2022版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第1节钠及其重要化合物课件

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第一节　钠及其重要化合物
2C2H5ONa＋H2↑　
3．钠的制取及保存(1)制取：____________________________。(2)保存：密封保存，通常保存在________________中。
钠与溶液反应的一般规律：与酸反应，先酸后水；与盐反应，先水后盐。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2(　　)(2)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(　　)(3)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火(　　)(4)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(　　)
突破一　钠与氧气的反应1．(2020·广东汕头检测)等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　)A．第一块钠失去电子多B．两块钠失去电子一样多C．第二块钠的反应产物质量最大D．两块钠的反应产物质量一样大【答案】B
2．(2020·福建漳平第一中学月考)某同学将金属钠露置于空气中足够长时间，观察到下列现象：银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是(　　)A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了Na2OB．出现液滴原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液C．最后白色粉末为碳酸钠粉末D．最后白色粉末的质量比金属钠质量大
【答案】B【解析】氧化钠与空气中的水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，B错误。
突破二　钠与水反应的延伸3．向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 ml·L－1盐酸、100 mL 0.01 ml·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 ml Na。下列有关说法正确的是(　　)A．三个烧杯中均会发生的离子反应为2H2O＋2Na===2Na＋＋2OH－＋H2↑B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中反应最剧烈C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同
【答案】D【解析】钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A错误；钠与盐酸反应比与水反应剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl，Z烧杯中生成NaOH，由于原溶质为NaOH，故Z烧杯中溶质的物质的量浓度最大，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。
4.(2021·湖北黄冈模拟)在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应，实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。下列叙述错误的是(　　)A．剩余的钠放回原试剂瓶B．溶液中有气泡生成，下层溶液出现白色絮状沉淀C．大试管内和长颈漏斗内的液面都下降D．钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
【答案】C【解析】剩余的金属钠应放回原瓶，A正确；钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4反应生成白色絮状沉淀，B正确；由于生成H2，反应一段时间后，大试管内液面下降，长颈漏斗中液面上升，C错误；Na与FeSO4反应生成Fe(OH)2、H2和Na2SO4，D正确。
1．金属钠与溶液反应现象分析(1)钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。(2)钠与乙醇反应的现象特点——慢、沉。钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。(3)钠与酸反应的特点——快，可能燃烧或爆炸。
2．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
☞知识点2　钠的氧化物与氢氧化物
1．Na2O和Na2O2的比较
Na2O＋H2O===2NaOH　
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　
Na2O＋CO2===Na2CO3　
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O　
Cl－＋ClO－＋H2O　
CH3COONa＋CH3CH2OH　
CaCO3↓＋2NaOH　
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑　
(5)1 ml钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失去的电子数目均为NA(　　)(6)Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂(　　)(7)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√(6)√　(7)×
突破一　Na2O、Na2O2与CO2或水反应原理及应用1．(2019·河北石家庄调研)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B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应C．Na2O2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D．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和沉淀
【答案】B【解析】燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质，A正确；反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义，B错误；Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，C正确；Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3，D正确。
2．对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是(　　)
【答案】A【解析】滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2, Na2O2与水反应生成NaOH和O2, NaOH是碱，可以使酚酞试液变为红色，但Na2O2具有强氧化性，会将红色物质氧化变为无色，因此最后的溶液为无色， B错误；高压钠灯发出透雾性强的黄光是由于Na元素的焰色反应呈黄色，二者没有关系，C错误；过氧化钠可用作航天员的供氧剂是由于Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2，二者有关系， D错误。
突破二　Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析3．(2020·云南大理模拟)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是(　　)A．54.5%B．40%　C．36%D．33.3%【答案】A
4．将0.1 ml下列物质分别加入100 mL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)(　　)①Na2O2　②Na2O　③Na2CO3　④NaClA．①＞②＞③＞④ B．①＞②＞④＞③C．①＝②＞③＞④D．①＝②＞③＝④【答案】C
Na2O2与H2O、CO2反应的规律
突破三　 过氧化钠性质的实验探究5．下列关于过氧化钠的叙述中，正确的是(　　)A．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同B．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C．将Na2O2固体投入酸性高锰酸钾溶液中，有无色气体放出，且溶液颜色褪去，说明Na2O2具有还原性D．过氧化钠与SO2反应时，Na2O2既作氧化剂又作还原剂【答案】C
【解析】二氧化碳与氧化钠反应生成碳酸钠，与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，A错误；过氧化钠与酸反应除了生成盐和水，还生成氧气，不符合碱性氧化物的定义，B错误；过氧化钠中氧元素为－1价，将Na2O2固体投入酸性高锰酸钾溶液中，有无色气体放出，且溶液颜色褪去，说明高锰酸钾被还原，体现Na2O2的还原性，C正确；过氧化钠具有强氧化性，与二氧化硫反应时，体现了Na2O2的氧化性，D错误。
6．Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性，通常可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。(1)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应：
①用化学方程式解释使酚酞试液变红的原因是 _________________ _________________________，依据实验现象推测红色褪去的原因是__________。②加入MnO2发生反应的化学方程式为____________________ __________。
(2)实验小组两名同学共同设计如下装置探究过氧化钠与二氧化硫的反应。通入SO2，将带有余烬的木条插入试管C中，木条复燃。
②乙同学认为反应后的B中有Na2SO3，还会有Na2SO4。乙同学猜想的理由是__________________________________________。为检验产物中Na2SO4的存在，乙同学设计如下实验方案：
☞知识点3　两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO3
1．Na2CO3和NaHCO3的性质
滴加适量NaOH溶液　
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一(　　)(2)碳酸氢钠药片是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效(　　)(3)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异(　　)(4)用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应(　　)(5)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液(　　)(6)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出(　　)【答案】(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ (6)√
突破一　碳酸钠与碳酸氢钠的性质及用途1．下列有关Na2CO3和NaHCO3的比较中，不正确的是(　　)A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3B．相同温度下，0.1 ml·L－1盐溶液的pH：Na2CO3＞NaHCO3C．等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3＜NaHCO3D．相同温度下，0.1 ml·L－1盐溶液分别与0.1 ml·L－1 盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3＞NaHCO3【答案】D
2．化学与社会、生活密切相关，下列解释错误的是(　　)
【答案】A【解析】硫酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钙难溶于水，所以能降低土壤的碱性，但原理解释不正确，A错误。
突破二　碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂3．(2019·辽宁大连模拟)现有两瓶失去标签的相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鉴别方法中不合理的是(　　)①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3溶液②取同量的溶液于两支试管中，各滴入几滴酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3溶液③取同量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3溶液④取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3溶液
⑤取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3溶液⑥取同量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3溶液A．①② B．③⑥C．④⑤D．②⑤【答案】B【解析】③取同量的溶液于两支试管中，加热，均没有气体生成，错误；⑥二者均与Ba(OH)2溶液反应均生成白色沉淀，错误。
突破三　侯氏制碱法原理及相关实验操作4．(2020·江西安远一中月考)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，如下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法正确的是(　　)A．制取NaHCO3的反应是先往精盐溶液中通入CO2，再通入NH3B．氯碱工业在阳极产生使湿润淀粉－碘化钾试纸变蓝的气体C．可直接加热MgCl2·6H2O制备无水MgCl2D．在步骤④中，SO2水溶液吸收Br2后，溶液的pH值增大【答案】B
【解析】制取NaHCO3的反应是先往饱和NaCl溶液中通入NH3，再通入CO2，A错误； MgCl2是强酸弱碱盐，在加热时易水解，应该将MgCl2·6H2O在HCl气氛中加热制取无水MgCl2，C错误；在步骤④中，SO2水溶液吸收Br2后，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，溶液的酸性增强，所以溶液的pH值减小，D错误。
☞知识点4　碱金属元素　焰色反应
1．碱金属的一般性与特殊性(1)一般性。
(2)特殊性。①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。②碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。
(1)焰色反应是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物。(2)用稀盐酸清洗的原因：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)碱金属元素的原子在化学反应中容易失去1个电子(　　)(2)Li、Na、K、Rb单质的熔、沸点依次升高(　　)(3)碱金属元素随核电荷数递增，氢氧化物的碱性依次减弱(　　)(4)碱金属元素随核电荷数递增，原子半径依次增大，还原性增强(　　)
(5)从锂到铯都能够与水反应生成碱和H2(　　)(6)Li在空气中加热可生成Li2O2(　　)(7)所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色(　　)【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√ (6)×　(7)×
突破一　碱金属元素的性质及递变规律1．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。下列说法正确的是(　　)A．碱金属单质中锂的密度最小，熔点最低B．碳酸钾溶液的pH＜7C．乙醇与金属钾反应生成氢气D．用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯
【答案】 C【解析】碱金属的熔点从上至下趋于降低；K2CO3水解使溶液显碱性；电解铯盐溶液应是H＋放电得到H2，而得不到金属铯，A、B、D均错误。
2．(2019·湖北恩施月考)碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是(　　)A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸【答案】B
突破二　焰色反应3．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列判断正确的是(　　)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＋【答案】B
常见金属的焰色反应的颜色
☞核心素养6　Na2CO3、NaHCO3的定量计算与图像分析
近年来，定量计算与图像分析在高考中高频出现，此类试题隐含信息量大，对学生读图获取信息的能力要求较高，考查学生的计算能力和数形结合思想，解答时多角度、多层面地观察图像，结合化学原理运用数形结合思想建模即可突破问题的关键点。
1．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较(1)速度：相同条件下，NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。(2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。(3)CO2生成量比较。①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。
2．Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像分析向某溶液(Na2CO3或NaHCO3或NaOH)中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图所示：
分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 ml·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况)：
(1)在A情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为__________。(2)在B情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。(1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1．5 ml·L－1
【答案】D【解析】石灰水中Ca(OH)2浓度太小，一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，A错误；碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应，B错误；Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色原因是最终生成了碳酸钠，C错误。
2．(高考组合题)下列有关化学反应叙述正确的是(　　)A．(2020·江苏卷)室温下，Na在空气中反应生成Na2O2B．(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钠可用于去除餐具的油污C．(2019·天津卷))盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．(2019·浙江卷)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2属于置换反应【答案】B【解析】室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，A错误；熟石灰也显碱性，C错误；不属于置换反应，D错误。
3．(2016·江苏卷)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是(　　)