全国通用版版高考化学大一轮复习第8讲钠及其重要化合物优选学案.docx

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全国通用版版高考化学大一轮复习第8讲钠及其重要化合物优选学案

第8讲　钠及其重要化合物

考纲要求

考情分析

命题趋势

1.掌握钠的主要性质及其应用。

2.掌握钠的重要化合物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。

2017，江苏卷，3T

2017，海南卷，14T

2016，全国卷甲，12T

2016，全国卷乙，28T

2016，全国卷丙，27T

2016，北京卷，28T

本部分以钠及其化合物的知识为载体，考查对化学基本概念、基本理论的掌握。

钠及其化合物与生产、生活的联系较多，都是高考联系实际命题的优良素材。

预计2019年高考中，有关Na和Na2O2的性质、Na2CO3与NaHCO3间的转化的命题趋势较大。

复习备考时注意Na和Na2O2的性质、Na2CO3与NaHCO3间的转化。

分值：

2～3分

考点一　钠的性质及应用

1．钠的物理性质

颜色

熔点

硬度

密度

导电导热性

银白色

！

低####

小，可用小刀切割

比水的！

！

__小__####，比煤油的！

！

大####

良好

2．钠的化学性质

从原子结构认识钠的化学性质：

（1）主要化学性质

钠

（2）钠与水（含酚酞）反应的实验现象及解释

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！

！

__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。

金属钠具有强的！

！

__还原性__####，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4

4NaCl＋Ti。

钠的性质的巧记口诀

银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。

（1）钠与CuSO4溶液反应：

2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。

（　×　）

（2）金属钠着火时，用细沙覆盖灭火。

（　√　）

（3）一定条件下，2.3gNa完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA。

（　√　）

（4）工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气。

（　×　）

（5）用金属钠在高温下还原TiCl4制取金属钛。

（　√　）

2．取一小块金属Na，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是（　C　）

①金属先熔化　②在空气中燃烧，放出黄色火花　③燃烧后得白色固体　④燃烧时火焰为黄色　⑤燃烧后生成淡黄色固体物质

A．②⑤　　B．①②③　　　　

C．①④⑤　　D．④⑤

3．在研究金属钠与水反应的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（　C　）

A．将一小块Na投入水中，钠浮于水面，说明钠的密度比水小

B．将一小块Na投入滴有酚酞的水中，溶液变红，说明反应生成了碱

C．将一小块Na投入CuSO4溶液中，生成蓝色沉淀，说明Na没有Cu活泼

D．点燃Na与肥皂水反应产生的气泡，有尖锐爆鸣声，说明有H2生成

（1）钠由于其性质特别活泼，在危险化学品分类中属遇湿易燃物品，易与水剧烈反应且产生氢气，因此钠着火时，应用沙土盖灭，而不能使用一般性的灭火器灭火。

（2）钠与硫酸铜反应时，由于CuSO4溶液中的Cu2＋被H2O分子包裹住了，所以Na与H2O先反应生成NaOH和H2，之后NaOH再与CuSO4反应。

　钠的化学性质

1．钠露置于空气中的变化过程

Na2O

NaOH

Na2CO3·10H2O

Na2CO3

变暗　白色固体　表面潮解　　　白色晶体　　　白色粉末

2．钠与水、醇和酸反应的实质

钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H＋发生置换反应，反应速率的大小取决于H＋浓度的大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：

酸>水>醇。

3．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板

（1）钠投入到饱和NaCl溶液中，有H2放出，同时溶液变浑浊，因为水减少，NaCl析出。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

（2）钠投入到CuSO4溶液中，有H2放出，产生蓝色沉淀。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2NaOH＋CuSO4===Cu（OH）2↓＋Na2SO4

（3）钠投入到铵盐（如NH4Cl）溶液中，有H2和NH3逸出。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

NH4Cl＋NaOH△,NaCl＋NH3↑＋H2O

[例1]有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。

实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）。

仔细观察，回答下列问题：

（1）如何从试剂瓶中取用金属钠？

剩余的Na能否放回原试剂瓶？

！

__用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶，不要随意丢弃__####。

（2）有关钠反应的现象是！

！

__有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解__####。

（3）大试管的溶液中出现的现象：

！

__下层溶液出现白色絮状沉淀__####。

（4）装置中液面的变化：

大试管内！

！

__下降__####；长颈漏斗内！

！

__上升__####。

（5）写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：

！

__2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑__####。

[例1]类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中，错误的是（　　）

①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成对应碱和H2

②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中

③化合物NaCl的焰色为黄色；Na2CO3的焰色也为黄色

④密度为1.1g·cm－3与密度为1.2g·cm－3的NaCl溶液等体积混合，所得NaCl溶液的密度介于1.1g·cm－3与1.2g·cm－3之间；Na－K合金的熔点应介于Na和K熔点之间

A．①②　　　　　　　　B．①④

C．①②③④　　D．①②④

[答题送检]来自阅卷名师报告

错误

致错原因

扣分

不知道合金的熔点低于成分金属熔点的性质

－3

焰色反应是部分金属元素的物理性质，含有相同的金属元素，其焰色相同

－3

[解析]①钠是活泼金属元素，能和水反应，但不能说明所有的金属都和水反应，错误；②金属铝在空气中容易形成一层致密的氧化膜，阻止内部铝继续和氧气反应，所以铝能在空气中稳定存在，错误；③含有钠元素的物质焰色反应均为黄色，正确；④两种溶液混合后密度介于二者之间，而合金的熔点低于各成分金属的熔点，错误。

[答案]D

1．下列说法错误的是（　C　）

A．将金属钠投入冷水中，钠熔为小球，说明钠与水的反应为放热反应且钠的熔点低

B．铝箔在空气中受热熔化，并不滴落，说明铝与氧气反应生成的氧化物的熔点很高

C．硅在电子工业中是最重要的半导体材料，广泛用于光导纤维

D．K＋、Na＋、Br－、AlO

在pH＝12的溶液中能大量共存

解析A项，钠投入冷水中，钠熔化为小球，说明反应放热，且钠的熔点低；B项，铝箔在空气中受热熔化但不滴落，说明生成的氧化物的熔点比铝的熔点高；C项，二氧化硅广泛用于制作光导纤维；D项，pH＝12的溶液为碱性溶液，四种离子能大量共存。

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。

（1）（2016·浙江卷）钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火。

（　√　）

（2）Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行。

（　√　）

（3）23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子。

（　×　）

2．

（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为！

！

__2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑__####。

（2）Na的原子结构示意图为！

！

__####，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为！

！

__####。

考点二　钠的重要化合物

1．Na2O与Na2O2的比较

名称

氧化钠

过氧化钠

化学式

！

__Na2O__####

！

__Na2O2__####

氧元素化合价

！

__－2__####

！

__－1__####

电子式

！

####

！

####

阴阳离子个数比

！

__1∶2__####

！

__1∶2__####

化合物类型

！

__离子化合物__####

！

__离子化合物__####

所属类别

！

__碱性氧化物__####

！

__过氧化物__####

颜色状态

！

__白色固体__####

！

__淡黄色固体__####

生成条件

！

__常温__####

！

__加热__####

化学性质

与H2O

！

__Na2O＋H2O===2NaOH__####

！

__2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑__####

与CO2

！

__Na2O＋CO2===Na2CO3__####

！

__2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2__####

与盐酸

！

__Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O__####

！

__2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O__####

用途

可制烧碱

漂白、杀菌、消毒、供氧剂

2．Na2CO3与NaHCO3的比较

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

！

__白色固体__####

！

__白色细小晶体__####

溶解性

Na2CO3！

！

__>__####NaHCO3

热稳定性

！

__稳定__####

！

__不稳定__####

水解性

！

__程度大__####

！

__程度小__####

与盐酸反应

！

__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑####

！

__NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑####

与NaOH反应

！

__不反应__####

！

__NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O####

与Ca（OH）2反应

！

__Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH####

！

__2NaHCO3＋Ca（OH）2===Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O__####

与CaCl2反应

！

__Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl####

！

__不反应__####

与CO2反应

！

Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3__####

！

__不反应__####

相互转化

Na2CO3

NaHCO3

主要用途

玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业

发酵粉、医疗上中和胃酸过多

（1）过氧化钠的强氧化性

①从化合价的角度分析

Na2

Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。

②强氧化性的具体表现

试剂

反应原理

现象

FeCl2溶液

4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8NaCl

红褐色沉淀和无色气泡

Na2SO3溶液

Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH

无明显现象

氢硫酸

Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH

溶液变浑浊

二氧化硫

Na2O2＋SO2===Na2SO4

固体由淡黄色变为白色

酚酞溶液

与水反应生成NaOH，Na2O2有强氧化性

先变红后褪色

品红溶液

Na2O2有强氧化性

红色褪去

（2）Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂

①鉴别

②除杂

混合物

除杂方法及试剂

Na2CO3固体（NaHCO3）

加热

NaHCO3溶液（Na2CO3）

通入足量CO2气体

Na2CO3溶液（NaHCO3）

加入适量NaOH溶液

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。

（1）过氧化钠中阴阳离子个数比为1∶1。

（　×　）

（2）氧化钠与过氧化钠都属于碱性氧化物。

（　×　）

（3）Na2O与Na2O2都是离子化合物，都只存在离子键。

（　×　）

（4）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。

（　√　）

（5）相同温度下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度。

（　×　）

（6）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。

（　×　）

2．（2018·大连调研）过氧化钠具有强氧化性。

下列说法不正确的是（　C　）

A．过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠

B．1mol过氧化钠中阴离子数目约为6.02×1023

C．Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂

D．将等物质的量的Na2O和Na2O2分别溶于等质量的足量水中，所得溶液的质量相等

解析A项，Na2O2＋SO2===Na2SO4，正确；B项，过氧化钠的电子式为

，1mol过氧化钠中阴离子数目为NA，正确；C项，Na2O2与CO2反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，错误；D项，将等物质的量的Na2O和Na2O2分别溶于等质量的足量水中，均得到NaOH溶液，所得溶液质量相同，浓度相同，正确。

3．（2018·安徽六校联考）现有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3饱和溶液，下列鉴别方法不合理的是（　B　）

①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3；②取同体积的溶液于两支试管中，滴入酚酞试液，红色较深的是Na2CO3；③取同体积的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3；④取同体积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取同体积的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3；⑥取同体积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．④⑤　　D．②⑤

解析NaHCO3在溶液中受热不分解，③错误；取同体积的溶液于两支试管中，滴加Ba（OH）2溶液，两支试管中均有白色沉淀产生，⑥错误。

一　Na2O2与H2O、CO2反应的四种关系

1．物质的量的关系

无论是CO2或H2O（g）的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O（g）与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。

2．先后顺序关系

由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与一定量的H2O（g）和CO2的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O（g）反应。

3．转移电子关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2，转移2mol电子。

如：

。

4．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H2O（g）]通入足量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。

中学阶段符合这一关系的常见的物质有：

（1）无机化合物：

H2、CO及H2和CO的混合气体。

（2）有机化合物：

CH3OH（甲醇）、HCHO（甲醛）、CH3COOH（乙酸）、HCOOCH3（甲酸甲酯）、C6H12O6（葡萄糖）等。

[例1]（2018·河南安阳）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（　A　）

A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3

C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3

解析本题涉及的反应有：

2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2

2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑

在CO2和H2O与Na2O2反应时，如果H2O先反应生成NaOH，则NaOH又会与CO2反应生成H2O，所以实际上是CO2先反应。

2molNaHCO3分解产生的1molCO2恰好与1molNa2O2反应，无Na2O2与水反应，所以残留固体只有Na2CO3。

二　差量法、数轴法、图像法等在Na2CO3、NaHCO3有关反应计算中的运用

1．差量法在NaHCO3分解计算中的应用

例如：

2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O　Δm（固）

2×84g106g44g18g62g

其固体差量可用下列两种方法得出：

（2NaHCO3－Na2CO3）或（CO2＋H2O），

（2×84g－106g）或（44g＋18g）。

NaHCO3固体受热易分解，而NaHCO3溶液受热不易分解。

2．CO2与NaOH溶液反应产物的确定和有关计算

（1）确定产物的方法

①数轴法

②极值法

若给出CO2和NaOH反应后产物的质量，可用极值法。

依据CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2＋NaOH===NaHCO3确定产物。

（2）计算方法——守恒法

若通过判断生成物中同时含有Na2CO3和NaHCO3，可设Na2CO3、NaHCO3的物质的量，利用C、Na原子守恒列方程组求解。

3．Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像的归纳总结

（1）向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。

（2）向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。

（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示（设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1∶1，其他比例时的图像略）。

（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示（设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1∶1，其他比例时的图像略）。

[例2]向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100mL。

（1）在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶质的组成可能是：

①！

！

__NaOH、Na2CO3__####；②！

！

__Na2CO3__####；③！

！

__Na2CO3、NaHCO3__####；④！

！

__NaHCO3__####。

（2）在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的盐酸，产生的CO2的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示：

①A曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是！

！

__112__####mL（标准状况）。

②B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的化学式为！

！

__NaOH、Na2CO3__####。

③原NaOH溶液的物质的量浓度为！

！

__0.150_mol·L－1__####。

解析

（2）分析图中曲线和各个量的关系，A中先加入的25mL盐酸，含有的氢离子的物质的量为0.1mol·L－1×0.025L＝0.0025mol，此时发生的反应为CO

＋H＋===HCO

，所以可知溶液中含有的CO

的物质的量为0.0025mol，后加的50mL盐酸和HCO

反应生成CO2。

因为后加的氢离子的物质的量为0.1mol·L－1×0.050L＝0.005mol，所以CO2的体积为0.005mol×22.4L·mol－1×1000mL·L－1＝112mL。

在B中先加入的60mL盐酸都没有气体生成，又加入15mL盐酸，CO2完全放出，也就是说n（HCO

）＝0.1mol·L－1×0.015L＝0.0015mol，则原溶液中只有0.0015molCO

，含有0.006mol－0.0015mol＝0.0045mol的OH－，即原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3。

根据钠原子守恒，可计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。

[例1]（2018·徐州调研）（双选）有两份组成及质量都相等的Na2O2和Na2CO3的混合物，向第一份中加入足量的稀硫酸，放出的气体共4.48L。

将此气体通入第二份混合物，充分反应后，气体体积变为4.032L（均为标准状况下体积）。

则原混合物中Na2O2和Na2CO3的物质的量之比为（　　）

A．2：

9　　B．3：

C．2：

1　　D．8：

[答题送检]来自阅卷名师报告

错误

致错原因

扣分

B/C

4.48L，将4.48LO2和CO2的混合气体通入到Na2O2和Na2CO3的混合物中，导致错误的原因可能有两个：

一是混合气体中的CO2是与Na2O2反应还是Na2CO3反应，判断不清；二是反应时反应物是过量还是少量

－4

[解析]设每份混合物中含有xmolNa2O2、ymolNa2CO3，则加入稀硫酸产生的是O2和CO2的混合气体，即0.5x＋y＝

＝0.2，而生成的CO2可与Na2O2反应：

2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2。

（1）若CO2过量，则x－0.5x＝

＝0.02，即x＝0.04，所以y＝0.18，则x：

y＝2：

9；

（2）若Na2O2过量，则y－0.5y＝

＝0.02，即y＝0.04，所以x＝0.32，所以x：

y＝8：

1。

[答案]AD

1．（双选）过氧化钠可作为氧气的来源。

常温常压下二氧化碳与过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（　AC　）

选项

二氧化碳

碳酸钠

转移的电子

1mol

22.4L

1mol

106g

1mol

106g

2NA

解析2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　　　　Δm　转移电子

　2mol　　2mol　　56g　2mol

1mol　　1mol　　28g　1mol

由上述关系，不难得出A、C两项正确。

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。

（1）（2017·江苏卷）Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具的供氧剂。

（　√　）

（2）在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解。

（　×　）

（3）标准状况下，5.6LCO2与足量Na2

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