高考化学一轮复习专题4金属及其化合物第一单元钠镁及其化合物学案苏教版.docx
《高考化学一轮复习专题4金属及其化合物第一单元钠镁及其化合物学案苏教版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习专题4金属及其化合物第一单元钠镁及其化合物学案苏教版.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考化学一轮复习专题4金属及其化合物第一单元钠镁及其化合物学案苏教版
第一单元钠、镁及其化合物
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.钠、镁的物理性质及用途
a
a
2.钠、镁的化学性质（跟非金属、酸、某些氧化物的反应）
b
c
3.钠、镁的生产原理
a
b
4.碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法
b
c
5.碳酸钠、碳酸氢钠的用途
a
a
6.过氧化钠的主要性质
c
考点一 钠的性质及应用
1．钠的物理性质
颜色：
银白色，有金属光泽；
密度：
ρ（H2O）＞ρ（Na）＞ρ（煤油）；
熔点：
低于100℃；
硬度：
质地柔软，可以用小刀切割。
2．从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na
Na＋
（1）与非金属单质（如O2、Cl2）的反应
O2
Cl2：
2Na＋Cl2
2NaCl
（2）与水反应
①离子方程式：
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
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：
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
3．钠的制取及保存
（1）制取：
化学方程式为2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑。
（2）保存：
密封保存，通常保存在石蜡或煤油中。
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
金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4
4NaCl＋Ti。
题组一 识记钠的物理性质，理解钠与氧气的反应
1．下列关于钠的叙述中，正确的是（ ）
A．钠在自然界中存在游离态
B．钠是一种灰色的固体
C．钠可以保存在煤油或CCl4中
D．钠着火时可以用沙土扑灭
答案 D
2．下列关于钠的叙述中，正确的是（ ）
A．钠是银白色金属，硬度很大
B．将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠
C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠
D．金属钠的熔点很高
答案 B
解析 钠是银白色的固体，硬度小，密度也小，熔点很低，分析各选项，只有B正确。
3．将钠放入盛有空气的密闭容器中，生成Na2O还是Na2O2是由下列哪项因素所决定的（ ）
A．反应温度B．空气的量
C．钠粒的大小D．钠的状态（s、l）
答案 A
解析 钠与氧气在常温下反应生成Na2O，加热时生成Na2O2，反应温度不同，其产物不同。
4．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大
D．两块钠的反应产物质量一样大
答案 B
解析 本题只涉及钠与氧气的反应。
钠在氧气中加热生成过氧化钠，不加热则生成氧化钠，产物中的钠元素都显＋1价；钠与氧气反应随温度不同产物不同，等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子，等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多，产物质量大。
题组二 钠与水反应的理解与应用
5．钠与水反应时的现象与下列钠的性质无关的是（ ）
A．熔点低B．密度小
C．硬度小D．有强还原性
答案 C
6．将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有（ ）
①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面 ②钠立即与水反应，并有气体产生 ③反应后溶液变红 ④钠熔化成闪亮的小球 ⑤小球在水面上四处游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出
A．①②③④B．②③④⑤
C．②④⑤⑥D．③④⑥
答案 C
7．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（ ）
A．HClB．NaOHC．K2SO4D．CuSO4
答案 D
8．钠与下列物质反应，产生H2最快的是（ ）
A．蒸馏水B．乙醇
C．0.1mol·L－1H2SO4D．煤油
答案 C
解析 C项溶液中H＋浓度最大，反应速率最快。
9．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）按图乙所示的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
答案
（1）abd
（2）b
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固体，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。
1．金属钠着火时，不能用水或二氧化碳灭火，因为它们能与钠反应，如第1题D项。
2．钠与氧气反应的产物与氧气量多少无关，只与反应条件有关，常温生成Na2O，燃烧生成Na2O2，如第2题B、C项和第3题。
3．钠与氧气反应时，转移电子数与参加反应的钠量的多少有关，与反应产物无关，如第4题。
4．钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。
如第8题。
5．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板，如第7题。
考点二 金属镁的性质及制取
1．镁的性质
（1）物理性质：
具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。
（2）化学性质
①与非金属反应
②与CO2反应：
2Mg＋CO2
2MgO＋C；
③与H2O反应：
Mg＋2H2O
Mg（OH）2＋H2↑；
④与H＋反应：
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。
2．从海水中提取镁的原理与方法
（1）流程
（2）完成上述流程中标序号变化的方程式：
①贝壳煅烧成生石灰
CaCO3
CaO＋CO2↑；
②生石灰制成石灰乳
CaO＋H2O===Ca（OH）2；
③石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀（写离子方程式）
Ca（OH）2＋Mg2＋===Mg（OH）2↓＋Ca2＋；
④氢氧化镁与盐酸反应（写离子方程式）
Mg（OH）2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；
⑤电解熔融的氯化镁得到金属镁
MgCl2
Mg＋Cl2↑。
3．用途
①生产合金；②冶金工业上用作还原剂和脱氧剂；③制造照明弹、焰火等。
题组一 识记金属镁的性质
1．将燃着的镁条插入下列气体中，镁条不能继续燃烧的是（ ）
A．O2B．Cl2C．CO2D．Ar
答案 D
2．下列实验能说明燃烧不一定需要O2的是（ ）
①H2在Cl2中燃烧 ②Mg在Cl2中燃烧 ③Mg在CO2中燃烧 ④Na在Cl2中燃烧
A．①B．②④
C．③④D．①②③④
答案 D
3．镁条在二氧化碳中剧烈燃烧，瓶壁有黑点和白色粉末，不能说明（ ）
A．二氧化碳具有氧化性
B．二氧化碳中含有碳元素
C．二氧化碳是酸性氧化物
D．助燃和不助燃是相对的
答案 C
题组二 理解金属镁的性质和制取
4．工业上制取镁粉，是将镁蒸气在某气体中冷却，下列可作冷却剂的是（ ）
A．CO2B．空气
C．H2OD．H2
答案 D
5．从海水中提取金属镁，涉及不到的化学反应是（ ）
A．Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
B．Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
C．Mg（OH）2
MgO＋H2O
D．MgCl2（熔融）
Mg＋Cl2↑
答案 C
6．从海水中提取镁，正确的方法是（ ）
A．海水
Mg（OH）2
Mg
B．海水
MgCl2溶液―→MgCl2固体
Mg
C．海水
Mg（OH）2
MgO
Mg
D．海水
Mg（OH）2
MgCl2溶液―→MgCl2（熔融）
Mg
答案 D
7．0.1mol镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧，生成固体的质量依次为m1、m2、m3，下列关系式正确的是（ ）
A．m2>m1>m3B．m1＝m2>m3
C．m1＝m2＝m3D．m3>m2>m1
答案 A
解析 有关反应的化学方程式依次为2Mg＋O2
2MgO；2Mg＋CO2
2MgO＋C；3Mg＋N2
Mg3N2，根据反应式易知0.1molMg分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧后，固体的质量分别增加1.6g、2.2g、0.93g。
8．将Na、Mg各0.3mol分别加入100mL1mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是（ ）
A．1∶2B．2∶1C．3∶1D．1∶1
答案 C
1．第4题C项易忽视镁能与水蒸气反应；
2．第7题，CO2与Mg反应后生成的固体除MgO外还有碳；
3．第8题，容易忽视钠与水的反应而错选D。
考点三 钠的重要化合物
1．氢氧化钠（俗称：
烧碱或苛性钠）
（1）电子式：
，所含化学键为离子键和共价键。
（2）物理性质：
有很强的腐蚀性，易溶于水（用作干燥剂），溶于水时会放出大量热。
（3）化学性质：
为一元强碱，具有碱的通性。
（4）制法（工业制法）：
电解饱和食盐水，方程式为2NaCl＋2H2O
Cl2↑＋H2↑＋2NaOH。
（5）保存
溶液：
橡胶塞的细口试剂瓶；固体：
广口塑料瓶。
2．钠的氧化物
完成下列表格：
化学式
Na2O
Na2O2
氧元素化合价
－2
－1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子
个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性
氧化物
是
不是
与水反应的
化学方程式
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应的
化学方程式
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反应的
化学方程式
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
3.碳酸钠和碳酸氢钠
（1）碳酸钠的性质
（2）碳酸氢钠的性质
（3）相互转化
Na2CO3
NaHCO3
题组一 识记钠的重要化合物的性质及用途
1．下列关于氢氧化钠的说法正确的是（ ）
A．氢氧化钠可用于改良酸性土壤
B．露置于空气中的固体氢氧化钠，其成分不会发生变化
C．胃酸过多可服用氢氧化钠溶液进行中和
D．氢氧化钠俗称烧碱，有很强的腐蚀性
答案 D
2．下列气体可用氢氧化钠作干燥剂的是（ ）
A．NH3B．CO2
C．SO2D．Cl2
答案 A
3．蒸馒头、炸油条时常用到一种白色物质，它既能中和面粉发酵过程产生的酸，又能起发泡作用，这种白色物质是（ ）
A．NaOHB．Ca（OH）2
C．NaHCO3D．NaCl
答案 C
4．碳酸钠是重要的化工原料，其俗称是（ ）
A．食盐B．苛性钠
C．烧碱D．纯碱
答案 D
5．下列关于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是（ ）
A．Na2O、Na2O2都是钠的氧化物，都是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水（与水反应）的白色固体
C．Na2O2在与CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D．Na2O2与水反应时，1molNa2O2转移2mol电子
答案 C
题组二 Na2CO3、NaHCO3的比较与鉴别
6．有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述中错误的是（ ）
A．相同温度下等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性比较，前者更强
B．常温时溶解度：
Na2CO3>NaHCO3
C．在酒精灯加热条件下，前者不分解，后者分解
D．都能与烧碱反应，后者反应较慢
答案 D
解析 D项，Na2CO3不能与NaOH反应。
7．下列几种试剂不能鉴别等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3的是（ ）
A．BaCl2溶液B．澄清石灰水
C．稀盐酸D．pH试纸
答案 B
8．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述错误的是（ ）
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．等质量的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
答案 C
解析 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
解答此类题目用归“1”法：
A项，假设二者都是1g，则n（NaHCO3）＝n（CO2）＝
mol，n（Na2CO3）＝n（CO2）＝
mol，故A正确；
B项，假设二者均为1mol，则消耗的盐酸：
Na2CO3为2mol，NaHCO3为1mol，故B正确；
C项，假设二者均为1g，Na2CO3需盐酸为2×
mol＝
mol，NaHCO3需盐酸
mol，故C错误。
9．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，如下图Ⅰ～Ⅳ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________（填选项序号）。
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）。
答案
（1）Ⅱ
（2）2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O D
（3）NaHCO3
解析
（1）图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊，故不可以；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。
（2）图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
（3）试管B装入碳酸氢钠，试管A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。
题组三 以钠的化合物为载体的综合实验题（加试）
10．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样。
请从如图装置中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L－1盐酸和蒸馏水）。
请填写下列空白：
（1）写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式：
_______________________________________________________________________________。
（2）应选用的装置是________（只要求写出图中装置的标号）。
（3）所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母，连接胶管省略）________________________________________________________________________。
答案
（1）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O＋H2O===2NaOH
（2）⑤①④
（3）G→B，A→F
11．（2016·商丘重点中学月考）化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验。
请你参与并回答下列问题：
（1）甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。
实验时稀硫酸是与样品中的__________（填“Na2CO3”或“NaCl”）发生反应，仪器b的名称是__________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是____________________________。
（2）乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品（mg）和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的________________________________________________________________________，
则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的______（填“体积”或“质量”）。
答案
（1）Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气
（2）①液面上升 ②体积
解析
（1）NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。
仪器b的名称是分液漏斗。
浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气（或干燥CO2气体）。
（2）①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。
②CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。
判断类别，用准性质，突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
1．利用热稳定性不同
2．利用和酸反应生成气体的速率不同（相同条件下）
3．利用阴离子不同
溶液
4．利用溶液的酸碱性不同
溶液
1．（高考选项组合题）下列说法正确的是（ ）
A．NA表示阿伏加德罗常数，1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子（2013·广东理综，9D）
B．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂涉及氧化还原反应（2012·广东理综，10A）
C．苏打是面包发酵粉的主要成分之一（2014·福建理综，6D改编）
D．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3（2012·重庆理综，7B）
答案 B
解析 A项，Na2O2中钠的化合价为＋1,1molNa只能失去1mole－，错；C项，小苏打是面包发酵粉的主要成分之一，错；D项，NaHCO3不稳定，受热易分解，错。
2．（2014·上海，19）下列反应与Na2O2＋SO2―→Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是（ ）
A．2Na2O2＋2CO2―→2Na2CO3＋O2
B．2Na2O2＋2SO3―→2Na2SO4＋O2
C．Na2O2＋H2SO4―→Na2SO4＋H2O2
D．3Na2O2＋Cr2O3―→2Na2CrO4＋Na2O
答案 D
解析 Na2O2＋SO2―→Na2SO4反应中Na2O2的作用是氧化剂，A、B中Na2O2既作氧化剂又作还原剂；C中Na2O2既不是氧化剂也不是还原剂；D中Na2O2只作氧化剂。
3．（高考选项组合题）下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O（2014·四川理综，3B）
B．碳酸钠溶液显碱性：
CO
＋H2OHCO
＋OH－（2013·北京理综，8B）
C．Na2O2溶于水产生O2：
Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑（2013·江苏，8C）
D．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：
HCO
＋OH－===CO
＋H2O（2012·海南，12A）
答案 B
解析 A项HCO
不能完全电离，不能拆成离子，错；C项氧原子不守恒，错；D项忽视了CO
与Ca2＋生成CaCO3沉淀。
4．钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
完成下列计算：
（1）叠氮化钠（NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。
若产生40.32L（标准状况下）氮气，至少需要叠氮化钠________g。
（2）钠 钾合金可在核反应堆中用作热交换液。
5.05g钠 钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气。
①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度（忽略溶液体积变化）。
②计算并确定该钠 钾合金的化学式。
答案
（1）78
（2）①c（OH－）＝
mol·L－1＝0.75mol·L－1
②设上述合金中含amol钠、bmol钾，则
解得a＝0.050 b＝0.10
该钠 钾合金化学式为NaK2。
解析
（1）解法一：
叠氮化钠受撞击分解的化学方程式为2NaN3―→2Na＋3N2↑
由此可知生成标准状况下40.32L氮气时需要NaN3的质量为
×
×65g·mol－1＝78g。
解法二：
根据氮元素守恒有n（NaN3）＝
n（N2）＝
×
＝1.2mol，m（NaN3）＝1.2mol×65g·mol－1＝78g。
5．（2014·上海，25）在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打（NaHCO3），并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵。
完成下列填空：
（1）写出上述制备小苏打的化学方程式
________________________________________________________________________。
（2）滤出小苏打后，母液提取氯化铵有两种方法：
①通入氨，冷却、加食盐，过滤
②不通氨，冷却、加食盐，过滤
对两种方法的评价正确的是________。
（选填编号）
a．①析出的氯化铵纯度更高
b．②析出的氯化铵纯度更高
c．①的滤液可直接循环使用
d．②的滤液可直接循环使用
（3）提取的NH4Cl中含有少量Fe2＋、SO2－4。
将产品溶解，加入H2O2，加热至沸，再加入BaCl2溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。
加热至沸的目的是_________________________________________________。
滤渣的主要成分是______________、_______________________________________。
（4）称取1.840g小苏打样品（含少量NaCl），配制成250mL溶液，取出25.00mL用0.1000mol·L－1盐酸滴定，消耗盐酸21.50mL。
实验中所需的定量仪器除滴定管外，还有____________________________________。
选甲基橙而不选酚酞作为指示剂的原因是__________________________________。
样品中NaHCO3质量分数为____________
升级会员 