通用版2019版高考化学微一轮复习第8讲钠及其重要的化合物学案_1.pdf

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1、 通用版 2019 版高考化学微一轮复习第8讲钠及其重要的化合物学案 20180509172 第 2 页 第 8 讲 钠及其重要的化合物 考纲要求 1.掌握钠的主要性质及其应用。2.掌握钠的重要化合物主要性质及其应用。考点一 钠的主要性质及其应用 1物理性质 颜色 熔点 硬度 密度 导电导热性 银白色 低 小 比水的小，比煤油的大 良好 (1)与非金属单质(如 O2、Cl2)的反应 与O2反应 常温下：化学方程式为4NaO2=2Na2O。加热时：化学方程式为2NaO2=Na2O2。(2)与水的反应 化学方程式：2Na2H2O=2NaOH 第 3 页 H2。与滴加酚酞的水反应的现象与解释 3钠的

2、制取及保存 4焰色反应(1)概念：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。属于物理变化，是元素的物理性质。(2)常见元素焰色反应的颜色：钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃)。5钠的用途【多维思考】1金属钠着火，为什么不能用 H2O、CO2灭火？通常如何灭火？提示：因为钠是活泼金属，能与 H2O、CO2反应；通常用沙子掩盖灭火。2写出 Na 与 CuSO4溶液反应的化学方程式及反应时的主要现象。提 示：2Na CuSO4 2H2O=Na2SO4 第 4 页 Cu(OH)2H2 现象：比与 H2O 反应剧烈；有气体放出；有蓝色沉淀析出。1金属钠露置在空气中的变化过程 银白色

3、金属钠NaO2表面变暗生成Na2OH2O出现白色固体生成NaOH H2O表面变成溶液NaOH潮解CO2白色块状物质生成Na2CO310H2O风化 白色粉末状物质生成Na2CO3 2钠与水、酸、盐溶液的反应(1)钠与水、酸的反应实质上均是和 H反应 钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟酸反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠先跟水反应，生成的 NaOH 再跟酸中和。第 5 页 钠投入足量盐酸中反应的化学方程式：2Na2HCl=2NaClH2 离子方程式：2Na2H=2NaH2(2)钠与盐溶液的反应 先考虑 Na 与水反应生成 NaOH，再考虑 NaOH是否与盐发生复分解反应 投入

4、 NaCl 溶液中，只有 H2放出。2Na2H2O=2NaOHH2 投入饱和 NaCl 溶液中，有 H2放出，还有NaCl 晶体析出(温度不变)。投入 NH4Cl 溶液中，有 H2和 NH3逸出。投入 CuSO4溶液中，有 H2放出和蓝色沉淀生成。2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2 考向一 钠与水及酸、碱、盐溶液的反应 1 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生的是_。第 6 页 MgSO4溶液 NaCl 溶液 Na2SO4溶液 饱和澄清石灰水 Ca(HCO3)2溶液 解析：2Na2H2O=2NaOHH2，中 Mg22OH=Mg(OH)2，中反应消耗水

5、，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出 Ca(OH)2产生沉淀，中 Ca2HCO3OH=CaCO3H2O。答案：2将一小块金属钠分别投入盛 a 水、b 乙醇、c 稀 H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为_。解 释 反 应 速 率 不 同 的 原 因：_ _ _。答案：cab 钠与上述三种物质反应的实 第 7 页 质都是钠与 H间的置换反应，H浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离 H的能力可知 H浓度的大小顺序为 cab，因而反应速率为 cab 考向二 钠与水反应实验拓展 3金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：(1)现

6、按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和 NaOH 溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母，下同)a钠浮在液面上，并四处游动，最后消失 b钠熔化成一个光亮的小球 c恢复到室温时，NaOH 溶液的浓度增大 d恢复到室温时，溶液中 Na数目减少(2)按图乙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 第 8 页 关系是_。用铝箔包住钠 用铜箔包住钠 a二者收集气体一样多 b收集到的气体体积较大 c收集到气体体积较大 答案：(1)abd(2)b 考向三 焰色反应 4(2019安徽十校联考)用光洁的铂丝蘸取某无色溶

7、液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是()A只含有 Na B一定含有 Na，可能含有 K C既含有 Na，又含有 K D可能含有 Na，可能还含有 K 解析：钠元素的焰色为黄色，而 K 元素的焰色为紫色，而黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有钾元素。答案：B 第 9 页 5(2019陕西延安模拟)2019 年 9 月杭州C20峰会焰火表演震惊世人。其中五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有关。下列说法正确的是()A焰色反应是化学变化 B所有金属元素都有焰色反应 C用玻璃棒蘸取试液进行焰色反应 D可以用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl 解析：焰色反应是物理变化；只有部分金属元

8、素有焰色反应(比如 Pt 和 Fe 无焰色反应)；玻璃棒中本身含有钠元素，应用铂丝或铁丝蘸取试液进行焰色反应；根据 Na 和 K 的焰色反应不同，可用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl。答案：D 考点二 氧化钠和过氧化钠 氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态 白色固体 淡黄色固体 第 10 页 电子式 阴、阳离子个数比 12 12 物质类别 碱性氧化物 过氧化物 与 H2O 反应 Na2OH2O=2NaOH 2Na2O22H2O=4NaOHO2 与 CO2反应 Na2OCO2=Na2CO3 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 与盐酸反应 Na2O2HCl=2NaClH2O

9、2Na2O24HCl=4NaClO2H2O 稳定性 不稳定 较稳定 特性 强氧化性 用途 供氧剂、漂白剂【多维思考】1为什么 Na2O2不属于碱性氧化物？提示：Na2O2与酸反应除了生成盐和水，还有 第 11 页 氧气生成，故 Na2O2不是碱性氧化物。2Na2O、Na2O2、NaOH 三种物质长时间暴露在空气中最终会变成什么物质？提示：都会变为 Na2CO3。3Na2O2加入酚酞溶液中有什么现象？提示：先变红后褪色。Na2O2与某些氧化物反应的规律 1过氧化钠的强氧化性 2Na2O2与 CO2、H2O 反应的重要关系(1)气体体积差的关系 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 气体体积差

10、 2 1 V1 2Na2O22H2O(g)=4NaOHO2 气体体积差 2 1 V1 第 12 页 由此可见，若 CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的12，即为生成氧气的量。(2)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，可视为 Na2O2首先与 CO2反应，剩余Na2O2再与 H2O(g)反应。(3)电子转移关系 当 Na2O2与 CO2或 H2O 反应时，每产生 1 mol O2就转移 2 mol 电子。(4)固体质量变化关系 由两反应可见，每 1 mol CO2、水蒸气分别与足量 Na2O2反应时，固

11、体分别增重 28 g、2 g，从组成上看相当于吸收了 CO2中的“CO”，或相当于吸收了水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量 m28 n(C)或 mn(H)。此规律适用于 H2O、CO2与 Na2O2反应的计算。第 13 页 考向一 过氧化钠的强氧化性 1比较下列四组反应，回答下列问题。一组：Na2O2CO2 Na2O2SO2 二组：Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)三组：SO2通入品红溶液中，加热 Na2O2加入到品红溶液中，加热 四组：NaOH 溶液滴入紫色石蕊溶液中 Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中 问题：(1)写出、两反应的化学方程式。(2)判断、反应中可能发

12、生的现象，为什么？(3)判断、反应中可能发生的现象，为什么？(4)判断、反应中可能发生的现象，为什么？答案：(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 Na2O2SO2=Na2SO4 第 14 页(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出、中气体明显少于中气体。原因是中Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有 NaOH 和O2产生，FeCl3与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀；中 Fe2具有强还原性，易被 Na2O2氧化并生成 Fe(OH)3。(3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色；溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性不稳定具有可逆性，N

13、a2O2的漂白性是因其具有强氧化性而不可逆。(4)溶液变蓝，溶液先变蓝后褪色。原因是 Na2O2与 H2O 反应生成 NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。【速记卡片】过氧化钠的强氧化性(1)从化合价的角度分析 O02失去电子，化合价升高表现为还原性Na2O1 第 15 页 2得到电子，化合价降低表现为氧化性O2 Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。(2)强氧化性的具体表现 Na2O2可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等与品红溶液：品红溶液褪色与酚酞溶液：溶液变红后褪色与二氧化硫：Na2O2SO2=Na2SO4与氢硫酸：溶液变黄色浑浊与 FeCl2溶液：生成红褐色的Fe(OH)

14、3沉淀 考向二 Na2O2与 CO2、H2O 反应的计算 2取 a g 某物质在 O2中完全燃烧，将生成物与足量 Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了 a g，下列物质不能满足上述结果的是 ()AH2 BCO CC6H12O6 DC12H22O11 解析：2COO2=点燃2CO2 第 16 页 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即：CO 可被 Na2O2完全吸收 2H2O2=点燃2H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)C 项可变形为(CO)6(H2)6；D 项可变形为C(C

15、O)11(H2)11，因而反应后质量增加大于 a g。答案：D【速记卡片】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(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 第 17 页 成的物质，只要 C、O 原子个数比为 11，即可满足该条件。考点三 碳酸钠与碳酸氢钠 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱(或苏打)小苏打 色态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 易溶 可溶(比 Na2CO3溶解度小)c(B)相等时的pH pH(Na2CO3)pH(NaHCO3)热稳定性 加热不分解 不稳定，受热易分解 与盐酸反应

16、Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2 或 Na2CO3HCl=NaClNaHCO3 NaHCO3HCl=NaClH2OCO2 第 18 页 与CaCl2和BaCl2反应 Ca2CO23=CaCO3 Ba2CO23=BaCO3 不反应 与碱NaOH 和Ca(OH)2反应 与 NaOH 不反应Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O 2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O 主要用途 化工原料、洗涤剂 食品发酵、泡沫灭火器 相互转化 【多维思考】1 将 CO2气体通入饱和 Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？提示：开

17、始无明显现象，后有沉淀析出。原 第 19 页 因是生成 NaHCO3的质量比原 Na2CO3的质量大；NaHCO3的溶解度小于 Na2CO3的溶解度；反应消耗溶剂水。2仅用试管和胶头滴管，你能鉴别 Na2CO3溶液和盐酸吗？提示：能，利用滴加顺序不同，现象不同可以区分 Na2CO3溶液和稀盐酸。3将 2 mL c(B)相同的 Na2CO3、NaHCO3溶液分别一次性倒入足量且等体积、等浓度的盐酸中，哪种物质放出 CO2的速率快？提示：NaHCO3。Na2CO3与 NaHCO3的鉴别与计算 1鉴别 2与等浓度盐酸反应的规律(1)放出 CO2快慢，NaHCO3Na2CO3。(2)混合物反应先后：因

18、 CO23结合 H更容易，所以 Na2CO3先反应生成 NaHCO3，然后 NaHCO3再反应。第 20 页 3Na2CO3和 NaHCO3与酸反应图象(1)向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl的体积与产生 CO2的体积的关系如图 1 所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生 CO2的体积的关系如图 2 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的体积的关系如图 3 所示(设 NaOH、Na2CO3的物质的量之比 x：y11)。(4)向 Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗 HCl

19、 的体积与产生 CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比 mn11，其他比例时的图象略)。考向一 Na2CO3与 NaHCO3的区别 1 有两试管分别装有 Na2CO3和 NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()方操作 判断 第 21 页 案 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀的为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈的为Na2CO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀的为Na2CO3 D 逐渐加入等浓度的盐酸 立即产生气泡的为 Na2CO3 解析：Na2CO3溶液与 CaCl2溶液反应产生白色沉淀而 NaHCO3溶液与 CaCl2溶液不反应，

20、C 正确。答案：C 2下列试剂或用品能鉴别等物质的量浓度的 Na2CO3、NaHCO3的是_。pH 试纸 CaCl2溶液 澄清石灰水 稀盐酸 加热蒸干再灼烧 第 22 页 解析：因为是溶液，不能用加热蒸干再灼烧的方法。答案：考向二 用数形结合思想分析可溶性碳酸盐与盐酸反应图象 3(2019山东潍坊期末)向 NaOH 和 Na2CO3混 合溶液中滴加 0.1 molL1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是 ()A在 0a 范围内，只发生中和反应 Bab 斜段发生反应的离子方程式为 CO232H=H2OCO2 D 原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物

21、质的量之比为 12 解析：向 NaOH 和 Na2CO3混合溶液中滴加 0.1 molL1稀盐酸，发生的反应依次为：OHH 第 23 页=H2O，CO23H=HCO3，HCO3H=CO2H2O，据此可以解答。在 0a 范围内，发生的反应应该是 OHH=H2O，CO23H=HCO3，不只发生中和反应，A 错误；ab 段发生反应的离子方程式为 HCO3H=CO2H2O，B 错误；从图象知生成 CO2 0.01 mol，根据方程式 HCO3H=CO2H2O 可知消耗盐酸的物质的量为 0.01 mol，故 a0.3，C 正确；根据方程式和图象可知 Na2CO3的物质的量是 0.01 mol，共计消耗盐

22、酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是 0.04 mol0.02 mol0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为 0.02 mol，因此原混合溶液中，NaOH 与Na2CO3的物质的量之比为 21，D 错误。答案：C 4将一定体积的 CO2通入一定浓度的 NaOH溶液中，为了测定所得溶液的成分，向该溶液中逐滴加入 1 molL1的盐酸。所加盐酸的体积与产生 CO2的体积(标准状况)的关系如图所示。第 24 页(1)加入35 mL盐酸时，产生的CO2的体积(标准状况)为_mL。(2)溶 液 中 所 含 溶 质 及 其 物 质 的 量 为_。解析：(1)由图象所示消耗盐酸的体积与产生 CO

23、2的体积可知，该溶液的溶质是 NaOH 和Na2CO3。OA 段 H先与 OH反应生成 H2O，待 OH消耗完，H再与 CO23反应生成 HCO3。AB 段发生反应 HHCO3=CO2H2O，加入 35 mL 盐酸时，产生的 n(CO2)n(H)(3525)mL103Lmol11molL10.01 mol，则 V(CO2)22.4 Lmol10.01 mol0.224 L224 mL。(2)由 HCO23=HCO3及 HHCO3CO2H2O可知，n(CO23)(4525)mL103 LmL11 molL10.02 mol，故 OA 段与 H反应的 OH为 25 mL103 LmL11 molL

24、10.02 mol0.005 mol，即溶液中含 NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol。第 25 页 答案：(1)224(2)NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2019高考北京卷，8A 改编)CO2气体使Na2O2固体变白，CO2气体被还原()(2)(2019高考天津卷，4A)除去 NaHCO3固体中的 Na2CO3，可以将固体加热至恒重()(3)(2019高考江苏卷，3A)Na2O2吸收 CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂()(4)(2019高考江苏卷，6A)钠与水反应 Na2

25、H2O=Na2OHH2()(5)(2019高考浙江卷，8A)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火()(6)(2019高考全国卷，13A)向碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中滴入稀盐酸，立即产生气泡()第 26 页(7)(2019高考山东卷，7A)金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火()(8)(2019高考海南卷)纯碱去油污利用了纯碱的氧化性()(9)(2019高考广东卷，22A)分别加热Na2CO3和 NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，两种物质均受热分解()答 案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2(高考上海卷)下图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3的部分装置。下列

26、操作正确的是()Aa 通入 CO2，然后 b 通入 NH3，c 中放碱石灰 Bb 通入 NH3，然后 a 通入 CO2，c 中放碱石灰 Ca 通入 NH3，然后 b 通入 CO2，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 第 27 页 Db 通入 CO2，然后 a 通入 NH3，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 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的尾气处理所以选择放醮稀硫酸的脱脂棉，即 C 选项正确。答案：C 3(高考选项组合题)下列说法正确的是()A(高考江苏卷，6D)B用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由中澄清石灰水变浑浊，可证明中NaHCO3固体受热分解(高考北京卷，11C 改编)C2Na2O22H2O=4NaOHO2，是水作还原剂的氧化还原反应(高考山东卷，7D 改编)D过氧化钠会因为空气中的氧气而易变质 第 28 页(高考上海卷改编)解析：A，错；C 项，水既不是氧化剂也不是还原剂，错；D 项，过氧化钠在空气中因与 CO2和 H2O 反应而易变质，错。答案：B