新优化高考化学一轮全国通用版精致讲义钠和重要化合物Word版含答案解析.docx

1、新优化高考化学一轮全国通用版精致讲义钠和重要化合物Word版含答案解析第一讲钠及其重要化合物1了解钠及其重要化合物的制备方法。2掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。钠的性质及应用知识梳理1钠的物理性质颜色熔点硬度导电、导热性密度银白色低小良好(H2O)(钠)(煤油)2.钠的化学性质(1)主要化学性质(填化学方程式)Na (2)钠与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释3钠的保存实验室中通常将少量钠保存在煤油中，目的是防止钠与空气中的氧气和水发生反应。4钠的用途(1)工业上用钠作强还原剂，用于冶炼金属，如4NaTiCl4Ti4NaCl。(2)Na-K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂。(3)高

2、压钠灯。自我检测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2017高考江苏卷)钠与水反应的离子方程式：Na2H2O=Na2OHH2。()(2)钠是银白色金属，熔点低，硬度大。()(3)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2。()(4)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰。()(5)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。()(6)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。()(7)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2(2018宿迁高三模拟)在研

3、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()A将一小块Na投入水中，钠浮在水面，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生成解析：选C。钠比铜要活泼，将一小块Na投入CuSO4溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，C错误。1钠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。2(1)钠与氧气反应

4、的产物与反应温度有关，加热或点燃产物是过氧化钠。(2)不管生成氧化钠还是过氧化钠，金属钠失电子均变为1价的阳离子，因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。(2018最新改编题)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是()MgSO4溶液NaHCO3溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液FeCl3溶液 NH4Cl溶液A BC D全部解析金属钠先与水发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2；中NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3，故不会产生沉淀；中Na2SO4与NaOH不反应，没有

5、沉淀生成；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；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；中Fe33OH=Fe(OH)3；中只产生气体，没有沉淀生成。答案C(1)将一小块钠投入CuSO4溶液中，产生的现象如何？写出分步反应的离子方程式及总的离子方程式。(2)金属钠是否一定无法置换出CuSO4中的铜？若要使金属钠置换出CuSO4中的铜，应该在什么条件下进行？答案：(1)产生气泡和蓝色絮状沉淀。离子方程式为2Na2H2O=2Na2OHH2、Cu22OH=Cu(OH)2；2Na2H2OCu2=2NaCu(OH)2H2。(2)金属钠置换出CuSO4溶液中的铜的阻碍

6、在于水，若用金属钠与熔融硫酸铜反应，可以置换出金属铜。1金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板2金属钠与溶液反应现象分析的思维模板(1)共性：因为钠与水的反应属于剧烈的置换反应，故钠与溶液反应有共同的现象产生，浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H浓度较大，反应比钠与水的反应剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如难溶碱)、其他气体(NH3)等。 题组一钠的性质1(教材改编题)下列关于钠的叙述中，正确的是()A钠是金属元素，单质的熔点

7、很高B钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠C钠在盐酸中反应与在水中反应剧烈程度应相同D钠与FeSO4溶液反应，可置换出单质铁解析：选B。A项，钠的熔点低于100 ，是熔点很低的金属；B项，钠在空气中可剧烈燃烧，生成过氧化钠；C项，盐酸中氢离子浓度大于水中氢离子浓度，钠在盐酸中反应比在水中反应更剧烈；D项，钠先与溶液中的水剧烈反应，置换出氢气，不能置换出FeSO4中的Fe。2倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，按图示搭建装置，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是()A水是钠与硫反应的催化剂B酚酞的水溶液可能变为红色

8、C钠与硫的反应是放热反应D滤纸逐渐变黑解析：选A。A项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，错误；B项，硫化钠为强碱弱酸盐，溶于水后，发生水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液可能变为红色，正确；C项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应，说明其为放热反应，正确；D项，硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体，正确。 题组二钠与水反应的实质及实验探究3如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。(1)写出钠与水反应的离子方程式：_。(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油

9、中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_(填字母)。A钠块始终保持在a处，直至完全消失B钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C钠处于煤油和水的交界处上下浮动D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_。(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？_(填“是”或“否”)。(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，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_(填字母)。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大解析：(2)因钠

10、的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处上下浮动。(4)液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会产生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。答案：(1)2Na2H2O=2Na2OHH2(2)CD(3)储存反应过程中排出的水(4)否(5)b(1)钠与水、酸反应的实质都是与H

11、的反应。(2)钠的密度小于水而大于煤油，当遇到考查钠的保存或钠在煤油和水的分界面处反应的问题时要注意这一点。(3)若涉及钠与盐酸反应产生氢气的计算问题时要注意产生氢气的量与盐酸无关，只用钠的物质的量计算即可。(4)钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。氧化钠和过氧化钠知识梳理1氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧元素的化合价21电子式Na 2NaNa 2Na化合物类型离子化合物离子化合物颜色状态白色固体淡黄色固体与H2O反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2

12、与CO2反应的化学方程式Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2用途氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂2.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质：2Na2O (1)Na2O2的强氧化性试剂反应原理现象SO2气体Na2O2SO2=Na2SO4FeCl2溶液4Na2O24FeCl26H2O=4Fe(OH)3O28NaCl产生气泡和红褐色沉淀Na2SO3溶液Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH氢硫酸Na2O2H2S=S2NaOH溶液变

13、浑浊酚酞溶液Na2O2与水反应生成NaOH，溶液变红，Na2O2的强氧化性又使溶液褪色先变红后褪色品红溶液Na2O2的强氧化性使之褪色红色褪去(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。(3)遇CO2、H2O、H则发生自身的氧化还原反应。自我检测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2017高考海南卷)过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气。()(2)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物。()(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。()(4)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。()(5)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2H2O=2Na2OHO2。()(

14、6)Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应产物也相同。()(7)Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2(教材改编题)下列对过氧化钠的叙述中，正确的是()A过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂C(2017高考江苏卷)Na2O2吸收CO2产生O2，因此可用于呼吸面具供氧剂D过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠只作氧化剂解析：选C。A项，过氧化钠能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物；B项，过氧化钠能与水反应，但生成氧气，引入杂质，所以过氧化钠

15、不能作气体的干燥剂；D项，过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。(1)Na2O2的电子式为Na 2Na，O是个原子团，是一个整体。(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。(3)Na2O2强氧化性的五个表现往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙解析(1)甲、丁相比甲：NaNaOH，消耗H2O，溶剂减少；丁：NaOH

16、无反应，溶剂不变；故NaOH的质量分数：甲丁。(2)乙、丙相比故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲：Na，乙：Na2O，丙：Na2O2。由它们的物质的量相等时，甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH的物质的量的，它们所消耗的水的量相等，故溶剂的量相等，因此甲溶液中NaOH的质量分数比乙、丙小。答案B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)()ACH3COO BSO CCO D.HCO解析：选A。Na2O2与水反应生成NaOH，HCOOH=COH2O，HCO

17、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。 题组一过氧化钠的性质及应用1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BNa2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应CNa2O2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DNa2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊解析：选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

18、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CaCO3沉淀。 题组二Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系2200 时，11.6 g CO2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3.6 g，则原混合气体的总物质的量是()A0.125 mol B0.25 mol C0.5 mol D1 mol解析：选C。根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6 g3.6 g8 g，n(O2)0.25 mol，根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)

19、的物质的量之和为0.25 mol20.5 mol。3在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共m g，若加入足量Na2O2，充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加m g，则CO2与CH4的体积比为()A31 B21C11 D任意比解析：选C。2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即H2可被Na2O2完全吸收由于CO完全被吸收，当CO2、CH4的体积比符合11时，相当于2CO2

20、H2，可被Na2O2完全吸收。1Na2O2与CO2、H2O反应中的三个关系(1)气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量或原混合气体体积的即为生成氧气的体积。(2)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e。例如：(3)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，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。2Na2O2增重量与可燃物分子组成关系的规律凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，W g该物质在O2中完全燃烧，将其产物

21、(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为11，即可满足该条件。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。碳酸钠和碳酸氢钠知识梳理1性质(填化学方程式或离子方程式)2相互转化Na2CO3NaHCO33Na2CO3和NaHCO3性质的应用(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。溶液的

22、鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。a沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。b气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。c测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液自我检测1下列有关说法正确的是()A(2015高考安徽卷)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解B(2015高考全国卷，1

23、0C)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为NAC(2015高考四川卷)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NAD(2015高考山东卷改编)将Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生解析：选B。A项，在酒精灯加热条件下，Na2CO3不会分解；B项，虽然钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，但钠都是由0价升为1价；C项，转移电子数应为0.25NA；D项，Na2O与Ba(HCO3)2溶液反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，没有气体生成。2(1)Na2CO3固体粉末中混有少量 NaHCO3，用什么方法除杂？(2)NaHC

24、O3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？(3)仅用试管和胶头滴管，能鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸吗？若能，简述原理。答案：(1)用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3。(2)向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。(3)能，利用滴加顺序不同，现象不同，可鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸。(1)Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应，因而反应能否进行应从复分解反应的条件来判断。(2)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH反应生成CO，CO有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成

25、白色沉淀 CaCO3。(3)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与 NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀 CaCO3，无法鉴别。向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 molL1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是()A原NaOH溶液的浓度为0.2 molL1B通入的CO2在标准状况下的体积为448 mLC所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)n(Na2CO3)13D所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)11解析当向100 mL NaOH溶液中

26、通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOHCO2=Na2CO3H2O或NaOHCO2=NaHCO3，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，在加入盐酸100 mL时，最终都会生成NaCl，因n(Na)n(Cl)，所以n(NaOH)n(HCl)0.02 mol，则原NaOH溶液的浓度为0.2 molL1，A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，消耗盐酸0.015 mol，生成CO2 0.015 mol，即通入的CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；根据原溶液中NaOH的量及通入的CO2的量可知，

27、所得溶液中溶质为Na2CO3和NaHCO3，设所得溶液中的Na2CO3为x mol，NaHCO3为y mol，根据原子守恒：2x moly mol0.02 mol，x moly mol0.015 mol，解得x0.005，y0.01，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)21，C、D项错误。答案A120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴入后者，还是将后者滴入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同。则下列盐酸的浓度合理的是()A2.0 molL1 B1.5 molL1C0.18 molL1 D0.24 molL1解析：选B

28、。若将盐酸滴入到碳酸钠溶液中，先发生反应：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，后发生反应：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，则当n(HCl)0.20 mol 时有气体产生；若将碳酸钠溶液滴入到盐酸中，发生反应：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，则当n(HCl)0.40 mol时两者都有气体产生，但体积相同，故当0.20 moln(HCl)0.40 mol时才符合题意，因此1.0 molL1c(HCl)2.0 molL1，只有B符合。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。消耗盐酸的体积与产