高考化学二轮复习专项讲练25.docx

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高考化学二轮复习专项讲练25

2009年高考化学二轮复习专项讲练25

“钠及其化合物专题归纳训练”

化学高级教师：

桑建强

复习目的和要求：

1.掌握钠的物理性质和化学性质。

2．掌握钠的有关性质实验以及对实验现象的理解；掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法及其相互除杂（除去碳酸钠中的碳酸氢钠与除去碳酸氢钠中的碳酸钠）方法，并由此提高观察能力和思维能力。

3．掌握重要的钠的化合物（氧化物和过氧化物、碳酸钠和碳酸氢钠、硫酸钠等）的性质及有关计算。

知识梳理归纳：

一、钠

1．钠元素的在周期表中的位置与在自然界的存在形式：

钠元素位于周期表第三周期IA族，自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠、硫酸钠、碳酸钠等的形式存在。

2.钠的物理性质

钠是银白色、硬度较小（软）、密度较小（小于1）、熔沸点低（熔点低于水的沸点）的金属，常温下为固体，有良好的导电导热性。

。

3．钠的存放和取用

少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则保存在铁筒中用石蜡密封。

取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下黄豆大小的一块再做有关实验。

4．钠的化学性质

Na－e-→Na+化学反应中表现为强还原性，是活泼金属的代表。

（1）跟氧气反应：

钠在空气中自然反应：

4Na+O2===2Na2O（白色）

2Na+O2

Na2O2（淡黄色）

现象：

产生黄色火焰,有大量白烟,生成淡黄色固体.

以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。

（2）与其它非金属单质（如Cl2、S等）的反应：

钠在氯气中点燃：

2Na+Cl2

2NaCl

现象：

产生黄色火焰,有大量白烟,生成白色固体.

钠与硫混合研磨：

2Na+S===Na2S

（3）与水的反应

【钠与水的反应】实验探究片段

【提出问题】金属钠投入水中会出现什么现象呢？

【提出假设】学生讨论，教师指导归纳可能出现什么现象。

【制定方案】学生讨论，教师指导。

【实验探究】（教师指导操作方法，学生分组操作）

操作①：

向你们桌上盛水的小烧杯里滴入几滴酚酞，然后投入

切下的（绿豆大小，不要用手接触金属钠），并盖上表

面皿，观察发生的现象。

操作②：

再取一小块钠，按右图所示方法收集一试管气体，小

心取下试管并将试管口靠近酒精灯火焰。

【收集证据】［教师］请大家根据上述实验，描述观察到的实验现象；

钠与水反应，可见到下列现象：

①钠投入水中并浮在水面上。

②钠立即跟水反应，发出嘶嘶响声，产生气体。

③同时钠

熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失。

④反应后的水溶液使酚

酞变红。

【质疑解释】

①钠为什么会浮在水面上?

----密度小于水。

②钠为什么会熔化成一个小球?

----反应放热且钠的熔点低。

③小球为什么会在水面上无规则游动?

----放出的气体使钠球受力不均匀。

④滴入酚酞后溶液会变成红色?

为什么？

——与水反应生成了碱性物质。

⑤试管口移近火焰发出什么声音？

说明了什么？

----说明产生了可燃气体，且收

集较纯。

【归纳结论】2Na+2H2O=2NaOH+H2↑离子方程式：

2Na+2H2O=2Na＋＋2OH-+H2↑

讨论后总结归纳出：

（现象用顺口溜形式出现便于记忆）

浮于水（浮），方变圆（熔），嘶嘶响（声），团团转（游），液变红（红），气可燃（燃）。

【钠与水反应的实验改进装置】

【反思延伸】

①在做钠与水的实验时，能不能将大块的钠投入水中？

②将小块钠投入到上层是煤油，下层是水的小烧杯中，会出现什么现象呢？

③将小块钠用铝箔包好后，水中又会出现什么现象呢？

④若在水中溶有少量硫酸铜，投入小块钠又会出现什么现象呢？

（4）与醇、酚、羧酸等含－OH的有机物反应。

①与乙醇反应：

2Na+2C2H5OH--→2C2H5ONa＋H2↑

②与苯酚反应：

2Na+2

--→2

＋H2↑

③乙酸反应：

2Na+2CH3COOH--→2CH3COONa＋H2↑

由以上可得出分子中氢的活泼性大小顺序为：

CH3COOH﹥H2O﹥C2H5OH﹥

（5）与稀酸溶液的反应

实质：

2Na+2H＋=====2Na＋＋H2↑

（4）与某些盐的反应

①与熔融盐4Na＋TiCl4

4NaCl＋Ti

②与盐溶液反应（先与水反应）：

如Na投入CuSO4溶液中：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4===Cu（OH）2↓＋Na2SO4

两式合写：

2Na+2H2O+CuSO4===Cu（OH）2↓＋Na2SO4+H2↑

思考：

①钠与乙醇、苯酚、乙酸、盐酸、CuSO4溶液、FeCl3溶液反应各有哪些现象？

②钠在空气中放置一段时间，将发生哪些变化？

最终产物是什么？

如何保存？

二、钠的重要化合物

1．氧化钠和过氧化钠

氧化钠

过氧化钠

色、态

白色固体

淡黄色固体

化学式

Na2O

Na2O2

电子式

氧元素的化合价

（O为-2价）

（O为-1价）

稳定性

不稳定

相对稳定

与H2O反应的方程式

Na2O+H2O=2NaOH

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

与CO2反应的方程式

Na2O+CO2=Na2CO3

2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2

与SO2反应

Na2O+SO2==Na2SO3

Na2O2+SO2==Na2SO4

与酸反应

Na2O+2HCl=2NaCl+H2O

2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑

类别

碱性氧化物

过氧化物（不属碱性氧化物）

氧化性、漂白性

无

有

用途

供氧剂、漂白剂

2.氢氧化钠

物理性质：

有很强的腐蚀性，易吸水（常用作干燥剂），溶于水时会放出大量的热，

受热熔化时不分解。

氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠。

氢氧化钠属强碱,除具有碱的通性外，还能与某些非金属单质反应如：

P、X2、S、Si等；

与某些有机物反应：

苯酚、羧酸、氨基酸反应；卤代烃的水解、消去反应；酯的水解（皂化反应）都要用到氢氧化钠。

工业制法：

2NaCl+2H20

NaOH+C12↑+H2↑

Na2CO3十Ca（OH）2＝CaC03↓+2NaOH

3．硫酸钠Na2SO4

Na2SO4·10H2O，俗名：

芒硝。

在玻璃、造纸、纺织、染色、制水玻璃等工业上广泛应用，医药上用作缓泻剂，其在自然界中主要分布在盐湖及海水中。

4.碳酸钠与碳酸氢钠

序号

名称

碳酸钠

碳酸氢钠

①

化学式

Na2CO3

NaHCO3

②

俗名

纯碱、苏打

小苏打

③

色态

白色粉末

白色细小晶体

④

溶解性

溶解度较大

溶解度较小

⑤

热稳定性

稳定

不稳定，受热易分解

2NaHCO３

Na２CO３＋CO２↑＋H２O

⑥

与酸反应的现象及

离子方程式

产生气体速度比NaHCO3慢

CO

+2H+====CO2↑+H2O

产生气体速度较快

HCO

＋H＋====CO２↑＋H２O

⑦

与BaCl2反应的现象及离子方程式

有白色沉淀生成

Ba２＋＋CO

====BaCO３↓

无现象

⑧

与足量Al2（SO4）3溶液反应的现象及离子方程式

有白色沉淀和无色气泡生成

2Al3＋＋3CO

＋6H2O===

2Al（OH）3＋3CO２↑

有白色沉淀和大量无色气泡生成（反应快）

3HCO

＋Al3＋====Al（OH）3＋3CO２↑

⑨

相互转化

2NaHCO３

Na２CO３＋CO２↑＋H２O

Na２CO３＋CO２＋H２O===2NaHCO３

⑩

用途

玻璃、制皂、造纸、纺织

发酵粉、药剂

碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法：

利用上表中性质⑤、⑥、⑦的差异均可将其鉴别。

其相互除杂方法：

利用上表中⑨相互转化的方法即可达目的。

5.钠及其化合物相互转化关系：

练习：

写出上述钠及其化合物相互转化的反应方程式，其中：

⑦2NaCl（固）+H2SO4（浓）

Na2SO4＋2HCl↑

⑩NaCl＋CO２＋H２O＋NH3=====NaHCO３＋NH4Cl

即往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2（氨碱法），利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出（依次通人CO2、NH3至饱和行吗?

）：

NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl[（制纯碱的）]

专项训练

1．下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是（）

A.干冰灭火剂B.黄砂

C.泡沫灭火剂D.干粉（含NaHCO3）灭火剂

2．钠的下列用途与钠的化学性质无关的是（）

A.制取过氧化钠B.作原子反应堆导热剂

C.冶炼金属钛D.广泛应用在电光源上

3.下列对过氧化钠的叙述中，正确的是（）

A．在反应中只能做氧化剂B．它与活性炭一样均具有漂白性，且漂白原理相同

C.用于防毒面具上D．CO2与Na2O2反应，CO2为氧化剂，Na2O2为还原剂

4．下列关于NaHCO3的叙述中，不正确的是（）

A．不能与KOH反应B．能和稀硫酸反应放出无色无刺激性气味的气体

C．治疗胃酸过多的一种药剂D．在其水溶液中加入石灰水有白色沉淀产生

5．将过氧化钠和过量的碳酸氢钠在密闭容器中混合充分加热后，最终残留固体物质是（）

A. Na2CO3B.Na2O和Na2O2C. Na2O2D.Na2O2和Na2CO3

6．将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：

表面迅速变暗→“出汗”→变

成白色固体（粉末），下列有关叙述不正确的是（）

A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠

B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液

C．最后变成碳酸粉末D．该过程的所有化学反应均为氧化还原反应

7.当agNaHCO3和Na2CO3的混合物加热至质量不在减少时，变成bg，则原混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量比应是（）

A．（a-b）/bB.b/（a-b）

C.（b-0.63a）/（a-b）D.（a-b）/（b-0.63a）

8．欲除去小苏打溶液中少量的苏打杂质，最宜选用加入的物质是（）

A. 干冰B. 盐酸C. 碳酸氢钙D. 氢氧化钙

9.有一在空气中暴露过KOH固体，经分析知其内含水7.62%、K2CO32.38%，KOH90%。

若将此1g加入到含HCl1.68g的稀盐酸中，过量的盐酸再用20%的KOH溶液中和，蒸发中和后的溶液得到固体的质量为（）

A.3.43gB.4.00gC.4.50gD.无法计算

10.由Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的混和物中测得氧元素的质量分数为22%，则含硫质量分数

为（）

A、32%B、46%C、78%D、无法确定

11．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g，用电火花引燃，使其完全燃烧，再将燃烧后的

气体用Na2O2充分吸收，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是（）

A．36%B．54.5%C．40%D．33.3%

12．某溶液含有①NO3-②HCO3-③SO32-④CO32-⑤SO42-等五种阴离子。

向其中加入少量的Na2O2固体后，溶液中的离子浓度基本保持不变的是（忽略溶液体积的变化）（）

A．①B．①②④C．①③⑤D．①③④⑤

13.（96上海）某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba（NO3）2三种杂质中的一种或二种.现将13.8克样品加入足量水,样品全部溶解.再加入过量的CaCl2溶液,得到9克沉淀.对样品所含杂质的正确判断是（）

A．肯定有KNO3B．肯定有KNO3,可能还含有Na2CO3

C．肯定没有Ba（NO3）2；可能有KNO3D．肯定没有Na2CO3和Ba（NO3）2

4．（08北京卷）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（）

A．Na2CO3B．Na2O2Na2CO3

C．NaOHNa2CO3D．Na2O2NaOHNa2CO3

15.今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：

K＋、NH4＋、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO32－、SO42－，现取三份100mL溶液进行如下实验：

（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生

（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol

（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。

根据上述实验，以下推测正确的是（）

A．K＋一定存在B．100mL溶液中含0.01molCO32－

C．Cl－可能存在D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在

16.A、B、C、D四种化合物其焰色反应均为紫色，A、B、C和盐酸反应均得到D，将固体C加热可制得A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，若B与C的溶液混合可制得A，试推断

（1）A是________，B是_________，C是_________，D是__________。

（2）完成有关方程式：

C

A________________________；A—→C__________________________；

B+C—→A_______________________________________________。

17．在长期载人太空飞行的航行器中，每个宇航员平均每天需消耗0．9kg氧气，呼出1.0kg二氧化碳。

为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，宇航科学家进行了大量的科学探索。

有的科学家得出“金属过氧化物处理系统”，即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物（以过氧化钠为例）的容器，并把处理后的气体充入座舱。

有关反应的化学方程式是：

①__________________________________；②_______________________________。

将处理后的气体充入座舱时，应注意采取的一项措施是_____________________________。

有人提出用超氧化钾（K02）代替过氧化钠供氧，预计其优点是_____________________。

18．某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。

可供选择的试剂有：

A．大理石B．盐酸C．氢氧化钠溶液D．澄清石灰水。

三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：

甲：

NaOH溶液Na2CO3溶液

乙：

NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3固体Na2CO3溶液

丙：

NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3溶液

请回答下列问题：

（1）请指出甲、乙两方案的主要缺点：

甲方案；

乙方案。

（2）若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液，其实验的关键有

（3）假设反应③所得的NaHCO3溶液中含有Na2CO3。

现要利用A—D四种试剂证明

Na2CO3的存在，你所选择的试剂有（填试剂代号）

（4）假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。

乙同学选择澄清石灰水

测定其中NaHCO3的质量分数，乙同学能否达到实验目的？

（填“能”或

“不能”）若能，请说明其计算所需的数据；若不能，请简要说明理由

。

19．有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。

（1）加热前通入空气的目的是_______________________________________________，

操作方法为______________________________________________

（2）装置A、C、D中盛放的试剂分别为A___________，C__________，D__________

（3）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将__________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将___________；若撤去E装置，则测得Na2CO3·10H2O的含量_____

（4）若样品质量为wg，反应后通入一段空气，C、D增加的质量分别为m1g、m2g，由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_______________（用含w、m1、m2的代数式表示）

20．向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体请回答下列问题：

（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出

（2）若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色固体。

请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少?

所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少?

参考答案：

1、B2、BD3、C4、A5、A6、D7、D8、A9、A10、A

11、B12、A13、A14、A15、AC

16.⑴A.K2CO3B.KOHC.KHCO3D.KCl

⑵2KHCO3

K2CO3+CO2↑+H2OK2CO3+CO2+H2O==2KHCO3

KOH+KHCO3==K2CO3+H2O

17.2Na2O2+2C02==2Na2CO2+O2（2分），2Na2O2+2H20==4NaOH+O2。

补充适量的水蒸气消耗等质量的C02，KO2释放出的O2比Na202更多

[解题思路］过氧化钠可与飞船座舱内的CO2和水蒸气反应：

2Na2O2+2C02==2Na2CO2+O2，2Na2O2+2H20==4NaOH+O2。

由于人呼出的CO2的质量远大于水蒸气的质量，故先考虑CO2与Na202反应生成O2，由方程式计算知，宇航员呼出1.0kgC02与Na2O2反应，产生的O2为0.36kg，小于宇航员需要消耗的0.9kg氧气，故需通过补充水蒸气，既用于补充所需的氧气，又能维持空气成分的稳定。

KO2与CO2的反应方程式为：

4KO2+2CO2==2K2CO3+302，可以计算1.0kgCO2与KO2反应生成O2的质量为1.1kg，可见释放的O2更多

18．

（1）甲方案CO2的通入量不易控制乙方案过程繁琐，操作复杂

（2）a．反应③应充分进行b．反应③与④所用NaOH溶液的体积应相等

（3）A和B（3分，答“B和D”的给1分）

（4）能（1分），固体样品的质量和沉淀总质量

19．（本题12分）

（1）赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳的空气；关闭b，打开a，缓缓通入空气

（2）碱石灰；无水CaC12（或P2O5等）；碱石灰

（3）偏低；无影响；偏低（4）21m2/11W

20.

（1）①K2CO3＋KOH②K2CO3③K2CO3＋KHCO3④KHCO3

（2）由：

①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3

22.4L（标态）1.00mol即138g22.4L（标态）1.00mol即100g

2.24L（标态）0.100mol即13.8g2.24L（标态）0.100mol即10.0g

∵13.8g＞11.9g＞10.0g

∴得到的白色固体是K2CO3和KHCO3的混合物

设白色固体中K2CO3xmol，KHCO3ymol，即

①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3

xmol2xmolxmolymolymolymol

xmol＋ymol＝2.24L/22.4mol•L—1＝0.100mol（CO2）

138g•mol—1×xmol100g•mol—1×ymol＝11.9g（白色固体）

解此方程组，得

x＝0.0500mol（K2CO3）

y＝0.0500mol（KHCO3）

∴白色固体中，K2CO3质量为138g•mol—1×0.0500mol＝6.90g

KHCO3质量为100g•mol—1×0.0500mol＝5.00g消耗KOH物质的量为

2xmol＋ymol＝2×0.0500mol＋0.0500mol＝0.150mol

∴所用KOH溶液物质的量浓度为0.150mol/0.300L＝0.500mol•L—1