高考化学复习 第六章 钠及钠的化合物讲练.docx

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高考化学复习第六章钠及钠的化合物讲练

第六章钠及钠的化合物

一、考纲要求

1.掌握Na的性质与相关实验操作创新。

2.掌握Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等化合物的典型性质。

3.能规范解答以Na及其化合物为载体，融定性与定量、计算、推断、实验于一体的探究或验证型实验题。

二、知识梳理

1.物理性质。

________，密度比水______，比煤油_____，熔点____100℃，质地______，可以用小刀切割。

答案：

银白色固体  小  大  低于  柔软

2.化学性质。

（1）主要化学反应。

（2）钠与水反应的实验现象。

①浮：

说明钠的   比水小

②熔：

说明反应 ，且钠的熔点

③游：

是因为反应生成的  推动所致

④响：

说明反应

⑤红：

说明反应   添加酚酞试液

离子方程式：

_____________。

答案：

（2）①密度②放热低③H2④剧烈⑤生成碱

2Na＋2H2O===2Na+＋2OH－＋H2↑

3.钠的保存：

少量的钠保存在________中。

用途：

工业上用钠做强还原剂，用于冶炼金属，如：

4Na＋TiCl4（熔融）===__________。

钠钾合金（液态）用作原子反应堆的________，在电光源上，用钠制______________。

答案：

煤油或石蜡 Ti＋4NaCl导热剂高压钠灯

4.氧化钠和过氧化钠。

名称

氧化钠

过氧化钠

化学式

______

______

氧元素化合价

____

____

 电子式

阴阳离子数目比

________

________

化合物类型

____性氧化物

非碱性氧化物（过氧化物）

颜色状态

____色，固体

________色，固体

某些化学性质

与水反应的化学方程式

____________

______________

与CO2反应

______________

______________

与盐酸反应

Na2O+2HCl===________

2Na2O2+4HCl===____________

 用途

氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂

 答案：

Na2ONa2O2－2－11212碱白淡黄Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

2NaCl＋H2O4NaCl＋2H2O＋O2↑

5.碳酸钠和碳酸氢钠。

名称

碳酸钠

碳酸氢钠

化学式

Na2CO3

NaHCO3

俗名

________、________

________

颜色、状态

白色固体

白色固体

水溶性

____溶于水

____溶于水

 与盐酸反应及速率（HCl）

Na2CO3＋HCl===_______________Na2CO3＋2HCl===______________反应速率：

NaHCO3比Na2CO3_____NaHCO3＋HCl===______________

 热稳定性

受热难分解

________________________

 与碱反应[NaOH、Ca（OH）2]

与NaOH不反应，但能与Ca（OH）2反应：

Ca2＋＋CO===______________

__________________________或________________________

 鉴别

固体时加酸或加热

加酸时产生气泡较____或加热时____气体产生

加酸时产生气泡较______或加热时____气体产生

溶液时加CaCl2溶液

产生白色沉淀：

无现象

 主要用途

制玻璃、造纸、制肥皂、洗涤剂

 发酵粉、医药、灭火器

 答案：

纯碱苏打小苏打易可NaHCO3＋NaCl2NaCl＋H2O＋CO2↑快NaCl＋H2O＋CO2↑2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑CaCO3↓

HCO＋OH－===CO＋H2O

Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O

慢无快有Ca2＋＋CO===CaCO3↓

6.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________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：

________；钾元素：

________（透过蓝色钴玻璃）。

答案：

（1）物理

（2）黄色  紫色

（3）操作步骤：

铂丝酒精灯灼烧无色待测物酒精灯灼烧观察火焰颜色用盐酸洗涤铂丝酒精灯灼烧无色

三、要点精析

四、典型例题

1.（12分）（2012·上海高考）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－）＝

×1000＝0.75mol/L

②设上述合金中含amolNa、bmolK，

a＋b＝0.075×223a＋39b＝5.05

a＝0.050b＝0.10，该钠－钾合金化学式为NaK2

【解析】

（1）利用“N”守恒可知需m（NaN3）＝（40.32L/22.4L·mol－1）×2/3×65g·mol－1＝78g。

（2）①由反应方程式可知产生1molH2同时生成2molOH－，故c（OH－）＝（0.075mol×2）/0.2L＝0.75mol/L；②设合金中Na、K的物质的量分别为amol、bmol，然后利用质量守恒与得失电子守恒可得方程式：

a＋b＝0.075×2和23a＋39b＝5.05，解之得a＝0.050mol、b＝0.10mol，故可得到合金的化学式为NaK2。

2.（14分）（2014·北京东城二模）某课外活动小组设计下列实验装置，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________（填序号）。

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，______________。

【答案】

（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2大于

（2）bc（3）K2

（4）①除去未充分反应的CO2②水与Na2O2反应生成氧气

（5）加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水（合理答案即可）

【解析】

（1）此反应是放热反应；

（2）依据实验目的，需要干燥CO2，所以装置Ⅰ是制取CO2装置，因为盐酸易挥发出HCl，所以应选择硫酸，只能选择小苏打；（3）先通干燥CO2，然后再通湿润CO2进行对比；（5）证明反应后固体中含有CO32-。

3.（2014·成都市衡水中学高三模拟）下列关于钠及其化合物的叙述正确的是

A．将足量的Na2O2和Na2O分别加入酚酞试液中，最终溶液均为红色

B．用钠与空气反应制纯净的Na2O2，空气必须经过碱石灰处理后，才能与钠反应

C．钠与钠离子都具有强还原性

D．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2

【答案】B

【解析】A项，Na2O2具有强氧化性，使酚酞的红色褪去；C项，Na＋无还原性；D项，该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂。

4.已知A是一种金属单质，B显淡黄色，其转化关系如图所示，则C的以下性质错误的是

A．溶液呈碱性

B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀

C．与足量盐酸反应放出气体

D．受热易分解

【答案】D

【解析】由题意知A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH。

5.下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

A

碳酸钠溶液可用于治疗胃病

Na2CO3可与盐酸反应

Ⅰ对，Ⅱ对，有

B

向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色

Na2O2与水反应生成氢氧化钠

Ⅰ对，Ⅱ错，无

C

金属钠保存在煤油中，以隔绝空气

常温下，金属钠在空气中会生成过氧化钠

Ⅰ对，Ⅱ对，有

D

过氧化钠可用于航天员的供氧剂

Na2O2能和CO2和H2O反应生成O2

Ⅰ对，Ⅱ对，有

【答案】D

【解析】A项错误，碳酸钠具有较强的碱性，不可用于治疗胃酸过多。

B项错误，Na2O2与水反应生成NaOH，使酚酞变红，但又迅速将其氧化漂白而褪色。

C项错误，钠在空气中生成的氧化物为氧化钠，金属钠保存在煤油中，是为了隔绝氧气和水蒸气。

D项正确，过氧化钠可以消耗CO2、H2O，产生O2，因此可用作航天员的供氧剂。

6.用下图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是

A．鉴别纯碱与小苏打

B．证明Na2O2与水反应放热

C．证明Cl2能与烧碱溶液反应

D．探究钠与Cl2反应

【答案】A

【解析】加热固体时，试管口不能向上倾斜，A项设计错误；B项中脱脂棉燃烧、C项中气球变大，能表明Na2O2与水反应放热、Cl2能被NaOH溶液吸收；D项能进行Na与Cl2反应。

五、针对训练

1.（2014·福建高考·6）下列有关物质应用的说法正确的是

A．生石灰用作食品抗氧化剂

B．盐类都可用作调味品

C．铝罐可久盛食醋

D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一

【答案】D

【解析】生石灰可作食品的干燥剂,A错误;食盐可以作为调味品,其属于盐类物质,但是盐类物质不一定都能作为食品调味品,如重金属盐等,B错误;铝罐的外层是氧化铝,内层是金属铝,都能与食醋发生反应,不能用于长期盛放食醋,C错误;面包发酵粉的主要成分是小苏打,D正确。

2.（2015·江苏省连云港、徐州、淮安、宿迁四市调研一）下列物质性质与应用对应关系正确的是

A．二氧化锰具有还原性，可用于实验室制备氯气

B．Na2O2能与水或二氧化碳反应生成氧气，可用作供氧剂

C．碳酸氢钠能与碱反应，可用作食品的膨松剂

D．Na2SO4浓溶液能使蛋白质发生盐析，可用于杀菌、消毒

【答案】B

【解析】制取氯气利用的是MnO2的氧化性，A项错误；碳酸氢钠与酸反应生成CO2用于食品的膨松剂，C项错误；蛋白质的盐析是物理变化，不能用于杀菌消毒，D项错误。

3.（2015·安徽省合肥市一模）在Na2O2与CO2反应中，下列说法正确的是

A．该反应中Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂

B．1molNa2O2参与反应，有2mole-转移

C．Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1:

2

D．CO2分子中含有极性键和非极性键

【答案】C

【解析】反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，A错误；上述反应中，1molNa2O2反应转移1mole-,B错误；CO2中只有极性键，D错误。

4.（12分）A、B、C、D、E、F六种物质中除D为气体单质外其余均为常见的化合物，E和F的水溶液均呈碱性，且都为重要的化工原料，其焰色反应为黄色，它们的转化关系如图所示。

请回答下列问题：

（1）写出A、B、D的化学式：

A________，B________，D________。

（2）写出F―→E的离子反应方程式__________________。

（3）写出E转化为F的化学方程式________________。

【答案】

（1）H2OCO2O2

（2）2OH－＋CO2===CO32-＋H2O

（3）Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH（合理即可）

【解析】根据焰色反应为黄色，说明E、F为钠的化合物，再根据D为气体，且E、F为碱性，再根据转化关系可确定A为H2O，B为CO2，C为Na2O2，D为O2，E为Na2CO3，F为NaOH。

5.（12分）（2014·酒泉测试）现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度（通过CO2与样品反应后生成O2的量测定Na2O2的含量）。

（可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol/L盐酸、6mol/L硫酸和蒸馏水）

回答下列问题：

（1）实验前必须先_________________。

（2）装置A中液体试剂应选用___________________。

（3）装置B的作用是___________；装置C的作用是__________；装置E中碱石灰的作用是__________。

（4）装置D中发生反应的化学方程式是：

____________。

（5）若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），则Na2O2试样的纯度为______。

【答案】

（1）检查装置的气密性

（2）6mol/L盐酸

（3）除去气体中的HCl干燥气体吸收装置D中反应剩余CO2

（4）Na2O＋CO2===Na2CO3、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

（5）78%

【解析】实验流程各装置作用：

A产生CO2；B吸收HCl；C除去水蒸气；D项CO2与Na2O、Na2O2均反应，只有Na2O2会产生O2；E装置吸收未反应的CO2；F排水法收集O2；G测量氧气体积。

（5）

m（Na2O2）＝1.56gw%＝

×100%＝78%

6.设计下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的的是

A．分别向等质量的白色粉末中加等体积、等物质的量浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢

B．分别向等质量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少

C．分别将等质量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成

D．分别将等质量的白色粉末用如上图所示装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊

【答案】C

【解析】Na2CO3、NaHCO3与石灰水反应均生成沉淀CaCO3。

7.（2013·执信中学模拟）（双选）下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是

A．向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2

B．向Fe（OH）3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸

C．向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸

D．向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸

【答案】AD

【解析】向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2，只产生碳酸氢钠沉淀，A正确；向Fe（OH）3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸，先产生红褐色沉淀，然后溶解变为黄色溶液，B错误；向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸，先产生白色氢氧化铝沉淀，后溶解，C错误；向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸，只产生白色沉淀，D正确。

8.下列化学实验事实及其解释不正确的是

A．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3

B．钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气

C．用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应

D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应

【答案】A

【解析】对NaHCO3溶液微热，HCO水解程度增大，溶液碱性增强，A错误；易得其他三项均正确，这里不赘述。

9.将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：

表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体（粉末），下列有关叙述不正确的是

A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠

B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液

C．最后变成碳酸钠粉末

D．该过程的所有化学反应均为氧化还原反应

【答案】D

【解析】本题主要考查钠及其化合物的性质，Na在空气中变化为

。

10.下列说法正确的是

A．Na投入AlCl3溶液中一定有白色沉淀生成

B．将Na和Na2O2分别投入含酚酞的水溶液中，溶液均变红色并且均褪色

C．将0.01mol的Na2O和Na2O2分别投入同质量的水中，所得溶液的溶质质量分数相同

D．将Na投入H2SO4溶液中，Na先与H2O反应

【答案】C

【解析】A项，Na的量较大时，生成的可能是NaAlO2；B项，Na投入含酚酞的水溶液中红色不褪去；D项，Na与酸反应时Na先与酸溶液反应，然后再与H2O反应。

11.某同学为测定一定质量的钠与水反应产生H2的体积，设计了下图装置进行实验（固定装置省略）。

已知有关物质的密度ρ（K）：

0.86g/cm3，ρ（Na）：

0.97g/cm3，ρ（煤油）：

0.8g/cm3。

（1）实验初始，用手按住胶塞，拔下大头针，则试管中能观察到的现象是________。

A．Na在煤油层和水层交界处上下振荡

B．Na始终停留在煤油层

C．Na始终停留在水层

D．Na表面有气泡

E．Na变小至消失

（2）如果将钠换成相同大小的钾进行上述实验，结果钾反应完所用的时间比钠反应完所用的时间______（填“长”或“短”）。

【答案】

（1）ADE

（2）长

【解析】

（1）钠和水发生反应生成氢气，所以钠的表面会有气泡产生，并在气体的浮力下进入煤油中，又由于钠的密度大于煤油的密度，所以又会回到水界面，不断在界面交界处上下波动，并随着反应的进行，钠的体积不断减小。

（2）钾的密度与煤油的密度相差不大，当钾与水反应时，钾的表面生成氢气使钾进入煤油中，但钾回到交界面的时间更长。

12.下列关于钠的叙述错误的是

A．钠易与非金属S、Cl2等反应

B．钠在空气中燃烧生成Na2O

C．钠燃烧时发出黄色的火焰

D．钠的密度比水小，熔点低于100℃

【答案】B

【解析】钠在空气中燃烧生成的是Na2O2。

六、提升训练

1.（2015·江苏高考·9）下列指定反应的离子方程式正确的是

A．氯气溶于水：

Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－

B．Na2CO3溶液中CO32－的水解：

CO32－＋H2O=HCO3－＋OH－

C．酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：

IO3－＋I－＋6H＋=I2＋3H2O

D．NaHCO3溶液中加足量Ba（OH）2溶液：

HCO3－＋Ba2＋＋OH－=BaCO3↓＋H2O

【答案】D

【解析】A、次氯酸是弱酸，不能拆写，应以HClO的形式存在，故错误；B、单水解是可逆反应，多元弱酸根水解应是分步水解，CO32－＋H2O

HCO3－＋OH－，故错误；C、反应前后所带电荷数不等，故错误；D、少量系数“1”，NaHCO3＋Ba（OH）2=BaCO3↓＋NaOH＋H2O，其离子反应方程式HCO3－＋Ba2＋＋OH－=BaCO3↓＋H2O，故正确。

2.下列说法是否正确？

（用“√”或“×”）

（1）（2012·北京高考）Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物，其反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2（ ）

（2）（2012·广东高考）Na2O2用作呼吸面具的供氧剂（ ）

（3）（2010·安徽高考）将0.01mol的Na2O和Na2O2分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度相同（溶液体积变化忽略）（ ）

（4）（2011·北京高考）Na2O和Na2O2中的阴阳离子个数比不相等（ ）

【答案】

（1）×

（2）√（3）√（4）×

【解析】

（1）Na2O2放置在潮湿的空气中，Na2O2先和水反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色粘稠物，再与空气中的CO2反应。

（4）Na2O2的阴离子为O22-，二者阴阳离子个数比均为1∶2。

3.下列说法是否正确？

（用“√”或“×”）

（1）（2013·福建高考节选）用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体（ ）

（2）（2012·北京高考节选）向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀的离子方程式为2HCO3-＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO32-＋2H2O（ ）

（3）（2010·大纲全国卷Ⅱ节选）NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O可用H＋＋OH－===H2O表示（ ）

（4）（2010·北京高考节选）向Na2CO3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红CO32-＋H2O

HCO3-＋OH－（ ）

【答案】

（1）√

（2）×（3）×（4）√

【解析】

（2）HCO3-＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O

（3）OH－＋HCO3-===CO32-＋H2O

4.下列说法错误的是

A．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同

B．将一定量的Na2O2和NaHCO3的混合物放在一密闭容器中充分加热后，所得固体中一定含有Na2CO3

C．Na2O2与H2O反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂

D．在一定条件下将10LCO2和水蒸气的混合气体，通入足量的Na2O2充分反应，恢复到原条件，剩余5L气体

【答案】A

【解析】Na2O与CO2反应只生成Na2CO3，而Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。

5.一定量饱和Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸直至过量，开始阶段无现象，后来冒气泡。

以下判断错误的是

A．CO32-是弱酸根离子，开始阶段与H＋结合，生成HCO3-

B．溶液中的Na＋、Cl－抑制了CO2的生成

C．开始生成的CO2与Na2CO3反应，生成了NaHCO3

D．CO32-在水中存在两个水解平衡，开始阶段可能是H＋结合OH－，导致生成HCO3-

【答案】B

【解析】CO32-抑制了CO2的生成。

6.（2015·山东高考·7）进行化学实验时应强化安全意识。

下列做法正确的是

A．金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火

B．用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上

C．浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗

D．制备乙烯时向乙醇和浓硫酸的混合液中加入碎瓷片

【答案】D

【解析】A、泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水，钠可与水反应生成氢气，氢气可燃烧甚至可能爆炸，错误；B、加热碳酸氢钠固体有水生成，如果试管口竖直向上，水倒流使试管炸裂，错误；C、浓硫酸溅到皮肤上应立即用干布擦掉，不能用稀氢氧化钠溶液冲洗，错误；D、制备乙烯时加入碎瓷片，可防止爆沸，正确。

7.（2014·龙岩模拟）现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并采取下列措施，其中可以实现实验目的的是

A．测所得溶液的pH

B．取溶液少量，向其中滴入酚酞观察溶液是否变红

C．取溶液少量，向其中加入盐酸观察是否有气泡产