专题四第1讲 钠及其重要化合物高考化学一轮复习金版导学案必修部分参考答案与解析.docx
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专题四第1讲钠及其重要化合物高考化学一轮复习金版导学案必修部分参考答案与解析
2021年高考化学一轮复习金版导学案（必修部分）
专题四金属及其化合物
第1讲钠及其重要化合物
[考纲要求]
1．了解钠及其重要化合物的制备方法。
2.掌握钠的主要性质及其应用。
3.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。
钠的性质及用途
知识梳理
1.钠的物理性质
颜色：
______色，有金属光泽；
密度：
ρ（H2O）____ρ（Na）____ρ（煤油）；
熔点：
低于____℃。
2．钠的化学性质
（1）与非金属单质（如O2、Cl2）的反应
O2
Cl2：
__________________
（2）与水反应
①离子方程式：
__________________。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
（3）与盐酸反应
离子方程式：
______________________。
3．钠的制取及保存
（1）制取：
化学方程式为______________。
（2）保存：
密封保存，通常保存在____________中。
4．钠的用途
（1）制取Na2O2等化合物。
（2）钠、钾合金（液态）可用于原子反应堆的导热剂。
（3）用作电光源，制作高压钠灯。
（4）冶炼某些金属
金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4
__________。
[回扣判断]（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）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（ ）
（2）钠与CuSO4溶液的反应：
2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋（ ）
（3）1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子（ ）
（4）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（ ）
（5）钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑（ ）
（6）根据反应Na＋KCl
NaCl＋K↑，知Na的金属性强于K（ ）
（7）实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶（ ）
[重点提醒]
钠与盐溶液（除部分酸式盐溶液外，如NaHSO4溶液）反应时，先与水反应，生成的氢氧化钠再与盐反应，故不会生成金属单质。
如钠投入硫酸铜溶液中，生成氢氧化铜沉淀。
对点速练
练点一 钠的性质判断
1．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气（常温）中充分反应，则下列说法正确的是（ ）
A．第一块钠失去电子多
B．两块钠失去电子一样多
C．第二块钠的反应产物质量最大
D．两块钠的反应产物质量一样大
2．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．①④⑤⑥ B．③④⑤⑥
C．②④⑤⑥D．①③④⑥
技能归纳
钠与盐溶液反应的思维流程
如：
Na与MgSO4溶液的反应，先考虑Na与水反应，再考虑MgSO4与生成的NaOH溶液反应。
练点二 钠的探究性实验
3．向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·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，生成的溶质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
4．如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。
（1）写出钠与水反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________（填字母）。
A．钠块始终保持在a处，直至完全消失
B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处
C．钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D．随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升
E．最终钠块在煤油中燃烧起来
（3）乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度________（填“是”或“否”）。
（5）按图丙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：
①用铝箔包住钠；②用铜箔包住钠。
在相同条件下体积的关系是________（填字母）。
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
钠的重要氧化物
知识梳理
氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
色态
_________________
_________________
类别
_________________
过氧化物
（非碱性氧化物）
氧的价态
_________________
_________________
电子式
Na＋[
]2－Na＋
Na＋[
]2－Na＋
生成条件
常温
加热或点燃
化学性质
热稳
定性
_________________
稳定
与水
反应
_________________
_________________
与CO2
反应
_________________
_________________
与酸反应
（盐酸）
_________________
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
[回扣判断]（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物（ ）
（2）1molNa2O2固体中含离子总数为4NA（ ）
（3）Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑（ ）
（4）Na2O2的电子式为Na:
:
:
Na（ ）
（5）1mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失去的电子数目均为NA（ ）
（6）Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂（ ）
（7）Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH（ ）
（8）7.8gNa2O2与足量的CO2反应，转移电子的个数为0.2NA（ ）
[重点提醒]
Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
（1）强氧化性的五个表现
（2）遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
（3）遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
对点速练
练点一 钠的氧化物性质判断与计算
1．如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。
已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol，水的质量为100g。
下列说法正确的是（ ）
A．反应③最多能产生0.05molO2
B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．Na2O2中阴阳离子数目之比为1:
1
D．①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：
①>②>③
2．200℃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
3．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）（ ）
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1mol
2NA
B
22.4L
1mol
C
106g
1mol
D
106g
2NA
方法技巧
H2O、CO2与Na2O2反应的定量关系
1．物质的量的关系
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
2mol的Na2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成1mol的O2，转移2mol的电子。
练点二 钠的氧化物的探究性实验
4．某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。
（1）过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该反应中，反应物的总能量________（填“大于”或“小于”）生成物的总能量。
（2）装置Ⅰ中的试剂是________（填字母）。
a．稀盐酸 b．稀硫酸
c．小苏打 d．石灰石
（3）实验时，应先打开弹簧夹________（填“K1”或“K2”），观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。
（4）实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是________________________________________________________________________；
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）为进一步达到实验目的，应补充的实验是：
取最终反应后Ⅲ中所得固体，________________________________________________________________________。
5．Na2O的制取可以通过如下反应完成：
Na＋NaNO3
Na2O＋N2↑（未配平）。
请回答下列问题：
（1）上述反应的氧化剂是________（写化学式）。
制取Na2O时，若金属钠与NaNO3按质量比23:
17投料，充分反应后收集到的气体体积为1.12m3（标准状况下），则制得的Na2O的质量为________kg。
（2）制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。
现有Na2O产品mg（假设只含有Na2O2杂质），请从下面选用合适的仪器和试剂，设计一种可选用的实验仪器组合，以完成样品中Na2O含量的测定。
可选用的试剂：
a．浓硫酸 b．水 c．盐酸标准溶液 d．NaOH标准溶液 e．酚酞 f．碱石灰 g．稀盐酸
实验过程中发生反应的化学方程式
实验所需仪器（用字母表示）
实验所需试剂（用字母表示）
实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）
（3）某学生设计了以下实验方案来测定该试样中Na2O的质量分数，其操作流程和实验数据如下：
该Na2O产品中Na2O的质量分数为________。
碳酸钠与碳酸氢钠
知识梳理
1.Na2CO3和NaHCO3的性质
2．相互转化
Na2CO3
NaHCO3
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。
[回扣判断]（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）用试管加热碳酸氢钠固体时，使试管口竖直向上（ ）
（2）分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠出现，则说明两种物质均受热分解（ ）
（3）苏打是面包发酵粉的主要成分之一（ ）
（4）相同温度下溶解度：
小苏打＜苏打，热稳定性：
Na2CO3＞NaHCO3（ ）
（5）向小苏打和苏打溶液中分别加入盐酸，均有气泡冒出，说明两者均能与盐酸反应（ ）
（6）用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液（ ）
（7）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（ ）
（8）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（ ）
（9）用热的纯碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应（ ）
[重点提醒]
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
（1）固体鉴别法
加热法，产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。
（2）溶液鉴别法
①沉淀法：
加入BaCl2或CaCl2溶液产生沉淀的是Na2CO3。
②气体法：
滴入盐酸立即产生气体的是NaHCO3。
③测pH法：
用pH试纸测其相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3。
对点速练
练点一 Na2CO3、NaHCO3的性质判断
1．关于NaHCO3性质的有关叙述不正确的是（ ）
A．既能与强酸反应，又能与强碱反应
B．医疗上可用于治疗胃酸过多
C．与足量的酸反应时放出的CO2比与等质量的Na2CO3要多
D．同温度时，NaHCO3的溶解度>Na2CO3的溶解度
2．下列可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ ）
A．加热时有无色气体放出
B．滴加盐酸时有气泡产生
C．溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
3．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
方法总结
Na2CO3、NaHCO3的除杂方法
混合物（括号内为杂质）
除杂方法
Na2CO3（s）（NaHCO3）
加热法
NaHCO3（aq）（Na2CO3）
通入足量CO2
Na2CO3（aq）（NaHCO3）
滴加适量NaOH溶液
练点二 Na2CO3、NaHCO3的计算判断
4．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是（ ）
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
5．（OH－、CO
、HCO
与H＋反应顺序的应用）分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积（y轴）与所加入盐酸的体积（x轴）的关系如下图（分A、B两种情况）：
（1）在A情况下，溶质是________________（填化学式），其物质的量之比为________。
（2）在B情况下，溶质是________________（填化学式），其物质的量之比为________。
（3）原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
技能归纳
利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
（1）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。
（2）向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。
（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示（设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1:
1）。
（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示（设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1:
1）
练点三 以Na2CO3、NaHCO3为载体的探究实验
6．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
下列操作正确的是（ ）
A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
7．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、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________（填装置序号）。
（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________；
与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________（填序号）。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
（3）若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是________（填化学式）。
碱金属元素与焰色反应
知识梳理
1.碱金属的一般性与特殊性
（1）一般性
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____，原子半径逐渐____
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____
单
质
性
质
物理
性质
（除Cs外）都呈银白色，密度较小，熔、沸点____
密度逐渐增大（钾反常），熔、沸点逐渐____
化学
性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐__；
与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂
（2）特殊性
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而____，但钾的密度比钠的小。
②碱金属一般都保存在____中，但由于锂的密度小于____的密度而将锂保存在石蜡中。
③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是____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）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，属于____变化，是元素的性质。
（2）焰色反应的操作
铂丝
无色
待测物
观察火焰颜色
铂丝
无色
（3）常见元素的焰色
钠元素____色；钾元素____色（透过__________观察）；铜元素____色。
[回扣判断]（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）ⅠA族元素又称碱金属元素（ ）
（2）碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中（ ）
（3）焰色反应是一种复杂的化学变化（ ）
（4）钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色（ ）
（5）焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化（ ）
（6）用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，则溶液中一定含有Na＋，不含K＋（ ）
（7）无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水（ ）
（8）进行焰色反应时，使用稀硫酸清洗铂丝（ ）
（9）Li在空气中燃烧生成Li2O2（ ）
[重点提醒]
1．焰色反应是物理变化，可以是单质，也可以是化合物的固体或溶液。
2．用来清洗铂丝的是盐酸。
3．Li、Na、K在空气燃烧主要产物分别是Li2O、Na2O2、KO2（超氧化钾）。
对点速练
练点一 碱金属元素的性质
1．下列有关铯及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．CsOH的碱性比KOH的强
B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2
C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D．Li的金属性比Cs的强
2．天然存在的Fr（钫）极微量，它的21种同位素都有放射性，它是碱金属中最重的元素，根据它在周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是（ ）
A．在已知碱金属中它具有最多的电子层
B．在空气中燃烧的时候，生成氧化物Fr2O
C．氧化物对应的水化物是极强的碱
D．单质的熔点不如Na的高
归纳总结
碱金属问题设置的六个方面：
（1）碱金属单质与水（或酸）反应的现象；
（2）碱金属单质的保存（注意碱金属的密度）；
（3）碱金属单质与氧气反应产物的判断；
（4）碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较；
（5）碱金属的碳酸盐性质的比较；
（6）与最新的科学技术相关的碱金属的应用。
练点二 焰色反应
3．《本草经集注》中对鉴别硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4）的记载：
“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，与其相关的化学原理正确的是（ ）
A．焰色反应 B．丁达尔效应
C．颜色反应D．热稳定性
4．做焰色反应实验时用到的铂丝，应该用下列哪种溶液洗涤（ ）
A．稀HClB．浓HNO3
C．稀HNO3D．稀H2SO4
5．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＋
练后总结
铂丝洗涤剂的选择
铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H2SO4洗涤铂丝，由于硫酸盐的熔、沸点较高难以挥发，会对后面实验造成干扰。
1.[2019·全国卷Ⅱ，26
（1）]立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。
回答下列问题：
利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。
灼烧立德粉样品时，钡的焰色为（ ）
A．黄色B．红色
C．紫色D．绿色
2．[2018·海南卷，1]下列食品添
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