必修一 钠元素及化合物性质 方程式+知识解析+习题答案.docx

1、必修一 钠元素及化合物性质 方程式+知识解析+习题答案一、钠1、Na放置在空气中：4Na+O2=2Na2O 2、Na在空气中燃烧：2Na+O2点燃Na2O2 3、Na和水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2 离子方程式 2Na+2H2O=2Na+2OH+H2 4、过氧化钠（Na2O2）与水反应：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 离子方程式 2 Na2O2 +2H2O=4Na+4OH+O2 5、过氧化钠（Na2O2）与二氧化碳反应：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 6、NaHCO3加热：2NaHCO3加热Na2CO3+H2O+CO27、用小苏打治疗

2、胃酸过多：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 离子方程式 HCO3_+H+= H2O+CO2 8、碳酸钠与盐酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 离子方程式 CO3_2+2H+= H2O+CO2 认识本质（分步反应过程如下）：Na2CO3+ HCl=2NaCl + NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO29、氢氧化钠中通入少量的二氧化碳：2NaOH+ CO2= Na2CO3 + H2O10、氢氧化钠中通入过量的二氧化碳：2NaOH+ CO2= Na2CO3 + H2O 和 Na2CO3 + H2O+ CO2= 2NaHCO3总反应：NaOH+

3、 CO2= NaHCO3二、知识讲解考点1、钠的性质1物理性质： 银白色金属光泽、质软、可以用刀切割、密度小于水大于煤油、熔沸点低。2化学性质：（1）钠与非金属单质反应：2NaCl22NaCl（白烟） 2NaS Na2S缓慢氧化：4Na+O2 2Na2O（白色固体） 剧烈燃烧：2Na+O2Na2O2（淡黄色固体）（2）钠与水的反应2Na+2H2O 2NaOH+H2 2Na+2H2O 2Na+2OH+H2（3）与酸（主要指非氧化性酸）的反应：钠不足，则反应为：钠与酸直接反应。2Na+2H+ 2Na+H2 钠过量，则反应为：钠先与酸反应，再与水反应。（4）与盐溶液反应：将适量金属钠投入氯化铵溶液：

4、（还有刺激性气味的无色气体产生）2Na+2NH4Cl+2H2O 2NaCl+2NH3+H2 分析：新生成的碱与NH4+反应产生NH3将适量金属钠投入硫酸铜溶液：（还有淡蓝色的絮状沉淀和少量黑色物质生成）2Na+CuSO4+2H2O Na2SO4+Cu(OH)2+H2分析：新生成的碱与铜离子反应，少量黑色物质为氧化铜，是由具有不稳定性的氢氧化铜受热分解而成将适量金属钠投入氯化铁溶液：（还有红褐色沉淀产生） 6Na+2FeCl3+6H2O 6NaCl+2Fe(OH)3+3H2分析：新生成的碱与铁离子反应3钠的保存：少量的钠保存于煤油中，大量的钠密封于固体石蜡中。4钠的用途：电光源、钠钾合金常温下呈

5、液态用于原子反应堆导热剂、还原剂用于冶炼金属。特别提示：1钠与氧气反应的产物与反应物用量无关，与反应条件有关。2钠与水、酸反应的本质为钠与水电离出的H+反应。考点2、钠的氧化物物质氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2电子式化合价O(2)O(1)阴、阳离子个数比1：21：2颜色、状态白色固体淡黄色粉末化学性质O22Na2O+O2 Na2O2CO2Na2O+CO2 Na2CO32Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2H2ONa2O+H2O 2NaOH2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2 HClNa2O+2HCl 2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2SO2N

6、a2O+SO2 Na2SO3Na2O2 +SO2 Na2SO4类别碱性氧化物过氧化物稳定性不稳定，可继续氧化稳定用途制NaOH，用途较少做供氧剂、氧化剂、漂白剂等转化关系2Na2OO22Na2O2特别提示：1Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，每生成1mol O2都转移2mol电子。2在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意到Na2O2的强氧化性和溶液的强碱性。3凡是分子组成符合（CO）m（H2）n的物质，Wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）通过足量的Na2O2后，固体增重必为Wg。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1：1

7、，即可满足该条件。4等物质的量的Na2O和 Na2O2分别投入等量且足量的水中，所得溶液的物质的量浓度相等。考点3、碳酸钠和碳酸氢钠物质Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打颜色状态白色固体白色粉末水溶性易溶于水能溶于水溶解度大小比较：Na2CO3 NaHCO3溶液与酚酞变红变红颜色深浅比较：Na2CO3 NaHCO3与盐酸反应Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2ONaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2反应速率：NaHCO3 Na2CO3与氯化钙溶液Na2CO3+CaCl2 CaCO3+ 2NaCl(CO32+Ca2 CaCO3)与澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)

8、2 CaCO3+2NaOH(CO32+Ca2 CaCO3)NaHCO3+Ca(OH)2（过量）NaOH+CaCO3 +H2O(HCO3+OH+Ca2+=CaCO3+H2O)2NaHCO3+Ca(OH)2（少量）Na2CO3+CaCO3+2H2O(2HCO3+2OH+Ca2+CaCO3+2H2O+CO32)与氢氧化钠溶液NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O(OHHCO3 CO32H2O)热稳定性稳定2NaHCO3Na2CO3CO2H2O主要用途玻璃、造纸、制肥皂、洗涤发酵、医药、灭火器相互转化Na2CO3NaHCO3：Na2CO3CO2H2O 2NaHCO3NaHCO3Na2CO3：Na

9、OHNaHCO3 Na2CO3H2O（OHHCO3 CO32H2O）2NaHCO3Na2CO3CO2H2O鉴别1分别加热，有气体放出者为NaHCO3（适用于固体）2分别滴加盐酸，立即有气体放出者为NaHCO3刚开始无气体放出，一段时间后有气体放出者为Na2CO3，3分别滴加CaCl2溶液或BaCl2溶液，白色沉淀生成者为Na2CO3，NaHCO3无现象4等浓度溶液，碱性较强的为Na2CO3考点4、焰色反应、碱金属元素1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，化学上叫焰色反应。（为物理变化）2焰色反应的操作顺序可概括成如下几个字：洗烧蘸烧。3观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，因为

10、钾中常混有含钠元素的杂质，而蓝色钴玻璃可滤过黄光。钾紫色（透过蓝色钴玻璃）钠黄色4碱金属元素简单对比相似性递变性（由上到下）原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增大原子半径逐渐增大元素性质较强的金属性金属性依次增强单质性质物理性质（除Cs外）都呈银白色，密度较小，熔沸点较低密度逐渐增大（K反常），熔点逐渐降低化学性质都有较强的还原性都与氧气反应都与水反应生成强碱与氢气还原性依次增强，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂三、例题精析【例题1】【题干】质量相等、质量分数相同的两份稀盐酸分别与碳酸钠和碳酸氢钠完全反应，消耗碳酸钠和碳酸氢钠的质量（ ）A碳酸钠多 B碳酸氢钠多 C一样

11、多 D无法确定【答案】B【解析】利用关系式法：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2 Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2可得2NaHCO32HClNa2CO3168 73 106显然可见：碳酸氢钠多。故选：B。【例题2】【题干】（2011北京高考11）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。

12、【答案】C【解析】NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数，A正确；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数，B正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项C不能测出混合物中Na2CO3质量分数；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的方程式为CO32Ba2 BaCO3、HCO3OHBa2 H2OBaCO3，因此最后得到的固体是BaC

13、O3，所以可以计算出Na2CO3质量分数，选项D也正确。【例题3】【题干】200时，11.6 g由CO2和H2O组成的混合气体与足量Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6 g，则原混合气体的平均摩尔质量为(gmol1)（ ）A5.8 B11.6 C23.2 D46.4【答案】C【解析】本题属于有关混合物的计算题；设气体混合物中CO2的物质的量为x，H2O的物质的量为y。2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 m 2 56 x 28x2H2O2Na2O2=4NaOHO2 m 2 4 y 2y则：，解得：x0.1，y0.4。23.2 gmol1。【例题4】【题干】将2.5 g Na2CO3、N

14、aHCO3、NaOH的固体混合物完全溶解于水，制成溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示：（1）写出OA段所发生反应的离子方程式_。（2）当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为_mL(标准状况)。（3）计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数。【答案】（1）HOH=H2O COHHCO3 （2）224 mL（3）设Na2CO3、NaHCO3、NaOH的物质的量分别为x、y、z则有：解得：x0.01 mol，y0.01 mol，z0.015 mol所以m(NaOH)40 gmol10.015 mol0.6 gw(Na

15、2CO3)100%42.4%【解析】由图可知OA段没有产生CO2气体，故发生的反应为：HOH=H2O，CO32H=HCO3。当加入35 mL盐酸时，只有 10 mL盐酸发生了反应HCO3H=CO2H2O故V(CO2)1 molL110 mL103 LmL122.4 Lmol1103 mLL1224 mL。(3)见答案。 四、课堂运用【基础】1一定温度下，向饱和NaOH溶液中加入一定量的钠块，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是（ ）A溶液中溶质质量增加，溶剂质量减少，溶液的溶质质量分数变大 B溶液的pH不变，有氢气放出 C溶液中的Na 数目减小，有氧气放出 D溶液中的c(Na )增大，有

16、氧气放出【答案】B【解析】钠放于NOH溶液中，与水反应生成NaOH和H2，由于原溶液是饱和溶液，且温度不变，故有NaOH晶体析出，而析出晶体后溶液仍饱和，故溶液的浓度不变，pH不变。2焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是（ ）A非金属单质燃烧时火焰均为无色B所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色C焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察DNaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同【答案】D【解析】A项，氢气在氯气中燃烧呈现苍白色火焰，在空气中燃烧为淡蓝色的火焰，A项错误；铂丝的焰色反应为无色，B项错误；观察钾及其化合物的焰色反

17、应时需要透过蓝色钴玻璃，其他焰色反应不需要，C项错误；焰色反应是元素特有的性质，所以D项正确。3可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ ）A加热时无气体放出B滴加盐酸时有气泡放出C溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成D溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成【答案】C【解析】解决此题关键要掌握Na2CO3和NaHCO3的性质异同，特别是与澄清石灰水的反应，两者都会产生白色沉淀，因此无法鉴别，而加BaCl2溶液，现象不同，仅Na2CO3与BaCl2反应中有BaCO3沉淀生成。【巩固】1氢化钠（NaH）是一种白色的离子化合物，其中钠元素显+1价；氢化钠与水反应放出氢气。下列叙述中，不正

18、确的是（ ）ANaH中存在-1价的氢离子，还原性比氢原子强BNaH与H2O反应时水作氧化剂，反应放出热量CNaH中氢元素的离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同D微粒半径：H+HH-【答案】D【解析】A、还原性强弱看微粒失电子的能力，阴离子H-比H原子的微粒半径大，最外层电子受原子核的吸引作用相对来说小，所以易失电子，故还原性强，故A正确；B、NaH与H2O反应NaH+H2O=NaOH+H2，反应中水中的氢元素化合价降低，因此水做氧化剂，故B确；C、氢阴离子是氢原子得一个电子形成的，其离子的电子层排布与氦原子相同，故C正确；D、H原子核外有一个电子，H-核外有两个电子，H+电子层上无电子，同

19、种元素的各种微粒，核外电子数越多，半径越大，可知微粒半径大小顺序为H-HH+，故D错误；故选D。2将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)（ ）Na2O2 Na2O Na2CO3 NaClA BC= D=【答案】A【解析】溶于水，溶质都是0.02moL，但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有；中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于。因此有A正确。3有关纯碱和小苏打的叙述正确的是（ ）A等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多B等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸

20、反应，NaHCO3消耗的盐酸多C向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀DNa2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应【答案】A【解析】Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2106 g 73 g 44 gNaHCO3HCl=NaClH2OCO284 g 36.5 g 44 g显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3产生的二氧化碳多，Na2CO3消耗盐酸多，故A正确，B不正确；向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)

21、2溶液有如下反应：HCO3OH=CO32H2O，CO32Ba2=BaCO3，C选项不正确；Na2CO3不能与NaOH反应，D选项不正确。【拔高】1将3.72g由金属钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672mL混合气体将该混合气体用电火花点燃，恰好完全反应，则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为（ ） A3：2：1 B4：2：1 C2：1：1 D1：1：1【答案】C【解析】Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应得到的气体是氢气和氧气的混合物，将该混合气体通过放电，恰好完全反应，说明氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比，由混合气体

22、的体积可得出氢气、氧气的物质的量。氢气来源于钠和水的反应，通过氢气可求出钠的物质的量；氧气来源于过氧化钠与水的反应，通过氧气的物质的量可求出过氧化钠的物质的量。求出钠、过氧化钠的质量，总重量减去钠、过氧化钠的质量就是氧化钠的质量，质量除以摩尔质量可得氧化钠的物质的量，用钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比即可。该混合气体通过放电，恰好完全反应，根据方程式2H2+O22H2O可知，氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比，即氢气和氧气的物质的量之比为2：1，标准状况下得到672mL混合气体，所以氢气的体积672ml2/3=448ml，物质的量为0.02mol。氧气的体积为672ml

23、-448ml=224ml，物质的量为0.01mol。根据2Na+2H2O=2NaOH+H2可知，钠的物质的量为0.04mol，钠的质量为0.92g；根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可知，过氧化钠的物质的量为0.02mol，过氧化钠的质量为0.02mol78g/mol=1.56g。所以氧化钠的质量为3.72g-0.92g-1.56g=1.24g，氧化钠的物质的量为1.24g/62g/mol=0.02mol。所以原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比0.04mol：0.02mol：0.02mol=2：1：1。故选：C。2将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，

24、向溶液中滴加0.1molL-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】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。课程小结 构建元素化合物的知识主线单质氧化物氧化物对应水化物相应的盐NaCl Na Na2O，Na

25、2O2 NaOH Na2CO3，NaHCO3课后作业【基础】1关于钠的叙述正确的是（ ）A钠和钾的合金可作原子反应堆的导热剂B工业上可用于生产纯碱和大量制备氢氧化钠C钠在空气中燃烧生成 Na2OD钠是一种强还原剂，可以把钛从其盐溶液中置换出【答案】A【解析】AK、Na合金熔点低，可作原子反应堆的导热剂，是利用其物理性质，故A正确；B工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法制备氢氧化钠，电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时阴极附近生成氢氧化钠，故B错误；C在没有条件下，钠和氧气反应生成氧化钠，钠燃烧时生成过氧化钠，故C错误；D钠性质很活泼，和盐溶液反应时先和水反应生成氢氧化钠和

26、氢气，故D错误；故选A。2过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧下列有关说法不正确的是（ ）A过氧化钠晶体中，阴离子与阳离子的个数之比为1：1B熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚C过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性D过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠【答案】A【解析】A、过氧化钠晶体中，过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成，阴离子与阳离子的个数之比为1：2，故A错误；B、过氧化钠和二氧化硅反应，熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，故B正确；C、过氧化钠具有强氧化性，铝、碳具有还原性，过氧化钠氧化铝、碳表现强氧化性，故C正确；D、过氧化钠具有氧化性，二氧化硫具有还原性，

27、过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠Na2O2+SO2=Na2SO4，故D正确；故选A。3下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是（ ）A等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量酸反应，前者产生的二氧化碳多B足量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与等物质的量的盐酸反应，两者产生的二氧化碳一样多C相同温度在水中的溶解度：碳酸钠碳酸氢钠D热稳定性：碳酸钠碳酸氢钠【答案】C【解析】A设质量都是106g，则Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为1mol、（106/84）mol，根据Na2CO3CO2，NaHCO3CO2，产生的CO2的物质的量分别为1mol、（106/84）mol，后者生成二氧化碳多，故A错误；B盐酸

28、分别与足量碳酸钠和碳酸氢钠，因盐酸不足且相等，根据2HClCO2，HClCO2，前者产生二氧化碳是后者的一半，故B错误；C常温下相同的溶剂时，Na2CO3较NaHCO3易溶，溶解度：碳酸钠碳酸氢钠，故C正确；D因2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O，而碳酸钠加热不分解，碳酸钠稳定，故D错误；故选C。4下列对Na2O2的叙述中，正确的是（ ）ANa2O2中氧元素化合价为1BNa2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂CNa2O2与水反应时，Na2O2是氧化剂，水是还原剂DNa2O2与二氧化碳反应时，Na2O2只作氧化剂【答案】A【解析】本题考查有关过氧化钠的知识。在Na2O2中N

29、a呈现1价，所以O的价态为1价，A项正确。Na2O2在与水反应的同时有氧气生成，所以不能做干燥剂，B项错。与水和CO2反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，C、D项错。【巩固】1向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且(2)、(3)、(4)图中分别为OAAB，则下列分析与判断正确的是(不计CO2的溶解)（ ）AM中只有一种溶质的只有(1)BM中有两种溶质的有(2)和(4)C(2)图显示M中c(NaHCO3)c(Na2CO3)D(4)图显示M中c(NaHCO3)c(N