高考化学一轮复习专题31钠及其重要化合物知识讲解.docx

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高考化学一轮复习专题31钠及其重要化合物知识讲解

第1讲钠及其化合物

【真题速递】

1．（高考选项组合题）下列有关叙述正确的是（　　）

A．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O22Na2O+O2↑（2019·全国卷Ⅱ，11C）

B．分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，可比较水和乙醇中氢的活泼性

（2016·全国卷Ⅱ，13D）

C．钾、钠、镁等活泼金属着火时，可用泡沫灭火器灭火（2016·浙江理综，8A改编）

D．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋（2015·天津理综，2C）

【答案】B

【解析】过氧化钠在空气中放置，会与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应，最终生成白色且稳定的碳酸钠，涉及的转化关系为：

Na2O2+H2O→NaOH，CO2+2NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，A项错误；；钠在水中反应的速率比在乙醇中的大，可比较二者氢原子的活泼性，B正确；钠、钾与O2反应产生的过氧化物都能与CO2反应生成O2，促进燃烧，镁能在二氧化碳中燃烧，因而不能用泡沫灭火器灭火，C错误；钠的焰色反应为黄色，可掩盖钾的火焰的紫色，D错误。

2.（2019·江苏）下列指定反应的离子方程式正确的是（）

A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2：

Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O

B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：

Al+2OH−+H2↑

C.室温下用稀HNO3溶解铜：

Cu+2+2H+Cu2++2NO2↑+H2O

D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸：

Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+

【答案】A

【解析】A.NaOH为强碱，可以拆成离子形式，氯气单质不能拆，产物中NaCl和NaClO为可溶性盐，可拆成离子形式，水为弱电解质，不能拆，故A正确；B.该离子方程式反应前后电荷不守恒，正确的离子方程式为：

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故B错误；C.室温下，铜与稀硝酸反应生成NO，正确的离子方程式为：

3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+3Cu2++4H2O，故C错误；D.Na2SiO3为可溶性盐，可以拆成离子形式，正确的离子方程式为：

SiO32-+2H+=H2SiO3，故D错误；综上所述，本题应选A.

3．（高考选项组合题）下列离子方程式书写正确的是（　　）

A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：

CO

＋2H＋===CO2↑＋H2O（2014·四川理综，3B）

B．碳酸钠溶液显碱性：

CO

＋H2OHCO

＋OH－（2013·北京理综，8B）

C．Na2O2溶于水产生O2：

Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑（2013·江苏，8C）

D．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：

HCO

＋OH－===CO

＋H2O（2012·海南，12A）

【答案】B

【解析】A项，HCO

不能完全电离，不能拆成离子，错误；C项，氧原子不守恒，错误；D项，忽视了CO

与Ca2＋反应生成CaCO3沉淀，错误。

4．（2014·新课标全国卷Ⅱ，9）下列反应中，反应后固体物质增重的是（　　）

A．氢气通过灼热的CuO粉末

B．二氧化碳通过Na2O2粉末

C．铝与Fe2O3发生铝热反应

D．将锌粒投入Cu（NO3）2溶液

【答案】B

【解析】四个选项的化学方程式及固体物质质量变化如下：

A项，H2＋

＋H2O，固体质量减小，不正确；B项，2CO2＋

===

＋O2，固体质量增大，正确；C项，2Al＋Fe2O3

Al2O3＋2Fe，固体质量不变，不正确；D项，

＋Cu（NO3）2===

＋Zn（NO3）2，固体质量减小，不正确。

5．（2017·海南，16）锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。

回答下列问题：

（1）用碳酸锂和________反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiClKCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为_______________________________________________________。

（2）不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其原因是______________________。

（3）硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。

鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是_____________________________________

________________________________________________________________________。

（4）LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。

LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和________。

【答案】

（1）盐酸　Li＋＋e－===Li

（2）Li与二氧化碳反应（3）焰色反应，观察到黄色的为硬脂酸钠，透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾　（4）LiF

【解析】

（1）碳酸锂与盐酸反应生成LiCl，由电解LiClKCl的熔融混合物产生金属锂，阴极上锂离子得到电子。

（2）Li是活泼的金属，与二氧化碳反应。

（3）阳离子不同、焰色反应不同。

（4）在LiPF6和PF5中磷的化合价都是＋5价，因而该分解反应为非氧化还原反应，根据原子守恒，即可确定另一氟化物的化学式为LiF。

【考纲解读】

考点

内容

说明

钠及其化合物

1.了解钠的主要性质及应用。

2.了解钠及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

高考必考点之一，常以选择题的形式出现

【知识梳理】

一、钠

1．物理性质

颜色

密度

熔点

比水__，比煤油__

____100℃

2.化学性质

Na与水（滴有酚酞）反应的现象及解释：

3．制备：

电解熔融氯化钠

化学方程式：

_____________________________________________________________。

4．钠的保存

实验室中通常把少量钠保存在________中，目的是防止Na与空气中的______和______发生反应。

5．钠的用途

①制__________用于原子反应堆里的导热剂。

②作________剂来制取稀有金属。

③制作高压钠灯。

二、钠的氧化物

请完成下列表格

氧化钠和过氧化钠的比较

物质

氧化钠（Na2O）

过氧化钠（Na2O2）

色态

类别

电子式

氧的价态

生成条件

热稳定性

与水反应

的方程式

与CO2反应

的方程式

与酸反应的

方程式（HCl）

主要用途

三．氢氧化钠（NaOH）

（1）物理性质：

NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种____色____体，____溶于水并放出大量的热，有________性；易吸收空气中的水分而________。

（2）化学性质

具有碱的通性

①能使酸碱指示剂变色。

②与强酸反应的离子方程式为：

____________________________________________。

③与酸性氧化物、两性氧化物反应：

如与Al2O3反应的离子方程式为：

________________________________________________________________________。

④与盐反应

如与NH

、Cu2＋反应的离子方程式分别为：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________。

如与HCO3-应的离子方程式为：

________________________________________________________________________。

⑤与单质反应

如与Al、Si反应的离子方程式分别为：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________。

（3）NaOH的制取

①土法制碱：

Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH；

②现代工业制碱：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

（4）NaOH在有机反应中的应用

提供碱性环境，如：

卤代烃的水解和消去反应，酯类的水解和油脂的皂化。

（5）NaOH的保存

盛放NaOH溶液等碱性溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞保存，其原因是

4．碳酸钠和碳酸氢钠的比较

俗名

纯碱或苏打

小苏打

化学式

物理性质

色态

水溶性

稳定性

化学性质

与H＋反应

与碱反应[Ca（OH）2]

与盐反应

CaCl2

硫酸铝

主要用途

玻璃、造纸、制皂、洗涤

发酵、医药、灭火器

相互转化

五．碱金属元素

1．碱金属元素

Li、Na、K的原子结构示意图分别为________、________、________。

（1）相同点：

最外层都是____个电子。

（2）不同点：

从Li到Cs电子层数__________，原子半径__________。

2．碱金属元素性质的相似性

（1）单质均呈________色（Cs除外），有金属光泽，硬度____，密度________，熔点________，有良好的导电性和导热性；

（2）最高正价均为____价；

（3）均为活泼金属，氧化物对应的水化物均为____；

（4）单质均能与非金属单质发生反应；

（5）单质均能和水发生反应：

2M＋2H2O===2MOH＋H2¡ü（M代表碱金属）。

3．碱金属元素性质的递变性（按原子序数递增的顺序）

（1）单质的熔、沸点呈现________趋势；

（2）元素的金属性逐渐________，单质的还原性逐渐________；

（3）与O2反应的产物越来越复杂，反应程度越来越___________________________；

（4）与水反应的程度越来越________，产物的碱性逐渐________。

六．焰色反应

1．焰色反应的概念

某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于________变化，属于元素的性质。

2．焰色反应的操作

铂丝

无色

待测物

观察火焰颜色

铂丝

无色。

3．常见元素的焰色

钠元素____色；钾元素____色（透过____________观察）；铜元素________色。

【答案】

一．1．银白色　小　大　低于

2．Na2O　Na2O2

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2¡ü

2Na＋2H＋===2Na＋＋H2¡ü

2Na＋2C2H5OH¨D¡ú2C2H5ONa＋H2¡ü

2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu（OH）2¡ý＋Na2SO4＋H2¡ü

2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu（OH）2¡ý＋2Na＋＋H2¡ü

钠的密度比水小　钠的熔点低，该反应是放热反应　反应生成了碱

3．2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2¡ü

4．煤油　O2　H2O

5．①钠钾合金　②还原

二

物质

氧化钠（Na2O）

过氧化钠（Na2O2）

色态

白色固体

淡黄色固体

类别

碱性氧化物

过氧化物（非碱性氧化物）

电子式

氧的价态

－2

－1

生成条件

常温

加热或点燃

热稳定性

不稳定（加热时被空气氧化）

稳定

与水反应

的方程式

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2¡ü

与CO2反应

的方程式

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O

与酸反应的

方程式（HCl）

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O

2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2¡ü

主要用途

用于制取少量Na2O2

强氧化剂、漂白剂、供氧剂

三．1．

（1）白　固　易　强腐蚀　潮解

（2）②OH－＋H＋===H2O

③Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O

④NH

＋OH－¯ð¯ñNH3¡¤H2O

Cu2＋＋2OH－===Cu（OH）2¡ý

HCO

＋OH－===CO

＋H2O

⑤2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2¡ü

Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2¡ü

（5）以NaOH溶液为代表的碱性溶液中的OH－可与磨口玻璃塞中裸露的SiO2反应，生成Na2SiO3，使瓶塞和瓶体粘连在一起不易打开。

四.

俗名

纯碱或苏打

小苏打

物理性质

色态

白色晶体

细小白色晶体

水溶性

易溶于水，溶液呈碱性

易溶于水（但比Na2CO3溶解度小），溶液呈碱性

稳定性

稳定，但结晶碳酸钠（Na2CO3¡¤10H2O）易风化

不稳定，受热易分解

化学性质

与H＋反应

CO

＋2H＋===H2O＋CO2¡ü

HCO

＋H＋===H2O＋CO2¡ü

与碱反应[Ca（OH）2]

与OH－不反应，但

Ca2＋＋CO

===CaCO3¡ý

Ca2＋＋OH－＋HCO

===CaCO3¡ý＋H2O（碱过量）Ca2＋＋2OH－＋2HCO

===CaCO3¡ý＋CO

＋2H2O（碱不足）

与盐反应

CaCl2

Ca2＋＋CO

===CaCO3¡ý

不反应

硫酸铝

2Al3＋＋3CO

＋3H2O===2Al（OH）3¡ý＋3CO2¡ü

3HCO

＋Al3＋===Al（OH）3¡ý＋3CO2¡ü

主要用途

玻璃、造纸、制皂、洗涤

发酵、医药、灭火器

相互转化

五．1.　　

（1）1

（2）依次增多　依次增大

2．

（1）银白　小　较小　较低

（2）＋1

（3）碱

3．

（1）减小　

（2）增强　增强　（3）剧烈　（4）剧烈　增强

六．1．物理

3．黄　紫　蓝色钴玻璃　黄绿

【考点精讲】

考点一、钠和氢氧化你

一、钠

1.物理性质：

银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低（小于100℃），密度比水的小但比煤油的大。

2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性

（1）与非金属单质反应

2Na＋Cl2

2NaCl（现象：

剧烈燃烧、白烟）

4Na＋O2===2Na2O（现象：

银白色固体变暗）

2Na＋O2

Na2O2（现象：

钠先熔化、后燃烧，产物是淡黄色固体）

（2）与酸、水（滴有酚酞）、醇反应

2Na＋2HCl===2NaCl＋H2¡ü（快）

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2¡ü（现象：

浮、熔、游、响、红）

2Na＋2CH3CH2OH¨D¡ú2C2H5ONa＋H2¡ü（沉、慢）

3.钠的制取及保存

（1）制取：

化学方程式为2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2¡ü。

（2）保存：

密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。

4.钠的用途

（1）钠钾合金（液态）可用于原子反应堆的导热剂。

（2）用作电光源，制作高压钠灯。

（3）冶炼某些金属

金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4

4NaCl＋Ti。

二、氢氧化钠

1.物理性质：

NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。

2.化学性质

（1）具有碱的通性

（2）其他反应

与金属铝反应：

2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2¡ü

与非金属单质反应：

Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

酯类水解：

CH3COOC2H5＋NaOH

CH3COONa＋CH3CH2OH

3.NaOH的制取

①土法制碱：

Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3¡ý＋2NaOH

②现代工业制碱：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2¡ü＋Cl2¡ü

【典例1】

1.下列有关钠与水或溶液的反应叙述正确的是（　　）

A．23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子

B．虽然Na块与水反应的速度比与乙醇反应的速度快，但相同质量的钠块与二者完全反应产生相同质量的气体

C．钠与CuSO4溶液反应：

2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋

D．钠与水反应的离子方程式：

Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑

【答案】B

【解析】A项，23g钠为1mol，产生0.5molH2；B项，Na与水、乙醇的反应本质都是钠置换出氢气，相同质量的钠失电子数相同，因而产生的氢气质量相同；C项，钠与盐溶液的反应，先考虑与水的反应，再考虑产物与盐是否反应；D项，原子不守恒。

【归纳总结】

　金属钠与水及水溶液溶液反应现象分析思维模板

1．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：

①浮：

钠浮在液面上；②熔：

钠熔化成光亮的小球；③游：

在液面上不停地游动直至反应完；④响：

反应中不停地发出¡°嘶嘶嘶¡±的响声。

2．钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应

3．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板

盐溶液

Na＋H2O反应—

【典例2】

2.将钠放置在空气中，是生成白色的Na2O还是淡黄色的Na2O2，主要取决于下列因素中的（　　）

A．反应温度B．空气的量C．钠粒的大小D．钠的形状

【答案】A

【解析】Na在空气中常温下生成Na2O；加热条件下生成Na2O2。

【考点一精练】

1.下列关于金属钠的叙述中，正确的是（　　）

A．钠具有银白色的金属光泽，密度小于水，熔点高于100℃

B．钠具有强还原性，能与CuSO4溶液发生置换反应生成Cu

C．将金属钠在空气中加热生成白色固体氧化钠

D．钠在空气中容易被氧化，所以通常把钠保存在石蜡油中

【答案】D

【解析】熟悉活泼金属钠的性质特点是解答该题的关键。

A项中钠的熔点低于100℃；B项中由于钠与水反应剧烈，探讨钠与盐溶液的反应时，先讨论与水反应，再考虑反应产物与盐溶液其他成分的继续反应；C项中钠与氧气加热时产物为过氧化钠；D项中钠在空气中容易被氧化，所以通常把钠保存在石蜡油中，正确。

2.关于钠的叙述中，不正确的是（　　）

A．金属钠与水反应生成氢气，但是实验室中不能用金属钠与水反应制备氢气

B．金属钠放在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰

C．金属钠在空气中放置生成氧化钠，在空气中燃烧生成过氧化钠

D．金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量

【答案】D

【解析】金属钠与氧气反应的产物取决于反应条件。

在空气中放置被氧气氧化，生成氧化钠；在空气中燃烧生成过氧化钠。

3.下列关于钠的叙述，正确的是（　　）

①钠与水反应时浮于水面且呈小球状游动　②钠可以保存在四氯化碳中　③钠元素在自然界中只能以化合态形式存在　④钠可从硫酸铜溶液中置换出铜　⑤金属钠只有还原性而没有氧化性

A．①②③B．③④⑤　C．②③⑤D．①③⑤

【答案】D

【解析】①钠与水反应时由于密度比水小，所以浮在水面上，由于反应放热且钠的熔点低，故呈小球状四处游动，正确；②钠应保存在比其密度小的煤油中，错误；③钠的化学性质非常活泼，所以在自然界中只能以化合态存在，正确；④钠遇到硫酸铜溶液先和水反应，所以无法置换出铜，错误；⑤钠单质处于最低价态，化合价只能升高，所以只有还原性，正确。

4.25℃、101kPa下：

①2Na（s）＋1/2O2（g）===Na2O（s）　ΔH1＝－414kJ·mol－1

②2Na（s）＋O2（g）===Na2O2（s）　ΔH2＝－511kJ·mol－1

下列说法正确的是（　　）

A．①和②生成等物质的量的产物，转移的电子数相同

B．Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快

C．25℃、101kPa下，Na2O2（s）＋2Na（s）===2Na2O（s）ΔH＝＋317kJ·mol－1

D．①和②产物中的阴阳离子个数比均为1∶1

【答案】A

【解析】根据电子守恒可知，等物质的量的钠参加反应转移电子数相等，A项正确；加热时，钠与氧气反应生成Na2O2，B项错误；根据盖斯定律①×2－②求得的ΔH＝－317kJ·mol－1，C项错误；①和②的阴阳离子个数之比均为1∶2，D项错误。

11．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中①、②所示：

（1）现按图①所示的方法，在室温时，向盛有Ca（HCO3）2溶液的水槽中，加入一小块金属钠。

下列现象描述正确的是________（填字母）。

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．反应开始后，溶液由无色变红色

D．恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出

（2）请补充并完成①实验中从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作：

用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→____________→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca（HCO3）2溶液的烧杯中。

（3）按图②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几种情况收集产生的气体在相同条件下体积最大的是________。

A．用铝箔包住钠

B．用锡箔包住钠

C．直接将钠投入水中

【解析】

（1）ABD

（2）用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀将其切下绿豆大小的钠块，并将剩余的钠放回试剂瓶中

（3）A

【解析】

（1）因为金属钠的密度比水的小，故可浮在液面上，钠与水的反应是放热反应，且钠的熔点低，故反应放出的热量使得金属钠融化成光亮的小球，反应产生的氢气推动小球四处游动，反应生成的NaOH和Ca（HCO3）2发生反应，2NaOH＋Ca（HCO3）2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，故溶液中会有沉淀析出。

（2）因为Na容易和空气中的O2、H2O发生反应，故实验室中Na保存在煤油中，从试剂瓶中取出的Na应该用滤纸吸干表面的煤油，然后在玻璃片上用小刀切下绿豆大小的钠块（金属钠质软，可以用小刀切割），并将剩余的钠放回试剂瓶中。

（3）Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积最大。

考点二、钠的氧化物

1．氧化钠与过氧化钠的比较

Na2O

Na2O2

电子式

氧元素化合价

－2

－1

色、态

白色固体

淡黄色固体

阴、阳离子个数比

1∶2

1∶2

是否为碱性氧化物

是

不是

与水反应的化学方程式

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2¡ü

与CO2反应的化学方程式

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

与盐酸反应的化学方程式

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O