版江苏新高考选考化学苏教版一轮复习教师用书专题2 5 第四单元 钠及其重要化合物Word文件下载.docx
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(4)钠的密度小于CCl4,不能保存在CCl4中,可以保存在煤油中;
(5)钠、钾可以和水、CO2反应,着火时不能用水或泡沫灭火器灭火,应用沙子覆盖。
答案:
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×
2.(双选)在研究金属钠与水反应的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.将一小块Na投入水中,钠浮在水面,说明钠的密度比水的小
B.将一小块Na投入滴有酚酞的水中,溶液变红,说明钠能使酚酞变红
C.将一小块Na投入CuSO4溶液中,生成蓝色沉淀,说明Na没有Cu活泼
D.点燃Na与肥皂水反应产生的气泡,有尖锐爆鸣声,说明有H2生成
选BC。
钠与水反应生成强碱氢氧化钠,从而使酚酞变红,B错误;
钠比铜活泼,将一小块Na投入CuSO4溶液中,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,C错误。
(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粒大小的钠,剩余的钠放回原试剂瓶。
(2)金属钠暴露在空气中会发生一系列变化,最终生成Na2CO3:
银白色金属钠
Na2O
NaOH
表面形成NaOH浓溶液
Na2CO3·
10H2O
Na2CO3。
提升一 钠的化学性质
1.下列关于钠的叙述中,不正确的是( )
A.金属钠与水反应生成氢气,但是实验室中不能用金属钠与水反应制备氢气
B.金属钠放在石棉网上加热时,先熔化成小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰
C.金属钠在空气中放置生成氧化钠,在空气中燃烧生成过氧化钠
D.金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量
选D。
金属钠与氧气反应的产物取决于反应条件。
在空气中放置被氧气氧化,生成氧化钠;
在空气中燃烧生成过氧化钠。
2.在蒸发皿中放入一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。
下列说法中不正确的是( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应是放热反应
C.上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
选C。
红色物质为金属铜,Na与CuSO4发生了置换反应,A、D项均正确;
瞬间产生耀眼的火花,说明反应剧烈,同时也说明是放热反应,B项正确;
无水CuSO4表现的是氧化性,C项错误。
提升二 钠与水、盐溶液的反应
3.向分别盛有100mL水、100mL1mol·
L-1盐酸、100mL1mol·
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.三个烧杯中均会发生的离子反应为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,生成的含钠化合物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
钠与盐酸反应时钠先与H+反应,离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑,与CuSO4溶液反应会生成沉淀,A错误。
三个烧杯中,水中的氢离子浓度最小,反应最慢,B错误。
X烧杯中生成NaOH,Y烧杯中生成NaCl,Z烧杯中生成Na2SO4,由于钠的物质的量相同,故Z烧杯中生成的含钠化合物的物质的量浓度最小,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。
4.钠与FeSO4溶液反应,很难完整地观察到反应全过程的有关现象。
有人用如图所示装置进行实验改进:
先往试管内新制备的FeSO4溶液液面上覆盖一薄层汽油,然后将试管放入烧杯中,待试管内汽油层消失后,向试管内投入一小粒钠,并迅速塞上带导管的单孔塞。
(1)实验中汽油的作用是________________________________________________________________________。
(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出,溶液中有________色沉淀生成。
(3)如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒可能发生爆炸,其原因是________________________________________________________________________。
(4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
____________________________。
(1)由于Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3,要想看到完整的实验现象关键是隔绝空气。
(2)钠投入FeSO4溶液中,首先与水反应生成H2及NaOH,NaOH再与FeSO4反应生成白色的Fe(OH)2沉淀。
(3)钠与水反应放出大量热,若立即投入钠粒,可能引起爆炸。
(1)受热时汽化,其蒸气将试管内空气排尽,防止FeSO4被氧化
(2)白 (3)钠与水剧烈反应放出大量热,使H2、汽油蒸气、空气组成的混合气发生爆炸
(4)2Na+2H2O+Fe2+===2Na++Fe(OH)2↓+H2↑
1.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
2.金属钠与溶液反应现象分析的思维模板
(1)共性:
因为钠与水的反应属于剧烈的置换反应,故钠与溶液反应有共同的现象产生。
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”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,反应比钠与水的反应剧烈,最后钠可能在液面上发生燃烧;
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。
学习任务2 钠的重要化合物
1.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
离子化合物,
碱性氧化物
过氧化物
电子式
氧元素
的价态
-2
-1
生成条件
常温
加热或点燃
热稳定性
不稳定(2Na2O+O2
2Na2O2)
稳定
与水反应的
化学方程式
Na2O+H2O===
2NaOH
2Na2O2+2H2O===
4NaOH+O2↑
续 表
与CO2反应
的化学方程式
Na2O+CO2===
Na2CO3
2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O2
与盐酸反应的
Na2O+2HCl===
2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===
4NaCl+2H2O+O2↑
用途
—
强氧化剂、漂白
剂、供氧剂
2.过氧化钠的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质:
(1)Na2O2的强氧化性
试剂
现象
反应原理
SO2气体
-
Na2O2+SO2===Na2SO4
FeCl2溶液
产生气体和红褐色沉淀
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
Na2SO3溶液
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH
氢硫酸
溶液变浑浊
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH
酚酞溶液
产生气体,溶液先变红后褪色
与水反应生成O2和NaOH,使溶液变红,Na2O2的强氧化性又使之褪色
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H+,Na2O2发生自身的氧化还原反应。
3.碳酸钠与碳酸氢钠的比较
物质
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
纯碱、苏打
小苏打
白色粉末
白色晶体
水溶性
易溶于水,
溶液呈碱性
易溶于水,溶液呈
碱性(相同温度时,比
Na2CO3溶解度小)
热稳定
性(化学
方程式)
稳定,受热不分解
不稳定,受热易分解:
2NaHCO3
+CO2↑+H2O
与H+
反应(离
子方程式)
2H++CO
===
H2O+CO2↑或
H++CO
===HCO
H++HCO
===H2O+CO2↑;
在水溶液中,同浓度
的NaHCO3产生
CO2的速率比
Na2CO3快
与NaOH
溶液反应
不反应
NaOH+NaHCO3===
Na2CO3+H2O
与
Ca(OH)2
Ca2++CO
===CaCO3↓
碱过量,离子方程式为
Ca2++OH-+HCO
===CaCO3↓+H2O;
碱不足,离子方程式为
Ca2++2OH-+2HCO
===CaCO3↓+CO
+2H2O
与BaCl2
Ba2++CO
===BaCO3↓
主要用途
制玻璃、造纸、
制皂、洗涤剂
发酵、医药、灭火器
4.碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法
(1)(2018·
高考江苏卷)NaHCO3受热易分解,故可用于制胃酸中和剂。
(2)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为NA。
(3)用热的烧碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应。
(4)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。
(5)78gNa2O2中含阴离子的个数是2NA。
(3)烧碱的主要成分是NaOH;
(5)Na2O2电子式为
,1molNa2O2中含有阴离子个数为NA。
(2)√ (3)×
(4)√ (5)×
2.填“>
”或“<
(1)热稳定性:
NaHCO3________Na2CO3。
(2)与同浓度盐酸反应的剧烈程度:
(3)相同温度时,在水中的溶解性:
(4)等物质的量浓度溶液的pH:
(1)<
(2)>
(3)<
(4)<
3.(2020·
顺义模拟)Na2O2是常用的供氧剂,下列说法不正确的是( )
A.Na2O2可由Na在空气中燃烧而生成
B.Na2O2中,阴、阳离子的个数比为1∶2
C.Na2O2与水反应有1molO2生成时,转移1mol电子
D.Na2O2与CO2反应生成O2:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
A.Na在空气中燃烧生成Na2O2,故A正确;
B.Na2O2中阳离子为Na+、阴离子为O
,所以Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,故B正确;
C.Na2O2与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,有1molO2生成时,转移2mol电子,故C错误;
D.Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故D正确。
(1)Na2O固体中阳离子(Na+)、阴离子(O2-)的数目之比为2∶1,Na2O2固体中阳离子(Na+)、阴离子(O
)的数目之比也是2∶1。
(2)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3:
Ca(OH)2溶液与二者均生成白色沉淀CaCO3,无法鉴别。
(3)NaOH与CO2的反应
①发生反应的化学方程式:
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O、
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3;
NaOH+CO2===NaHCO3。
②产物的判断
提升一 钠的氧化物的性质
1.(2020·
湖衡质检)下列关于钠的氧化物的说法正确的是( )
A.Na2O2是白色固体,与冷水反应放出氧气,生成氢氧化钠
B.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2
C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O
D.Na2O2能与水反应,生成NaOH,所以Na2O2是碱性氧化物
A.钠的氧化物中氧化钠是白色固体,而过氧化钠是淡黄色固体,与水反应能生成氢氧化钠和氧气,故A错误。
B.Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,在反应过程中,只有Na2O2中氧元素的化合价发生变化,所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂,故B错误。
C.Na和O2的反应产物与反应温度有关系,在加热时反应生成Na2O2,在常温时反应生成Na2O,故C正确。
D.碱性氧化物是能与水反应只生成碱的氧化物,而Na2O2与水反应,除了生成NaOH还生成氧气,所以Na2O2不是碱性氧化物,故D错误。
2.amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合后,在密闭容器中加热到250℃,使其充分反应,当排出O2和H2O的物质的量之比为1∶1时,a∶b为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.2∶1
该容器中先后发生了三个反应:
Na2CO3+H2O↑+CO2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)===4NaOH+O2,bmolNaHCO3产生bmol混合气体,amolNa2O2消耗amol混合气体,剩余(b-a)molH2O、产生a/2molO2,有a/2∶(b-a)=1∶1,解得a∶b=2∶3,C项正确。
Na2O2与CO2和H2O(g)反应的五大关系
(1)物质的量的关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)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”或H2O(g)中的“H2”;
可以看作发生相应的反应:
Na2O2+CO===Na2CO3,Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应都不能发生)。
(4)电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O(g)反应时,每产生1molO2转移2mol电子。
(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,可看作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
提升二 Na2CO3和NaHCO3的性质与除杂
3.下列说法正确的是( )
A.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
B.向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸,均冒气泡,说明两者均能与盐酸反应
C.NaHCO3溶液中加入稀HCl:
CO
+2H+===CO2↑+H2O
D.苏打是面包发酵粉的主要成分之一
选B。
NaHCO3溶液显碱性能吸收氯气,A错;
HCO
在写离子方程式时,不能拆开,C错;
小苏打是面包发酵粉的主要成分之一,D错。
4.为除去括号内的杂质,下列所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应,且加Ba(OH)2会引入新的杂质,不能达到除杂的目的。
5.(双选)(2020·
南京高三模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·
L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A.在O~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为CO
+2H+===H2O+CO2↑
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1
选CD。
向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·
L-1稀盐酸,发生的反应依次为OH-+H+===H2O、CO
+H+===HCO
、HCO
+H+===CO2↑+H2O,据此可以解答。
在O~a范围内,发生的反应是OH-+H+===H2O、CO
,不只发生中和反应,A错误;
ab段发生反应的离子方程式为HCO
+H+===CO2↑+H2O,B错误;
从图像知生成CO2为0.01mol,根据离子方程式HCO
+H+===CO2↑+H2O可知,消耗盐酸的物质的量为0.01mol,故a=0.3,C正确;
根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量为0.01mol,共计消耗盐酸0.02mol,所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04mol-0.02mol=0.02mol,则氢氧化钠的物质的量为0.02mol,因此原混合溶液中,NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1,D正确。
用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,开始无明显现象,后有无色气体放出:
+H+===H2O+CO2↑。
(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液,开始就有无色气体放出:
+2H+===H2O+CO2↑。
(3)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像
①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图1所示;
②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图2所示;
③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1∶1,其他比例的图像请参照写);
④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1∶1,其他比例的图像请参照写)。
1.下列说法错误的是( )
A.(2017·
高考江苏卷)钠与水反应的离子方程式:
Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.(2017·
高考江苏卷)Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
C.(2017·
高考海南卷)过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D.(2017·
高考北京卷改编)二氧化碳使Na2O2固体变白过程中,CO2未被还原,也未被氧化
选A。
电荷和得失电子不守恒,A错误;
过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,B、C、D正确。
2.(2018·
高考海南卷)某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。
回答下列问题:
(1)选用如图所示装置及药品制取CO2。
打开弹簧夹,制取CO2。
为了得到干燥、纯净的CO2,产生的气流应依次通过盛有____________、____________的洗气瓶(填试剂名称)。
反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是________________________________。
不能用稀硫酸代替稀盐酸,其原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:
步骤
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。
充分反应,放置冷却
产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁上有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分,取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;
向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。
据此推断,白色物质的主要成分是________(填标号)。
A.Na2O B.Na2O2
C.NaOHD.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味。
据此推断黑色固体是__________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为______________________________
(1)饱和NaHCO3溶液 浓硫酸 干燥管内液面降低,与碳酸钙脱离接触,反应停止 生成的硫酸钙微溶,附着在碳酸钙表面,阻止反应进一步进行
(2)①D ②碳(C) ③4Na+3CO2
2Na2CO3+C
一、单项选择题
杭州质检)下列有关钠的说法中,不正确的是( )
A.工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠
B.高压钠灯常用于道路和广场的照明
C.钠钾合金可在快中子反应堆中做热交换剂
D.钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质