高考化学总复习第三章金属及其化合物课时1钠及其化合物练习新人教版Word格式.docx
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②金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。
③用作电光源，制作高压钠灯。
教材
高考
1．（RJ必修1·
P47实验3－2改编）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
2．（RJ必修1·
P532改编）下列关于钠的叙述中，正确的是（ ）
A．钠原子和钠离子具有相似的化学性质
B．钠燃烧时生成氧化钠
C．钠有很强的还原性，切开后表面变暗，生成了Na2O2
D．钠原子的最外层只有一个电子
答案 D
3．（溯源题）判断下列说法是否正确
（1）钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火（√）
（2016·
浙江理综，8A）
（2）23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子（×
）
（2015·
广东理综，10A）
（3）将Na块放入水中，产生气体：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑（√）
（2014·
北京理综，9B）
（4）钠与CuSO4溶液反应：
2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋（×
（2013·
新课标全国Ⅱ，10B）
探源：
本高考题组源于教材RJ必修1P49－50实验3－3“钠与水的反应”及其拓展，对钠与水的反应及与盐溶液的反应的实质进行了考查。
[拓展性题组]
题组一 钠的性质判断
1．下列关于钠的叙述正确的是（ ）
A．钠在空气中燃烧生成Na2O
B．根据反应Na＋KCl熔融NaCl＋K↑，知Na的金属性强于K
C．钠燃烧时发出黄色（透过蓝色钴玻璃）的火焰
D．实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶
解析 钠在空气中燃烧生成Na2O2，只有在常温下才生成Na2O，A错；
反应Na＋KCl熔融,NaCl＋K↑是利用了K的低沸点，B错；
观察Na燃烧时的火焰不能透过蓝色钴玻璃，C错；
实验用剩的金属钠应放回原试剂瓶，不能随意丢弃，以防失火，D正确。
2．下列关于钠的叙述正确的是（ ）
A．钠为银白色固体，熔点很高
B．钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠
C．钠可保存在四氯化碳或酒精中
D．钠与CuSO4溶液反应，可置换出单质铜
解析 钠是熔点较低的金属，A错误；
钠在空气中可剧烈燃烧，生成过氧化钠，B正确；
钠的密度比四氯化碳小，浮在液面上，起不到保护作用；
钠与酒精易发生反应，故钠应保存在煤油或石蜡油中，C错误；
钠与水剧烈反应，置换出氢气，不能置换出CuSO4中的Cu，D错误。
答案 B
题组二 钠与水反应的综合拓展
3．（2017·
合肥质检）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 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水
④Ca（HCO3）2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A．①④⑤⑥B．③④⑤⑥
C．②④⑤⑥D．①③④⑥
解析 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓；
③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沉淀；
④中Ca2＋＋HCO
＋OH－===CaCO3↓＋H2O；
⑤生成的Cu（OH）2是蓝色沉淀，不符合题意；
⑥水减少，c（Na＋）增大，使NaCl（s）Na＋（aq）＋Cl－（aq）平衡向左移动。
4．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。
该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：
（1）现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。
下列有关描述正确的是________（填字母，下同）
a．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失
b．钠熔化成一个光亮的小球
c．恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大
d．恢复到室温时，溶液中Na＋数目减少
（2）按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。
取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠
a．二者收集气体一样多
b．①收集气体体积较大
c．②收集气体体积较大
解析
（1）钠投入饱和NaOH溶液中，发生的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，其现象与钠在水中的反应现象相同；
又因为原溶液是饱和的，反应消耗水，析出NaOH晶体，则NaOH溶液浓度不变，但溶液体积减小，故Na＋数目减少。
（2）Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。
答案
（1）abd
（2）b
【思维建模】
金属钠与水溶液反应的思维模板
1．共性
因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：
（1）浮：
钠浮在液面上；
（2）熔：
钠熔化成
光亮的小球；
（3）游：
在液面上不停地游动直至反应完；
（4）响：
反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
2．差异性
与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；
与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀（如生成难溶碱）、气体（NH3）等。
拓展
写出下列反应的离子方程式
①将Na投入到Ca（HCO3）2溶液中，反应后生成正盐溶液
2Na＋Ca2＋＋2HCO
===CaCO3↓＋2Na＋＋CO
＋H2↑。
②将Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出
2Na＋NH
＋HCO
===2Na＋＋CO
＋NH3↑＋H2↑。
考点二 氧化钠、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
Na＋[
]2－Na＋
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
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
①Na2O中只有离子键，而Na2O2中既有离子键，又有共价键。
②Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶2而不是1∶1。
③Na2O2与水、CO2反应都是自身的氧化还原反应。
④1molNa2O2与足量CO2或H2O发生反应时，转移的电子数是NA而不是2NA。
P634改编）下列各组物质混合后，不能生成NaOH的是（ ）
A．Na和H2O
B．Na2O2和H2O
C．Ca（OH）2溶液和NaCl溶液
D．Na2O2和NaCl溶液
P55“实验3－5”改编）下列对过氧化钠的叙述中，正确的是（ ）
A．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
B．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂
C．过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气，故可用于呼吸面具中
D．过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠只作氧化剂
解析 A项，过氧化钠能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物；
B项，过氧化钠能与水反应，但生成氧气；
引入杂质，所以过氧化钠不能作气体的干燥剂；
D项，过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
3．（溯源题）（2016·
江苏化学，18）过氧化钙（CaO2·
8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
（1）Ca（OH）2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·
8H2O。
Ca（OH）2＋H2O2＋6H2O===CaO2·
8H2O
反应时通常加入过量的Ca（OH）2，其目的是_____________________________________________________________________________。
（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·
8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有________（填序号）。
A．Ca2＋ B．H＋
C．CO
D．OH－
解析
（1）Ca（OH）2过量，促进H2O2吸收，提高H2O2的利用率。
（2）CaO2·
8H2O溶于水与水反应生成Ca（OH）2和O2，增加了Ca2＋和OH－。
答案
（1）提高H2O2的利用率
（2）AD
本题源于RJ必修1“实验3－5”的迁移应用，对CaO2（Na2O2）的性质进行了考查。
题组一 Na2O2的性质及应用
1．（2017·
河南名校联考）关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是（ ）
A．都属于碱性氧化物
B．溶于水后，所得水溶液的成分相同
C．都能和水发生化合反应
D．可和二氧化碳反应生成不同的盐
解析 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，不属于碱性氧化物，故A错误；
氧化钠与水反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，水溶液的成分相同，故B正确；
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，不属于化合反应，故C错误；
氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，生成的盐相同，故D错误。
2．下列关于Na2O2的说法正确的是（ ）
A．Na2O2与SO2的反应和与CO2的反应类似，生成Na2SO3和O2
B．Na2O2投入酚酞溶液中，有气体产生且最终溶液变红
C．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
D．Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
解析 Na2O2具有强氧化性，与SO2反应生成Na2SO4而不是Na2SO3，A错误；
Na2O2投入酚酞溶液中，溶液先变红后褪色，B错误；
Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2，C错误。
3．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
（1）写出①反应的化学方程式：
_______________________________，
有同学类比①的反应写出②的反应方程式为2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2，你认为是否合理？
________（填“合理”或“不合理”）。
（2）比较分析③、④反应中可能发生的现象，相同点：
____________________________________________________________________________，
差异：
________________________________________________。
（3）预测⑤可能的现象：
________________________________________，
⑥可能的现象：
___________________________________。
（4）判断⑦、⑧反应中可能发生的现象：
⑦_______________________________________________________；
⑧_________________________________________________________。
解析
（1）Na2O2具有强氧化性，可能发生：
Na2O2＋SO2===Na2SO4。
（2）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）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）Na2O2与H2O反应生成NaOH呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。
答案
（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 不合理
（2）均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出 ④中气体明显少于③中气体
（3）溶液红色褪去，加热后又恢复红色 溶液红色褪去，加热后不能恢复红色
（4）溶液变蓝 溶液先变蓝后褪色
【练后归纳】
过氧化钠的强氧化性
1．从化合价的角度分析
2
Na2
Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。
2．强氧化性的具体表现
Na2O2—
下列反应与Na2O2＋SO2===Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是④。
①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2
③Na2O2＋H2SO4===Na2SO4＋H2O2
④3Na2O2＋Cr2O3===2Na2CrO4＋Na2O
题组二 Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析
4．（2017·
衡水联考）取一定质量的某物质在ag氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后容器内有bg氧气，测得b>
a，下列物质中满足上述结果的是（ ）
A．HCOOH B．HCHO
C．CH4 D．C6H12O6
解析 烃及烃的含氧衍生物在O2中充分燃烧后生成CO2、H2O，产物通过足量的Na2O2，发生反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，对生成物变式：
Na2CO3～Na2O2·
CO,2NaOH～Na2O2·
H2，可知过氧化钠增加的质量＝与CO2同物质的量的CO质量＋与H2O同物质的量的H2质量，质量增加部分物质的组成可以表示为nCO·
mH2，即化学式可表示为nCO·
mH2的物质完全燃烧后能被过氧化钠完全吸收，而题述有机物反应后容器内氧气质量大于原氧气质量，故有机物的化学式符合nCO·
mH2·
xO2形式。
HCOOH可以改写为CO·
H2·
O2形式，故A符合；
HCHO可以改写为CO·
H2，故B不符合；
CH4中没有氧元素，反应后氧气质量小于原氧气质量，故C不符合；
C6H12O6可以改写为6CO·
6H2形式，反应后氧气质量等于原氧气质量，故D不符合。
答案 A
5．过氧化钠可作为氧气的来源。
常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（ ）
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1mol
2NA
B
22.4L
C
106g
D
解析
Δm 转移电子
2mol 2mol 56g 2mol
1mol 1mol 28g 1mol
由上述关系，不难得出C项正确；
B项中不是标准状况，错误。
从“四个角度”理解H2O、CO2与Na2O2反应的定量关系
（1）物质的量关系
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）通过足量的Na2O2，则气体体积减少的量等于原混合气体体积的
，且等于生成氧气的体积。
（3）转移电子关系
2molNa2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成1molO2，转移2mol电子。
（4）固体质量关系
2CO＋O2点燃2CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得，Na2O2＋CO===Na2CO3（虚拟的反应）
即CO可被Na2O2完全吸收，固体增重即为CO的质量；
2H2＋O2点燃,2H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：
Na2O2＋H2===2NaOH（虚拟的反应）
即H2可被Na2O2完全吸收，固体增重即为H2的质量。
结论：
凡分子组成符合（CO）m·
（H2）n的物质，mg该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）全部通过足量Na2O2后，固体增重为mg。
或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足上述条件。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有：
①无机物：
H2、CO及H2和CO的混合气体；
②有机物：
CH3OH（甲醇）、HCHO（甲醛）、CH3COOH（乙酸）、C6H12O6（葡萄糖）等。
分别将1molNa、Na2O、Na2O2、NaOH放入盛有100mL水的甲、乙、丙、丁四个烧杯中则烧杯中溶质的质量分数大小关系为丁<
甲<
乙＝丙。
考点三 两种重要的钠盐：
碳酸钠、碳酸氢钠
一、碳酸钠、碳酸氢钠的性质、用途
1．物理性质
名称
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶，比Na2CO3的溶解度小
因NaHCO3的溶解度较小，将CO2通入到饱和Na2CO3溶液时，开始无明显现象，后有沉淀析出。
2．化学性质
（1）热稳定性：
①Na2CO3性质稳定，受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
（2）与酸（足量盐酸）反应：
①Na2CO3：
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。
②NaHCO3：
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。
（3）与碱（NaOH溶液）反应：
与NaOH溶液不反应。
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。
（4）相互转化：
①Na2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3。
②NaHCO3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3．主要用途
（1）碳酸钠：
用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤剂等。
（2）碳酸氢钠：
用于发酵、医药、灭火剂等。
Na2CO3和NaHCO3的用途较易混淆，在掌握时应从原理上加以区别，而不是死记硬背。
二、焰色反应
1．焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于物理变化，属于元素的性质。
2．焰色反应的操作
铂丝
无色蘸取,待测物
观察火焰颜色
无色
3．常见元素的焰色
钠元素黄色；
钾元素紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；
铜元素绿色。
P719改编）以纯碱和石灰石为原料制取烧碱的离子方程式为CaCO3高温,CaO＋CO2↑；
CaO＋H2O===Ca2＋＋2OH－；
Ca2＋＋CO
===CaCO3↓。
P56“科学探究”）有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述错误的是（ ）
A．相同温度下，等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性相比，前者更强
B．常温时水溶性：
Na2CO3>
C．在酒精灯加热的条件下，前者不分解，后者分解
D．将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者产生沉淀，后者无明显现象
解析 将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中，都会生成CaCO3沉淀，反应为Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH和NaHCO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O，错误。
江苏化学，6）根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是（ ）
解析 NH4Cl在试管底部分解为NH3和HCl，温度一降低又会生成NH4Cl，无法得到NH3，A错误；
通入CO2的导管应长进短出，B错误；
CO2通入氨化的饱和食盐水生成NaHCO3沉淀：
NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，可用过滤方法分离NaHCO3，C正确；
加热NaHCO3会分解：
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，同时装置中烧杯应垫上石棉网加热，D错误。
本高考题组源于教材RJ必修1P56“科学探究”及其拓展，从多个角度考查Na2CO3和NaHCO3的性质及应用。
题组一 Na2CO3、NaHCO3的性质用途
1．碳酸钠（Na2CO3）俗称纯碱，是一种重要的基础化工原料，广泛应用于玻璃、造纸等工业。
下列与碳酸钠有关的说法正确的是（ ）
A．Na2CO3的稳定性介于Na2CO3·
10H2O和NaHCO3之间
B．“侯氏制碱法”制得的碱是指NaHCO3
C．可用盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
D．纯碱有时可代替烧碱使用，比如溶解石英、促进乙酸乙酯的水解等
解析 A项，Na2CO3·
10H2O加热失去结晶水。
NaHCO3受热易分解：
Na2C
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