高考化學(xué)一輪復(fù)習講練測第07講鈉及其重要化合物(講)(原卷版+答案解析)_第1頁
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文檔簡介

第07講鈉及其重要化合物

目錄

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

第二部分:知識點精準記憶

第三部分:典型例題剖析

高頻考點1考查鈉的性質(zhì)及其應(yīng)用

高頻考點2考查鈉的氧化物及其應(yīng)用

高頻考點3考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其應(yīng)用

高頻考點4考查堿金屬的性質(zhì)及其應(yīng)用

高頻考點5考查鈉及其化合物的有關(guān)計算

高頻考點6考查鈉及其化合物的有關(guān)實驗

正文

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

第二部分:知識點精準記憶

知識點一鈉的性質(zhì)及應(yīng)用

1.鈉的物理性質(zhì)

銀白色,有金屬光澤的固體,質(zhì)地柔軟,熔點低(小于100℃),密度比水的小,但比煤油的大,即

p(H2。)邛(Na)>p(煤油)。

2.從鈉原子的原子結(jié)構(gòu)認識鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性

吵,/I02、C12、H2O、H+等028

Na“--------夫后------->Na+'

(1)與非金屬單質(zhì)(如。2、C12)的反應(yīng)

Ch:常溫:4Na+O2=2Na2。,加熱:ZNa+Ch^NazCh

Cl2:2Na+Cl2=^^2NaCl

(2)與水反應(yīng)

①離子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OlT+H2T。

②與滴加酚酰的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋

鈉的密度比水小

反應(yīng)放熱,鈉的熔點低

產(chǎn)生氣體推動鈉球游動

反應(yīng)劇烈

生成了強堿NaOH

(3)與鹽酸、硫酸反應(yīng)

離子方程式:2Na+2H+=2Na++H,T?

(4)與鹽反應(yīng)

a.與熔融鹽反應(yīng)

如:4Na+TiC14迪4NaCl+Ti

Na+KClSBNaCl+Kf(制取金屬鉀,因為鉀的沸點比鈉的沸點低,使鉀成為蒸汽而逸出)

b.與鹽溶液反應(yīng)

Na與CuSCU溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+H2T+Cu(OH)2j。

(5)與某些有機物反應(yīng)

如:2Na+2cH3cH20H―>2CH3cHzONa+H2T

2Na+2CH3COOH—>2CH3COONa+H2T

2Na+2^Q^OH——>2

ONa+H2T

3.鈉的制取及保存

⑴制?。夯瘜W(xué)方程式為2NaCl(熔融)唐星2Na+CbT。

(2)保存:密封保存,通常保存在石蠟油或煤油中。

4.鈉的用途

(1)鈉鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。

(2)用作電光源,制作高壓鈉燈。

(3)冶煉某些金屬

_熔融

金屬鈉具有強還原性,熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,如4Na+TiC14=%4NaCl+Ti。

【特別提醒】

1.鈉燃燒時不能用水滅火,應(yīng)用沙土蓋滅。

2.取用金屬鈉時,用鑲子夾取金屬鈉,用濾紙擦干表面的煤油,放在潔凈干燥的玻璃片上用小刀切割,不

能用手直接接觸金屬鈉,并且將剩余的鈉放回原試劑瓶中保存。

3.鈉與溶液反應(yīng)的共同現(xiàn)象

①?。衡c浮在液面上;②熔:鈉熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游動直至反應(yīng)完全;④響:反

應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶,,的響聲。若溶液中H+濃度較大,與水相比反應(yīng)更加劇烈,最后鈉可能在液面上燃

燒。

4.鈉性質(zhì)的巧記口訣:銀白輕低軟,傳導(dǎo)熱和電;遇氧產(chǎn)物變,遇氯生白煙;遇水記五點,浮熔游響紅;遇

酸酸優(yōu)先,遇鹽水在前。

5.考慮鈉與酸、堿、鹽的水溶液反應(yīng)時,要注意Na與水反應(yīng)的同時,生成的NaOH還可能繼續(xù)與部分溶質(zhì)

反應(yīng)。

6.對鈉與酸反應(yīng)的計算問題,勿忽略Na若過量還可與H2O反應(yīng)。

知識點二鈉的氧化物與氫氧化物

1.氧化鈉與過氧化鈉的比較

Na2ONazOz

電子式Na+[:0:]2-Na+Na+[:O:0:廣5

氧元素化合價-2-1

色、態(tài)白色固體淡黃色固體

陰、陽離子個數(shù)比1:21:2

是否為堿性氧化物是不是

與水反應(yīng)

Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t

與CO2反應(yīng)NazO+COz^=Na2COs2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

NaO+2HCl=2NaCl+2NaO+4HC1=4NaCl+2HO+

與鹽酸反應(yīng)2222

H2O02T

用途氧化劑、供氧劑、漂白劑

2.過氧化鈉的性質(zhì):

(1)強氧化性的五個表現(xiàn)

⑵遇KMnCU等強氧化劑時,表現(xiàn)出還原性,氧化產(chǎn)物為必。

⑶遇H2O、H+則發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。

(4)遇還原性氧化物(即低價非金屬氧化物),表現(xiàn)強氧化性,一般不生成氧氣,而生成高價鈉鹽,如NazCh

+SO2^=Na2SO4o

(4)遇最高價金屬氧化物(酸酎)發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng),有氧氣生成,如2Mn2O7+2Na2O2=4NaMnO4

+O2。

(5)無論是過氧化鈉還是其他過氧化物,具有強氧化性、漂白性等特殊性質(zhì)的根本原因是這些物質(zhì)中都含有

過氧鍵。

特別提醒:(1)過氧化鈉是常用的工業(yè)漂白劑,但是不能用于食品的漂白;

(2)Na2Ch既有氧化性又有還原性,但主要表現(xiàn)為氧化性。當遇到KMnCU等強氧化劑時,可表現(xiàn)出還原性,

氧化產(chǎn)物為02;

(3)NazCh遇到CO2、H2O>H*發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)。NazCh既是氧化劑又是還原劑,且ImolNazCh轉(zhuǎn)

移的電子是1mol而不是2molo

(4)Na2O>NazCh中陰、陽離子個數(shù)比均為1:2。

(5)NazCh與H2O、C02的反應(yīng)規(guī)律

當NazCh與CO2、氏。反應(yīng)時,物質(zhì)的量關(guān)系為2Na2()2?。2?2/,n(e")=H(Na2O2)

電子轉(zhuǎn)移關(guān)系

=2H(O2)

若、水蒸氣(或兩混合氣體)通過足量,氣體體積的減少量是原氣體體積的

氣體體積變化CO2NazCh

等于生成氧氣的量,

關(guān)系A(chǔ)V=V(O2)=^V

CO2、水蒸氣分別與足量NazCh反應(yīng)時,固體相當于吸收了C02中的“CO”、水蒸氣

固體質(zhì)量變化

中的“氏”,所以固體增加的質(zhì)量AMJ(CO2)=28g-mo:Tix”(CO2)、Am(HO)=2g-moC

關(guān)系2

儀鵬。)

2.氫氧化鈉

(1)物理性質(zhì):NaOH的俗名為燒堿、火堿或苛性鈉;它是一種白色固體,易溶于水并放出大量的熱,有吸

水性;吸收空氣中的水分而潮解;有很強的腐蝕性。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①具有堿的通性

②其他反應(yīng)

與金屬鋁反應(yīng):2Al+2OH+2H2O==2A1O2+3H2T

與非金屬單質(zhì)反應(yīng):Cl2+20H=C1+CIO+H2O

酯類水解:CH3coOC2H5+NaOHACH3coONa+CH3cH20H

(3)NaOH的制取

①土法制堿:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO31+2NaOH

由解

②現(xiàn)代工業(yè)制堿:2NaCl+2H2O叁些2NaOH+H2T+Cl2T

知識點三碳酸鈉與碳酸氫鈉

1.物理性質(zhì)

名稱碳酸鈉碳酸氫鈉

化學(xué)式

Na2c。3NaHCO3

俗名純堿或蘇打小蘇打

顏色、狀態(tài)白色粉末細小白色晶體

水溶性易溶于水水中易溶,但比Na2cCh的溶解度小

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)熱穩(wěn)定性

①Na2cCh性質(zhì)穩(wěn)定,受熱難分解。

②NaHCCh性質(zhì)不穩(wěn)定,受熱易分解,化學(xué)方程式為2NaHCCh皂Na2cO3+H2O+CO2T。

(2)與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式

+

①Na2co3:COf+2H=H2O+CO2T=

+

②NaHCCh:HCO?+H=H2O+CO2T□

⑶與堿(NaOH溶液)反應(yīng)

①Na2co3:與NaOH溶液不反應(yīng)。

②NaHCCh:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2Oo

(4)相互轉(zhuǎn)化

①Na2cCh—>NaHCO3

向Na2cCh溶液中通入CO2,化學(xué)方程式為Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3o

@NaHCO3—>Na2CO3

NaHCO3固體加熱分解轉(zhuǎn)化成Na2co3。

3.Na2cO3和NaHCCh性質(zhì)的應(yīng)用

(l)Na2co3、NaHCCh的鑒另I

①固體的鑒別用加熱法:產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3固體。

②溶液的鑒別可用沉淀法、氣體法和測pH法。

a.沉淀法:加入BaCh溶液或CaCb溶液,產(chǎn)生沉淀的是Na2cCh溶液。

b.氣體法:滴入稀鹽酸,立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCCh溶液。

c.測pH法:用pH試紙測相同濃度的稀溶液,pH大的是Na2c。3溶液。

(2)Na2co3、NaHCCh的除雜

序號混合物(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法

?加熱法

Na2CO3(s)(NaHCO3)

②通入足量

NaHCO3(aq)(Na2CO3)co2

③滴加適量溶液

Na2CO3(aq)(NaHCO3)NaOH

【特別提醒】LNaHCCh與堿溶液反應(yīng)的實質(zhì)是HC0?與0IT反應(yīng)生成COM,CO歹有可能發(fā)生后續(xù)反應(yīng),

如NaHCCh與Ca(OH)2溶液反應(yīng)可以生成白色沉淀CaCO3;

2.不能用澄清石灰水來鑒別Na2cO3與NaHCCh:Ca(OH)2溶液與二者反應(yīng)均生成白色沉淀CaCCh,無法區(qū)

別;

3.用鹽酸鑒別Na2cCh溶液和NaHCCh溶液時,要求兩溶液濃度相差不大,且加入的鹽酸等濃度且不宜過

大;4.Na2co3、NaHCCh與酸、堿、鹽的反應(yīng)均為復(fù)分解反應(yīng),因而反應(yīng)能否進行應(yīng)從復(fù)分解反應(yīng)的條件

來判斷。

4.Na2c。3、NaHCCh與鹽酸反應(yīng)的基本圖象

若V(0a)=V(a6X即0a

溶液中的溶質(zhì)為涉及離子方程式COF+H+=HCO^;

段與曲段消耗鹽酸的體

+

Na2c。3ab:HCO^+H=H2O+CO2t

積相同)

+

若V(0a)>V(a6)(即Oa段涉及離子方程式Oa:OH+H=H2O.

溶液中的溶質(zhì)為

消耗鹽酸的體積大于abCOr+H+=HCOF;

Na2cCh和NaOH

+

段消耗鹽酸的體積)ab:HCO?+H=H2O+CO2t

若V(0a)vV(M)(即段

溶液中的溶質(zhì)為涉及離子方程式。出COr+H+=HCOF;

消耗鹽酸的體積小于必

+

Na2cCh和NaHCChab:HCOF+H=H2O+CO2t

段消耗鹽酸的體積)

若。=0(即圖像從原點溶液中的溶質(zhì)為

+

涉及離子方程式:HCOF+H=H20+CO2T

開始)

NaHCO3

5.主要用途

(1)碳酸鈉:用于造紙、制造玻璃、制皂、洗滌等。

(2)碳酸氫鈉:用于制發(fā)酵粉、醫(yī)藥、滅火劑等。

6.Na2c。3的制備一侯氏制堿法

①原料

食鹽、氨氣、二氧化碳一合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣

其反應(yīng)為C+H2O(g)=^=CO+H2,CO+H2O(g)=^=CO2+H2?

②工藝流程

③反應(yīng)原理

產(chǎn)生NaHCO3反應(yīng):NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3i+NH4C1?

產(chǎn)生Na2cCh的反應(yīng):2NaHCC>3△Na2cO3+CO2T+H2Oo

④循環(huán)使用的物質(zhì):CO2o

7.金屬鈉露置在空氣中發(fā)生的一系列變化

銀白色金屬鈉上^表面變暗上-出現(xiàn)白色固體接著表面變稀上-白色塊狀固體一二白色粉末狀物質(zhì)

寫出上述各步反應(yīng)的化學(xué)方程式:

①4Na+O2^=2Na2O;

@Na2O+H2O=2NaOH;

③2NaOH+82+9H2O=Na2CO3-10H2O;

@Na2CO3-l0H2O=Na2CO3+1OH2Oo

知識點四、堿金屬元素、焰色反應(yīng)

1.堿金屬的一般性與特殊性

(1)一般性

相似性遞變性(由Li->Cs)

電子層數(shù)逐漸增多

原子結(jié)構(gòu)最外層均為1個電子核電荷數(shù)逐漸增大

原子半徑逐漸增大

都具有較強的金屬性,最高正價

元素性質(zhì)金屬性逐漸增強

均為+1價

物理(除Cs外)都呈銀白色,密度較密度逐漸增大(鉀反常),熔、沸點

單質(zhì)性質(zhì)小,熔、沸點較低逐漸降低

性質(zhì)化學(xué)還原性逐漸增強;與。2反應(yīng)越來

都具有較強的還原性

性質(zhì)越劇烈,產(chǎn)物越來越復(fù)雜

⑵特殊性

①堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的小。

②堿金屬一般都保存在煤油中,但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。

③堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物,其中氫以H-形式存在,顯一1價,堿金屬氫化

物是強還原劑。

④試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等需放回原瓶。

⑤鋰與。2反應(yīng)與鈉不同,只生成Li2。。

2.焰色試驗

(1)焰色試驗的概念

某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色,屬于物理變化,是元素的性質(zhì)。

(2)焰色試驗的操作

酒精燈蘸取酒精燈用鹽酸酒精燈

粕絲或碎無色蟠巴待測物或理觀察火焰顏色就蕭柏絲黃燧無色

(3)常見元素的焰色

鈉元素:黃色;鉀元素:紫色(透過藍色鉆玻璃觀察);銅元素綠色;領(lǐng)元素:黃綠色;鈣元素:磚紅色。

【特別提醒】1.焰色試驗是物理變化,是金屬元素的性質(zhì),既可以是單質(zhì),也可以是化合物,如不論灼燒

Na2co3、NaChNa2sO4還是鈉的單質(zhì),均發(fā)出黃色火焰。

2.(1)用稀鹽酸清洗的原因:生成金屬氯化物,而金屬氯化物在高溫時可揮發(fā)。

(2)焰色反應(yīng)中所用的火焰應(yīng)是無色或淺色的。

(3)灼燒鉗絲時應(yīng)一直燒至火焰恢復(fù)到原來的顏色。

(4)可用潔凈無銹的鐵絲代替柏絲,不能用銅絲代替。

3.堿金屬常從以下幾個方面設(shè)問:

(1)堿金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)的現(xiàn)象;

(2)堿金屬單質(zhì)的保存(注意堿金屬的密度);

(3)堿金屬單質(zhì)與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物的判斷;

(4)堿金屬對應(yīng)的氫氧化物堿性強弱的比較;

(5)堿金屬的碳酸鹽性質(zhì)的比較;

(6)與最新的科學(xué)技術(shù)相關(guān)的堿金屬的應(yīng)用。

第三部分:典型例題剖析

高頻考點1考查鈉的性質(zhì)及其應(yīng)用

例1.(2023?天津?模擬預(yù)測)不能正確表示下列反應(yīng)離子方程式的是

A.鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2T

B.鈉與硫酸銅溶液反應(yīng):2Na+Cu2+=Cu+2Na+

C.鈉與鹽酸反應(yīng):2Na+2H+=2Na++H2T

D.鈉跟氯化鉀溶液反應(yīng):2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2T

【變式訓(xùn)練】(2023?遼寧?模擬預(yù)測)下列有關(guān)金屬鈉的敘述正確的是

A.23g鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為INA

B.鈉與稀鹽酸反應(yīng)時鈉先與水反應(yīng),生成NaOH再與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)

C.鈉與水反應(yīng)離子方程式:Na+2H2O=Na++2OH-+H2T

D.鈉與C11SO4溶液反應(yīng):2Na+Cu2+=Cu|+2Na+

高頻考點2考查鈉的氧化物及其應(yīng)用

力口熱

例2.(2023?遼寧?模擬預(yù)測)已知ZNaQ+Oz-^Naa,M為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是

A.等物質(zhì)的量的Na2O與Na2O2中含有的離子總數(shù)均為3M

B.每生成1molNazCh,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2M

C.78gNa2Ch中含有的共用電子對的數(shù)目為2M

D.O2作氧化劑,1molCh參與反應(yīng)得到的電子數(shù)可能為2M或4M

【變式訓(xùn)練】(2023?遼寧沈陽?一模)某些氧化物在一定條件下能與Na^O?反應(yīng),且反應(yīng)極有規(guī)律,如

Na2O2+SO2=Na2SO4,2Na2O2+2SO3(g)=2Na2SO4+O2o據(jù)此判斷下列反應(yīng)方程式錯誤的是

A.2Na2O,+2NoO3=4NaNO2+O^B.Na2O2+2NO,=2NaNO3

C.2Na2O2+2N2O5=4NaNO3+O2D_2Na2O,+2Mn2O7=4NaMnO4+O2

高頻考點3考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其應(yīng)用

例3.(2023?上海嘉定區(qū)?高三二模)有關(guān)NaHCC)3和Na2co3的性質(zhì),以下敘述錯誤的是

A.等質(zhì)量的NaHCC)3和Na2c。3與足量鹽酸反應(yīng),在相同條件下NaHCC^產(chǎn)生的CO?體積大

B.同物質(zhì)的量濃度的兩種溶液,Na2cO3溶液的pH大于NaHCC)3溶液

C.將石灰水加入NaHCX^溶液中不產(chǎn)生沉淀,加入Na2cO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀

D.等物質(zhì)的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應(yīng),所耗鹽酸的體積Na2cO3是NaHCC)3的兩倍

【變式訓(xùn)練】(2023?湖北?模擬預(yù)測)純堿是重要的化工原料之一。下列有關(guān)Na2cCh的說法錯誤的是

A.Na2cCh的溶解度比NaHCCh小

B.Na2cCh是生產(chǎn)玻璃的原料之一

C.Na2cO3屬于離子晶體

D.Na2cO3的焰色反應(yīng)呈黃色

高頻考點4考查堿金屬的性質(zhì)及其應(yīng)用

例4.(2023?北京?人大附中三模)下列關(guān)于鋤(Rb)的敘述正確的是

A.它位于周期表的第四周期、第IA族

B.在鈉、鉀、鋤3種單質(zhì)中,鋤的熔點最高

C.氫氧化鋤是弱堿

D.硝酸釧含共價鍵,屬于離子化合物

【變式訓(xùn)練】(2023?全國?模擬預(yù)測)“枷(Rb)原子鐘”被譽為衛(wèi)星的“心臟”。下列說法正確的是

A.金屬鋤的熔點高于鉀B.;;Rb的中子數(shù)為48

C.;;Rb和;;Rb化學(xué)性質(zhì)不同D.鋤元素屬于IB族

高頻考點5考查鈉及其化合物的有關(guān)計算

例5.(2023?山東聊城?三模)某固體混合物由Na2cCh和NaHCCh兩種物質(zhì)組成,將其分成X、Y兩等份。

標準狀況下,X溶于足量鹽酸,生成CCh的體積為ViL;Y充分加熱、冷卻后再溶于足量鹽酸,生成CCh,

的體積為V2L。下列說法正確的是

A.加熱,蒸干X與足量鹽酸反應(yīng)后的溶液,可得固體

B.Y充分加熱,固體質(zhì)量減少441:)g

C.X、Y消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為1:1

2V-V

D.混合物中Na2cCh和NaHCCh的物質(zhì)的量之比為方、合

vrv2

【變式訓(xùn)練】在大試管內(nèi)將足量NaHCCh力口熱至1J200℃,將產(chǎn)生的混合氣體通入到盛有1.87gNa2O和Na2O2

的密閉容器中,待NazO和NazCh全部反應(yīng)后,得到標準狀況下224mLCh;再將反應(yīng)后密閉容器內(nèi)的固體

全部溶于水配成100mL溶液。下列說法正確的是

A.Na2O和Na2O2均為堿性氧化物

B.參加反應(yīng)的NaHCCh物質(zhì)的量為0.04mol

C.反應(yīng)過程中總共轉(zhuǎn)移0.04mol電子

D.配成的100mL溶液中c(Na+)=0.5mol/L

高頻考點6考查鈉及其化合物的有關(guān)實驗

例6.(2023?山東?泰安一中模擬預(yù)測)室溫下,通過下列實驗探究NaHCCh、Na2cO3溶液的性質(zhì)。

實驗1:用pH試紙測得O.lmol-L^NaHCOs溶液的pH約為8。

實驗2:向O.lmoLL”的Na2c03溶液中通入CO2,溶液的pH從12下降到約為9。

實驗3:將O.lmoLL-i的NaHCCh溶液與O.lmooLL-i的CaC12溶液等體積混合,產(chǎn)生白色沉淀。

實驗4:向O.lmoLL」的Na2cCh溶液中滴加新制飽和氯水,氯水顏色褪去。

下列說法正確的是

A.實驗2中Na2cCh全部轉(zhuǎn)化為NaHCCh

B.實驗3中白色沉淀為Ca(HCO3)2

C.實驗4說明酸性強弱的順序為HC1O>H2CO3

D.實驗3、4均是改變濃度使平衡正向移動

【變式訓(xùn)練】(2023?江蘇?模擬預(yù)測)室溫下,探究Na2cCh和NaHCCh混合溶液的性質(zhì),進行如下實驗。

①測量混合溶液的pH,pH為10

②向混合溶液中滴幾滴酚醐,加水稀釋,溶液紅色變淺

③向混合溶液中通入過量CO2,無明顯現(xiàn)象

④向?qū)嶒?所得溶液中滴加少量Ba(0H)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀

由上述實驗現(xiàn)象能得出的結(jié)論是

A.實驗1溶液中存在c(HCO-)>c(Na+)

B.實驗2中隨水的不斷加入,溶液中c(OH-)逐漸減小

c(CO;)

C.實驗3中隨CO的不斷通入,溶液中增大

2c(HCO-)

D.實驗4反應(yīng)的離子方程式為Ba2++CO;=BaCO31

第07講鈉及其重要化合物

目錄

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

第二部分:知識點精準記憶

第三部分:典型例題剖析

高頻考點1考查鈉的性質(zhì)及其應(yīng)用

高頻考點2考查鈉的氧化物及其應(yīng)用

高頻考點3考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其應(yīng)用

高頻考點4考查堿金屬的性質(zhì)及其應(yīng)用

高頻考點5考查鈉及其化合物的有關(guān)計算

高頻考點6考查鈉及其化合物的有關(guān)實驗

正文

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

第二部分:知識點精準記憶

知識點一鈉的性質(zhì)及應(yīng)用

L鈉的物理性質(zhì)

銀白色,有金屬光澤的固體,質(zhì)地柔軟,熔點低(小于100℃),密度比水的小,但比煤油的

大,即p(H2。)邛(Na)>p(煤油)。

2.從鈉原子的原子結(jié)構(gòu)認識鈉的化學(xué)性質(zhì)還原性

吟力1Ch、Cb、H2O,才等@2?

Na"--------夫后------->Na+夕

(1)與非金屬單質(zhì)(如。2、C12)的反應(yīng)

O2:常溫:4Na+O2=2Na2。,加熱:ZNa+ChANazCh

Cl2:2Na+Cl2^^2NaCl

(2)與水反應(yīng)

①離子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OJT+H2T。

②與滴加酚酸的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋

g)—鈉的密度比水小

反應(yīng)放熱,鈉的熔點低

i)~產(chǎn)生氣體推動鈉球游動

&)—反應(yīng)劇烈

?—生成了強堿NaOH

(3)與鹽酸、硫酸反應(yīng)

離子方程式:2Na+2H+=2Na++H2j

(4)與鹽反應(yīng)

a.與熔融鹽反應(yīng)

如:4Na+TiCL邈4NaCl+Ti

Na+KClS^NaCl+KN制取金屬鉀,因為鉀的沸點比鈉的沸點低,使鉀成為蒸汽而逸出)

b.與鹽溶液反應(yīng)

Na與CuSC)4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na+CuSC)4+2H2O=Na2so4+H2T+CU(OHR。

(5)與某些有機物反應(yīng)

如:2Na+2CH3CH2OH—>2CH3CH2ONa+H2T

2Na+2cH3coOH―>2CH3coONa+H2T

2Na+2^Q^OH——>2

ONa+H2?

3.鈉的制取及保存

由解

(1)制?。夯瘜W(xué)方程式為2NaCl(熔融)星工2Na+CLT。

(2)保存:密封保存,通常保存在石蠟油或煤油中。

4.鈉的用途

(1)鈉鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。

(2)用作電光源,制作高壓鈉燈。

(3)冶煉某些金屬

金屬鈉具有強還原性,熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,如4Na+TiCL型坐4NaCl+Ti。

【特別提醒】

1.鈉燃燒時不能用水滅火,應(yīng)用沙土蓋滅。

2.取用金屬鈉時,用鑲子夾取金屬鈉,用濾紙擦干表面的煤油,放在潔凈干燥的玻璃片上

用小刀切割,不能用手直接接觸金屬鈉,并且將剩余的鈉放回原試劑瓶中保存。

3.鈉與溶液反應(yīng)的共同現(xiàn)象

①?。衡c浮在液面上;②熔:鈉熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游動直至反應(yīng)完

全;④響:反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶”的響聲。若溶液中H+濃度較大,與水相比反應(yīng)更加

劇烈,最后鈉可能在液面上燃燒。

4.鈉性質(zhì)的巧記口訣:銀白輕低軟,傳導(dǎo)熱和電;遇氧產(chǎn)物變,遇氯生白煙;遇水記五點,

浮熔游響紅;遇酸酸優(yōu)先,遇鹽水在前。

5.考慮鈉與酸、堿、鹽的水溶液反應(yīng)時,要注意Na與水反應(yīng)的同時,生成的NaOH還可能

繼續(xù)與部分溶質(zhì)反應(yīng)。

6.對鈉與酸反應(yīng)的計算問題,勿忽略Na若過量還可與H2O反應(yīng)。

知識點二鈉的氧化物與氫氧化物

1.氧化鈉與過氧化鈉的比較

Na2。NazCh

電子式Na+[:0:]2-Na+Na+[:O:O:廣Na-

氧元素化合價-2-1

色、態(tài)白色固體淡黃色固體

陰、陽離子個數(shù)比1:21:2

是否為堿性氧化物是不是

與水反應(yīng)

Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2?

與反應(yīng)

CO2Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

NaO+2HCl=2NaCl+2NaO+4HCl=4NaCl+2HO+

與鹽酸反應(yīng)2222

H2O02T

用途氧化劑、供氧劑、漂白劑

2.過氧化鈉的性質(zhì):

(1)強氧化性的五個表現(xiàn)

(2)遇KMnCU等強氧化劑時,表現(xiàn)出還原性,氧化產(chǎn)物為5。

⑶遇H2O、H+則發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。

(4)遇還原性氧化物(即低價非金屬氧化物),表現(xiàn)強氧化性,一般不生成氧氣,而生成高

價鈉鹽,如Na2O2+SO2=Na2SO4O

(4)遇最高價金屬氧化物(酸酎)發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng),有氧氣生成,如2M112O7+

2Na2O2^=4NaMnO4+O2。

(5)無論是過氧化鈉還是其他過氧化物,具有強氧化性、漂白性等特殊性質(zhì)的根本原因是這

些物質(zhì)中都含有過氧鍵。

特別提醒:(1)過氧化鈉是常用的工業(yè)漂白劑,但是不能用于食品的漂白;

(2)NazCh既有氧化性又有還原性,但主要表現(xiàn)為氧化性。當遇到KMnO4等強氧化劑時,

可表現(xiàn)出還原性,氧化產(chǎn)物為。2;

(3)NazCh遇到CO?、H2O>H*發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)。NazCh既是氧化劑又是還原劑,且

1molNajO?轉(zhuǎn)移的電子是1mol而不是2mol。

(4)Na2O>NazCh中陰、陽離子個數(shù)比均為1:2。

(5)NazCh與H2O、CO2的反應(yīng)規(guī)律

當NazCh與CO2、H2O反應(yīng)時,物質(zhì)的量關(guān)系為2Na2O2?。2?2e「,n(e")=H(Na2O2)

電子轉(zhuǎn)移關(guān)系

=2幾(O2)

若、水蒸氣(或兩混合氣體)通過足量,氣體體積的減少量是原氣體體積的

氣體體積變化CO2NazCh

等于生成氧氣的量,()

關(guān)系A(chǔ)V=VO2=1V

CO2、水蒸氣分別與足量NazCh反應(yīng)時,固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣

固體質(zhì)量變化

中的“七”,所以固體增加的質(zhì)量Am(CO)=28g-mor'x/XCOz)^A/M(HO)=2g-moP

關(guān)系22

'xn(H2O)

2.氫氧化鈉

(1)物理性質(zhì):NaOH的俗名為燒堿、火堿或苛性鈉;它是一種白色固體,易溶于水并放出大

量的熱,有吸水性;吸收空氣中的水分而潮解;有很強的腐蝕性。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①具有堿的通性

②其他反應(yīng)

與金屬鋁反應(yīng):2Al+2Oir+2H2O=2AlO5+3H2T

與非金屬單質(zhì)反應(yīng):CI2+2OH=cr+cio+H2O

酯類水角軋CH3coOC2H5+NaOHACH3co0Na+CH3cH20H

(3)NaOH的制取

①土法制堿:Na2co3+Ca(OH)2=CaCO3;+2NaOH

由解

②現(xiàn)代工業(yè)制堿:2NaCl+2H,O=^^2NaOH+H?T+Cl2T

知識點三碳酸鈉與碳酸氫鈉

1.物理性質(zhì)

名稱碳酸鈉碳酸氫鈉

化學(xué)式Na2cO3NaHCCh

俗名純堿或蘇打小蘇打

顏色、狀態(tài)白色粉末細小白色晶體

水中易溶,但比Na2cCh的溶解度

水溶性易溶于水

2.化學(xué)性質(zhì)

⑴熱穩(wěn)定性

①Na2cCh性質(zhì)穩(wěn)定,受熱難分解。

②NaHCCh性質(zhì)不穩(wěn)定,受熱易分解,化學(xué)方程式為2NaHCChANa2cO3+H2O+CO2T。

(2)與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式

+

①Na2co3:COF+2H=H2O+CO2to

+

②NaHCCh:HCOF+H=H20+CChf。

⑶與堿(NaOH溶液)反應(yīng)

①Na2co3:與NaOH溶液不反應(yīng)。

②NaHCCh:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2Oo

(4)相互轉(zhuǎn)化

①Na2cCh—>NaHCO3

向Na2co3溶液中通入CO2,化學(xué)方程式為Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO30

②NaHCCh―>Na2CO3

NaHCO3固體加熱分解轉(zhuǎn)化成Na2c03。

3.Na2cO3和NaHCCh性質(zhì)的應(yīng)用

(l)Na2cCh、NaHCCh的鑒另IJ

①固體的鑒別用加熱法:產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCCh固體。

②溶液的鑒別可用沉淀法、氣體法和測pH法。

a.沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,產(chǎn)生沉淀的是Na2CO3溶液。

b.氣體法:滴入稀鹽酸,立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCCh溶液。

c.測pH法:用pH試紙測相同濃度的稀溶液,pH大的是Na2cCh溶液。

(2)Na2co3、NaHCCh的除雜

序號混合物(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法

?加熱法

Na2CO3(s)(NaHCO3)

②通入足量

NaHCO3(aq)(Na2CO3)co2

③滴加適量溶液

Na2CO3(aq)(NaHCO3)NaOH

【特別提醒】1.NaHCCh與堿溶液反應(yīng)的實質(zhì)是HCO,與OJT反應(yīng)生成CO『,CO歹有可

能發(fā)生后續(xù)反應(yīng),如NaHCCh與Ca(OH)2溶液反應(yīng)可以生成白色沉淀CaCO3;

2.不能用澄清石灰水來鑒別Na2cO3與NaHCCh:Ca(OH)2溶液與二者反應(yīng)均生成白色沉淀

CaCO3,無法區(qū)別;

3.用鹽酸鑒別Na2c。3溶液和NaHCCh溶液時,要求兩溶液濃度相差不大,且加入的鹽酸

等濃度且不宜過大;4.Na2co3、NaHCCh與酸、堿、鹽的反應(yīng)均為復(fù)分解反應(yīng),因而反應(yīng)

能否進行應(yīng)從復(fù)分解反應(yīng)的條件來判斷。

4.Na2co3、NaHCCh與鹽酸反應(yīng)的基本圖象

n(CO2)

0。bV(HC1)/L

若y(0a)=V(a6)(即0a

溶液中的溶質(zhì)為涉及離子方程式。。:COF+H+=HCO^;

段與湖段消耗鹽酸的體

+

Na2cChab:HCO?+H=H2O+CO2t

積相同)

+

若y(Oa)>y(")(即Oa段涉及離子方程式。a:OH+H=H2O>

溶液中的溶質(zhì)為

消耗鹽酸的體積大于油cor+H+=Hcor;

Na2c。3和NaOH

+

段消耗鹽酸的體積)ab:HCO?+H=H2O+CO2t

若V(Oa)<V(ab)(即0a段

溶液中的溶質(zhì)為涉及離子方程式Oa:COr+H+=HCOF;

消耗鹽酸的體積小于必

+

Na2c。3和NaHCChab:HCO^+H=H2O+CO2T

段消耗鹽酸的體積)

若。=0(即圖像從原點溶液中的溶質(zhì)為

+

涉及離子方程式:HCOF+H=H2O+CO2T

開始)NaHCCh

5.主要用途

⑴碳酸鈉:用于造紙、制造玻璃、制皂、洗滌等。

(2)碳酸氫鈉:用于制發(fā)酵粉、醫(yī)藥、滅火劑等。

6.Na2cCh的制備一侯氏制堿法

①原料

食鹽、氨氣、二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣

其反應(yīng)為C+H2O(g)=^==CO+H2,CO+H2O(g)=^==CO2+H2o

②工藝流程

③反應(yīng)原理

產(chǎn)生NaHCO3反應(yīng):NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3;+NH4C1=

產(chǎn)生Na2cCh的反應(yīng):2NaHCO34Na2co3+CO2T+H2O。

④循環(huán)使用的物質(zhì):C02?

7.金屬鈉露置在空氣中發(fā)生的一系列變化

銀白色金屬鈉」一表面變暗一人出現(xiàn)白色固體接著表面變稀一嗎白色塊狀固體

白色粉末狀物質(zhì)

寫出上述各步反應(yīng)的化學(xué)方程式:

①4Na+O2^=2Na2。;

@Na2O+H2O=2NaOH;

③2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3-10H2O;

@Na2CO3-10H2O=Na2CO3+IOH2O0

知識點四、堿金屬元素、焰色反應(yīng)

1.堿金屬的一般性與特殊性

⑴一般性

相似性遞變性(由Li—Cs)

電子層數(shù)逐漸增多

原子結(jié)構(gòu)最外層均為1個電子核電荷數(shù)逐漸增大

原子半徑逐漸增大

都具有較強的金屬性,最高正價

元素性質(zhì)金屬性逐漸增強

均為+1價

單質(zhì)物理(除Cs外)都呈銀白色,密度較密度逐漸增大(鉀反常),熔、沸點

性質(zhì)性質(zhì)小,熔、沸點較低逐漸降低

化學(xué)還原性逐漸增強;與02反應(yīng)越來

都具有較強的還原性

性質(zhì)越劇烈,產(chǎn)物越來越復(fù)雜

⑵特殊性

①堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的小。

②堿金屬一般都保存在煤油中,但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。

③堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物,其中氫以JT形式存在,顯一1

價,堿金屬氫化物是強還原劑。

④試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等需放回原瓶。

⑤鋰與。2反應(yīng)與鈉不同,只生成Li2。。

2.焰色試驗

(1)焰色試驗的概念

某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色,屬于物理變化,是元素的

性質(zhì)。

(2)焰色試驗的操作

酒精燈蘸取酒精燈用鹽酸酒精燈

鉗絲前堀無色曾二待測物狗影觀察火焰顏色阱常鉗絲和堀無色

(3)常見元素的焰色

鈉元素:黃色;鉀元素:紫色(透過藍色鉆玻璃觀察);銅元素綠色;領(lǐng)元素:黃綠色;鈣元

素:磚紅色。

【特別提醒】1.焰色試驗是物理變化,是金屬元素的性質(zhì),既可以是單質(zhì),也可以是化合

物,如不論灼燒Na2co3、NaCl、Na2sO4還是鈉的單質(zhì),均發(fā)出黃色火焰。

2.(1)用稀鹽酸清洗的原因:生成金屬氯化物,而金屬氯化物在高溫時可揮發(fā)。

(2)焰色反應(yīng)中所用的火焰應(yīng)是無色或淺色的。

(3)灼燒柏絲時應(yīng)一直燒至火焰恢復(fù)到原來的顏色。

(4)可用潔凈無銹的鐵絲代替鉗絲,不能用銅絲代替。

3.堿金屬常從以下幾個方面設(shè)問:

(1)堿金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)的現(xiàn)象;

(2)堿金屬單質(zhì)的保存(注意堿金屬的密度);

(3)堿金屬單質(zhì)與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物的判斷;

⑷堿金屬對應(yīng)的氫氧化物堿性強弱的比較;

(5)堿金屬的碳酸鹽性質(zhì)的比較;

(6)與最新的科學(xué)技術(shù)相關(guān)的堿金屬的應(yīng)用。

第三部分:典型例題剖析

高頻考點1考查鈉的性質(zhì)及其應(yīng)用

例1.(2023?天津?模擬預(yù)測)不能正確表示下列反應(yīng)離子方程式的是

A.鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2T

B.鈉與硫酸銅溶液反應(yīng):2Na+Cu2+=Cu+2Na+

C.鈉與鹽酸反應(yīng):2Na+2H+=2Na++H2T

D.鈉跟氯化鉀溶液反應(yīng):2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2T

【解析】A.鈉與水反應(yīng)的離子反應(yīng)為2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2f,故A正確;B.鈉與

硫酸銅溶液反應(yīng)實質(zhì)是鈉與水先反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉再與硫酸銅反應(yīng)產(chǎn)生藍

色氫氧化銅沉淀,反應(yīng)的離子反應(yīng)為:2H2O+Cu2++2Na=2Na++Cu(OH)21+H2T,故B錯誤;

C.鈉鹽酸反應(yīng)實質(zhì)上是鈉與鹽酸電離的氫離子反應(yīng)生成氫氣:2Na+2H+=2Na++H2f,故C

正確;D.鈉跟氯化鉀溶液反應(yīng),本質(zhì)為鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2f,故D

正確;故選B。

【答案】B

【題后歸納】金屬鈉與溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析的思維模板

(1)共性:因為鈉與水的反應(yīng)屬于劇烈的置換反應(yīng),故鈉與溶液反應(yīng)有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生:①

?。衡c浮在液面上;②熔:鈉熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游動直至反應(yīng)完;

④響:反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶”的響聲。

(2)差異性:與酸及能形成弱堿的金屬鹽溶液反應(yīng)時,由于溶液中H+濃度較大,反應(yīng)比鈉與

水的反應(yīng)劇烈,最后鈉可能在液面上發(fā)生燃燒;與鹽溶液反應(yīng)時,還可能會生成沉淀(如生

成難溶堿)、氣體(NE)等。

【變式訓(xùn)練】(2023?遼寧?模擬預(yù)測)下列有關(guān)金屬鈉的敘述正確的是

A.23g鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為INA

B.鈉與稀鹽酸反應(yīng)時鈉先與水反應(yīng),生成NaOH再與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)

C.鈉與水反應(yīng)離子方程式:Na+2H2O=Na++2OH-+H2T

D.鈉與C11SO4溶液反應(yīng):2Na+Cu2+=CuJ+2Na+

【解析】A.23g鈉物質(zhì)的量為ImoL充分燃燒時鈉原子失一個電子成為鈉離子,Imol鈉

轉(zhuǎn)移電子數(shù)為INA,故A正確;B.鈉與稀鹽酸反應(yīng)時鈉先與鹽酸反應(yīng),溶質(zhì)HC1反應(yīng)結(jié)束

后,剩余的鈉再與水反應(yīng),故B錯誤;C.鈉與水反應(yīng)離子方程式電荷不守恒,正確為:

+

2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2t,故C錯誤;D.鈉與CuSCU溶液反應(yīng)時鈉先與水反應(yīng),生成

NaOH再與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成藍色沉淀Cu(OH)2,不會有銅單質(zhì)生成,故D錯誤;

答案選A。

【答案】A

高頻考點2考查鈉的氧化物及其應(yīng)用

例2.(2023?遼寧?模擬預(yù)測)已知2Na2O+O2=2Na2C>2,M為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列

說法正確的是

A

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