广东省雷州市高三化学一轮复习 元素化合物 专题一 钠及其化合物.docx

广东省雷州市高三化学一轮复习 元素化合物 专题一 钠及其化合物.docx

《广东省雷州市高三化学一轮复习 元素化合物 专题一 钠及其化合物.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东省雷州市高三化学一轮复习 元素化合物 专题一 钠及其化合物.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

广东省雷州市高三化学一轮复习元素化合物专题一钠及其化合物

专题一钠及其化合物

【考纲要求】　

1.知道Na及其氧化物的性质。

2.能利用Na及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。

3.能规范解答以Na及其氧化物为载体的实验探究。

4.了解Na2CO3和NaHCO3的性质。

5.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3，并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。

6.从原子的核外电子排布，理解ⅠA族元素（单质、化合物）的相似性和递变性。

7.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。

8.记住Na、K等重要金属元素的焰色反应

【教学重难点】钠及其化合物的化学性质及综合应用

【教学内容】

【重点知识部分】

一.物理性质

1.碱金属的物理性质

物理性质

锂（Li）

钠（Na）

钾（K）

铷（Rb）

Cs（铯）

颜色

硬度

熔点

密度

2.氧化钠与过氧化钠的物理性质（主要是从颜色与状态方面掌握）

3.氢氧化钠的物理性质

俗称烧碱、火碱、苛性钠，为一种具有强腐蚀性的强碱，一般为片状或颗粒形态，易溶于水（溶于水时放热）并形成碱性溶液，另有潮解性，易吸取空气中的水蒸气（潮解）和二氧化碳（变质）。

4.碳酸钠与碳酸氢钠的物理性质（主要从色态和水溶性方面掌握）

二.钠及其重要化合物的转化关系

【问题讨论部分】

1.从上面重要物质的化学性质与制备掌握物质间的转化关系。

2.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，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

3.硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值。

某研究小组采用偏硼酸钠（NaBO2）为主要原料制备NaBH4,其流程如下:

已知:

NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺（沸点33℃）。

（1）在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是,

原料中的金属钠通常保存在中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有、、玻璃片和小刀等。

（2）写出第①步反应的化学方程式并配平:

4.向Na2O2固体中通入气体或者将Na2O2固体加入某溶液中，填写下列表格中的空白：

试剂

现象

解释（可以用离子方程式表示）

SO2

FeCl2溶液

Na2SO3溶液

氢硫酸

酚酞溶液

品红溶液

5.写出下列物质间的离子反应方程式

（1）NaOH溶液与NaHCO3溶液的离子反应方程式：

。

（2）NaOH溶液与NH4HCO3溶液的离子反应方程式：

。

（3）NaOH溶液与Ca（HCO3）2溶液的离子反应方程式：

。

（4）Ca（OH）2溶液与NaHCO3溶液的离子反应方程式：

。

【习题部分】

【题型一】过氧化钠的性质与应用

1.过氧化钠是一种淡黄色固体，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用．某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：

（1）A中制取CO2的装置，应从下列图①②③中选哪个图；

（2）B装置的作用是除CO2中的；

（3）为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用的木条伸入集气瓶内，木条会出现；

（4）若E中石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因；

（5）当D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？

。

（6）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值小（大或小），相差约mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出．

2.有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。

通入SO2气体，将带余烬的木条插入U型管C中，木条复燃。

请回答下列问题：

（1）第1小组同学认为Na202与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是：

____。

（2）请设计一种实验方案证明Na202与SO2反应生成的白色固体中含有Na2S03。

（3）第2小组同学认为Na202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：

上述方案是否合理?

___________。

请简要说明两点理由：

①______________；②_____________。

3.某小组同学向过氧化钠与水反应的溶液中滴加酚酞，发现溶液先变红后褪色，针对导致溶液褪色的原因提出两种假设：

假设一：

因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色

假设二：

因生成了过氧化氢而使溶液褪色

·······

实验验证：

向等体积浓度分别为5mol•L-1，2mol•L-1，1mol•L-1，0.01mol•L-1的氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，观察到溶液变红后褪色的时间如下：

氢氧化钠浓度（mol•L-1）

5

2

1

0.01

变红后褪色的时间（s）

8

94

450

长时间不褪色

本实验得出的结论是_____________________________，

设计实验验证假设二_______________________________________________。

【题型二】碳酸钠与碳酸氢钠的性质与应用

4.某同学在实验室探究NaHCO3的性质：

常温下，配制0.10mol/LNaHCO3溶液，测其pH为8.4；取少量该

溶液滴加CaCl2溶液至pH＝7，滴加过程中产生白色沉淀，但无气体放出。

下列说法不正确的是

A.NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度

B.加入CaCl2促进了HCO3-的水解

C.反应的离子方程式是2HCO3-＋Ca2+==CaCO3↓＋H2CO3

D.反应后的溶液中存在：

c（Na+）＋2c（Ca2+）＝c（HCO3-）＋2c（CO32-）＋c（Cl－）

5.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，在气密性良好的装置

和

中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。

①两试管中均产生气体，（填“

”或“

”）的反应程度更为剧烈。

②反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，下列说法正确的是。

a．装置

的气球体积较大b．装置

的气球体积较大

c．生成气体的体积根据盐酸计算d．生成气体的体积根据固体计算

（4）同学们将两种固体分别配制成0.5mol·L-1的溶液，设计如下方案并对反应现象做出预测：

实验方案

预测现象

预测依据

操作1：

向2mLNa2CO3溶液中滴加1mL0.5mol·L-1CaCl2溶液

有白色沉淀

Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大，能与CaCl2发生反应（写离子方程式）。

操作2：

向2mLNaHCO3溶液中滴加少量的澄清石灰水

白色沉淀

反应的离子方程式为

6.某中学研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质、制法和

用途，进行了如下实验：

实验一

、如图Ⅰ~Ⅳ所示。

（1）若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是，

能说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定的实验现象是。

（2）若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体，能达到实验目的的是（填装置序号）。

其中能够说明泡沫灭火器中选择碳酸氢钠与酸反应制CO2而不选择碳酸钠的实验是。

（3）若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数，采用实验Ⅲ能否达到实验目的？

若能，请说明其计算所需的数据；若不能，请简要说明理由。

实验二、将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。

（1）当石灰水过量时，反应的离子方程式为。

（2）当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2：

1时，所得溶液中溶质的化学式为。

实验三、检验“侯氏制碱法”制得的纯碱中是否混有食盐和小苏打。

（1）检验纯碱中是否混有食盐的试剂是；

（2）证明纯碱中混有小苏打的实验方法是。

7.向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。

若向M中

逐滴加入盐酸，产生的气体体积V（CO2）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系有下列图示四种情况，且

（2）、（3）、

（4）图中分别为OAAB，则下列分析与判断正确的是（不计CO2的溶解）

A．M中只有一种溶质的只有

（1）B．M中有两种溶质的有

（2）和（4）

C．

（2）图显示M中c（NaHCO3）>c（Na2CO3）D．（4）图显示M中c（NaHCO3）>c（Na2CO3）

【题型三】碳酸钠纯度的测定

8.为测定某碳酸氢钠样品的纯度（含有少量氯化钠），实验小组同学提出下列实验方案：

甲方案：

沉淀法乙方案：

重量法

丙方案：

气体体积法丁方案：

滴定法

（已知：

每个方案均称取m1g样品）

继而进行下列判断和实验：

（1）甲方案用下图装置进行实验：

①实验过程中需持续缓缓通入空气。

其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有__________。

②C

中反应生成BaCO3的化学方程式是__________。

③下列各项措施中，不能提高测定准确度的是________。

a．在加入盐酸之前，应排尽装置内的CO2气体

b．滴加盐酸不宜过快

c．在A、B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d．在

B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（2）乙方案用下图装置进行实验

：

①A装置中NaOH溶液的作用是____________，若直接向试样溶液中鼓入空气会导致实验测定结果__________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；

②该方案需直接测定的物理量是________。

（3）丙方案用如图装置进行实验：

①为了减小实验误差，量气管中加入的液体X为______溶液；

②使Y形管中的硫酸溶液与试样反应的正确操作是将________转移到________中；

③反应完毕，每间隔1min读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。

气体体积逐次减小的原因是__________________（排除仪器和实验操作的影响因素）；

④通过实验，测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低，产生这种现象的原因可能是________。

a．测定气体体积时未冷却至室温

b．测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面

c．Y形管中留有反应生成的气体

d．气体进入量气管前未用浓硫酸干燥

（4）丁方案为称取m1g样品，配成100mL溶液，取出20mL，用cmol·L－1的标准HCl溶液滴定至终点，平行测定三次，有关实验数据记录

如下表，则该试样中碳酸氢钠质量分数的计算式为________。

实验

编号

待测液

体积（mL）

标准液体积（mL）

滴定前读数

终点时读数

1

20.00

0.00

30.02

2

20.00

0.20

33.80

3

20.00

1.40

31.38

【题型四】“侯氏制碱法”的应用

9.以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

（1）除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填字母）。

a．Na2CO3b．NaOHc．BaCl2

（2）将滤液的pH调至酸性除去的离子是。

（3）电解饱和食盐水可得到H2和另外两种产物，这两种物质相互反应的离子方程式为，欲从饱和食盐水中获得食盐晶体，可采用的实验方法是。

（4）气体X可增大饱和食盐水吸收CO2的量，有利于NaHCO3晶体的生成和析出，X的化学式是。

（5）下列有关NaHCO3和纯碱的说法正确的是（填字母）

A.NaHCO3属于盐类，纯碱属于碱

B.分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸，产生气泡的速率相同

C.常温下在水中的溶解度，NaHCO3大于纯碱

D.除去NaHCO3溶液中的纯碱，应往溶液中通入足量的CO2

10.下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。

下列操作正确的是（　　）A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰

B．a通入NH3，然后b入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

C．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰

D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

【小结】

1.盐酸逐滴加入Na2CO3溶液

（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：

CO

＋H＋===HCO

，无色气体放出时反应的离子方程式：

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.碳酸钠、碳酸氢钠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）。

4.“侯氏制碱法”的工艺流程

【问题讨论部分】

1.略

2.①④⑤⑦

3.

（1）除去反应器中的水蒸气和空气；煤油、镊子、滤纸

（2）NaBO2+2SiO2+4Na+2H2＝NaBH4+2Na2SiO3

4.（略）5.（略）

【习题部分】

1.

（1）② 

（2）除CO2中的HCl 

（3）带火星复燃

（4）未反应的二氧化碳与石灰水反应所致；

（5）由于生成氧气的量减少，E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸；

（6）小,30,Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出．

2.

（1）2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2

（2）取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体

（3）不合理；稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡；如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根

3.酚酞在浓的NaOH溶液中先变红后褪色,且碱浓度越大、褪色越快。

（合理即可）

取两份等量的反应液于试管中，向其中一支试管加入少量二氧化锰并微热，滴几滴酚酞，溶液变红且不褪色，另一支试管中直接加入几滴酚酞，溶液变红后又褪色，说明假设二成立（或其他合理答案）

4.B

5.

（1）2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O（2分）

（2）①同温度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水（2分，不

说明温度条件的扣1分）

②b、d（2分）

（3）①I（2分）②a、c（2分）

（4）Ca2++CO32-===CaCO3↓（2分）

Ca2++2OH-+2HCO3-===CaCO3↓+CO32-+2H2O（2分）

6.

7.B

8.5.

（1）①把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收　

②CO2＋Ba（OH）2===BaCO3↓＋H2O　③cd

（2）①吸收空气中的CO2酸性气体等　偏高　②装置C反应前后的质量

（3）①饱和碳酸氢钠　②试样　硫酸　③反应放热，气体冷却过程中体积减小　④b

（4）

×100%

9.

10.B

过氧化钠可做航天飞船的供氧剂，对其纯度要求很高，某小组同学为了测定过氧化钠的纯度（杂质为碳酸

钠），设计了如下方案：

方案一：

取m1g样品，加入足量的CaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，测得CaCO3沉淀质量为m2g；

方案二：

取m1g样品，用如下装置测得生成二氧化碳质量为m3g；

方案三：

取m1g样品，加水充分溶解并微热至不再产生气体，用cmol/L的盐酸标准溶液滴定所得溶液（甲基橙作指示剂），终点时消耗盐酸的体积为VmL。

回答下列问题：

（1）方案一中，经正确操作后，测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低，其原因是_________；

（2）方案二中气囊要使用两次，第二次使用的目的是_____________，C干燥管的作用是_____________，若用稀盐酸代替稀硫酸，则测定结果偏_____（填“高”、“低”或“不影响”）

（3）方案三中，滴定终点的现象是_____________，测得过氧化钠的纯度为_________。

（用含m1、c、V的式子表示）

（1）生成微溶的Ca（OH）2，致使m2数值偏大（2分）

（2）使生成的CO2完全被碱石灰吸收（1分）防止空气中水和二氧化碳进入b中（1分）

低（因稀盐酸易挥发，使m3数值偏大）（1分）

（3）溶液由黄色变成橙色，且半分钟内不变黄（2分）

（53×ｃV×10-3-m1）×39/14m1×100%（3分）

1.碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。

工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取，所得碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。

请回答下列有关问题：

方案一：

沉淀分析法。

（1）把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液，将所得沉淀________（填操作）、洗涤、烘干、称量。

洗涤沉淀的操作是______________________________。

方案二：

气体分析法。

（2）把一定量的样品与足量盐酸反应后，用如图所示装置测定产生CO2气体的体积，为了使测量结果准确，B中的溶液最好采用____________，

但选用该溶液后实验结果仍然不够准确，其原因是________________________________________。

方案三：

质量差分析法。

（3）把一定质量的样品和足量的稀硫酸反应，采用如图所示装置，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管的质量，利用其质量差求算样品的纯度。

该实验的操作步骤有：

①在干燥管内填满碱石灰，质量为mg；②取ng样品装入广口瓶中；③检验装置的气密性；④缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管质量为wg；⑤关闭止水夹；⑥打开止水夹；⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；⑧缓慢鼓入空气数分钟。

Ⅰ.正确的操作顺序是（填写序号）：

③→________→⑥→________→⑤→________→⑦→________→④。

Ⅱ.若去掉装置A，测定结果________（填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同）；

若去掉装置B，测定结果______________________________________。

1

（1）过滤　沿玻璃棒缓慢地向过滤器中的沉淀加蒸馏水至浸没沉淀物，使水自然流下，重复2～3次

（2）饱和NaHCO3溶液　CO2气体中混有的HCl气体与NaHCO3溶液作用生成CO2

（3）Ⅰ.②　⑧　①　⑥　Ⅱ.偏大　偏大

某小组用如下装置（其它仪器略）电解食盐水，通过测定产物的量计算食盐水的电解率。

食盐水的电解率=（电解的氯化钠质量/总的氯化钠质量）×100%

[甲方案]：

利用甲、乙装置测定食盐水的电解率。

（1）电解食盐水的离子方程式；若甲中滴有酚酞，则电解时甲中边（填“左”或“右”）碳棒附近溶液变红。

（2）若a中盛足量NaOH溶液，测定a在电解前后质量变化计算食盐水的电解率，正确连接顺序为连___（填A、B、C、D、E导管口），a中的化学方程式为。

[乙方案]：

利用甲、丙装置测定食盐水的电解率。

（3）若将A接E,通过测定丙中b装置或氧化铜硬质玻璃管反应前后质量差计算食盐水的电解率，则c中应该盛的试剂是。

某同学认为该方案测得的实验结果不准确，你认为其可能的原因是。

[丙方案]：

只利用甲装置测定食盐水的电解率。

（4）常温时，称取58.5gNaCl溶于水配成200mL溶液，置于甲中电解一段时间，所得溶液pH为14，则食盐水的电解率为（电解前后溶液体积不变，Na-23、Cl-35.5）。

（1）2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋2H2↑＋2OH－（3分，未配平扣1分，没写通电扣2分）

左（2分）

（2）B连C（2分）、Cl2+2NaOH=H2O+NaCl+NaClO（2分，未配平扣1分）

（3）浓硫酸（1分），氢气还原氧化铜时，氢气不能全部反应，误差太大（2分）

（4）20.0%（或20%）（2分）