高考化学复习指导碱金属Word下载.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。
一、知识网络
二、基础知识
钠的重要化合物
氧化钠与过氧化钠
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素的化合价
+2价
+1价
色、态
白色固体
淡黄色固体
稳定性
不稳定,可继续氧化
稳定
与H2O反应的方程式
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应的方程式
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O+2CO2=2Na2CO3+O2↑
用途
制NaOH,用途较少
做供氧剂、氧化剂、漂白剂等
转化关系
2Na2O+O2
2Na2O2
碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打、纯碱
小苏打
通常以Na2CO3·
10H2O存在,为无色晶体,易风化失水为白色粉未Na2CO3
白色粉未
水溶性
易溶于水
溶解度较碳酸钠小
热稳定性
稳定,受热为分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与盐酸反应
慢Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
快NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
相互
转化
重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产
食品工业,泡沫灭火剂等
三、本章知识结构体系及要注意的几点问题
1.Na2O的稳定性要小于Na2O2,所以Na2O在加热情况下与O2反应变成Na2O2
2.NaHCO3溶解度Na2CO3溶解度,所以向饱和Na2CO3溶液中通CO2会析出NaHCO3晶体
3.NaHCO3受热易分解,Na2CO3则不易
4.有时向Na2O2固体上滴加酚酞试液,开始变红,后来褪色,那是因为Na2O2的强氧化性和漂白作用
5.将Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中,马上就会释放出气体。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,而将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中则开始无气泡,后来产生气泡。
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可利用这种正反滴加来鉴别盐酸与Na2CO3
6.NaOH与NaHCO3不能共存,无论混溶于水或加热,首先考虑二者之间的反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
7.向Na2CO3与NaOH的混合溶液中逐滴滴加稀盐酸,首先考虑HCl+NaOH=NaCl+H2O再考虑5
8.碱金属从Li→Rb熔沸点逐渐降低
9.焰色反应为物理变化而不是化学变化,它体现了元素的性质
10.将Na2CO3转变为NaHCO3,可采取持续不断的通入CO2气体的方法Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,NaHCO3转变为Na2CO3可采取加热的方法,也可以采取滴加适量NaOH的方法NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
11.Na2O2的电子式Na+[:
O:
]2-Na+其中O的化合价为-1价
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
均为自身的氧化还原反应,而Na2O2+SO2=Na2SO4则为Na2O2与SO2间的氧化还原反应
12.将NaHCO3加热时,固体质量的减少并不单为CO2,而为CO2与H2O的质量之和,所以可
利用2NaHCO3=N2CO3+H2O+CO2↑
16810662
m1m2⊿m
对应成比例来解决具体问题.
击破考点一:
金属钠的化学性质
例1:
下列关于钠的说法不正确的是[]
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.钠钾合金通常状况下呈液态,可作原子反应堆的导热剂
C.钠的化学活泼性很强,少量的钠可保存在有机溶剂
中
D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属
答案:
C、D
解析:
,
,A正确;
B的说法是正确的,这是钠的重要用途之一;
钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝,故应保存在密度小于钠的有机溶剂中,
,故C不正确;
盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触,另外,钠跟水反应速率很快,故不能从盐溶液中置换出金属。
点评:
要求掌握钠与非金属单质的反应,及钠与水和盐的反应。
由钠的保存可以联想钾的保存,及其他的试剂是如何保存的。
【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
D
【变式训练2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是()
A.
B.
C.
D.
少量钠投入上述四种物质的水溶液中,均有
产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。
在A、B、C三个选项中一只有
放出,故溶液质量是增加的。
D选项中由于
与
反应生成的NaOH还能继续与
反应析出
沉淀:
,反应后溶液质量减轻。
击破考点二:
过氧化钠的特性及计算
例2:
2.1g
和
组成混合气体与足量的
充分反应后,立即通入足量的
固体中,固体质量增加()
A.2.1gB.3.6gC.7.2gD.不可确定
答案:
A
燃烧的化学方程式为:
;
、
跟
的反应分别为:
。
从4个化学方程式可以看出:
增加的质量恰好为
混合气体的质量,即
过氧化钠的增重规律:
(1)每1molCO2或H2O分别与足量
反应时,固体分别增重28克和2克,其混合气体与
完全反应,△m=28n(CO2)+2n(H2O),气体体积△v=v(剩)=v(O2)=0.5v(原)
(2)推导出
+
=Na2CO3,H2+
=2NaOH后可知,CO、H2或其混合气体燃烧后的产物立即与
反应,△m=28n(CO)+2n(H2),即增重等于原CO、H2的质量
(3)CO、H2、CO2和H2O的混合气体置于足量的
中,用电火花连续作用,则△m=28n(C)+n(H),剩余气体的体积v(O2)=0.5﹝v(CO2)+v(H2O)﹞
(4)烃的含氧衍生物,若能写成(CO)m.(H2)n的形式,则燃烧产物通过
后,固体增加的质量等于原有机物的质量。
【变式训练3】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
C
本题属于混合物计算题。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Δm
2mol4g
x2x
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Δm
2mol56g
y28y
则:
18x+44y=11.62x+28y=3.6
解得:
x=0.4mol,y=0.1mol
M=11.6g/(0.1+0.4)=23.2
变式训练4:
将1mol的NH4HCO3受热完全分解后,使产物维持气态进行下列实验:
(1)若将生成物全部依次通过足量Na2O2和足量浓H2SO4时,Na2O2增重ag,浓H2SO4增重bg;
(2)若将生成物全部依次通过足量浓H2SO4和足量Na2O2时。
则浓H2SO4增重cg,Na2O2增重dg。
则a、b、c、d质量从大到小的顺序正确的是()
A.c>a>d>bB.a>b>c>d
C.d>c>b>aD.b>a>d>c
答案及解析:
1molNH4HCO3受热完全分解产生NH3、H2O、CO2各1mol,将其通过过氧化钠会增重30g,然后通过足量浓H2SO4时会增重17g;
若首先通过足量浓H2SO4时会增重35g,然后过氧化钠会增重28g
击破考点三:
过氧化钠的性质
例3:
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
A
Na2O2与水反应能够产生O2,是一个自身氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,所以A正确;
它不符合置换反应的条件,所以不是置换反应。
点拨:
过氧化钠与水反应的实质
一般认为,过氧化钠与水的反应应分两步进行:
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2(复分解反应);
2H2O2
2H2O+O2(分解反应)
失2×
e-
2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O2
得2×
其总反应式及电子转移情况为:
由此可见,还原产物是H2O,氧化剂是Na2O2,还原剂是Na2O2。
【变式训练5】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O