届一轮复习 鲁科版 11钠及其化合物 教案文档格式.docx
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实验探究:
Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释
(3)与乙醇反应:
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑。
(4)与酸(HCl)反应:
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。
(5)与盐(CuSO4)溶液反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
3.钠的保存与用途
(1)保存:
少量钠保存在煤油或石蜡油中。
(2)用途:
制Na2O2,NaK合金可用于原子反应堆的导热剂,制高压钠灯,冶炼某些金属如4Na+TiCl4
4NaCl+Ti(g)。
[高考命题点突破]
◎命题点1 钠的主要性质及应用
1.下列说法正确的有________(填序号)。
【导学号:
95160000】
①(2017·
全国Ⅱ卷)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,可得出乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
②(2017·
全国Ⅱ卷)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶中,瓶中产生大量白烟,有黑色颗粒产生,可得出CO2具有氧化性
③(2016·
全国Ⅱ卷)比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是:
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
④(2016·
浙江高考)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
⑤(2015·
全国Ⅱ卷)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
⑥23g钠与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子
⑦将钠投入水中,产生气体,其化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
⑧钠与CuSO4溶液反应的离子方程式:
2Na+Cu2+===Cu+2Na+
【答案】 ②③④⑤⑦
2.(2018·
合肥质检)将金属钠放入盛有某溶液的小烧杯中,有气体产生,恢复至原温度有白色沉淀。
该溶液可能是( )
95160002】
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Na2CO3溶液
A.①④⑤⑥ B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥D.①③④⑥
D [2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;
②中NaOH与Na2SO4不反应,得不到沉淀;
③中反应消耗水,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,有碳酸钠晶体析出。
]
◎命题点2 钠的实验探究
3.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:
甲 乙
(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并检验,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)金属钠投入饱和NaOH溶液中,Na与H2O反应,生成气体和NaOH,H2O减少,NaOH晶体析出,但温度不变,饱和NaOH浓度不变。
(2)铝箔成分为Al,Al与NaOH溶液反应也生成H2。
【答案】
(1)abd
(2)b
4.下列关于钠的实验现象的叙述中,不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
A
切开钠,观察其颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把小块钠投入硫酸铜溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生蓝色沉淀
C
把小块钠投入饱和氢氧化钙溶液中
钠浮在水面上、四处游动、溶液出现白色浑浊
D
把氯气通入盛有钠的集气瓶中并点燃
钠与氯气剧烈反应,产生大量白烟
A [
考点2|钠的氧化物和新型钠的化合物
(对应学生用书第2页)
1.氧化钠和过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
阳、阴离子个数比
Na+与O2-之比为2∶1
Na+和O
之比为2∶1
氧的化合价
-2
-1
颜色
白色
淡黄色
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===
4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O2
2.实验探究:
Na2O2与H2O的实验探究
(1)将水滴入盛有Na2O2的试管中,现象是有气体生成,向反应后的溶液中加入酚酞试液,现象是溶液变红,后又退色。
(2)检验生成的气体是O2的方法是将带火星的木条放在试管口,若木条复燃,证明有O2。
3.新型钠的化合物
NaH、NaAlH4、NaBH4中氢元素均为-1价,都具有强还原性,遇水均生成H2。
◎命题点1 过氧化钠的主要性质及应用
北京高考)二氧化碳使Na2O2固体变白,二氧化碳被还原
江苏高考)Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
③(2014·
全国Ⅱ卷)CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重
④(2014·
山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应
⑤(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
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↑
⑦(2012·
北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物,其反应为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
⑧Na2O2粉末投入含酚酞的水中,水中先变红后退色说明Na2O2具有漂白性
【答案】 ②③⑧
郑州高三调研)下列有关Na2O2的说法不正确的是( )
95160003】
A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应
C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中,会产生气体且溶液变浑浊
B [A项,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;
B项,反应物中没有单质参加反应,不符合置换反应的定义;
C项,Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应;
D项,Na2O2先和水反应生成O2和NaOH,NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。
◎命题点2 过氧化钠的实验探究
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溶液滴入紫色石蕊试液中
⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中
(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③④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⑦⑧反应中可能发生的现象:
⑦____________________________________________________________;
⑧____________________________________________________________。
【解析】
(1)Na2O2具有强氧化性,与SO2发生反应:
Na2O2+SO2===Na2SO4。
(2)③中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)溶液红色退去,加热后又恢复红色 溶液红色退去,加热后不能恢复红色
(4)溶液变蓝 溶液先变蓝后退色
4.如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
注射器1中抽取了100mLCO2,U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。
实验开始时,打开止水夹K1、K2、K4,关闭止水夹K3,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管中,注射器2活塞缓缓向外移动。
回答下列问题:
(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)
(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是_______________________________________
____________________________________________________________。
(2)U形管中可观察到的反应现象是_____________________________
(3)注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50mL,其原因除可能仍还含CO2外,还有一个重要原因是__________________________。
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是
(5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是
【解析】
(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积,使之反应完全的作用。
(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。
(3)由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知100mLCO2理论上应产生50mLO2,收集到的气体大于50mL,除部分CO2没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀。
(4)为了让CO2反应完,可把注射器2中的气体再推入U形管中,反复数次。
(5)可利用O2支持燃烧,能使带火星的木条复燃。
【答案】
(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积,使反应完全
(2)淡黄色粉末渐渐变白
(3)该反应为放热反应,反应后气体温度升高,体积变大
(4)将注射器2中气体再推入U形管中,反复数次
(5)打开橡胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,木条复燃
[题后归纳] Na2O2的强氧化性表现
(1)Na2O2与SO2的反应:
(2)Na2O2与FeCl2溶液的反应:
能将Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀。
(3)Na2O2与氢硫酸的反应:
能将H2S氧化成单质硫。
(4)Na2O2与Na2SO3溶液的反应:
能将SO
氧化成SO
。
(5)Na2O2与品红溶液的反应:
能使品红溶液退色。
因此Na2O2可作漂白剂。
◎命题点3 新型钠的化合物的性质迁移应用
5.(2018·
大连高三测试)过氧化钠和氢化钠(NaH),广泛应用于工业生产。
95160004】
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为________。
(2)NaH能与水剧烈反应:
NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是________,氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,该反应的化学方程式为____________________________________________________________
【解析】
(1)氢化钠(NaH)中钠元素化合价为+1,化合物中元素化合价代数和为0,则氢元素的化合价为-1。
NaH+H2O===NaOH+H2↑,NaH中氢元素化合价由-1变为0,作还原剂,H2O中氢元素化合价由+1变为0,作氧化剂,该反应中的氧化剂是H2O,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,氢元素化合价升高为+1或0,钛元素化合价由+4变为0,据此可写出化学方程式。
【答案】
(1)-1
(2)H2O 1∶1 (3)2NaH+TiCl4
Ti+2NaCl+2HCl↑(或4NaH+TiCl4
Ti+4NaCl+2H2↑)
6.硼氢化钠(NaBH4)在有机合成中被称为“万能还原剂”,它的特点是性能稳定,还原时有选择性。
采用NaBO2、SiO2、Na、H2为原料制备NaBH4的流程如图所示。
已知:
NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:
33℃)。
(1)NaBH4中含有的化学键类型为________。
(2)钠通常保存在________中;
钠与氧气反应生成的两种氧化物分别为________、________。
(3)制取NaBH4的化学方程式为_________________________________
____________________________________________________________;
在该反应加料之前,需要将反应容器加热至100℃以上并通入氩气,通入氩气的目的是__________________。
(4)物质X的化学式为________;
以上流程中可以循环使用的物质是______________________________。
【解析】
(1)NaBH4由Na+和BH
以离子键组成,BH
中B、H原子间存在共价键。
(2)钠通常保存在煤油或石蜡油中。
钠和O2在常温下生成Na2O,点燃条件下生成Na2O2。
(3)反应物为NaBO2、SiO2、Na、H2,由流程图可知生成NaBH4和Na2SiO3,根据原子守恒和电子守恒配平化学方程式。
通入惰性气体氩气,排出反应器中的水蒸气和空气,一是因为空气中有O2,遇H2加热危险,二是生成的NaBH4能与H2O反应(题给信息)。
(4)由题给信息可知NaBH4能溶于异丙胺,而Na2SiO3不溶,故过滤后得到物质X为Na2SiO3。
NaBH4溶于异丙胺中,其中异丙胺的沸点较低(33℃),故通过蒸馏得到异丙胺(Y)和NaBH4固体,所以异丙胺能循环使用。
【答案】
(1)离子键、共价键
(2)煤油(或石蜡油) Na2O Na2O2(或氧化钠 过氧化钠)
(3)NaBO2+2SiO2+4Na+2H2
NaBH4+2Na2SiO3 排出反应器中的水蒸气和空气
(4)Na2SiO3 异丙胺
考点3|碱金属与焰色反应
(对应学生用书第3页)
1.碱金属的相似性与递变性
(1)相似性与递变性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为1个电子
电子层数逐渐增多
核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1价
金属性逐渐增强
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强;
与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
(2)具体表现
①与O2等非金属反应
写出Li、Na与O2在点燃的条件下发生反应的化学方程式:
4Li+O2
2Li2O、2Na+O2
Na2O2。
K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
②与H2O的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和H2。
反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强。
③与H2反应
碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
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的颜色,属于物理变化,属于元素的性质,应用于检验某些元素的存在。
(2)常见元素的焰色
钠元素:
黄色;
钾元素:
浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(3)操作步骤
铂丝
火焰无色―→蘸取待测物
观察火焰颜色
注意:
洗涤铂丝用盐酸溶液洗涤,然后在火焰上灼烧,火焰为无色,说明铂丝洗净。
◎命题点1 碱金属结构性质的相似性和递变性
1.有关碱金属的叙述正确的是( )
A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大
B.碱金属单质的金属性很强,均易与Cl2、O2、N2等发生反应
C.Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O
D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水
C [钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个例外;
碱金属中除锂外,均不与N2直接反应;
Cs2CO3加热不分解;
Cs与Na同为碱金属元素,性质相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水。
2.金属活动性顺序表中K在Na的前面,K与Na在性质上具有很大的相似性。
下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是( )
A.K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B.K可以与乙醇发生反应生成氢气
C.K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D.K也可放在煤油中保存
C [K比Na活泼,K在空气中可以被O2氧化,A正确;
Na与乙醇反应放出H2,K也能与乙醇反应放出H2,B正确;
K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C错误;
Na、K均可放在煤油中保存,D正确。
◎命题点2 焰色反应及应用
3.下列说法正确的是________(填序号)。
①(2015·
天津高考)灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+无K+
②(2013·
江苏高考)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
③所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
④非金属单质燃烧时火焰均为无色
⑤焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
⑥NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
⑦铂丝可以用盐酸洗涤而不能用稀H2SO4洗涤
⑧没有铂丝时,也可用光洁的铁丝或铜丝代替
【答案】 ⑥⑦