）：

2HCl+Na2CO3====2NaCl+

CO2↑+H2O。

若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸（开始时酸不足）：

HCl+Na2CO3====NaCl

+NaHCO3（无气泡），HCl+NaHCO3====NaCl+CO2↑+H2O。

由以上分析可知，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。

典例剖析

【例1】下列各组物质相互作用，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是

A.Na和O2B.NaOH和CO2

C.NaHCO3和NaOHD.Na2CO3和HCl

剖析：

Na和O2反应，常温时，4Na+O2====2Na2O，加热时，2Na+O2

Na2O2；NaOH与CO2反应，NaOH过量：

2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O，CO2过量时：

NaOH+CO2====

NaHCO3；NaHCO3与NaOH反应时，只能发生反应NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O；Na2CO3与HCl反应，Na2CO3过量时：

Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3，HCl过量时：

Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑

答案：

【例2】（2004年上海，17）等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的

（同温同压），这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为

A.3∶4∶1B.3∶3∶2C.6∶7∶3D.6∶9∶0

剖析：

设等物质的量的N2、O2、CO2三种气体在通过Na2O2前的体积皆为

，其中只有CO2与Na2O2反应，由题意：

2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2↑体积差

211

（

）（

x）

知通过Na2O2后三者的体积比为V（N2）∶V（O2）∶V（CO2）=

∶（

）∶（

－

x）=3∶4∶1。

答案：

特别提示

Nａ2O2与CO2或Na2O2与H2O（g）的反应，可利用差量法进行计算。

其差量可根据题目要求，选择质量差、物质的量差或气体体积差等。

但需要注意的是两反应气体的物质的量的差量相等。

【例3】下图中A～F是化合物，G是单质。

写出A、B、E、F的化学式：

A.______，B.______，E.______，F.______。

剖析：

本题为一推断题，题目文字表述简洁明了，主要考查元素化合物间的相互转化关系和对知识进行归纳分析、综合比较判断的能力。

其解题方法思路是根据物质的分解规律，综合分析比较可知，化合物A受热分解可生成三种化合物，在中学常见的化合物范围内，A可能为某些酸式盐或碱式碳酸铜或（NH4）2CO3。

因A分解产生的两种化合物都能与化合物E反应产生单质G，G可能为O2，E为Na2O2。

然后进行推测验证，A为NaHCO3，B为Na2CO3，F为NaOH。

答案：

NaHCO3Na2CO3Na2O2NaOH

闯关训练

夯实基础

1.（2005年武汉测试题）将钠投入下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的是

①水②NaOH溶液③0.1mol·L－1盐酸④0.1mol·L－1硫酸铁溶液

A.④③②①B.④③①②C.③④①②D.①③④②

解析：

本题通过Na与水反应的实质——Na与H+间的氧化还原反应，考查了影响化学反应速率因素。

c（H+）越大，反应速率越快，其中显酸性的是③④，但④是因Fe3+水解显弱酸性，故其排列顺序为：

（HCl）＞

〔Fe2（SO4）3〕＞10－7mol·L－1，而②是碱溶液，c（H+）＜10－7mol·L－1，①中水呈中性，c（H+）=10－7mol·L－1，所以c（H+）的大小顺序为：

③＞④＞①＞②，即为反应的剧烈程度由强到弱的顺序。

答案：

2.一块表面已被氧化成氧化钠的钠块5.4g投入足量的水中，最多能产生0.1g气体。

则原来被氧化的钠的质量是

A.2.3gB.3.1gC.4.6gD.5.3g

解析：

不少学生对此题题意理解不深，将所问原来被氧化的钠的质量，理解成被氧化为氧化钠的质量。

由H2质量求得已被氧化成氧化钠的质量，再由氧化钠Na2O～2Na，求出原来钠的质量。

答案：

3.对过氧化钠的叙述正确的是

A.在反应中只可作氧化剂B.在反应中既可作氧化剂又可作还原剂

C.是典型的碱性氧化性D.可用于防毒面具上

解析：

Na2O2在反应中氧元素从－1价变为－2价和0价，所以既是氧化剂又是还原剂；Na2O2与酸反应生成盐和水的同时，还有O2生成，不符合碱性氧化物的定义；Na2O2是用于呼吸面具上，不是用于防毒面具上，防毒面具是用活性炭。

答案：

4.检验苛性钠溶液中含有少量纯碱的方法是

A.加入少量盐酸有气泡冒出B.通入少量CO2气体有浑浊现象

C.加热产生气泡D.加入BaCl2溶液有白色沉淀生成

解析：

由纯碱的化学式Na2CO3可知检验CO

可采用加入H+看有无无色气体产生，或加入Ca2+、Ba2+看有无白色沉淀生成。

由于本题的条件为大量NaOH中含有少量的纯碱，还应考虑具体操作时NaOH对实验的影响。

A选项加入少量HCl时：

HCl+NaOH====NaCl

+H2O，不可能有气泡冒出；B项少量的CO2通入时与NaOH反应，产生少量的Na2CO3，一般不会使溶液浑浊；C项Na2CO3溶液加热不起化学反应，无气泡；D项：

Na2CO3+BaCl2

====BaCO3↓+2NaCl方法正确。

答案为D。

答案：

5.（2005年潍坊模拟题）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

解析：

Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是：

Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑

106g73g44g

NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑

84g36.5g44g

显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应，NaHCO3产生二氧化碳多，Na2CO3消耗盐酸多，故A正确，B不正确。

向NaHCO3溶液中滴加Ba（OH）2有如下反应：

HCO

+OH－====CO

+H2OCO

+Ba2+====BaCO3↓，C选项不正确。

Na2CO3溶液不能与NaOH反应，D选项不正确。

答案：

6.（2004年全国理综一，12）取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了ag。

下列物质中不能满足上述结果的是

A.H2B.COC.C6H12O6D.C12H22O11

解析：

若将H2按上述过程实验，发生反应：

2H2＋O2====2H2O①

2H2O＋2Na2O2====4NaOH＋O2↑②

将①＋②得2H2＋2Na2O2====4NaOH，可知agH2经上述过程，恰好能使Na2O2固体质量增加ag。

A能满足上述结果。

若将CO按上述过程实验，发生反应：

2CO＋O2====2CO2③

2CO2＋2Na2O2====2Na2CO3＋O2④

将③＋④得2CO＋2Na2O2====2Na2CO3，可知agCO经上述过程，恰好能使Na2O2固体质量增加ag。

B能满足上述结果。

综上还可得出，只要某物质的组成符合（CO）m（H2）n，就能满足上述实验结果。

C可以看成（CO）6（H2）6，能满足结果。

D可以看成（CO）11（H2）11C，不能满足结果。

答案：

培养能力

7.下列各步反应，A为金属，B为淡黄色固体，且每种物质均含A元素。

写出A、B、C、D、E、F的化学式及有关化学方程式。

解析：

此题要先考虑B为何物质，金属对应的化合物是淡黄色，我们可暂定为Na2O2，那么A为Na，D为NaCl，通过CO2和H2O参加C与F的转化可知，C、F为碳酸盐即C为Na2CO3，F为NaHCO3，最后确定E为NaOH。

答案：

NaNa2O2Na2CO3NaClNaOHNaHCO3

B：

2Na+O2

Na2O2

D：

2Na+Cl2

2NaCl

E：

2Na+2H2O====2NaOH+H2↑

C：

2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2

E：

Na2CO3+Ca（OH）2====CaCO3↓+2NaOH

D：

Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑

F：

Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3

C：

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

8.用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴几滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。

（1）由上述实验现象可得出两条有关过氧化钠跟水反应的结论是：

第一，有氧气生成；第二，___________。

过氧化钠与水的反应中，还原剂是：

__________。

图2－1

（2）某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。

用以验证第一条结论的实验方法及现象是_________。

用以验证第二条结论的实验方法及现象是_________________。

（3）实验

（2）往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入石蕊试液，发现溶液变蓝，振荡后，蓝色褪去。

为探究此现象，该小组同学从查阅有关资料中得知过氧化钠跟水反应可生成过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性和漂白性。

请设计一个简单实验，证明过氧化钠和足量水充分反应后的溶液中有过氧化氢存在。

现有硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、硫酸亚铁溶液、碘化钾溶液、红色布条等，请从中选择试剂，加以验证。

（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）

试剂：

____________________________________________。

现象：

____________________________________________。

解析：

（1）当滴加几滴水时，脱脂棉会剧烈燃烧，说明过氧化钠与水的反应为放热反应。

过氧化钠与水的反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂。

（2）若有O2产生则可使带火星的木条复燃，故可用带火星的木条靠近试管口a验证第一条结论。

由所给图示可知，若反应放热，锥形瓶内温度升高，气压增大，若将导管b插入水中则会有气泡产生。

（3）H2O2具有强氧化性，可氧化S2－、I－而使溶液变浑浊或使淀粉变蓝色。

由于H2O2具有漂白性，可使有色布条褪色。

根据所给试剂不难选出硫化钠溶液或有色布条可用来验证H2O2的氧化性。

答案：

（1）该反应为放热反应Na2O2

（2）将带火星的木条靠近管口a，木条复燃；将导管b插入水中，反应过程中导管口有气泡冒出

（3）硫化钠溶液溶液变浑（或红色布条布条褪色）

9.有点难度哟！

等物质的量的NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g与100mL盐酸反应。

（1）试分析，欲求标准状况下生成的CO2的体积时，还需什么数据（用a、b等表示，要注明单位）。

（2）求标准状况下生成的CO2的体积；

所需数据的取值范围

生成CO2的体积（标准状况）

盐酸不足时

盐酸恰好反应时

盐酸过量时

（3）若NaHCO3和KHCO3不是等物质的量混合，则9.20g固体与盐酸完全反应时，在标准状况下生成CO2气体的体积范围_________。

解析：

（1）由H++HCO

====H2O+CO2↑可知，欲求标准状况下的CO2气体的体积，需确定HCO

与H+过量与否，显然缺少的数据为盐酸的物质的量浓度，设为amol·L－1。

（2）当H+与HCO

恰好完全反应时：

0.1La·mol·L－1=

a=1mol·L－1；若盐酸不足，则a<1mol·L－1，产生的CO2的体积按HCl的物质的量计算：

V（CO2）=2.24aL；若盐酸过量，则a>1mol·L－1产生的CO2的物质的量等于混合物的物质的量，V（CO2）=2.24L。

（3）盐酸足量，混合物完全反应。

若9.2g全部为NaHCO3，则产生的CO2体积：

V（CO2）=

×22.4L·mol－1=2.45L；若9.2g全部为KHCO3，则产生的CO2体积：

V（CO2）=

×22.4L·mol－1=2.06L。

若9.2g为两者混合物时，则有：

2.06L

答案：

（1）amol·L－1

（2）2.24aL2.24L2.24L（3）2.06L

探究创新

10.少量金属钠投入硫酸铜溶液中，会有什么现象？

生成什么物质？

甲、乙两同学为此争论，甲说：

“铜在活动性顺序表中排在氢之后，反应会置换出铜。

”乙说：

“不对！

反应会放出气体，产生蓝色沉淀。

”怎么办？

做实验！

实验中果然产生气体和蓝色沉淀。

甲又说：

“那会不会蓝色沉淀掩盖了对紫红色铜的观察呢？

”

问：

（1）如何用实验证明蓝色沉淀中无紫红色铜？

（2）如何写钠与硫酸铜溶液反应的总化学方程式，并改写为离子方程式。

（3）推测少量金属钠投入氯化铁溶液中产生的现象。

解析：

这是一道探究性的实验习题，解答该题时，重点在阅读题目时把题意理解透彻。

一般的步骤是从实验现象推出结论，从题目的要求设计实验方法。

从实验现象出发推断：

蓝色沉淀是Cu（OH）2，Cu（OH）2由CuSO4和NaOH反应生成，NaOH由金属钠与水反应得到，气体为H2。

（1）问题的关键是找出Cu（OH）2和Cu的性质差异，并根据性质的差异设计实验。

Cu（OH）2是不溶于水的弱碱，但能溶于盐酸、稀H2SO4等强酸，铜为不活泼金属，不溶于盐酸、稀H2SO4，所以用盐酸或稀H2SO4检验。

（2）清楚了反应的实质后，书写化学方程式就比较容易了。

写总反应的化学方程式的一般步骤是先写分步的化学方程式，然后合并。

（3）把题中知识迁移，可推断出少量钠投入FeCl3溶液的现象。

答案：

（1）在蓝色沉淀中加入稀H2SO4（或稀盐酸），沉淀完全溶解，即可证明蓝色沉淀中无紫红色铜。

（2）分步的化学方程式为：

2Na+2H2O====2NaOH+H2↑

CuSO4+2NaOH====Na2SO4+Cu（OH）2↓

NaOH是中间产物，将前后两反应相加消去NaOH，即得总的化学方程式：

2Na+2H2O+CuSO4====Na2SO4+Cu（OH）2↓+H2↑

离子方程式为：

2Na+2H2O+Cu2+====2Na++Cu（OH）2↓+H2↑

（3）钠浮在溶液液面上，熔化成闪亮的小球，迅速游动，放出无色气体，溶液中有红褐色沉淀生成。

11.人的纯净胃液是一种无色而呈酸性反的液体，pH在0.9～1.5之间，胃液中含有大量盐酸，其中的H+浓度比血液高几百万倍。

试回答下列问题。

（1）胃液中含有大量盐酸的意义是_________。

（2）若胃液酸度增高就患胃酸过多症，下列物质不宜用作治疗胃酸过多症药物的主要成分的是_______。

A.小苏打粉B.氢氧化铝粉C.氧化钙粉D.纯碳酸钙粉

（3）胃镜检查发现胃有少量的出血，说明胃溃疡已深及_______（胃结构）；胃溃疡病患者胃酸过多可考虑选用

（2）中物质_______。

（4）现有一成年病人，经医生检查，其胃酸质量分数高达a%，如果正常人的胃酸质量分数为b%，此人胃酸质量为mg，每片小苏打片剂中含有NaHCO3ng。

问此人需服食几片小苏打才能将胃酸浓度调节至正常（不考虑反应热）。

解析：

（1）胃液中的盐酸具有多种功能，它能激活胃蛋白酶，为胃蛋白酶提供所需要的酸性环境；它还可以使食物中的蛋白质变性，易于水解；它还能杀死随食物进入胃的细菌。

此外，盐酸进入小肠后，可促进胰液和胆汁的分泌，又有助于对Fe和Ca的吸收等。

（2）因为氧化钙虽也和胃酸反应，但要放出大量的热，因此不适合作药物成分。

（3）氢氧化铝和胃酸反应不产生气体，且形成的AlCl3会水解产生Al（OH）3胶体，有利于保护胃黏膜。

（4）设需服小苏打片数为x。

NaHCO3～HCl

84g36.5g

nxgm（a%－b%）g

需服小苏打片数：

答案：

此外，盐酸进入小肠后，可促进胰液和胆汁的分泌，又有助于对Fe和Ca的吸收等。

（2）C（3）黏膜下层B

（4）

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●教学点睛

本部分内容包含教材的第一和第二自然节，是本章的核心内容。

其主要考点是：

①钠的性质、制法、保存、用途；②钠的两种氧化物的结构和性质；③氢氧化钠的性质和用途；④碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质和应用；⑤钠及化合物的有关计算。

在复习本部分内容时，应注意如下几点：

1.复习钠的性质，必须密切结合实验，通过联想有关实验的现象，加深对钠的性质的理解。

如在复习钠的颜色、密度、熔点、易氧化的性质时，要联系切割钠块并观察切面变化和钠与水反应时的有关现象；复习钠与卤素、硫等非金属反应的性质时，要联系钠在氯气中燃烧产生黄色火焰和钠与硫粉混合研磨发生爆炸的现象；复习钠和水及盐酸反应的性质，应联系有关实验中“浮、熔、游、响”甚至燃烧等现象并由生成氢气的收集和定性检验拓展到定量测定生成氢气的体积。

通过复习，将物质的性质与有关实验操作、现象等有机结合起来，进

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