高考化学一轮总复习考点扫描专题06钠及其化合物学案.docx
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高考化学一轮总复习考点扫描专题06钠及其化合物学案
专题06钠及其化合物
【复习目标】
1．了解金属钠的物理性质，了解钠的化学性质及其应用。
2.从原子的核外电子排布，理解碱金属族元素（单质、化合物）的相似性和递变性。
3.了解Na2CO3和NaHCO3的性质、转化及制法。
4.以Na2O2为例，了解过氧化物的性质。
【考情分析】钠及其重要化合物与日常生活、工农业生产、科学技术等方面也有较多联系，如钠是人体维持体液平衡必不可少的元素；贵重金属的冶炼；从纯碱联系侯氏制碱法；苏打、小苏打、食盐和Na2O2在日常生活中的应用等都是今后高考联系实际命题的好素材。
高考题多以钠及其重要化合物知识为载体并结合其他元素及化合物知识，对化学基本概念、基本理论和考生的能力进行考查，常见题型有选择题、实验题、化学工艺流程题，常常会涉及到简答和混合物的计算等。
【考点过关】
考点一金属钠
原子结构
钠原子最外层只有1个电子，极易失去最外层1个电子，形成8电子稳定结构的钠离子
物理性质
质软，硬度小
钠的质地柔软，可以用小刀切割；钠通常保存在煤油或石蜡油中；钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶
银白色，有金属光泽
ρ（H2O）>ρ（Na）>ρ（煤油）
熔点低，低于100℃
可导电、导热
化学性质
与O2反应
空气中缓慢氧化生成氧化钠
4Na+O2=2Na2O（白色固体）
空气中加热或点燃生成过氧化钠
2Na+O2
Na2O2（淡黄色粉末）
与Cl2反应
2Na＋Cl2
2NaCl
与S反应
2Na＋S
Na2S
与H2O反应
钠浮在水面上，立刻熔成一个闪亮的小球，在水面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，最后完全消失，滴入酚酞试液溶液由无色变为红色
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠与酸溶液（非氧化性酸）反应时，首先发生钠与酸的置换反应，然后发生钠与水的置换反应
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
钠与盐溶液反应时，首先发生钠与水的反应，生成NaOH和H2；然后发生NaOH溶液与盐溶液的反应。
如钠与硫酸铜溶液的反应:
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu（OH）2↓＋H2↑
保存
钠很容易跟空气中的氧气和水起反应，因此在实验室中，通常将钠保存在煤油里，由于ρ（Na）>ρ（煤油），钠沉在煤油下面，将钠与氧气和水隔绝。
大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封
用途
钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯
其他
钠、钾失火可用沙土、抹布扑灭或盖灭。
不能用水灭火，因为它们与水反应剧烈，且产生易燃气体H2，易导致爆炸发生；也不能用CO2灭火，因为Na、K有还原性，能夺去CO2中的氧继续燃烧
【考点演练】下列说法正确的是。
①金属钠着火，可用水扑灭
②钠是最活泼的金属
③用瓷坩埚灼烧Na、Na2O、NaOH等
④电解饱和食盐水可以制得金属钠
⑤钠投入硫酸铜溶液中，先与水反应，不能置换出铜
⑥将一小块钠放在石棉网上，用酒精灯加热后，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成氧化钠
⑦比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
⑧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
⑨23g钠与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子
⑩将钠投入水中，产生气体，其化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
答案：
⑤⑦⑧⑩
考点二氧化钠与过氧化钠
比较内容
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
氧的化合价
—2价
—1价（过氧离子O22—）
电子式
稳定性
较不稳定
较稳定
生成条件
通过钠的常温氧化生成
通过钠的燃烧生成
物质类别
碱性氧化物
过氧化物（不是碱性氧化物）
与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
用途
用于少量Na2O2制取
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
密封保存
密封保存
【考点演练】下列说法正确的是。
①过氧化钠与水反应时，生成0.1molO2转移的电子数为0.2NA
②Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂
③在含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、NH
的溶液中加入足量的Na2O2固体，再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数目几乎没有改变的是Fe3＋
④向CuSO4溶液中加入Na2O2的离子方程式为2Na2O2＋2Cu2＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu（OH）2↓＋O2↑
⑤过氧化钠的电子式：
⑥1molNa2O2固体中含离子总数为4NA
⑦CO2通过Na2O2粉末后固体质量增重
⑧Na2O、Na2O2均能与盐酸反应，生成NaCl，二者都是碱性氧化物
⑨Na2O2在空气中易变质，需要密封保存，Na2O性质稳定，不必密封保存
⑩将Na2O2放入氢氧化钠溶液中，不发生反应，无明显现象
答案：
①④⑦
考点三碳酸钠与碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
Na2CO3·10H2O
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
—
小苏打
溶解性
易溶于水
易溶于水（溶解度较Na2CO3小）
色态
白色粉末
无色晶体
细小白色晶体
热稳定性
稳定
易失水、风化
受热易分解2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
H+
CO32－+2H+=CO2↑+H2O较快，分步进行
HCO3－+H+=CO2↑+H2O剧烈
NaOH
不反应
HCO3－+OH—=CO32－+H2O
石灰水
CO32－+Ca2+=CaCO3↓
石灰水足量：
HCO3－+Ca2++OH－=CaCO3↓+H2O
石灰水不足：
2HCO3－+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32－
BaCl2
CO32－+Ba2+=BaCO3↓
不反应（若再加NaOH，则有沉淀）
CO2
NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
用途
用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤
发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多
转化
【考点演练】下列说法正确的是。
①用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
②装置
用于干燥NaHCO3
③将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠混合溶液，立即产生气泡
④用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应
⑤1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO3－和CO32－离子数之和为0.1NA
⑥碳酸氢钠受热分解实验装置如下：
⑦NaHCO3溶液中加足量Ba（OH）2溶液的离子方程式：
HCO
＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
⑧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
⑨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
⑩向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出
答案：
⑦⑧⑩
考点四碱金属元素
原子结构
元素性质
单质性质
化合物性质
相似性
最外层均1个电子
均为活泼金属元素，最高正价均为+1价
均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点
氢氧化物都是强碱
递变性
核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大
失电子能力依次增强，金属性依次增强
还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小
氢氧化物的碱性依次增强
特殊性
碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小；碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中；碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂；一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大（但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小）；试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶；锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2
【考点演练】下列说法正确的是。
①碱金属的单质都能在空气中稳定存在
②碳酸钾溶液的pH＜7
③用电解铯盐溶液的方法制金属铯
④随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
⑤碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、N2等发生反应
⑥Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O
⑦无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
⑧碱金属钫的氢氧化物的化学式为FrOH，FrOH是一种极强的碱
⑨灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
⑩氢化铷与水反应可放出氢气，氢化铷与水反应时水是还原剂
答案：
⑥⑧
【过关练习】
1.（乌鲁木齐2017届诊断考试）按如图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
2.（海淀2017届一模）如表所示，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
向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ错，无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对，Ⅱ对，有
D
过氧化钠可为航天员供氧
Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2
Ⅰ对，Ⅱ对，有
解析：
A项中陈述Ⅰ错误，治疗胃酸过多可用Al（OH）3而不是Na2CO3；B项中陈述Ⅰ错误，酚酞在Na2O2的水溶液中最终呈无色；C项，陈述Ⅰ与Ⅱ之间无因果关系。
答案：
D
3.（重庆名校2017届联考）下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述中正确的是（ ）
A．单质的密度均小于1g/cm3
B．原子半径随核电荷数的增加而增大
C．碱金属单质在反应中既能得到电子也能失去电子
D．从Li到Cs，碱金属元素单质的密度越来越大，熔、沸点越来越高
解析：
A项，单质Rb和Cs的密度大于1g/cm3，错误；B项，碱金属元素的原子半径由上到下依次增大，正确；C项，碱金属元素都是金属元素，单质在反应中不能得到电子，只能失去电子，错误；D项，K的密度反常，小于Na的密度，从上到下，碱金属元素单质的熔、沸点逐渐降低，错误。
答案：
B
4.（衡水2017届模拟）下列实验操作正确的是（ ）
选项
实验
操作
A
观察钠与水反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
C
证明Na2O2与CO2是放热反应
Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应
D
检验Na2CO3与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色
解析：
应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水，A错误；向NaHCO3与Na2CO3溶液中分别滴加澄清石灰水，都有白色沉淀产生，B错误；Na2O2与CO2反应生成氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，能证明是放热反应，C正确；观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃，D错误。
答案：
C
5.（张家口2017届调考）工业上制备过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）的一种流程如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．可以用MnO2作稳定剂
B．“结晶”时，加入NaCl的主要作用是增大产品的产率
C．“分离”所用的主要玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
D．2Na2CO3·3H2O2受热分解属于氧化还原反应
6.（太原2017届质量检测）向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积（V）的关系如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．a点时溶液中存在c（Na＋）＝c（HCO
）＋c（CO
）＋c（H2CO3）
B．0～a段溶液中水电离出的OH－浓度先增大后减小
C．a＝0.2
D．ab段发生反应的离子方程式为CO
＋2H＋===H2O＋CO2↑
解析：
对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液，当滴加盐酸时，先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应，再发生碳酸钠与盐酸的反应生成碳酸氢钠和氯化钠，最后发生碳酸氢钠与盐酸反应才有二氧化碳气体生成。
a点时溶液中存在氯化钠，碳酸氢钠，根据物料守恒，c（Na＋）＝c（HCO
）＋c（CO
）＋c（H2CO3）＋c（Cl－），故A错误；0～a段溶液中先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应，溶液中氢氧化钠逐渐减少，水的电离程度逐渐增大，再发生碳酸钠与盐酸的反应生成碳酸氢钠和氯化钠，碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠，水的电离程度又逐渐减小，因此水电离出的OH－浓度先增大后减小，故B正确；根据碳元素守恒，混合物中，碳酸钠的物质的量是0.01mol，所以两步反应：
HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，分别消耗的盐酸的量是0.01mol，0.1mol·L－1盐酸的体积分别是0.1L，所以a＝0.3，故C错误；ab段发生反应为：
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，反应的离子方程式为：
HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑，故D错误。
答案：
B
7.（厦门2017届质量检测）实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。
称取1.59g样品，溶于水配成250.00mL溶液，取出25.00mL该溶液用0.1mol·L－1盐酸进行滴定，得到如下曲线。
以下说法或操作正确的是（ ）
A．第一个计量点之前发生反应的离子方程式：
HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑
B．第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl－、HCO
C．此样品中n（NaHCO3）＝（28.1－2×11.9）×10－3mol
D．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量，将会得到1个计量点
8.（乌鲁木齐2017届检测）Na2CO3是一种重要的化学物质，某学生拟在实验室中制备并分析Na2CO3的纯度。
实验一 Na2CO3制备：
用50mLNaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3，为防止通入的CO2过量而生成NaHCO3，他设计了如下步骤：
（ⅰ）用25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；（ⅱ）小心煮沸溶液1～2min；（ⅲ）在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合。
（1）按他的设计，第（ⅰ）步实验装置如图甲所示：
①装置A使用的试剂是__________________。
②装置B使用的试剂是____________，作用是______________________________。
③有人认为实验步骤（ⅱ）（ⅲ）的顺序可对调，即先混合，再煮沸，你认为是否合理_____（填“是”或“否”），理由是____________________________________________。
实验二 Na2CO3纯度的分析：
实验装置如图乙所示，装置B中盛有10.0g的Na2CO3样品[假设杂质不参加反应，原容器中CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全。
实验室可供选择的试剂和药品还有Zn粒、浓H2SO4、CaCO3（s）、蒸馏水]。
（2）装置A锥形瓶内盛有________，装置A的作用是_________________________；装置B分液漏斗中装有________。
（3）若无装置C，实验结果将________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
装置E的作用是________________________________________________________________________。
（4）若实验后，装置D的质量增加3.96g，则该Na2CO3样品的纯度为________。
答案：
（1）①石灰石和稀盐酸 ②饱和NaHCO3溶液 吸收CO2气体中的HCl③否 若不先驱出溶液中溶解的CO2气体，步骤（ⅲ）加入的NaOH将有一部分与CO2反应，得到的Na2CO3不纯
（2）Zn粒 装置A中生成的H2推动装置B中的CO2气体，使装置B中的CO2气体全部被装置D中的碱石灰吸收 稀硫酸（3）偏高 防止空气中的水蒸气、CO2等气体进入装置D中，使装置D中碱石灰的质量增加（4）95.4%
9.（河南省六市2017届高三下学期第一次联考）过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。
某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：
已知主反应：
∆H＜0
副反应：
50℃时
开始分解
请回答下列问题：
（1）步骤①的关键是_____________，其原因是______________________。
（2）在滤液X中加入适量NaCl固体的目的是________________________。
（3）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是_______________________。
（4）下列物质中，会引起过碳酸钠失效的有____________。
A.NaHCO3B.Na2SO3C.Na2SiO3D.HCl
（5）过碳酸钠的产品中往往含有少量碳酸钠，可用重量法测定过碳酸钠的质量分数；其操作步骤：
取样品溶液→加入BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称重。
需直接测定的物理量有：
样品的质量m1g，沉淀的质量m2g，则产品中过碳酸钠质量分数的表达式为：
______。
=
mol，m（2Na2CO3·3H2O2）=n（2Na2CO3·3H2O2）
314g/mol=
g，产品中过碳酸钠的质量分数为
。
答案：
（1）控制反应温度不能超过50℃制备过碳酸钠是放热反应，防止H2O2和过碳酸钠分解
（2）增大钠离子浓度，有利于过碳酸钠的析出，提高产率，减少损失（3）减少过碳酸钠的溶解损失，并带走水分利于干燥（4）BD（5）
10.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1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______。
Ⅱ.测量气体体积法:
利用图2装置，测定反应生成气体的体积。
（3）组装好仪器后，首先进行的操作为________。
（4）导管g的作用为________。
（5）为了减小实验误差，B、C中最好用________溶液代替水。
（6）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__________________。
（7）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）。
碳能溶于水，但难溶于饱和碳酸氢钠溶液，从而减少误差，所以可以用饱和碳酸氢钠代替水。
（6）读数时，B、C两管液面相平、视线与液面最低处相平，否则易产生误差，导致计算结果有误差。
（7）根据碳原子守恒，1mol碳原子对应1mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为
mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为
mol。
答案：
（1）坩埚
（2）加热前，仪器a和样品的总质量 加热冷却后，仪器a和残留物的总质量（3）检查装置气密性 （4）平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差 （5）饱和NaHCO3（6）①读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平 ②视线与液面最低处相平（7）
mol
11.硼氢化钠（NaBH4）在有机合成中被称为“万能还原剂”，它的特点是性能稳定，还原时有选择性。
采用NaBO2、SiO2、Na、H2为原料制备NaBH4的流程如图所示。
已知：
NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺（沸点：
33℃）。
（1）NaBH4中含有的化学键类型为________。
（2）钠通常保存在________中；钠与氧气反应生成的两种氧化物分别为____________。
（3）制取NaBH4的化学方程式为________________。
在该反应加料之前，需要将反应容器加热至100℃以上并通入氩气，通入氩气的目的是________。
（4）物质X的化学式为________；以上流程中可以循环使用的物质是________。
答案：
（1）离子键、共价键
（2）煤油 Na2O、Na2O2（或氧化钠、过氧化钠）（3）NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2
NaBH4＋2Na2SiO3 排出反应器中的水蒸气和空气（4）Na2SiO3 异丙胺
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