届一轮复习苏教版 专题3第1单元钠镁及其化合物 学案.docx

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届一轮复习苏教版专题3第1单元钠镁及其化合物学案

专题

　金属及其化合物

第一单元　钠、镁及其化合物

考纲定位

全国卷5年考情

1.了解钠的主要性质及其应用。

2．掌握钠的重要化合物（Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等）的主要性质及其应用。

3．了解钠及其重要化合物的制备方法。

4．了解Na＋、K＋的检验方法。

5．掌握镁及其重要化合物的主要性质及其应用，了解制备方法。

2017年：

Ⅱ卷T10（B）、T13（B）

2016年：

Ⅱ卷T12、T13（D）；Ⅲ卷T7（A）

2015年：

Ⅰ卷T8（C）；Ⅱ卷T10（B、C）、T13（A）

2014年：

Ⅰ卷T8（A）；Ⅱ卷T7（B）、T9（B）、T10（B）

2013年：

Ⅱ卷T10（B、C）

考点1|钠及其氧化物

（对应学生用书第32页）

[考纲知识整合]

1．钠的主要性质及应用

（1）物理性质：

ρ＝0.97g/cm3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.81℃，沸点为882.9℃。

（2）化学性质（写出化学方程式）

②与H2O反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

实验探究：

Na与H2O（含酚酞）反应的现象及解释

③与乙醇反应：

2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。

④与酸（HCl）反应：

2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。

⑤与盐（CuSO4）溶液反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu（OH）2↓＋Na2SO4。

（3）钠的保存与用途

①保存：

少量钠保存在煤油或石蜡油中。

②用途：

制Na2O2，NaK合金可用于原子反应堆的导热剂，制高压钠灯，冶炼某些金属如4Na＋TiCl4

4NaCl＋Ti（g）。

2．钠的氧化物

（1）氧化钠和过氧化钠

化学式

Na2O

Na2O2

阳、阴离子个数比

Na＋与O2－之比为2∶1

Na＋和O

之比为2∶1

氧的化合价

－2

－1

颜色

白色

淡黄色

与H2O反应

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

与CO2反应

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

（2）实验探究：

Na2O2与H2O的实验探究

①将水滴入盛有Na2O2的试管中，现象是有气体生成，向反应后的溶液中加入酚酞，现象是溶液变红，后又褪色。

②检验生成的气体是O2的方法是将带火星的木条放在试管口，若木条复燃，证明有O2。

[高考命题点突破]

命题点1　钠及其氧化物的主要性质及应用

1．下列说法正确的有________（填序号）。

①（2017·全国Ⅱ卷）乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，可得出乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性

②（2017·全国Ⅱ卷）将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶中，瓶中产生大量白烟，有黑色颗粒产生，可得出CO2具有氧化性

③（2015·全国Ⅱ卷）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

④CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重

⑤Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应

⑥在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA

⑦Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑

⑧Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，其反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

⑨潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂

⑩Na2O2粉末投入含酚酞的水中，水中先变红后褪色说明Na2O2具有漂白性

【答案】　②③④⑨⑩

2．（2018·郑州高三调研）下列有关Na2O2的说法不正确的是（　　）

【导学号：

91720094】

A．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明

Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成

B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应

C．Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，

又是还原剂

D．Na2O2粉末加入Ca（HCO3）2溶液中，会产生气体和浑浊

B　[A项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应；D项，Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca（HCO3）2反应产生沉淀CaCO3。

]

命题点2　钠及其氧化物的实验探究

3．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：

甲　　　　　　　　乙

（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）按图乙所示方法来收集产生的气体并检验，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

【解析】　

（1）金属钠投入饱和NaOH溶液中，Na与H2O反应，生成气体和NaOH，H2O减少，NaOH晶体析出，但温度不变，饱和NaOH浓度不变。

（2）铝箔成分为Al，Al与NaOH溶液反应也生成H2。

【答案】　

（1）abd　

（2）b

4．比较下列四组反应，回答下列问题：

【导学号：

91720095】

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

（1）写出①反应的化学方程式：

_____________________________________

_______________________________________________________________，

有同学类比①的反应写出②的反应方程式为2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2，你认为是否合理？

________（填“合理”或“不合理”）。

（2）比较分析③、④反应中可能发生的现象，相同点：

_________________

_______________________________________________________________，

差异：

________________________________________________________。

（3）预测⑤可能的现象：

__________________________________________，

⑥可能的现象：

________________________________________________。

（4）判断⑦、⑧反应中可能发生的现象：

⑦____________________________________________________________；

⑧____________________________________________________________。

【解析】　

（1）Na2O2具有强氧化性，与SO2发生反应：

Na2O2＋SO2===Na2SO4。

（2）③中FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3是不溶性的红褐色沉淀；④中Fe2＋具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe（OH）3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。

（3）SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。

（4）Na2O2与H2O反应生成NaOH呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。

【答案】　

（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　不合理

（2）均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出　④中气体明显少于③中气体

（3）溶液红色褪去，加热后又恢复红色　溶液红色褪去，加热后不能恢复红色

（4）溶液变蓝　溶液先变蓝后褪色

（1）Na2O2与SO2的反应：

Na2O2＋SO2===Na2SO4。

（2）Na2O2与FeCl2溶液的反应：

能将Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe（OH）3沉淀。

（3）Na2O2与氢硫酸的反应：

能将H2S氧化成单质硫。

（4）Na2O2与Na2SO3溶液的反应：

能将SO

氧化成SO

。

（5）Na2O2与品红溶液的反应：

能使品红溶液褪色。

因此Na2O2可作漂白剂。

1．（2018·合肥质检）将金属钠放入盛有某溶液的小烧杯中，有气体产生，恢复至原温度有白色沉淀。

该溶液可能是（　　）

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．①④⑤⑥B．③④⑤⑥

C．②④⑤⑥D．①③④⑥

D　[2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca（OH）2的溶解度降低，析出Ca（OH）2沉淀；④中Ca2＋＋HCO

＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤生成的Cu（OH）2是蓝色沉淀，不符合题意；⑥水减少，c（Na＋）增大，使NaCl（s）

Na＋（aq）＋Cl－（aq）平衡向左移动。

]

2．如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。

注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。

实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。

回答下列问题：

（本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力）

（1）U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是___________________________________________

________________________________________________________________。

（2）U形管中可观察到的反应现象是__________________________________

_______________________________________________________________。

（3）注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_____________________________。

（4）为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是______________。

（5）要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是

_______________________________________________________________。

【解析】　

（1）玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。

（2）U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。

（3）由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知100mLCO2理论上应产生50mLO2，收集到的气体大于50mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。

（4）为了让CO2反应完，可把注射器2中的气体再推入U形管中，反复数次。

（5）可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃。

【答案】　

（1）增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全

（2）淡黄色粉末渐渐变白

（3）该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大

（4）将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次

（5）打开橡胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃

考点2|钠的碳酸盐和新型钠的化合物

（对应学生用书第33页）

[考纲知识整合]

1．Na2CO3与NaHCO3的物理性质

名称

碳酸钠

碳酸氢钠

化学式

Na2CO3

NaHCO3

俗名

纯碱或苏打

小苏打

颜色、状态

白色粉末

细小白色晶体

水溶性

易溶于水

水中易溶，比Na2CO3的溶解度小

提醒：

因NaHCO3的溶解度较小，将CO2通入到饱和Na2CO3溶液时，开始无明显现象，后有沉淀析出。

2．Na2CO3与NaHCO3的化学性质

（1）热稳定性

①Na2CO3性质稳定，受热难分解。

②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

（2）与酸（足量盐酸）反应（填写化学方程式）

①Na2CO3：

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。

②NaHCO3：

NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。

（3）与碱液反应（将下列化学方程式补充完整）

①与NaOH溶液

②与石灰水（足量）

提醒：

Na2CO3与NaHCO3的转化

Na2CO3

NaHCO3

3．新型钠的化合物

NaH、NaAlH4、NaBH4中氢均为－1价，具有强还原性，遇水均生成H2。

[应用体验]

　正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。

（　　）

（2）向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出，说明了溶解度Na2CO3大于NaHCO3。

（　　）

（3）苏打是面包发酵粉的主要成分之一。

（　　）

（4）用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。

（　　）

（5）Na与H2反应可生成NaH，NaH与H2O反应时，NaH作还原剂。

（　　）

（6）用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化。

（　　）

（7）（2015·全国Ⅱ卷）将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液，立即产生气泡。

（　　）

（8）利用加热法可以除去Na2CO3固体中的NaHCO3。

（　　）

（9）Na2CO3溶液呈碱性的原因是CO

＋H2O

HCO

＋OH－。

（　　）

（10）（2015·全国Ⅱ卷，改编）1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中CO

、HCO

和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。

（　　）

（11）碳酸氢钠受热分解实验如图所示。

（　　）

【提示】　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）√　（5）√　（6）×　（7）×　（8）√　（9）√　（10）√　（11）×

[高考命题点突破]

命题点1　Na2CO3与NaHCO3鉴别

1．现有两瓶失去标签的同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液，请提出简便的鉴别方法，其中不合理的是（　　）

①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3

②取同量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3

③取同量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3

④取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3

⑤取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3

⑥取同量的溶液于两支试管中，滴加Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3

A．①②　　B．③⑥

C．④⑤D．②⑤

B　[①Na2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈碱性，同温度相同物质的量浓度的两溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO3，前者溶液中c（OH－）大，pH大，正确；②因Na2CO3溶液中c（OH－）大，分别滴加酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3溶液，正确；③取同量的溶液于两支试管中，加热，均没有气体生成，错误；④同浓度的两溶液中，分别逐滴加入稀盐酸，NaHCO3开始就有气体放出，正确；⑤向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，正确；⑥二者均与Ba（OH）2溶液反应，生成白色沉淀，不能鉴别二者，错误。

]

2．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，能够达到实验目的的是________（填装置序号）。

（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验装置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________（填字母）。

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中装入的固体是________________（填化学式）。

【解析】　

（1）图Ⅰ，加盐酸后均生成CO2，澄清石灰水均变浑浊；图Ⅱ根据气球变化的快慢可鉴别。

（2）根据NaHCO3的不稳定性鉴别。

（3）根据NaHCO3不稳定，Na2CO3稳定，为了使实验现象更明显，将Na2CO3放于A管。

【答案】　

（1）Ⅱ　

（2）2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O　D　（3）NaHCO3

命题点2　碳酸的钠盐样品中纯度的测定实验

3．制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。

（1）方案一：

用下图所示方法和步骤进行实验：

①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。

②该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________。

（2）方案二：

用下图所示装置，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”）。

（3）方案三：

利用下图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）。

实验步骤如下：

a．按图连接装置，并检查气密性；

b．准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4g；

c．准确称得6g纯碱样品放入容器Ⅱ中；

d．打开分液漏斗Ⅰ的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；

e．打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6g。

①若d、e两步的实验操作太快，则会导致测定结果________（填“偏大”或“偏小”）。

②装置A中试剂X应选用________。

③E装置的作用是_______________________________________________。

④根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为________（结果保留小数点后一位）。

【解析】　

（1）①生成沉淀A，故操作Ⅰ需要涉及过滤操作。

要知道固体的质量需要称重；②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为

×100%。

（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。

（3）①反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收；快速鼓入空气，也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收，则测得的CO2质量偏小，测定结果偏小；②鼓入空气，可把残留在装置B、C中的CO2赶出由D中碱石灰吸收，因为空气中含有CO2，因此应把鼓入空气中的

CO2吸收处理，所以装置A应放入NaOH溶液；③如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的H2O和CO2会对测定结果带来影响，所以装置E的作用是防止空气中H2O和CO2进入装置D中；④反应中放出CO2气体的质量＝85.6g－83.4g＝2.2g，设消耗碳酸钠的质量为x，

Na2CO3～CO2

106　　　44

x　　　2.2g

解得x＝5.3g

纯碱样品中Na2CO3的质量分数＝

×100%≈88.3%。

【答案】　

（1）①过滤　称量

②

×100%

（2）①液面上升　②体积　

（3）①偏小　②NaOH溶液　③防止空气中CO2和水蒸气进入D中　④88.3%

气体法

发生反应Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的纯度

沉淀法

发生反应Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl，依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的纯度

　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

C　[取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；C项，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，由于逸出气体中含有H2O（g），故无法求解，C错误；D项，由于二者都能与Ba（OH）2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。

]

命题点3　新型钠的化合物的性质迁移应用

4．（2018·大连高三测试）过氧化钠和氢化钠（NaH），广泛应用于工业生产。

【导学号：

91720096】

（1）氢化钠（NaH）中氢元素的化合价为________。

（2）NaH能与水剧烈反应：

NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，该反应中的氧化剂是________，氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。

（3）在高温下氢化钠（NaH）可将四氯化钛（TiCl4）还原成金属钛，该反应的化学方程式为________________________________________________________

_______________________