高考化學總復習js版《2.4-鈉鎂及其化合物》省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎課件

1/731.了解鈉、鎂及其主要化合物主要性質及其應用。2．了解以海水為原料提取Na、NaOH、Mg生產原理。1.鈉與水反應現象分析及計算。2．Na2O2、Na2CO3、NaHCO3性質及推斷。3．試驗探究鈉、鎂化合物綜合應用。4．海水綜合利用。2/73一、鈉1．物理性質顏色硬度導電性密度與水相比熔點銀白色質軟良好比水小較低3/732.化學性質(1)主要化學反應4/73(2)鈉與含有酚酞水反應試驗現象及解釋：5/73思索1：金屬鈉露置在空氣中會發(fā)生什么樣改變？最終生成什么物質？提醒：

6/733．鈉制備和用途(1)制備原理：(2)用途①制取鈉化合物；②冶煉特殊金屬，如制鈦：③鈉鉀合金常溫為

態(tài)，用于快中子反應堆作熱交換劑；④高壓鈉燈發(fā)出

射程遠，

能力強，用于照明。黃光黃光透霧液7/73二、鈉主要化合物1．氧化鈉和過氧化鈉名稱氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)電子式色態(tài)氧化合價與H2O反應與CO2反應與鹽酸反應用途白色固體淡黃色粉末狀固體－2－1Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O22Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑供氧劑、漂白劑Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O8/732.碳酸鈉和碳酸氫鈉(1)二者比較化學式Na2CO3NaHCO3俗名顏色狀態(tài)主要性質溶解性

水，溶液呈堿性

水(比Na2CO3溶解度小)，溶液呈堿性熱穩(wěn)定性穩(wěn)定受熱易分解與酸反應純堿或蘇打小蘇打白色粉末(Na2CO3·10H2O為晶體)白色晶體易溶于易溶于CO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑HCO3－＋H＋===H2O＋CO2↑9/73化學式Na2CO3NaHCO3主要性質與Ca(OH)2等堿反應(堿足量)(堿不足)與CaCl2反應Ca2＋＋CO32－==CaCO3↓

不反應，以此可判別二者相互轉化Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2OCa2＋＋CO32－==CaCO3↓Ca2＋＋OH－＋HCO3－===CaCO3↓＋H2OCa2＋＋2HCO3－＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO32－10/732NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑(2)制?、賶A湖和堿礦提取②侯氏制堿法生產反應原理為：

NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl，11/73思索2：利用澄清石灰水能否判別Na2CO3與NaHCO3？用鹽酸呢？提醒：因為二者均能與澄清石灰水反應產生白色沉淀，故不能用澄清石灰水判別；用鹽酸能夠判別，向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸開始發(fā)生反應Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，無氣體生成，鹽酸過量時才產生CO2，而NaHCO3溶液一滴入鹽酸便有氣體產生。12/73三、鎂提取及應用1．鎂提取(1)流程13/73(2)相關反應化學方程式①②MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O2．鎂性質及應用(1)物理性質及用途

色，密度較

，鎂合金密度

，但硬度和強度

，用于制

部件等。銀白小小較大火箭、導彈和飛機14/73(2)化學性質及用途15/73思索3：做鎂條在空氣中燃燒試驗時，用純凈鎂條和純凈空氣，燃燒產物是純凈物還是混合物？為何？

16/731．(山東淮坊屆高三抽樣)取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，以下試驗現象描述正確是(

)①金屬先熔化②在空氣中燃燒，放出黃色火花③燃燒后得白色固體④燃燒時火焰為黃色⑤燃燒后生成淺黃色固體物質A．②⑤ B．①②③C．①④⑤ D．④⑤解析：金屬鈉熔點低，放在燃燒匙里加熱，熔化為小球，在空氣中燃燒，火焰呈黃色，燃燒后生成淺黃色Na2O2。答案：C17/732．(金麗衢十二校屆高三聯(lián)考)將一小塊鈉投入盛飽和澄清石灰水小燒杯里，不可能發(fā)生是(

)A．鈉熔成小球并在液面上游動B．c(Ca2＋)保持不變C．燒杯中分散系由溶液變懸濁液D．溶液pH增大18/73解析：鈉投入水中，與水猛烈反應生成氫氧化鈉和氫氣。鈉密度比水小，浮在液面上；溶液堿性增強，pH增大；因為平衡 向左移動，造成c(Ca2＋)減小，Ca(OH)2部分析出，溶液變渾濁。故符合題意為B。答案：B19/733．以下相關鎂敘述正確是(

)A．鎂條燃燒可用CO2進行撲滅B．鎂不能與NaOH溶液反應放出H2C．鎂制容器可用來裝濃HNO3D．鎂在空氣中燃燒，產物全是MgO解析：因為鎂不含有兩性，故金屬鎂與堿溶液不反應。鎂條會在CO2和N2中燃燒，故不能用CO2和N2來滅火。一樣，在空氣中燃燒時，也會產生Mg3N2。鎂條不像Al、Fe，不會在濃硝酸中鈍化，而是發(fā)生猛烈反應。答案：B20/734．(年濰坊模擬)某溶液中含有HCO3－、SO32－、CO32－、CH3COO－等四種陰離子，向其中加入足量Na2O2固體后，假設溶液體積無改變，溶液中離子濃度基本保持不變是(

)A．CO32－

B．HCO3－C．CH3COO－

D．SO32－解析：Na2O2與H2O反應后生成O2和NaOH，O2氧化SO32－，NaOH與HCO3－反應生成CO32－，CO32－量增加。答案：C21/735．將106gNa2CO3和84gNaHCO3先經充分強熱后，再分別跟足量鹽酸反應，以下說法錯誤是(

)A．消耗鹽酸一樣多B．放出CO2總量一樣多C．后者生成NaCl是前者二分之一D．后者消耗鹽酸是前者二分之一解析：84gNaHCO3分解后得到53gNa2CO3，生成CO2一樣多，但消耗鹽酸前者多。答案：A22/736．已知A、B、C是三種常見固體化合物，焰色反應均顯黃色，其中A與C按任意百分比混合，溶于足量水中，得到溶質只含有一個，并有沒有色無味氣體D放出。另A、B、C、D之間含有以下轉化關系：(部分物質未寫出)23/73(1)寫出以下物質化學式：A________、B________、C________。(2)寫出A、B按物質量之比為1∶1在密閉容器中加熱發(fā)生反應化學方程式：_________________________________________________。(3)寫出溶質E與足量CO2反應離子方程式：_________________________________________________。24/73關鍵點1

Na2O2性質與相關計算1．Na2O2強氧化性、漂白性(1)化合價與性質關系Na2O2現有氧化性，又有還原性，但主要表現氧化性。25/73(2)強氧化性表現實例26/732．相關Na2O2與CO2、H2O反應主要關系2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑(1)物質量關系不論是CO2或H2O單一物質還是二者混合物，經過足量Na2O2時，CO2或H2O與放出O2物質量之比均為2∶1。27/73(2)氣體體積關系若CO2與水蒸氣混合氣體(或單一氣體)經過足量Na2O2，氣體體積降低許等于原混合氣體體積，也等于生成氧氣量。(3)電子轉移關系當Na2O2與CO2、H2O反應時，物質量關系為2Na2O2～O2～2e－。28/73(4)固體質量關系相當于固體(Na2O2)只吸收了CO2中“CO”或H2O中“H2”；能夠看作發(fā)生對應反應：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(試驗上兩反應不能發(fā)生)。(5)先后次序關系一定量Na2O2與一定量CO2和H2O(g)混合物反應，可視作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應。29/73例1

某學習小組做Na2O2與水反應試驗時，發(fā)覺向Na2O2與水反應溶液中滴加酚酞時溶液展現紅色，但紅色很快褪去。甲、乙、丙三位同學對此現象分別作了以下推測：甲：因為該反應是放熱反應，所以可能是溫度升高使紅色褪去。乙：因為所加水量較少，紅色褪去可能是NaOH溶液濃度較大緣故。丙：Na2O2含有強氧化性，Na2O2與水反應產物中含有H2O2等也含有強氧化性，可能是氧化漂白了紅色物質。你認為說法正確是(

)30/73A．甲同學推測正確 B．乙同學推測正確C．丙同學推測正確 D．以上都不對【思緒點撥】

解本題關鍵是要抓住“過氧化鈉最經典性質是強氧化性”這一點，并注意過氧化鈉漂白物質是不能被恢復?！窘馕觥?/p>

Na2O2與水反應溶液中滴加酚酞時溶液展現紅色，但紅色很快褪去且不復原原因是：Na2O2含有強氧化性，Na2O2與水反應中間產物H2O2也含有強氧化性，氧化漂白紅色物質使溶液褪色。【答案】

C31/73【遷移應用】(即時遷移小試牛刀)1．(年杭州模擬)為了使宇航員在飛船中得到一個穩(wěn)定、良好生存環(huán)境，普通在飛船內安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒裝置，它用途是產生氧氣。以下關于Na2O2敘述正確是(

)A．Na2O2中陰、陽離子個數比為1∶1B．Na2O2分別與水及CO2反應產生相同量O2時，需要水和CO2質量相等C．Na2O2分別與水及CO2反應產生相同量O2時，轉移電子物質量相等D．Na2O2漂白原理與SO2漂白原理相同【答案】

C32/73關鍵點2

Na2CO3與NaHCO3性質與計算1．Na2CO3、NaHCO3判別(1)若為固體可利用加熱法，加熱產生使石灰水變渾濁氣體是NaHCO3。(2)若為溶液可利用沉淀法，加入BaCl2溶液，產生白色沉淀是Na2CO3；也可利用氣體法，滴加稀鹽酸，馬上產生氣泡是NaHCO3，開始無氣泡產生(或氣泡較少)是Na2CO3。

33/732．Na2CO3、NaHCO3和鹽酸反應(1)放出CO2速率NaHCO3溶液與鹽酸反應放出CO2速率快。(2)Na2CO3溶液與鹽酸互滴判別向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，開始無氣泡產生，而向鹽酸中滴加Na2CO3溶液開始就有氣泡產生。34/73(3)CO2生成量比較①等物質量Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應，產生CO2相等。②等質量Na2CO3、NaHCO3分別與足量酸反應，NaHCO3產生CO2多。③等量鹽酸與足量Na2CO3、NaHCO3分別反應，NaHCO3產生CO2多。④一定量NaHCO3受熱分解產生CO2量與受熱分解后殘留物與酸反應產生CO2量相等。35/73名師解惑：與Ca(OH)2或Ba(OH)2反應時，Na2CO3反應產物與堿用量無關，NaHCO3反應產物與堿用量相關，如與Ca(OH)2反應堿不足時，Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－===CaCO3↓＋CO32－＋2H2O，堿過量時，Ca2＋＋HCO3－＋OH－===CaCO3↓＋H2O。

3．差量法在NaHCO3分解計算中應用在化學反應中，依據固體質量改變或相同條件下氣體體積改變與原方程式中各種計量數成百分比關系，進行計算方法。如：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O

Δm(固)2×84g106g44g18g62g36/73例2

有A、B兩個完全相同裝置，某學生分別在它們側管中裝入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，A、B中分別裝有10mL相同濃度鹽酸，將兩個側管中物質同時倒入各自試管中，以下敘述正確是(

)37/73A．A裝置氣球膨脹速率快B．若最終兩氣球體積相同，則鹽酸濃度一定大于或等于2mol/LC．若最終兩氣球體積不一樣，則鹽酸濃度一定小于或等于1mol/LD．最終兩試管中Na＋、Cl－物質量一定相同【思緒點撥】

解本題要聯(lián)絡書本知識，抓住碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應區(qū)分。38/73【答案】

B39/73【遷移應用】(即時遷移小試牛刀)2．為了檢驗某含有NaHCO3雜質Na2CO3樣品純度，現將ω1g樣品加熱，其質量變?yōu)棣?g，則該樣品純度(質量分數)是(

)40/73【答案】

A41/73關鍵點3從海水中提取鎂原理與方法海水提取鎂(1)流程42/73(2)步驟①加熟石灰；②過濾；③加鹽酸；④濃縮結晶；⑤電解。(3)發(fā)生化學反應①MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O名師解惑：冶煉金屬鎂用電解MgCl2方法，而不采取電解MgO方法，因為MgO熔點太高。

43/73例3

海水中有取之不盡化學資源，從海水中可提取各種化工原料。如圖是某化工廠對海水資源綜合利用示意圖：44/73試回答以下問題：(1)粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等雜質，精制后可得NaCl飽和溶液，精制時通常在溶液中依次加入過量BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，過濾，最終向濾液中加入鹽酸至濾液呈中性。請寫出加入鹽酸后發(fā)生反應離子方程式____________________________________________

。45/73(2)從海水中提取食鹽后母液中有K＋、Na＋、Mg2＋等陽離子。從離子反應角度思索，在母液里加入石灰乳作用是________________________________________________________________________。(3)海水里鎂元素處于________(游離、化合)態(tài)，從海水中提取氯化鎂反應________(“是”或“不是”)氧化還原反應，理由________________________________________________________________________。46/73(4)電解無水氯化鎂所得鎂蒸氣能夠在以下哪種氣體氣氛中冷卻(

)A．H2

B．CO2C．空氣 D．O247/73(1)濾液中有過量Na2CO3和NaOH，加鹽酸后發(fā)生反應為OH－＋H＋===H2O，CO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑。(2)石灰乳和Mg2＋反應生成Mg(OH)2沉淀。(3)分析從海水中提取MgCl2流程，整個流程沒有化合價改變，不屬于氧化還原反應。(4)Mg與O2、CO2都能夠反應，與H2不反應。48/73【答案】

(1)OH－＋H＋===H2OCO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑(2)將Mg2＋沉淀為Mg(OH)2(3)化合不是因為沒有發(fā)生化合價改變(4)A49/73易錯點1對金屬鈉與酸、水反應實質了解不到位例1

將一定質量鈉、鉀投入一定量稀鹽酸中，產生氣體隨時間改變曲線如圖所表示，則以下說法中正確是(

)A．投入Na、K一定等質量B．投入Na質量小于K質量C．曲線a為Na，b為KD．稀鹽酸量一定是不足量50/73【錯因分析】

錯選A是沒考慮到酸不足；錯選D是沒考慮到鈉還能繼續(xù)與水反應。【正確解答】

本題考查活潑金屬與酸反應產生氫氣多少及速率大小；由圖可知，二者生成氫氣質量相等，故需鉀質量要大；因K與氫離子反應猛烈、速率快，故生成等質量氫氣所需時間短，曲線a為鉀。答案：B51/73易錯補練1

在相同條件下，將相同物質量Na、Mg、Al分別加入盛有同濃度、同體積鹽酸甲、乙、丙三支試管中充分反應，生成氣體體積關系不可能是(

)A．甲(Na)>乙(Mg)>丙(Al)B．甲(Na)>乙(Mg)＝丙(Al)C．甲(Na)<乙(Mg)<丙(Al)D．甲(Na)＝乙(Mg)＝丙(Al)52/73【解析】

本題需要分不一樣情況討論才能處理。B選項是屬于鹽酸對三種金屬均不足時，鈉還能繼續(xù)與水反應；C選項是屬于鹽酸對三種金屬均過量時，此時生成氫氣物質量分別為n(Na)、n(Mg)、n(Al)；D選項是屬于鹽酸恰好完全消耗且鈉恰好反應，而鎂、鋁均過量?！敬鸢浮?/p>

A53/73易錯點2對二氧化碳、水與過氧化鈉反應原理掌握不夠造成錯選例2

將7.2g由CO和H2組成混合氣體在足量O2中充分燃燒后，將生成全部產物經過足量Na2O2固體，Na2O2固體增重為(

)A．3.6g B．7.2gC．14.4g D．不能計算54/73【錯因分析】

不明白CO2、水與過氧化鈉反應原理，且不能熟練利用變形方程式進行巧解而犯錯。【正確解答】

首先寫出發(fā)生反應方程式：合并以上4個方程式可發(fā)覺，CO和H2燃燒消耗O2量與后續(xù)反應中Na2O2釋放O2量相等。即得到合并反應式：CO＋Na2O2===Na2CO3，H2＋Na2O2===2NaOH，所以固體增重7.2g。答案：B

55/73易錯補練2

2.1g平均相對分子質量為7.2CO與H2組成混合氣體在足量O2中充分燃燒后，馬上通入足量Na2O2固體中，固體質量增加(

)A．2.1g B．3.6gC．7.2g D．無法計算【解析】

只要O2足量，則CO與H2組成混合氣體將全部氧化為CO2和H2O，而它們與足量過氧化鈉反應后，固體實際增加質量即為CO與H2質量之和，而與二者組成百分比無關。【答案】

A56/73易錯點3不會利用假設法求解而造成錯解例3

把一瓶不飽和燒堿溶液分成4等份。保持溫度不變，向4份溶液中分別加入一定量NaOH、Na2O2、Na2O和Na，使溶液均恰好飽和，以下說法正確是(

)A．加入NaOH質量一定最大B．加入Na2O2和Na2O質量之比為1∶1C．加入NaOH、Na2O2、Na2O、Na物質量之比為2∶1∶1∶2D．制成飽和溶液后，4份溶液中所含NaOH質量相同57/73【錯因分析】

使用常規(guī)計算方法，使問題復雜化而犯錯，原因是不能將反應實質與詳細題目聯(lián)絡，思維單一?！菊_解答】

初看本題，很多同學不假思索地分別寫出Na、Na2O、Na2O2與H2O反應方程式，然后分別計算得出結果，這種方法經常因計算復雜而錯解。實際上原不飽和溶液量相同，欲使NaOH到達飽和，加入物質含鈉量越大，加入量越少；加入物質含鈉量越小(相當于又加入了溶劑)，則加入量就越大，可用化學式假設法來進行比較。答案：A

58/73碳酸鈉和碳酸氫鈉性質和應用高考中常結合碳酸鈉和碳酸氫鈉性質差異性進行試驗探究、判別除雜等。這類題目角度新奇、設計靈活，很好地考查了學生對Na2CO3、NaHCO3性質應用能力，同時也考查了學生試驗操作能力和試驗方案設計與評價能力。59/73試驗探究(年海淀模擬)某?；瘜W課外小組為了判別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不一樣方法做了以下試驗，如圖所表示：

60/73(1)只依據圖I所表示試驗，不能夠到達試驗目標原因是_________________________________________________。(2)圖Ⅱ、Ⅲ所表示試驗均能判別這兩種物質，其反應化學方程式為__________________________________________________________________________________與試驗Ⅲ相比，試驗Ⅱ優(yōu)點是(填選項代號)________。A．Ⅱ比Ⅲ復雜B．Ⅱ比Ⅲ安全C．Ⅱ比Ⅲ操作簡便D．Ⅱ能夠做到用一套裝置同時進行兩個對比試驗，而Ⅲ不行61/73(3)若用試驗Ⅱ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入固體最好是(填化學式)________。(4)將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并使之充分反應。①當石灰水過量時，其離子方程式為_________________________________________________；②當碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質量之比為2∶1，時，所得溶液中溶質化學式為________，請設計試驗檢驗所得溶液中溶質陰離子：______________________________________________________________________________________________。

62/73【解析】

(1)圖I不能到達判別目標，因為不論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均能夠與鹽酸反應產生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。(2)圖Ⅱ、Ⅲ所包括化學方程式為：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，試驗Ⅱ優(yōu)點是可同時做對比試驗。(3)試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這么直接加熱碳酸鈉溫度高，不分解，不能使澄清石灰水變渾濁，而間接加熱碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。

63/73(4)①石灰水過量時，碳酸氫根離子全部反應，離子方程式為：Ca2＋＋OH－＋HCO3－===CaCO3↓＋H2O；②2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，則其中溶質是碳酸鈉，要檢驗CO32－，能夠取少許上層清液于潔凈試管中，加入適量CaCl2溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證實含有CO32－。64/73【答案】

(1)不論是Na2CO3還是NaHCO3均能夠與鹽酸反應產生CO2，二者現象相同，達不到判別目標CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

D(3)NaHCO3(4)①Ca2＋＋OH－＋HCO3－===CaCO3↓＋H2O②Na2CO3取少許上層清液(或過濾后濾液)于潔凈試管中，加入適量CaCl2溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證實溶液中含