第09讲第9讲钠及其化合物文档格式.docx
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以Na202与H20（或CO2）反应，产生氧气设计综合实验，也是高考的热点。
在今后的命题中，以钠及其化合物为知识载体考查学生思维能力、实验能力、计算能力。
Na2CO3、NaOH、Na2O2等在日常生活和工农业生产中的应用等。
复习时要注意应用原理的分析，使学生学以致用，从而提高学生的思维能力。
对于有关计算，要注意不等式法、半定量分析、讨论法、极值法等方法应用，在应用中注意总结规律，优化解法。
课本“放大镜”
一、钠及其化合物的性质和用途
1．钠的物理性质和化学性质
钠是一种、、可用小刀的金属，比水，熔点，沸点。
2.钠的化学性质
a.钠与氧气反应
（1）钠具有的金属光泽,硬度很.新切开的钠的光亮的表面很快变.
（2）用酒精灯加热：
钠先熔成_____，然后_____，发出_____，生成一种_____色固体.
总结：
4Na+O2=2Na2O（白色固体）
2Na+O2
Na2O2
（淡黄色固体）
b.钠与水的反应
向一个盛有水的小烧杯里滴人几滴酚酞试液，然后把一小块钠放入烧杯中。
实验现象:
_________________________________________________________。
反应方程式为：
__________________________________________.
c.与盐溶液的反应：
金属钠投入到硫酸铜溶液中实验现象.
实验方程式
3．钠的保存
由于钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2和H2O等反应，所以金属钠保存在煤油之中。
金属钠在空气中变质的过程可以表示为：
银白色的金属钠表面变暗（生成Na2O）出现白色
固体（NaOH）表面变成粘稠状（NaOH潮解）白色块状固体（Na2CO3·
10H2O）风化为白色粉未状物质（Na2CO3）
有关化学方程式和必要文字说明：
，，；
，，，。
4．钠的化合物
a.Na2O和Na2O2
氧化钠
过氧化钠
化学式
电子式
氧元素的化合价
色、态
稳定性
与H2O反应的方程式
与CO2反应的方程式
用途
转化关系
b.碳酸钠的碳酸氢钠
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
水溶性
热稳定性
与盐酸反应
与碱反应
相互
转化
5.碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别：
⑴晶体受热法：
NaHCO3受热产生能使澄清石灰石变混浊的无色无味的气体，Na2CO3无此性质。
反应为
2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
⑵CaCl2溶液法：
CaCl2溶液滴加到Na2CO3溶液中能产生白色沉淀，滴加到NaHCO3溶液中无白色沉淀。
反应为CO32-+Ca2+=CaCO3↓
⑶用稀盐酸：
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始一段时间无气体产生，当稀盐酸滴加到一定量时有气体产生；
而向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸，立即产生无色无为的气体。
盐酸与Na2CO3反应：
CO32-+H+=HCO3-+H2OHCO3-+H+=H2O+CO2↑
盐酸与NaHCO3反应：
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
二．焰色反应
很多金属或者它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，这叫做焰色反应。
该变化属于物理变化。
由该方法可鉴别物质。
点拨：
焰色反应的实验
⑴、用品：
，，试剂。
⑵、操作：
洗——烧——蘸——烧
“洗”：
用洗涤铂丝。
“烧”：
在无色火焰上灼烧至火焰呈无色。
“蘸”：
蘸取试剂。
再次在无色火焰上灼烧，并观察火焰的颜色。
⑶、火焰的颜色
钠：
；
钾：
（透过钴玻璃）；
钙：
砖红色铜：
绿色
考点“一一破”
拓展：
碱金属元素
1.碱金属物理性质和化学性质
a.物理性质
相同点：
碱金属除Cs略带金属光泽外，都是、有金属光泽的固体，密度都比较，熔沸点，导电导热性。
递变规律：
从Li→Cs密度逐渐，熔沸点依次。
b.原子结构
最外层只有个电子，具有性质。
不同点：
从Li→Cs电子层数，原子半径逐渐，从Li→Cs金属性逐渐。
c.化学性质
（1）与O2等非金属反应
写化学方程式：
锂与氧气反应；
金属钠与氧气反应，。
（2）与H2O反应
碱金属单质与H2O反应均生成和，反应方程式可以表示为。
但反应剧烈程度，可以判断元素的强弱。
击破考点一：
金属钠的化学性质
例1：
金属钠与下列溶液反应时，既有白色沉淀又有气体逸出的是（）
A.BaCl2溶液B.K2SO4溶液C.FeCl3溶液D.Ca（HCO3）2溶液
变式训练1:
在烧杯中加水和苯（密度：
0.88g/cm3）各50mL。
将一小粒金属钠（密度：
0.97g/cm3）投入水中，观察到的现象可能是（）
A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下跳动
变式训练2:
两种金属混合粉末15g，与足量的盐酸反应时生成11.2L氢气（标准状况），符合上述情况的金属混合物的是（）
A.Mg和AlB.Mg和AgC.Al和ZnD.Fe和Zn
击破考点二：
过氧化钠的性质
例2：
Na2O2与水反应能够产生O2，这一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的O2。
下面对该反应的说法中正确的是（）
A．这是一个氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
B．这是一个氧化还原反应，Na2O2是氧化剂，水是还原剂
C．这是一个氧化还原反应，Na2O2是还原剂，水是氧化剂
D．这是一个置换反应，有单质O2产生
变式训练3:
利用下图所示装置制取氧气并进行相关的实验探究。
（1）将3.9g过氧化钠放入烧瓶中，加入100mLH2O，然后用排水法收集气体。
①过氧化钠跟水反应的化学方程式为_________________。
②集气瓶充满气体后，怎样从水槽中取出集气瓶？
简述操作方法。
___________________________________________
（2）已知：
酚酞在c（OH－）在1.0×
10－4mol/L~2.5mol/L时呈红色，且0.5min内不会褪色；
H2O2具有氧化性和漂白性。
取上述实验得到的溶液于试管中，滴入2滴酚酞试液，溶液变红，片刻红色褪去。
①有人认为，“红色迅速褪去”是由于溶液中c（OH—）过大造成的，试通过估算并对比数据加以说明。
___________________________________________。
②还有人认为，“红色迅速褪去”是因为溶液中存在H2O2。
试设计实验证明烧瓶内的溶液中可能有H2O2存在，请简述实验操作。
③补充实验，证明“红色迅速褪去”与溶液中存在H2O2有关。
请简述实验操作。
变式训练4:
将含有O2和CH4的混合气体置于盛有23.4gNa2O2的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器内的压强为零（150℃），将残留物溶于水中，无气体产生。
下列叙述正确的是
A．原混合气体中O2和CH4的体积比为2∶1B．残留物只有Na2CO3
C．原混合气体中O2与CH4的体积比为1∶1D．残留物只有Na2CO3和NaOH
击破考点三：
实验探究
例3：
过氧化钠与水反应的探究
用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
（1）由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：
第一，有氧气生成；
第二，________________。
过氧化钠跟水反应的化学方程式：
_________________，其中还原剂是_______________。
（2）某研究性学习小组拟用如图装置进行实验，以证明上述结论。
用以验证第一条结论的实验方法是________________。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是______________。
（3）实验
（2）往小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，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红，振荡后，红色褪去。
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（H2O2），过氧化氢具有强氧化性和漂白性。
请设计一个简单的实验，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：
变式训练5:
有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与SO2的反应，都用如下图所示的装置进行实验。
通入SO2气体，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。
有关资料：
Na2SO3具有较强的还原性，易氧化成Na2SO4。
请回答下列问题：
（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，则反应的化学方程式是_____________。
（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3：
_________________。
（3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。
为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：
将装置中反应后的固体溶解于水—BaCl2溶液→白色沉淀—稀HNO3溶液→仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4上述方案是否合理？
________________。
请简要说明两点理由：
①____________；
②_________________。
变式训练6.
某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出四个可以生成氢气的反应：
①Zn和盐酸②Na和水③Al和NaOH溶液④Na和无水乙醇。
为方便制取和点燃上述四个反应生成的氢气，他们设计了如下图所示装置。
试回答下列问题：
（1）点燃氢气之前必须先进行。
方法是。
（2）实验小组在点燃用上述装置制得的氢气时，①③④实验获得成功，②却失败了。
他们分析后认为失败的原因有a：
Na与H2O的反应速率太快；
b：
Na的用量太少；
c：
装置存在缺陷。
针对b失败的原因，有的同学提出可以增加钠的用量，但有同学认为这样做太危险，原因是。
（3）针对原因a、c，实验小组查阅资料得知钠、苯、水的密度分别为0.97g·
cm-3、0.88g·
cm-3、1.00g·
cm-3。
他们改进了实验装置后重做实验②。
改进后的实验装置如下图所示。
改进后的实验，氢气的生成速率明显减慢。
原因是。
击破考点四：
相关计算:
A.有关钠的化合物的混合物的计算:
例4:
有NaHCO3、Na2CO3、CaO、NaOH组成的混合物27.2g,把它们溶于水后,溶液中Ca2+、CO32—、HCO3—均转化为沉淀，将反应后的溶液蒸干，最后得到白色固体物质共29g，则原混合物中Na2CO3的质量是（）
A、10.6gB、5.3gC、5.9gD、无法确定
变式训练7：
加热4.54gNa2CO3和NaHCO3的混合物至质量不再变化，剩余固体的质量为3.30g。
计算原混合物中NaCO3的质量分数。
变式训练8：
某碳酸钾样品中的杂质含有纯碱、硝酸钾、硝酸钡中的一种或两种。
取7.8g该样品溶于适量水中得到澄清溶液，再加入过量CaCl2溶液得到沉淀5.0g。
下列对原样品中所含杂质的判断正确的是
A．一定没有Na2CO3和Ba（NO3）B．一定有Na2CO3而没有Ba（NO3）
C．没有Na2（CO3）2但有KNO3可能还有Na2CO3D．没有Na2CO3但有Na2（CO3）2和KNO3
B.差量法在计算中的应用
例5.200℃时，11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为（）
A.5.8B.11.6C.23.2D.46.4
变式训练9：
向50gFeCl3的溶液中放入一小块钠，待反应完全后，过滤，得到仍有棕黄色的溶液45.9g，则投入钠的质量为
（
）
A、4.6g
B、4.1g
C、6.9g
D、9.2g
变式训练10：
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8/9（同温同压），这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为
（A）．3：
4：
1（B）．3：
3：
2（C）．6：
7：
3（D）．6：
9：
c.氢氧化钠以及相关计算
例6：
有50mLNaOH溶液，向其中逐渐通入一定量的CO2，随后取此溶液10mL将其稀释到100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液，产生的CO2气体体积（标准状况下）与所加入的HCl的体积之间的关系如图所示：
试分析：
⑴NaOH在吸收CO2气体后，在甲、乙两种情况下，所得溶液中存在的溶质是
甲：
其物质的量之比是：
乙：
⑵且在两种情况下产生的CO2气体（标准状况）各是甲：
mL；
mL。
⑶原NaOH溶液的物质的量浓度是；
若以Na2O2固体溶于水配得100mL溶液需Na2O2g
变式训练11：
有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其内含为5.08%K2CO3、94.92%KOH。
若将此样品１g加入到1mol/L盐酸46.00ml中，剩余的盐酸再用1.07mol/LKOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体质量（）
A、3.43gB、4.00gC、4.50gD、无法确定
变式训练12.将2molNaHCO3和一定量Na2O2固体混合，在加热条件下让其充分反应，150℃下所得气体仅含2种组分，反应后固体的物质的量n的取值范围是
A．n=lB．l<
n<
2C．2≤n<
4D．n≥4
击破考点五：
碱金属元素的性质递变规律以及焰色反应
例7．某碱金属0.575g与足量水反应，得到标准状况下280mL氢气，则该金属的相对原子质量是：
（ ）
A．23B．39C．85D．133
变式训练13：
一元碱A、B、C的分子量之比为3：
5；
7，他们混合物物中物质的量之比为7：
5：
3，此混合物53.6g恰好中和500Ml,13.7%的硫酸（d=1.1g/cm3）反应。
求这三种碱金属的相对原子质量。
变式训练14：
把物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是（）
A、该物质一定是钠的化合物B、该物质一定含有钠元素
C、该物质一定是金属钠D、不能确定该物质中是否含有钾元素
真题“试一试”
1.（2007全国Ⅱ理综）在一定条件下将钠与氧气反应的生成物1.5克溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分为（）
A.Na2OB.Na2O2C.Na2O和Na2O2D.Na2O2和NaO2
2.（2008北京理综）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，排出气体物质冷却后，残留的固体物质是（）
A.Na2CO3B.Na2O2Na2CO3C.NaOHNa2CO3D.Na2O2NaOHNa2CO3
3.（2008广东化学，19T,11分）
碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。
工业碳酸钠（钝度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO
等杂质，提纯工艺路线如下：
已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分为 。
（2）“趁热过滤”的原因是 。
（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是 （写出1种）。
（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是 。
（5）已知：
Na2CO3·
10H2O（s）=Na2CO3（s）+10H2O（g）ΔH1=+532.36kJ·
mol-1
Na2CO3·
10H2O（s）=Na2CO3·
H2O（s）+9H2O（g）ΔH1=+473.63kJ·
写出Na2CO3·
H2O脱水反应的热化学方程式 。
4.（2007江苏化学，24T，8分）
在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。
待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12L氢气（标准状况），此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0L，溶液中NaOH的浓度为0.050mol·
L—1（忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量）。
⑴写出该实验中发生反应的化学方程式。
⑵试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。
5.（2006全国理综Ⅰ山东卷，28T，15分）
在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。
请选用适当的化学试剂和实验用品，用上图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。
（1）A是制取CO2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
加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
C
D
（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：
__________________________．。
6.（2006北京理综，26T，17分）
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。
这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）。
＋Ｙ
△
ＸＺ Ｗ
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装置Ⅴ中气体，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 。
7.（2006广东化学，15T，4分）
下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
Ａ
工业生产硫酸用水吸收ＳＯ3
ＳＯ3可与水反应
Ⅰ对；
Ⅱ对；
有
Ｂ
Ｃｌ2和ＳＯ2混合后可用于漂白纸浆
Ｃｌ2和ＳＯ2都有较好的漂白作用
Ⅱ错；
无
Ｃ
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ｄ
石墨常用作电解池的电极
石墨的化学性质稳定且导电性好
反馈“小练习”
1.下列关于金属的叙述中正确的是（）
A．所有的金属都是固态的B．金属具有导电性、导热性和延展性
C．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应
D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
2．下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是（ ）
①银白色金属 ②质软，可以用小刀切割 ③熔点低于100℃④密度比水小 ⑤热和电的良导体
A．①②④ B．①②③④ C．①③④ D．①②③④⑤
3.下列灭火剂能够扑灭金属钠着火的是（）
A.干冰灭火器B.泡沫灭火器C.干粉灭火器D.砂土
4．取ag某物质A，在氧气中完全燃烧，使燃烧产物跟足量过氧化钠反应，反应后固体的质量增加了bg。
若b＞a，则A为（）
（A）H2（B）CO（C）C12H22O11（D）C6H12O6
5.质量为25.6g的KOH和KHCO3混合物在250℃的密闭容器中充分加热后排出气体，冷却、残留固体20.7g，原混合物中KOH和KHCO3的物质的量关系正确的是（）
A、KOH大于KHCO3B、KOH等于KHCO3C、KOH与KHCO3任意比D、KOH小于KHCO3
6．（06年苏州市高三教学调研测试）向一定量的K2C
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