高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第8讲钠及其重要化合物讲义.docx

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高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第8讲钠及其重要化合物讲义

第三章金属及其化合物

第8讲钠及其重要化合物

[考纲要求]　1.了解钠的主要性质及其应用。

　2.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．钠的物理性质

（1）颜色：

银白色，有金属光泽。

（2）密度：

ρ（H2O）>ρ（Na）>ρ（煤油）。

（3）熔点：

低于100℃。

（4）硬度：

质地柔软，可以用小刀切割。

2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性

（1）与非金属单质（如O2、Cl2）的反应

O2

Cl2：

2Na＋Cl2

2NaCl

（2）与水的反应

①离子方程式：

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

②与滴加酚酞的水反应的现象及解释

（3）与盐酸反应

离子方程式：

2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。

特别提醒　

（1）钠的取用方法：

用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切取黄豆大小的钠，剩余的钠放回原试剂瓶。

（2）钠失火的处理：

沙土盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。

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。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）将钠块放入水中，产生气体的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

（　　）

（2）钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。

（　　）

（3）钠与CuSO4溶液的反应：

2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。

（　　）

（4）1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。

（　　）

（5）Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键。

（2015·高考广东卷，9D改编）（　　）

（6）工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法制取金属钠。

（　　）

（7）金属钠可以保存在CCl4中。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）×

（7）×

2．金属钠露置在空气中会发生一系列变化：

银白色金属钠

（

）

（

）

（

）

（

）

（

）

答案：

Na2O　NaOH　溶液　Na2CO3

考向1　金属钠的性质

（2016·原创精选题）下列说法不正确的是（　　）

A．钠与硫化合时可以发生爆炸

B．等质量的两块钠与足量氧气分别在加热条件下和常温条件下充分反应失去电子的数目一样多

C．钠着火燃烧时可用泡沫灭火器扑灭

D．工业上可用钠冶炼金属钛

[解析]　A项，金属钠的性质活泼，与活泼性较强的硫粉混合在一起研磨或加热会发生剧烈的氧化还原反应，产生大量的热而引起爆炸，正确；B项，钠原子与其它物质发生反应时，通常只失去最外层的一个电子，等量的钠与足量氧气发生反应，无论生成Na2O或Na2O2均失去相同个数的电子，正确；C项，钠着火燃烧时可用隔绝空气的方法灭火，同时不能与水等与钠反应的物质接触，故不可用泡沫灭火器扑灭，不正确；D项，金属钠还原性强，是常用的强还原剂，正确。

[答案]　C

「思维建模」

　　　　结构

性质

→易失1个电子→活泼金属→

1．（2014·高考北京卷）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（　　）

A．K　　　　　　　　　　　B．Na

C．FeD．Al

解析：

选D。

D项，Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，正确。

K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内部金属，A、B、C错误。

2．（2016·河南郑州模拟）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．①②③

C．①④⑤　D．④⑤

答案：

C考向2　钠与水的反应及拓展应用

把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是（　　）

A．放入饱和NaOH溶液中：

有氢气放出，恢复至原温度后溶液的pH增大

B．放入稀CuSO4溶液中：

有氢气放出，有紫红色铜析出

C．放入MgCl2溶液中：

有氢气放出，有白色沉淀生成

D．放入NH4NO3溶液中：

有无色无味气体放出

[解析]　A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，从而会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和溶液，故溶液的pH不变；B项错误，钠与水反应生成氢气和NaOH，NaOH与CuSO4反应会出现蓝色沉淀；C项正确，钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg（OH）2白色沉淀；D项错误，钠与水反应放热，生成的NaOH与NH

反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。

[答案]　C

「思维建模」

（1）钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应

（2）金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板

—

3．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

解析：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca（OH）2的溶解度降低，析出Ca（OH）2产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO

＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu（OH）2是蓝色沉淀，不符合题意；⑦中水减少，c（Na＋）增大，使NaCl（s）

Na＋（aq）＋Cl－（aq）平衡向左移动。

答案：

①④⑤⑦

4．（2016·山西汾阳月考）向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。

下列有关说法正确的是（　　）

A．三个烧杯中均发生的离子反应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑

B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中反应最剧烈

C．三个烧杯反应后，生成的溶质的物质的量浓度相同

D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同

解析：

选D。

钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，与CuSO4溶液反应会生成沉淀，A错误；三烧杯中，水中的氢离子浓度最小，反应最慢，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl，Z烧杯中生成的溶质为Na2SO4，由于钠的物质的量相同，故Z烧杯中物质的量浓度最小，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。

考点二　氧化钠和过氧化钠

氧化钠和过氧化钠的比较

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）

氧的价态

－2

－1

电子式

生成条件

常温

加热或点燃

化

学

性

质

热稳定性

不稳定（2Na2O＋O2

2Na2O2）

稳定

与水反应

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

与CO2反应

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

与酸反应（盐酸）

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O

2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑

主要性质

具有碱性氧化物通性

具有强氧化性

主要用途

——

强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂

1．除过氧化钠外你所知道的淡黄色或黄色的固体还有哪些？

答案：

单质硫、溴化银、碘化银等。

2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）将Na2O加入Ba（HCO3）2溶液中同时有气体和沉淀产生。

（2015·高考山东卷，10B改编）（　　）

（2）Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1。

（　　）

（3）反应：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，H2O既不是氧化剂也不是还原剂。

（　　）

（4）H2O2的电子式为H

·

·

H。

（　　）

（5）1molNa2O2与足量CO2气体充分反应，转移的电子数为NA个。

（　　）

（6）在化学反应中Na2O2只能作氧化剂。

（　　）

（7）将Na2O2投入酚酞溶液中，溶液先变红后红色褪去。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）×　（5）√　（6）×　（7）√

考向1　过氧化钠的多重性质表现

（2016·新编题）下列关于过氧化钠的叙述中，正确的是（　　）

A．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同

B．过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物

C．将Na2O2固体投入酸性高锰酸钾溶液中，有无色气体放出，且溶液颜色褪去，说明Na2O2具有还原性

D．过氧化钠与SO2反应时，Na2O2既作氧化剂又作还原剂

[解析]　Na2O与CO2反应只生成Na2CO3，而Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,A项错误；碱性氧化物一般是指与酸反应只生成盐和水的氧化物，而Na2O2与酸反应不只生成盐和水，还会生成O2，不属于碱性氧化物，B项错误；酸性高锰酸钾溶液具有很强的氧化性，可将Na2O2中－1价的氧元素氧化生成O2，C项正确；Na2O2具有强氧化性，与SO2发生反应：

Na2O2＋SO2===Na2SO4，Na2O2作氧化剂，SO2作还原剂，D项错误。

[答案]　C

1．下列关于Na2O2的说法正确的是（　　）

A．Na2O2与SO3反应生成的产物只有Na2SO4

B．足量Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液变红

C．在Na2O2与CO2的反应中1molNa2O2参加反应，有2mole－转移

D．Na2O2可用作供氧剂

解析：

选D。

由Na2O2与CO2的反应可推知，Na2O2与SO3反应可能会生成Na2SO4和O2，A错误；足量Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液先变红后褪色，B错误；根据

知，1molNa2O2参加反应，转移1mole－，C项错误；Na2O2可与CO2反应产生O2，常用作供氧剂，D项正确。

2．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溶液滴入紫色石蕊溶液中

⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中

问题：

（1）写出①、②两反应的化学方程式。

（2）判断③、④反应中可能产生的现象，为什么？

（3）判断⑤、⑥反应中可能产生的现象，为什么？

（4）判断⑦、⑧反应中可能产生的现象？

答案：

（1）①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

②Na2O2＋SO2===Na2SO4

（2）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，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，Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。

（3）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。

原因是SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。

（4）⑦溶液变蓝，⑧溶液先变蓝后褪色。

原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。

Na2O2结构和强氧化性的常考点

（1）Na2O2的电子式为

Na＋，O

是个原子团，是一个整体。

（2）Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。

（3）在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意Na2O2的强氧化性和其溶液的强碱性。

熟记Na2O2表现强氧化性的5个实例：

①Na2O2与SO2的反应：

Na2O2＋SO2===Na2SO4。

②Na2O2与FeCl2溶液的反应：

能将Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe（OH）3沉淀。

③Na2O2与氢硫酸的反应：

能将H2S氧化成单质硫。

④Na2O2与Na2SO3溶液的反应：

能将SO

氧化成SO

。

⑤Na2O2与品红溶液的反应：

能使品红溶液褪色。

考向2　关于Na2O2性质的综合探究

过氧化钠（Na2O2）是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙（CaO2）。

已知：

过氧化钠与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。

有人提出CO2、SO2与过氧化钠的反应原理相同，但也有人提出SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同。

据此设计如下实验操作进行判断。

实验一：

向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO2反应的特点。

（1）提出假设：

假设1：

反应后固体中只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；

假设2：

反应后固体中只有Na2SO4，证明SO2完全被氧化；

假设3：

__________________________，证明______________________。

实验探究：

实验二：

通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下：

（2）试剂A可以选用________，试剂B的作用是________。

（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g，装置D质量增加了m2g，装置E中收集到的气体为VL（已换算成标准状况下），用上述有关测量数据判断，SO2未被氧化、完全被氧化时V与m1关系式。

未被氧化：

____________，完全被氧化：

____________。

（4）若SO2完全被氧化，写出反应的化学方程式：

______________________________________。

[解析]　试题分析：

实验一：

（1）向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究：

假设1：

反应后固体只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；

假设2：

反应后固体中只有Na2SO4，证明SO2完全被氧化；

假设3：

固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明SO2部分被氧化；

实验二：

（2）过氧化钠和水反应，装置B中试剂能吸收水蒸气，所以试剂A为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；装置E为测定生成氧气的体积，需要把剩余的二氧化硫除去，因此试剂B的作用是吸收未反应的SO2。

（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g，装置D质量增加了m2g，装置E中收集到的气体为VL（已换算成标准状况下）。

若SO2未被氧化，则发生反应：

2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2。

依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气，即

2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2　　　　反应增重

1mol　　　　　　96g

molm1g

解得V＝

L

若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：

Na2O2＋SO2===Na2SO4；反应过程中无氧气生成，V＝0，若0＜V＜

L，则二氧化硫部分被氧化。

（4）二氧化硫完全被氧化生成硫酸钠，反应的化学方程式为SO2＋Na2O2===Na2SO4。

[答案]　

（1）Na2SO3和Na2SO4的混合物　SO2被部分氧化　

（2）浓H2SO4　吸收未反应的SO2　（3）V＝7m1/30　V＝0　（4）SO2＋Na2O2===Na2SO4

「技巧点拨」　Na2O2与CO2和H2O反应的五大关系

（1）物质的量的关系

无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。

（2）气体体积关系

若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量为原混合气体体积的

，即为生成氧气的量。

（3）固体质量关系

相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：

Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH（实际上两反应都不容易直接发生）。

（4）电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mole－。

如：

（5）先后顺序关系

一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物的反应，可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O（g）发生反应。

3．将ag下列物质放在过量O2中完全燃烧，燃烧后的产物通入足量的Na2O2固体中，完全反应后固体质量增加bg，若a>b，则下列选项中能满足条件的是（　　）

A．CO　　B．C2H4O　　C．C6H12O6　　D．C6H10O7

答案：

D

4．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：

上述方案是否合理？

________________。

请简要说明两点理由：

①________________；②______________________。

解析：

从物质的性质和离子的检验知识出发，体现学生对实验方案的设计能力和对实验方案的评价能力探究，实验的目的性明确，对学生的实验探究具有指导性。

（1）主要类比教材中Na2O2和CO2反应的化学方程式来书写。

（2）主要考查对亚硫酸盐的检验，即通过加入稀盐酸或稀硫酸，产生SO2，然后通过特征现象（SO2使品红溶液褪色）进行检验。

（3）主要考查SO

的检验，即先用稀盐酸酸化，然后加入BaCl2溶液或Ba（NO3）2溶液进行检验，而不是先加钡盐溶液后加酸，主要是因为亚硫酸盐极易被HNO3或Na2O2等氧化性物质氧化成硫酸盐而对SO

的检验造成干扰。

答案：

（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

①稀HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4

②如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将SO

氧化成SO

考点三　碳酸钠与碳酸氢钠

名称

碳酸钠

碳酸氢钠

俗名

纯碱或苏打

小苏打

主要性质

色、态

白色粉末

细小白色晶体

水溶性

易溶于水

可溶于水

稳定性

稳定

受热易分解

与H＋反应

CO

＋2H＋===CO2↑＋H2O（较快）

HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O（更快）

与Ca（OH）2反应

Ca2＋＋CO

_===CaCO3↓

NaHCO3过量：

Ca2＋＋2OH－＋2HCO

===CaCO3↓＋2H2O＋CO

；Ca（OH）2过量：

Ca2＋＋OH－＋HCO

===CaCO3↓＋H2O

与盐反应

CaCl2

Ca2＋＋CO

===CaCO3↓

不反应

Al2（SO4）3

2Al3＋＋3CO

＋3H2O===2Al（OH）3↓＋3CO2↑

Al3＋＋3HCO

===Al（OH）3↓＋3CO2↑

与水作用

水解，碱性较强

水解，碱性较弱

相互转化

Na2CO3

NaHCO3

主要用途

用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中

灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。

（　　）

（2）用如图装置进行实验，将装置①中的稀盐酸滴入装置②碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，可观察到立即有气泡产生。

（2015·高考全国卷Ⅱ，13A）（　　）

（3）不能用元素周期律解释热稳定性：

Na2CO3>NaHCO3。

（2015·高考北京卷，7D）（　　）

（4）侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。

（　　）

（5）将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中会有白色沉淀产生。

（　　）

（6）在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解。

（2015·高考安徽卷，9A）（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）√　（6）×

2．用“>”或“<”填空。

（1）热稳定性：

NaHCO3____Na2CO3。

（2）与同浓度盐酸反应的剧烈程度：

NaHCO3____Na2CO3。

（3）相同温度时，在水中的溶解性：

NaHCO3____Na2CO3。

（4）等物质的量浓度溶液的pH：

NaHCO3____Na2CO3。

答案：

（1）<　

（2）>　（3）<　（4）<

考向1　Na2CO3、NaHCO3的性质对比

（2016·试题调研）下列方法不能用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的是（　　）

A．分别加热两种固体，将放出的气体通入澄清石灰水

B．分别取两种固体溶于水，滴加Ba（OH）2溶液，观察是否生成沉淀

C．分别取两种固体各1g于试管中，滴入几滴水振荡，用手触摸试管底部

D．分别取等质量的固体与足量稀盐酸充分反应，再将反应所得溶液分别经加热、蒸干、灼烧后称重

[解析]　A项，NaHCO3遇热分解生成CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊；Na2CO3遇热不分解，所以可以鉴别。

B项，Na2CO3和Ba（OH）2溶液发生反应：

Ba2＋＋CO

===BaCO3↓，NaHCO3和Ba（OH）2溶液发生反应：

Ba2＋＋2OH－＋2HCO

===BaCO3↓＋2H2O＋CO

，溶液均变浑浊，所以不能鉴别。

C项，Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热，所以可以鉴别。

D项，Na2CO3和NaHCO3的摩尔质量不同，等质量时物质的量不同，最终得到的氯化钠的质量也不同，所以可以鉴别。

[答案]　B

「解题归纳」　　判断类别，用准性质，突破N