届一轮复习人教版 钠镁及其化合物 学案浙江专用.docx
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届一轮复习人教版钠镁及其化合物学案浙江专用
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.钠的物理性质及用途
a
a
2.钠的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)
b
c
3.钠的生产原理
a
b
4.过氧化钠的主要性质
c
考点一 钠及其氧化物
1.钠的物理性质
颜色:
银白色,有金属光泽;
密度:
ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);
熔点:
低于100℃;
硬度:
质地柔软,可以用小刀切割。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:
2Na+Cl2
2NaCl。
(2)与水反应
①离子方程式:
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式:
2Na+2H+===2Na++H2↑。
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,通常保存在石蜡油或煤油中。
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
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl4
4NaCl+Ti。
5.焰色反应
定义
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,这在化学上叫作焰色反应,属于元素的物理性质
实验步骤
火焰颜色
Na:
黄色,K:
紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃)
6.Na2O2的主要性质(加试)
(1)Na2O2是一种淡黄色的固体,它不是碱性氧化物。
(2)Na2O2与CO2、H2O的反应:
①CO2 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;
②H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2。
(3)Na2O2强氧化性的五个表现
(4)Na2O2的主要用途:
漂白剂、清洁剂、供氧剂。
正误辨析
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)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(√)
(2)将钠块放入水中,产生气体的方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(√)
(3)钠与CuSO4溶液的反应:
2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+(×)
(4)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+(×)
(5)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA(×)
(6)Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是还原剂又是氧化剂(√)
(7)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH(×)
(8)7.8gNa2O2与足量的CO2反应,转移电子的个数为0.2NA(×)
题组一 钠的性质
1.向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L-1盐酸、100mL0.01mol·L-1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。
下列有关说法正确的是( )
A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中反应最剧烈
C.三个烧杯反应后,溶质的物质的量浓度相同
D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
答案 D
解析 钠与盐酸反应时钠先与H+反应,离子方程式表示为2Na+2H+===2Na++H2↑,A、B项错误;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH,Z烧杯中生成NaOH,C项错误;因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完,故生成H2的量相同,D项正确。
2.(2016·台州中学高一期末)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是___________________________________________________________________。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
答案 ①④⑤⑦
解析 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;④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产生沉淀;⑤中Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O;⑥中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑦中水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。
1.钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
2.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
3.钠与氧气反应的产物与氧气量多少无关,只与反应条件有关,常温生成Na2O,燃烧生成Na2O2。
4.钠与氧气反应时,转移电子数与参加反应的钠量的多少有关,与反应产物无关。
题组二 Na2O2的性质(加试)
3.下列有关Na2O2的说法不正确的是( )
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粉末投入含有酚酞的溶液中,溶液会先变红后褪色
答案 B
解析 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与水反应生成NaOH使酚酞变红,同时Na2O2具有强氧化性,红色慢慢消失,同时也体现了Na2O2的氧化性、漂白性。
4.(2016·杭州学军中学高一检测)某溶液中含有HCO
、SO
、CO
、CH3COO-4种阴离子。
向其中加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)( )
A.CH3COO-B.SO
C.CO
D.HCO
答案 A
解析 Na2O2与水反应生成NaOH,HCO
+OH-===CO
+H2O,HCO
浓度减小,CO
浓度增大;SO
具有还原性,被Na2O2氧化,浓度减小;CH3COO-浓度几乎不变。
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法
b
c
2.碳酸钠、碳酸氢钠的用途
a
a
1.性质
2.转化
Na2CO3
NaHCO3
正误辨析
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)用试管加热碳酸氢钠固体时,使试管口竖直向上(×)
(2)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,试管内壁均有水珠出现,则说明两种物质均受热分解(×)
(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纯碱溶液(√)
(5)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(√)
(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(×)
题组一 Na2CO3、NaHCO3的比较与鉴别
1.(2016·浙江3月选考模拟)有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述中错误的是( )
A.相同温度下,等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性比较,前者更强
B.常温时溶解度:
Na2CO3>NaHCO3
C.在酒精灯加热的条件下,前者不分解,后者分解
D.都能与烧碱反应,后者反应较慢
答案 D
解析 D项,Na2CO3不能与NaOH反应。
2.下列几种试剂不能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是( )
A.BaCl2溶液B.澄清石灰水
C.稀盐酸D.pH试纸
答案 B
判断类别,用准性质,突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(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)利用阴离子不同
(4)利用溶液的酸碱性不同
题组二 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系
3.(2016·金华3月模拟)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.等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
答案 C
解析 Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
解答此类题目用归“1”法,
A项,假设二者都是1g,则n(NaHCO3)=n(CO2)=
mol,n(Na2CO3)=n(CO2)=
mol,正确;
B项,假设二者均为1mol,则消耗的盐酸:
Na2CO3为2mol,NaHCO3为1mol,正确;
C项,假设二者均为1g,Na2CO3需盐酸为2×
mol=
mol,NaHCO3需盐酸
mol,错误。
4.将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
答案 C
解析 滴加盐酸先发生反应:
OH-+H+===H2O,再发生反应:
CO
+H+===HCO
,最后发生反应:
HCO
+H+===CO2↑+H2O;因n(OH-)=n(CO
)=0.01mol,故加入0.02molHCl后开始有气体生成,故C正确。
用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,第一步:
CO
转化为HCO
,无气体产生;第二步:
HCO
与H+反应产生CO2。
消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如第4题图A所示。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如第4题图B所示。
(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如第4题图C所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)。
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如第4题图D所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
考点三 金属镁的性质和制取
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.镁的物理性质及用途
a
a
2.镁的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)
b
c
3.镁的生产原理
a
b
1.镁的性质
(1)物理性质:
具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、传热和延展性。
(2)化学性质
①与非金属反应
②与CO2反应:
2Mg+CO2
2MgO+C;
③与H2O反应:
Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑;
④与H+反应:
Mg+2H+===Mg2++H2↑。
2.从海水中提取镁的原理与方法
(1)流程
(2)完成上述流程中标序号变化的方程式:
①贝壳煅烧成生石灰
CaCO3
CaO+CO2↑;
②生石灰制成石灰乳
CaO+H2O===Ca(OH)2;
③石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀(写离子方程式)
Ca(OH)2+Mg2+===Mg(OH)2↓+Ca2+;
④氢氧化镁与盐酸反应(写离子方程式)
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O;
⑤电解熔融的氯化镁得到金属镁
MgCl2
Mg+Cl2↑。
1.将燃着的镁条插入下列气体中,镁条不能继续燃烧的是( )
A.O2B.Cl2C.CO2D.Ar
答案 D
2.从海水中提取镁,正确的方法是( )
A.海水
Mg(OH)2
Mg
B.海水
MgCl2溶液―→MgCl2固体
Mg
C.海水
Mg(OH)2
MgO
Mg
D.海水
Mg(OH)2
MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)
Mg
答案 D
3.工业上制取镁粉,是将镁蒸气在某气体中冷却,下列可作冷却剂的是( )
A.CO2B.空气
C.H2OD.H2
答案 D
4.(2016·绍兴一中高二期末)下列有关钠和镁的说法中,不正确的是( )
A.金属镁燃烧后会发出耀眼的白光,因此常用来制造信号弹和焰火
B.金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来
C.金属镁着火,可用二氧化碳灭火
D.电解熔融NaCl可以得到金属钠
答案 C
解析 A项,镁燃烧时发生耀眼的白光,并放出大量的热,可用于制造信号弹,正确;B项,Na的活泼性大于Ti,在熔融状态下,钠能置换出Ti,所以金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来,正确;C项,在点燃条件下,镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C,因此金属镁着火,不能用二氧化碳灭火,错误;D项,Na是活泼金属,工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼,正确。
5.(2016·浙江省名校协作体高三试题)取钠-镁合金7.0g进行如下实验:
(1)写出Mg在CO2中燃烧的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)向溶液1中加过量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)写出合金的化学组成为________________________________________________________________________。
答案
(1)2Mg+CO2
2MgO+C
(2)H++OH-===H2O、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(3)Na2Mg
解析
(1)2Mg+CO2
2MgO+C。
(2)溶液1中含有的溶质为HCl、NaCl、MgCl2,加入过量的NaOH溶液,发生的反应为H++OH-===H2O、Mg2++2OH===Mg(OH)2↓。
(3)设7.0gNa-Mg合金中,Na、Mg的物质的量为x、y,则
23x+24y=7.0 ①
2Na~H2 Mg~H2
x
y y
+y=0.2mol ②
由①②可得x=0.2mol,y=0.1mol即
=
,
故合金的化学组成为Na2Mg。
课时训练
1.(2016·金华外国语学校高一上期中)下列各组物质与其用途的关系不正确的是( )
A.过氧化钠:
供氧剂
B.烧碱:
治疗胃酸过多的一种药剂
C.小苏打:
发酵粉主要成分
D.纯碱:
除去物品上的油污
答案 B
2.(2016·浙江东阳中学高一上月考)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是( )
A.加入适量盐酸
B.加入NaOH溶液
C.加热
D.配成溶液后通入CO2
答案 C
3.(2015·浙江龙湾中学高一上期中)将一小块金属钠投入下列溶液中,既产生气体,又产生白色沉淀的是( )
A.CuSO4溶液B.NH4Cl溶液
C.FeCl3溶液D.MgCl2溶液
答案 D
4.(2015·浙江艾青中学高一上月考)下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法中,不正确的是( )
A.热稳定性:
NaHCO3B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:
NaHCO3C.相同温度时,在水中的溶解性:
NaHCO3D.等物质的量浓度溶液的pH:
NaHCO3答案 B
5.(2015·湖州中学高一上月考)下列物质与Na2CO3溶液不发生化学反应的是( )
A.CO2B.NaOH
C.BaCl2D.稀盐酸
答案 B
6.(2015·衢州市高一期末)下表为某轻质纯碱产品说明书:
化学名:
碳酸钠,俗称苏打
性状:
白色粉末,易溶于水,水溶液呈中性
化学式:
Na2CO3
用途:
重要的基本化工原料之一,在纺织、玻璃、制皂、造纸等领域都有广泛应用
其中不正确的一项是( )
A.化学名B.性状
C.化学式D.用途
答案 B
7.(2016·浙江4月选考,8)下列有关钠及其化合物的说法不正确的是( )
A.电解饱和食盐水可制取金属钠
B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关
C.氧化钠与水反应生成氢氧化钠
D.钠可以从四氯化钛中置换出钛
答案 A
8.(2016·浙江1月学考模拟)下列关于钠及其化合物的说法中,正确的是( )
A.钠是一种银白色金属,其密度比水大
B.钠的硬度很大,无法用小刀切开
C.钠在空气中燃烧得到白色固体Na2O
D.NaHCO3固体受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O
答案 D
9.镁条在二氧化碳中剧烈燃烧,瓶壁有黑点和白色粉末,不能说明( )
A.二氧化碳具有氧化性
B.二氧化碳中含有碳元素
C.二氧化碳是酸性氧化物
D.助燃和不助燃是相对的
答案 C
10.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
答案 B
解析 本题只涉及钠与氧气的反应。
钠在氧气中加热生成过氧化钠,不加热则生成氧化钠,产物中的钠元素都显+1价;钠与氧气反应随温度不同产物不同,等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子,等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多,产物质量大。
11.(2016·宁海3月模拟)下列不属于碱性氧化物的是( )
A.CaOB.CuO
C.Fe2O3D.Na2O2
答案 D
解析 Na2O2是复杂氧化物,Na2O与酸反应生成盐和水,是碱性氧化物,A、B、C三项类似Na2O。
12.将一小块钠投入盛有MgCl2溶液的试管里,不可能观察到的现象是( )
A.熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有白色物质生成
D.溶液变浑浊
答案 C
解析 钠投入MgCl2溶液中,钠先与水反应产生氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与氯化镁发生复分解反应生成难溶物氢氧化镁,使溶液变浑浊。
13.(2016·嘉兴一中高二期末)某学生用Na2CO3和KHCO3组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等且不考虑HCl的挥发)
实验序号
①
②
③
④
盐酸体积/mL
50
50
50
50
固体质量/g
3.06
6.12
9.18
12.24
生成气体体积/L(标况)
0.672
1.344
1.568
1.344
下列有关说法正确的是( )
A.实验②中混合物过量
B.原混合物样品中,n(Na2CO3)∶n(KHCO3)=1∶1
C.盐酸的物质的量浓度为2mol·L-1
D.实验④反应后,至少需继续加入40mL的该盐酸才能把12.24g的混合物全部反应
答案 C
解析 A项,若实验②中混合物全部反应,则产生的气体体积应该是
×0.672L=1.344L,所以反应中混合物没有过量,错误;B项,实验①中混合物全部反应,设Na2CO3和KHCO3的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.672÷22.4、106x+100y=3.06,解得x=0.01,y=0.02,则原混合物样品中n(Na2CO3)∶n(KHCO3)=1∶2,错误;C项,根据①③中数据可知反应③中盐酸不足,其中二氧化碳是0.07mol,碳酸钠是0.03mol,碳酸氢钾是0.06mol,由于碳酸钠首先与盐酸反应,则反应③中消耗的盐酸是0.03mol+0.07mol=0.1mol,所以盐酸的浓度是0.1mol÷0.05L=2mol·L-1,正确;D项,根据以上分析可知反应④中碳酸钠是0.04mol,碳酸氢钾是0.08mol,完全反应需要盐酸是0.04mol×2+0.08mol=0.16mol,盐酸的体积是80mL,所以实验④反应后,至少需继续加入30mL的该盐酸才能把12.24g的混合物全部反应,错误。
14.(2016·乐清3月模拟)下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
下列操作正确的是( )
A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
答案 C
解析 侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3,然后通入CO2,利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。
由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3,但为了防倒吸,所以a通入NH3,然后b通入CO2,考虑NH3的尾气处理,所以c中选择放蘸稀硫酸的脱脂棉,即C选项正确。
15.(2015·浙江1月学考模拟)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,如下图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中装入的固体最好是____________________________________________________________________(填化学式)。
答案
(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
解析
(1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊,故不可以;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据