高考化学全国卷人教一轮复习听课手册第3单元金属及其化合物第10讲钠及其重要化合物.docx
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高考化学全国卷人教一轮复习听课手册第3单元金属及其化合物第10讲钠及其重要化合物
第三单元
第10讲 钠及其重要化合物
考纲要求1.了解钠的主要性质及其应用。
2．了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。
考点一 钠的主要性质及其应用 焰色反应
知识归纳
1．钠的物理性质
颜色
熔点
硬度
密度
导电导热性
____色，有金属光泽
____
____，可以用小刀切割
ρH2O____ρNa____ρ煤油（比较大小）
良好
2.钠的主要化学性质——还原性
（1）完成化学方程式：
Na
（2）与滴有酚酞的水反应的现象及解释
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________________________________________________________________________。
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，如：
4Na＋TiCl4
4NaCl＋Ti。
5．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颜色的现象。
属于元素的____________性质。
（2）操作步骤：
铂丝
____色
待测物
观察火焰颜色
铂丝
无色
（3）常见元素焰色反应的颜色：
钠元素：
________；钾元素：
________（透过________观察）。
■判断思考
1．判断下列描述的正误（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）将一小块钠放入无水乙醇中，产生气泡，说明钠能置换出醇羟基中的氢（ ）
（3）1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子（ ）
（4）电解熔融氯化钠或饱和食盐水都可得到金属钠（ ）
（5）金属钠可保存在煤油中，也可保存在四氯化碳中（ ）
（6）4Na＋O2,Ｆ2Na2O和2Na＋O2
Na2O2可说明相同的反应物在不同的条件下可能发生不同的反应（ ）
（7）焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化（ ）
（8）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＋（ ）
2．金属钠露置在空气中会发生什么样的变化？
最终生成什么物质？
（用示意图表示）
典型例题
1下列说法正确的是（ ）
A．2015·全国卷Ⅱ]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
B．2015·天津卷]灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
C．2015·山东卷]金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
D．2013·新课标全国卷Ⅰ]钠与CuSO4溶液反应：
2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋
图3101
2按如图3101所示实验装置进行钠跟水反应的实验，据此判断下列说法正确的是（ ）
A．打开右端胶塞，将一小块金属钠加入到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在a处
B．开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C．反应一段时间后，左端液面上升，进入长颈漏斗，a处有无色气体产生
D．若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象
■变式训练
1．关于钠的叙述中，不正确的是（ ）
A．金属钠与水反应生成氢气，但是实验室中不能用金属钠与水反应制备氢气
B．金属钠放在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰
C．金属钠在空气中放置生成氧化钠，在空气中燃烧生成过氧化钠
D．金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量
2．把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是（ ）
A．放入饱和NaOH溶液中：
有氢气放出，恢复至室温后溶液的pH增大
B．放入稀CuSO4溶液中：
有氢气放出，有紫红色铜析出
C．放入MgCl2溶液中：
有氢气放出，有白色沉淀生成
D．放入NH4NO3溶液中：
有无色无味气体放出
1.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模型
2．金属钠与溶液反应现象分析的思维模板
（1）共性：
因为钠与不同溶液的反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：
①浮：
钠浮在液面上；②熔：
钠熔化成光亮的小球；③游：
在液面上不停地游动直至反应完全；④响：
反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
（2）差异性：
与酸及能使溶液显酸性的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀（如生成难溶碱）、氨气。
考点二 钠的两种重要氧化物——氧化钠和过氧化钠
知识归纳
1．氧化钠和过氧化钠
2.Na2O2的氧化性与还原性
（1）能氧化I－、Fe2＋、S2－、SO
、SO2、H2S、品红、石蕊等。
如Na2O2与FeCl2溶液的反应：
能将Fe2＋氧化成_________________________________________________________，
得到________沉淀；Na2O2与品红溶液的反应：
能使品红溶液________。
（2）遇到KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为________。
（3）遇到CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
■判断思考
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂（ ）
（2）78gNa2O2中含阴离子的个数是2NA（ ）
（3）Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O,Ｆ2Na＋＋2OH－＋O2↑（ ）
（4）Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同（ ）
（5）Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂（ ）
（6）Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH（ ）
2．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
问题：
（1）写出①、②两反应的化学方程式。
（2）判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？
（3）判断⑤、⑥反应中可能发生的现象，为什么？
（4）判断⑦、⑧反应中可能发生的现象，为什么？
典型例题
3下列说法正确的是（ ）
A．2015·四川卷]标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
B．2015·山东卷]Na2O由两种单质直接反应生成，将其加入Ba（HCO3）2溶液中同时有气体和沉淀产生
C．2014·山东卷]Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应
D．2014·全国卷Ⅱ]二氧化碳通过Na2O2粉末，反应后固体物质增重
4 2014·上海卷]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．2Na2O2＋H2SO4===Na2SO4＋H2O2
D．3Na2O2＋Cr2O3===2Na2CrO4＋Na2O
■变式训练
1．200℃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．0.125molB．0.25mol
C．0.5molD．1mol
图3101
2．如图3101所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。
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．甲、乙、丙都属于氧化还原反应
B．甲反应的离子方程式为Na＋2H2O,ＦNa＋＋2OH－＋H2↑
C．丙充分反应，能产生0.05molO2，转移电子0.1mol
D．甲、乙、丙充分反应后所得溶液的质量分数分别为w1、w2，w3，则2w1＝w2＝w3
Na2O2与H2O、CO2反应的解题策略
（1）物质的量及气体体积的关系
CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）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，气体体积的减少量为原混合气体体积的
。
（2）固体质量关系
凡分子组成符合（CO）m·（H2）n的物质，mg该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）通过足量Na2O2后，固体增重必为mg。
或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足上述条件。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有：
①无机物：
H2、CO及H2和CO的混合气体；
②有机物：
CH3OH（甲醇）、HCHO（甲醛）、CH3COOH（乙酸）、HCOOCH3（甲酸甲酯）、C6H12O6（葡萄糖）等。
（3）电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mole－。
（4）先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物的反应，可看作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O（g）发生反应。
考点三 两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO3
知识归纳
1．Na2CO3和NaHCO3的比较（方程式用离子方程式表示）
（续表）
2.Na2CO3和NaHCO3与酸反应的图像
反应物
消耗V（盐酸）与产生V（CO2）的关系图像
Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸
NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸
n（NaOH）∶n（Na2CO3）＝x∶y＝1∶1的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸
n（Na2CO3）∶n（NaHCO3）＝m∶n＝1∶1的Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸
■判断思考
1．判断下列描述的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）向Na2CO3溶液中逐滴加入含等物质的量的HCl溶液，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2（ ）
（2）用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应（ ）
（3）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（ ）
（4）向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出（ ）
（5）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（ ）
（6）用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液（ ）
（7）除去CO2气体中的HCl气体，可将混合气体通过饱和NaHCO3溶液（ ）
（8）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（ ）
（9）可用Ca（OH）2溶液鉴别区分Na2CO3和NaHCO3两种溶液（ ）
2．仅用试管和胶头滴管，你能鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸吗？
典型例题
5下列说法正确的是（ ）
A．2015·安徽卷]在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B．2015·北京卷]不可用元素周期律解释热稳定性：
Na2CO3>NaHCO3
C．2015·广东卷]分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，则两种物质均受热分解
D．2015·全国卷Ⅱ]1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO
和CO
离子数之和为0.1NA
6为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是（ ）
A．分别加入1mol·L－1的盐酸，看气泡产生的快慢
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观察有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba（OH）2溶液，观察有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色反应实验，观察火焰的颜色
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
（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）利用阴离子的不同。
（4）利用溶液的酸碱性不同（相同条件下）。
■变式训练
1．下列说法不正确的是（ ）
A．2015·山东卷]用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上
B．2014·新课标全国卷Ⅰ]施肥时，草木灰（有效成分为K2CO3）不能与NH4Cl混合使用，是因为K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
C．2014·全国卷]Na2CO3（s）混有NaHCO3（s）时可用灼烧方法提纯
D．2014·福建卷]小苏打是面包发酵粉的主要成分
2．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图3102（忽略CO2的溶解和HCl的挥发）：
图3102
则下列分析都正确的组合是（ ）
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①②B．①③
C．②④D．②③
1．金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是（ ）
A．BaCl2溶液B．K2SO4溶液
C．CuSO4溶液D．NH4NO3溶液
2．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．将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀，加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀
D．相同条件下，同物质的量浓度的两种溶液，Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH
3．为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（含少量NaCl），准确称量W0g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理（除W0外）的是（ ）
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100mL溶液，取10mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重
（续表）
选项
实验方法
实验方案
测量数据
C
重量法
样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸
减轻的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排水体积
4.小苏打长期放置在空气中会变质（部分转变为Na2CO3），某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：
Ⅰ.加热分解法
利用图3101甲装置，充分加热小苏打样品。
（1）仪器a的名称为______________________________。
（2）在实验过程中，需要测量的实验数据有：
①仪器a的质量；②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
图3101
Ⅱ.测量气体体积法
利用图乙装置，测定反应生成气体的体积。
（1）组装好仪器后，首先进行的操作为________________________________________________________________________。
（2）导管g的作用为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）为了减小实验误差，B、C中最好用________溶液代替水。
（4）待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
（5）若所取样品的质量为mg，反应前滴定管C的读数为V1mL，反应结束后滴定管C的读数为V2mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为________（气体体积均已换算为标准状况下的体积）。
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