届《三维设计》高考化学人教版Word书稿 第1章 第1节 钠及其化合物 讲义 Word版含答案文档格式.docx

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（2）化学性质：

①与非金属单质（如O2、Cl2）的反应

与O2反应

②与水的反应：

a．化学方程式：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

b．与滴加酚酞的水反应的现象与解释：

3．钠的制备、保存与用途

（1）制备：

电解熔融氯化钠，化学方程式为2NaCl电解,2Na＋Cl2↑。

（2）保存：

密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。

（3）用途：

①钠钾合金（液态）可用于原子反应堆的导热剂；

②作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4Na＋TiCl4

Ti＋4NaCl；

③用作电光源，制作高压钠灯。

[高考考查层面]

命题点1　钠与盐溶液的反应

（1）钠投入到NaCl溶液中，只有氢气放出。

（2）钠投入到CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀。

2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑。

（3）钠投入到铵盐（如NH4Cl）溶液中，有H2和NH3逸出。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，

NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O。

[典题示例]

金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是（　　）

A．BaCl2溶液　　　　　　B．K2SO4溶液

C．CuSO4溶液D．NH4NO3溶液

解析：

选C　因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还产生NH3，CuSO4溶液还产生Cu（OH）2沉淀。

命题点2　焰色反应

（1）概念：

很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。

属于元素的物理性质。

（2）操作步骤：

铂丝

无色

待测物

观察火焰颜色

无色。

（3）常见元素焰色反应的颜色：

钠元素：

黄色；

钾元素：

紫色（透过蓝色钴玻璃观察）。

用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是（　　）

A．只含有Na＋

B．一定含有Na＋，可能含有K＋

C．既含有Na＋，又含有K＋

D．可能含有Na＋，可能还含有K＋

选B　Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。

[考点达标层面]

1．判断下列描述的正误（正确的打“√”，错误的打“×

”）。

（1）（2014·

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

（　　）

（2）（2014·

北京高考）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）（2013·

全国卷Ⅱ）钠与CuSO4溶液的反应：

2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。

（4）（2013·

广东高考）1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。

（5）钠与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快。

（6）焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化。

（7）金属钠可以保存在CCl4中。

（8）钠、钾着火后，用水或泡沫灭火器可迅速灭火。

答案：

（1）√　

（2）×

　（3）×

　（4）×

　（5）×

　（6）×

　（7）×

　（8）×

2．（2015·

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

C

考点二

钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠

物质

氧化钠（Na2O）

过氧化钠（Na2O2）

颜色状态

白色固体

淡黄色固体

类别

碱性氧化物

过氧化物

氧元素化合价

－2

－1

化学键类型

只有离子键

有离子键和共价键

电子式

Na＋[

]2－Na＋

与水反应

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

与CO2反应

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

与盐酸反应

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O

2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑

主要用途

可制烧碱

漂白剂、消毒剂、供氧剂

保存

密封

密封、远离易燃物

命题点1　过氧化钠的强氧化性

1．从元素化合价角度分析Na2O2的性质

2．强氧化性的五个表现

1．在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的离子组是（　　）

A．Na＋、Fe2＋、Cl－、SO

　　B．K＋、AlO

、Cl－、SO

C．Ca2＋、Mg2＋、NO

、HCO

D．Na＋、Cl－、CO

、SO

选B　Na2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，能将SO

氧化成SO

，A、D两项不能共存；

Na2O2与水反应生成NaOH，C项中的Mg2＋、HCO

与OH－不能大量共存。

2．下列关于Na2O2的说法正确的是（　　）

A．Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2

B．Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液变红

C．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物

D．Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

选D　Na2O2具有强氧化性，与SO2反应生成Na2SO4而不是Na2SO3，A错误；

Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液先变红后褪色，B错误；

Na2O2不属于碱性氧化物而属于过氧化物，C错误。

命题点2　Na2O2与水、CO2反应的四个重要关系

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，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2或H2O（g）与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。

2．固体质量关系

2CO＋O2

2CO2　①

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　②

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

2H2O　③

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）通过足量Na2O2后，固体增重必为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。

3．先后顺序关系

一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O（g）的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O（g）发生反应（实际情况复杂得多）。

4．电子转移关系

不论是与CO2还是与H2O（g）反应，CO2与H2O（g）均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。

1．200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g，则原混合气体的总物质的量是（　　）

A．0.125mol　　　　　　B．0.25mol

C．0.5molD．1mol

选C　根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6g－3.6g＝8g，n（O2）＝

＝0.25mol，

根据Na2O2与H2O（g）、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O（g）的物质的量之和为0.25mol×

2＝0.5mol。

2．取ag某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了ag，下列物质不能满足上述结果的是（　　）

A．H2B．CO

C．C6H12O6D．C12H22O11

选D　由反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2知每摩尔Na2O2与H2O、CO2分别完全反应时，相当于吸收了2gH2、28gCO。

（H2）n的可燃物ag，在O2中完全燃烧，将生成的水和CO2通过足量的Na2O2固体后，固体增重也是ag，或者可以总结为由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足题目要求。

山东高考）Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。

江苏高考）过氧化钠的电子式为Na

Na。

（3）（2014·

江苏高考）在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA。

（4）（2014·

大纲卷）1molNa2O2固体中含离子总数为4NA。

（5）（2014·

全国卷Ⅱ）二氧化碳通过Na2O2粉末，反应后固体物质增重。

（6）（2013·

江苏高考）Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为：

Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。

（1）×

（2）×

　（5）√　（6）×

2．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。

下列关于Na2O2的叙述正确的是（　　）

A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1

B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等

C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等

D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同

选C　Na2O2的电子式为Na＋[

]2－Na＋，故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；

生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错误；

由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；

Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。

考点三

钠重要的两种盐——碳酸钠与碳酸氢钠

1．物理性质

名称

碳酸钠

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，但比Na2CO3的溶解度小

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＋H2O＋CO2↑。

（2）与酸（足量盐酸）反应：

①Na2CO3：

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。

②NaHCO3：

NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。

（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＋H2O＋CO2===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、洗涤等。

（2）碳酸氢钠：

用于发酵、医药、灭火剂等。

命题点1　碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别

[典题示例]

1．有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是（　　）

方案

操作

判断

A

分别加入澄清石灰水

产生沉淀的为Na2CO3

B

分别加入等浓度的稀盐酸

反应较剧烈的为Na2CO3

分别加入CaCl2溶液

D

逐渐加入等浓度的盐酸

立即产生气泡的为Na2CO3

选C　Na2CO3溶液与NaHCO3溶液均与澄清石灰水反应产生白色沉淀，A错误；

等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液分别与等浓度的盐酸反应，产生气泡较快者为NaHCO3溶液，B错误；

向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始不产生气泡，过一段时间才有气体产生，D错误；

Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应产生白色沉淀而NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应，C正确。

扬州模拟）某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。

（1）只根据图Ⅰ所示实验，不能够达到实验目的的原因是

________________________________________________________________________。

（2）图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_____________。

（3）若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是（填化学式）________________________________________________________________________。

（1）NaHCO3、Na2CO3都与盐酸反应放出CO2，不能达到目的。

（2）Ⅱ、Ⅲ都是利用NaHCO3的不稳定性进行鉴别。

（3）试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。

（1）无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的反应现象相同，故达不到鉴别目的

（2）2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，

CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

（3）NaHCO3

[方法技巧]　

鉴别碳酸钠与碳酸氢钠的方法

命题点2　碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的四种基本图像

（1）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系（如图1所示）。

图像特点：

Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。

反应原理：

Oa段　CO

＋H＋===HCO

，

　　　　ab段　HCO

＋H＋===H2O＋CO2↑。

（2）向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系（如图2所示）。

从O点开始即产生CO2气体。

HCO

（3）向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系（如图3所示，设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略）。

Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积。

　　　　ab段　HCO

（4）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系（如图4所示，设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略）。

Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积。

Oa段　H＋＋OH－===H2O，

CO

；

　　　　ab段　HCO

1．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·

L－1稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是（　　）

选C　向NaOH与Na2CO3的混合溶液中滴加盐酸，盐酸首先与NaOH反应，然后与Na2CO3反应转化为NaHCO3：

，之后与HCO

反应生成CO2，因n（OH－）＝n（CO

）＝0.01mol，故加入0.02molHCl后开始有气体生成。

结合各种物质的量分析图像可知，选项C符合题意。

潍坊期末）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0～a范围内，只发生中和反应

B．ab斜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1∶2

选C　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

，HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O，据此可以解答。

在0～a范围内，发生的反应应该是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CO20.01mol，根据方程式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；

根据方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是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，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D错误。

[方法技巧]

依据图像特点判断溶液成分的方法

（1）若a＝0，（即图像从原点开始），溶液中的溶质为NaHCO3；

（2）若V（Oa）＝V（ab）（即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同），溶液中的溶质为Na2CO3；

（3）若V（Oa）>

V（ab）（即Oa段消耗的体积大于ab段消耗盐酸的体积），溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH的混合物；

（4）若V（Oa）<

V（ab）（即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积），溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。

福建高考）小苏打是面包发酵粉的主要成分之一。

大纲卷）用灼烧法除去Na2CO3固体中的NaHCO3。

四川高考）NaHCO3溶液中加入稀盐酸的离子方程式为CO

＋2H＋===H2O＋CO2↑。

广东高考）向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸时均有气泡冒出，说明二者均能与盐酸反应。

（5）（2013·

大纲卷）确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液，观察是否出现白色浑浊。

广东高考）相同温度下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度。

（7）（2013·

江苏高考）向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。

（8）（2012·

北京高考）向NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水，出现白色沉淀的离子方程式：

2HCO

＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO

＋2H2O。

（1）√　

（2）√　（3）×

　（4）√　（5）√　（6）×

2．为除去括号内的杂质，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

选D　Ba（OH）2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀，不符合除杂的要求。

以“钠及钠的化合物间的转化”为载体串联钠元素单质及其化合物知识

高考载体（2009·

北京高考T12改编）

　　由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系（部分生成物和反应条件已略去）。

[知识串联设计]

（1）若A为金属钠，则E为________，A与水反应的离子方程式为________________。

（2）若A为过氧化钠，则E为________，A与CO2反应的化学方程式为________________________________________________________________________，

A与水反应的离子方程式为_________________________________________。

（3）过氧化钠是碱性氧化物吗？

过氧化钠的电子式为________，过氧化钠中阴、阳离子个数比是________。

（4）A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是____________，物质D是____________。

（5）向B（NaOH）溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？

试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：

_____________________________________，

___________________