高中化学 重难点讲义+巩固练习题 第8讲钠及其化合物普2.docx
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高中化学重难点讲义+巩固练习题第8讲钠及其化合物普2
第8讲钠及其化合物
元素化合物13级
金属元素——钠及其化合物
元素化合物6级
钠及其化合物
元素化合物1级
活泼金属——“钠”
高考
要求
内容
要求层次
具体要求
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
钠及其化合物
√
了解钠的物理性质，掌握钠的化学性质；
√
了解钠的氧化物的性质；
√
了解Na2CO3、NaHCO3的性质及相关计算。
8.1单质钠
一、单质钠的物理性质和结构
1.钠的物理性质
白——银白色金属；
软——质地软；
轻——密度比水小但比煤油大；
低——熔沸点低，熔点为97.7℃；
导——是电和热的良导体。
2.钠的结构
钠的原子结构示意图是，易失电子，单质钠具有很强的还原剂，
二、单质钠的化学性质
1.
钠与O2反应
常温下：
4Na+O2＝2Na2O
新切开的钠放在空气中容易变暗，生成白色固体Na2O。
加热条件下：
2Na+O2
Na2O2
钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2。
钠除了能与O2反应外，还能和其它非金属反应如S、Cl2等。
2Na+S
Na2S
2Na+Cl2
2NaCl
钠在氯气中燃烧发出黄色火焰，产生大量的白烟。
2.钠与H2O反应
实验现象：
钠浮在水面上（钠的密度比水小），迅速熔化成一个光亮的小球（该反应放热，钠的熔点低），并在水面上四处游动、发出嘶嘶的响声（生成了气体），加入酚酞溶液后，溶液变为红色（生成了碱性物质）。
化学方程式：
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
离子方程式：
2Na+2H2O＝2Na++2OH－+H2↑
3.钠与盐溶液反应
钠与CuSO4溶液反应，应该是钠先与H2O反应生成NaOH与H2，NaOH再和CuSO4反应。
实验现象：
浮、游、熔、响，有气体产生，有蓝色沉淀生成。
化学方程式：
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4
总的方程式：
2Na+2H2O+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑
除了硫酸铜溶液外，钠还可以与许多盐溶液发生类似的反应如FeCl3溶液等。
化学方程式：
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl
总的方程式：
6Na+6H2O+2FeCl3＝2Fe（OH）3↓+6NaCl+3H2↑
4.钠与酸反应（以钠与盐酸反应为例）
化学方程式：
2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑（反应剧烈）
离子方程式：
2Na+2H+＝2Na++H2↑
三、单质钠的保存
钠的存在形态：
由于钠的性质比较活泼，所以自然界中的钠都是以化合态存在。
钠的保存方式：
保存在煤油或石蜡油中。
四、制备及用途
1.制备：
因为钠元素在自然界中都是以化合态存在的，通常采用电解熔融氯化钠来制取
2NaCl（熔融）电解2Na+Cl2↑
2.用途：
①制取钠的重要化合物，如Na2O2。
②制取钠钾合金（液态）作原子反应堆的导热剂。
③作还原剂冶炼某些不易制备的金属。
如冶炼钛、铌、
锆等。
④用在发出黄色光的电光源上，比如多数城市的路灯都
是钠蒸气灯。
【例1】
金属钠着火时，能用来灭火的是（ ）
A．煤油B．湿抹布C．干沙D．泡沫灭火剂
【答案】C
【例2】
下列关于金属Na说法正确的是（）
A.金属Na在氯气中燃烧产生大量的白色烟雾2Na+Cl2
2NaCl
B.金属Na投入到稀硫酸中，钠先与水反应2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
C.金属Na在空气中剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na+O2
Na2O2
D.切开的金属
暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗
【答案】D
【例3】
9.2g金属钠投入到足量的水中，则产生的气体含有（）
A．8.96LB．0.4mol电子C．0.2gD．0.4mol分子
【答案】B
【例4】
将2.3g钠放入97.7g水中，下列说法正确的是（）
A．电子转移的数目为2NA
B．所得溶液的质量分数是等于4%
C．产生气体的体积为1.12L
D．产生的气体含有0.1mol的电子
【答案】D
【例5】
将钠、铝、铁各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积
比是（）
A．1:
2:
3B．6:
3:
2C．3:
1:
1D．1:
1:
1
【答案】C
8.2氧化钠与过氧化钠
一、氧化钠与过氧化钠的性质比较
氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
颜色
白色固体
淡黄色固体
氧元素的化合价
价
价
与H2O的反应
Na2O+H2O＝2NaOH
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
与CO2的反应
Na2O+CO2＝Na2CO3
2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
与酸的反应
Na2O+2H+＝2Na++H2O
2Na2O2+4H+＝4Na++2H2O+O2↑
相互转化
2Na2O+O2
2Na2O2
保存
需隔绝空气、密封保存
用途
可做为呼吸面具、潜水艇的供氧剂，漂白剂和杀菌剂。
【备注】与酸反应只生成盐和水的氧化物，称之为碱性氧化物，如Na2O等。
二、过氧化钠的相关计算
1.H2O、CO2与过氧化钠的反应——此类题可用差量法进行计算
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
2×78g4×40gΔm=4g
2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
2×78g2×106gΔm=56g
2L1LΔV=1L
2.H2、CO点燃后与过氧化钠的反应
2H2+O2点燃2H2O①2CO+O2点燃2CO2④
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑②2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 ⑤
①+②得：
Na2O2+H2＝2NaOH③④+⑤得：
Na2O2+CO＝Na2CO3⑥
【备注】从以上两个合式③和⑥来看，H2、CO可被Na2O2完全吸收。
mgH2或CO或H2和CO的混合物在O2中完全燃烧，燃烧后的混合气体再被足量的Na2O2吸收，则固体质量增加量都是mg。
以上两个合式必须在有O2存在的条件下，并且不断用电火花引燃的情况下才能发生，否则反应不能进行完全。
【例6】
下列关于过氧化钠的叙述正确的是（ ）
A．过氧化钠是淡黄色固体，久置于空气中变成白色
B．过氧化钠的热稳定性比氧化钠差
C．在过氧化钠与水的反应中，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂
D．将过氧化钠放入饱和氢氧化钠溶液中，放出氧气并得到白色沉淀
【答案】AD
【例7】
将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察到的现象是，发生的
总离子方程式为。
【答案】有气泡产生，生成红褐色沉淀；
6Na2O2+6H2O+4Fe3+=12Na++4Fe（OH）3↓+3O2↑
【例8】
在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（）
A．NH4+、Ba2+、Cl-、NO3-B．K+、PO43-、Cl-、SO42-
C．Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3-D．Na+、Cl-、CO32-、SO32-
【答案】B
【例9】
现有18g葡萄糖（C6H12O6）与足量的氧气充分反应，将产物通入到足量的Na2O2固体中
（产物在100℃以上），充分反应后固体的增重量为（）
A．18gB．9gC．19.2gD．无法确定
【答案】A
【例10】
等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的
（同温同压），
这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为（）
A．3:
4:
1B．3:
3:
2C．6:
7:
3D．6:
9:
0
【答案】A
【例11】
某研究性学习小组在做Na2O2与水反应的实验时，发现向Na2O2与水反应后的溶液中滴加
酚酞试液，溶液呈现红色，但红色很快褪去，甲、乙、丙三位同学对此现象分别做了如下推测：
甲：
因为反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色褪去。
乙：
因为所加水的量较少，红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大。
丙：
因为Na2O2与水反应可能生成的副产物（例如H2O2等）具有强氧化性，可能是由于氧化使红色褪去。
（1）验证甲同学的推测是否正确的方法是__________________________，验证乙同学的推测
是否正确的方法是___________________________________________________；丙同学认为当出现__________________________________现象时，即可说明自己的推测的是正确的。
（2）丁同学认为看到以上现象不足以说明丙的推测是正确的，于是提出用定量方法探究丙同学的推测中是否含有H2O2，其实验方法为：
称取2.6gNa2O2固体，使之与足量的水反应，测量产生O2的体积，与理论值比较即可得出结论。
①测量气体体积时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行，应选用如图装置中的，理由是_____________________________________。
②若在标准状况下测量气体的体积，应选用的量筒的
大小规格为________（填“100mL”、“200mL”、“500
mL”或“1000mL”）。
【答案】
（1）冷却后加酚酞试液（或在冷水浴中进行实验）；加水稀释后看溶液是否变红（或加较多的水反应后滴加酚酞试液看是否变红）；冷却后及加水稀释后均不变红。
（2）①b 防止气体冷却时发生倒吸现象，减小实验误差 ②500mL
8.3钠盐
一、Na2CO3与NaHCO3的性质比较
Na2CO3
NaHCO3
俗称
纯碱、苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
细小白色晶体
溶解度比较
SNa2CO3>SNaHCO3
与酸反应
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
热稳定性
加热不分解
加热分解
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
与CO2反应
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
与NaOH溶液反应
不反应（不符合复分解反应条件）
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
与Ca（OH）2溶液反应
Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+NaOH+H2O
2NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
与CaCl2溶液反应
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
不反应
用途
洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业
发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多（有胃溃疡时不能用）
相互转化
二、焰色反应
1.定义：
金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。
2.操作步骤
铂丝（或铁丝）用盐酸浸洗后灼烧至无焰色，蘸取试样在火焰上灼烧，观察颜色。
3.金属元素的焰色
金属
锂元素
钠元素
钾元素
钙元素
锶元素
钡元素
铜元素
焰色
紫红色
黄色
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
【备注】①焰色反应属物理变化。
金属元素的性质，与元素存在状态（单质、化合物）、物质的聚集状态（气、液、固）等无关，只有少数金属元素有焰色反应。
②钾元素为紫色需透过蓝色的钴玻璃观察，以排除钠的焰色的干扰。
【例12】
下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是（）
A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度
B．二者热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性
C．二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，当两种物质的物质的量相同时，产气量和反应快慢不同
D．二者在一定的条件下可以相互转化
【答案】BD
【例13】
为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，
则该样品的纯度（质量分数）是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【例14】
把CO2通入含NaOH0.8g的碱溶液中，将产物在减压条件下蒸干后，得固体1.37g，则通
入CO2的质量是（ ）
A．0.44gB．0.88gC．0.66gD．都不是
【答案】C
【例15】
下列有关钠的化合物说法正确的是（）
A．Na2O不稳定，能继续被O2氧化成Na2O2
B．钠的氧化物有两种且都能与水反应生成碱，因此都是碱性氧化物
C．
在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物
D．向
溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀
【答案】A
【例16】
有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84g
NaHCO3，A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管
中，下列叙述正确的是（）
A．A装置的气球膨胀速率大
B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L
C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol/L
D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同
【答案】B
【例17】
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Ⅰ~Ⅳ所示。
（1）只根据图I、II所示实验，能够达到实验目的是（填装置序） ；
（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） ；
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 ；
（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。
①当石灰水过量时，其离子方程式为 ；
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:
1时，所得溶液中溶质的化学式为 ，
请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子，实验方案为
。
【答案】
（1）II
（2）2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑ D （3）NaHCO3
（4）①Ca2++OH–+HCO3–=CaCO3↓+H2O ②Na2CO3
取少量上层清液于试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO32–（四个要点“操作、试剂、现象、结论”缺一即不得分）
【例18】
某学生课外活动小组模拟呼吸面具中的反应原理设计用如图所示的仪器来制取氧气并测量
氧气的体积。
图中量气装置E由甲乙两根玻璃管组成，它们由橡皮管连通，并装入适量水。
甲管有刻度（0～50mL）供量气用，乙管可上下移动调节液面高低。
实验可供选用的药品还有：
稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试回答：
ABCDE
（1）图中各装置接口连接顺序是（填各接口的编，其中连接胶管及夹持装置均省略）。
（2）装置C中放入的反应物是和。
（3）装置A的作用是，装置B的作用是。
（4）为了较准确测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中应注意（填字母编）。
a．视线与凹液面最低处相平
b．等待片刻，待乙管中液面不再上升时立刻读数
c．读数时应上下移动乙管，使甲乙两管液面相平
d．读数时不一定使甲乙两管液面相平
【答案】
（1）⑤③④⑥⑦①②⑧（⑥、⑦可换位）；
（2）大理石、盐酸；
（3）除去混在O2中未反应的CO2；吸收CO2中混有的HCl；（4）a、c
（2009年全国卷Ⅱ8）下列叙述中正确的是（）
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，
又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1:
2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同
D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有结晶析出
【命题立意】本题主要考查碳酸盐的性质。
【高考难度】题目难度中等。
【难点分析】A选项中生成的是可溶于水的Ca（HCO3）2且不与NaHCO3反应；B选项中反应物为等物质的量所以生成的是NaHCO3；C选项中等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应生成体积相同的CO2；D选项中Na2CO3与二氧化碳和水反应生成溶解度相对很小的NaHCO3，因此析出晶体。
【答案】D
（2011年北京卷11）下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是（）
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
【命题立意】本题主要考查实验方案设计、数据处理和计算能力。
【高考难度】题目难度中等。
【难点分析】A选项中b克为NaHCO3加热分解生成的水和二氧化碳的质量；B选项中b克为生成物NaCl的质量；C选项中b克为生成的二氧化碳和部分水的质量；D选项中b克为生成的BaCO3的质量。
【答案】C
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