高考化学一轮复习课件7 钠及其化合物(含解析)
展开1.了解金属钠的物理性质,了解金属钠的化学性质及其应用2.以Na2O2为例,了解过氧化物的性质3.了解碳酸钠和碳酸氢钠的性质、转化和制法4.了解碱金属单质与其重要化合物的性质及其应用
1.位置与存在:钠元素位于周期表第 周期第 族,自然界中钠只能以 的形式存在,主要以 的形式存在。
3.化学性质——还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应。①Na与O2在点燃的条件下发生反应的化学方程式为: 。②Na在常温下露置于空气中的化学方程式为: 。③Na与Cl2在点燃的条件下发生反应的化学方程式为: 。
2Na+O2 Na2O2(淡黄色)
4Na+O2 2Na2O(白色)
2Na+Cl2 2NaCl
(2)与酸、水(滴有酚酞)、醇反应:2Na+2HCl==____________(快)2Na+2H2O==___________(现象:浮、熔、游、响、红)2Na+2CH3CH2OH―→___________________(沉、慢)
2C2H5ONa+H2↑
(3)与盐溶液反应(实质):Na先与H2O发生反应,生成NaOH和H2,NaOH再跟盐发生复分解反应生成难溶性碱,不能置换出盐中的金属元素。
4.钠的制取及保存(1)制取:_________________________。(2)保存:密封保存,通常保存在____________中。
目的是防止Na与空气中的O2和水蒸气发生反应
5.钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(2)用作电光源,制作高压钠灯。(3)冶炼某些金属。金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti。
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( )(5)金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
银白色金属 表面变暗 出现白色固体(Na) (生成Na2O) (生成NaOH)表面变成溶液 白色块状物质 白色粉末(NaOH潮解) (生成Na2CO3·10H2O) (生成Na2CO3)
金属钠长期露置在空气中会发生怎样的变化?并写出有关的方程式。
4Na+O2 =2Na2O; Na2O+H2O =2NaOH; 2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O; Na2CO3+10H2O =Na2CO3·10H2O;Na2CO3·10H2O= Na2CO3+10H2O。
1.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
钠与水反应的延伸《金版学案》第28页第5题
2.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
3.按要求书写反应的离子方程式将Na投入到CuSO4溶液中 。将Na投入到FeCl3溶液中 。将Na投入到Ca(HCO3)2溶液中,反应后生成正盐溶液 。将Na投入到NH4HCO3溶液中,有刺激性气味气体放出 。
2Na+2H2O+Cu2+==Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
6Na+6H2O+2Fe3+==2Fe(OH)3↓+6Na++3H2↑
2Na+Ca2++2HCO3-==CaCO3↓+2Na++CO32-+H2↑
2Na+NH4++HCO3-==2Na++CO32-+NH3↑+H2↑
4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是____________。①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
钠与盐溶液反应《金版学案》第28页第1题
5.(2019·河北衡水模拟)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↑
钠与盐溶液反应《金版学案》第28页第2题
金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
二、氧化钠VS过氧化钠
1.Na2O和Na2O2的比较
过氧化物(非碱性氧化物)
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
(1)氧化性:能氧化I-、Fe2+、S2-、SO32-、SO2、H2S、品红、石蕊等。如Na2O2与FeCl2溶液的反应:能将Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀;Na2O2与品红溶液的反应:能使品红溶液褪色。(2)还原性:遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。(3)既有氧化性又有还原性:遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
2.Na2O2的氧化性与还原性
3.Na2O2与H2O、CO2反应的规律
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)Na2O和Na2O2均为碱性氧化物 (2)Na2O中阴阳离子个数比为1∶2,而Na2O2中阴阳离子个数比为1∶1(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,H2O既不是氧化剂也不是还原剂 (4)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式: Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑ (5)Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同(6)78 g Na2O2与足量CO2反应,转移电子数为2NA(7)1 ml Na与O2反应生成Na2O或Na2O2时,转移电子数目均为NA
1.某溶液中含有HCO3-、SO32-、CO32-、CH3COO-4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)( )A.CH3COO- B.SO32-C.CO32- D.HCO3-
2.在含有Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+的溶液中加入足量Na2O2固体,充分作用后,再加入过量稀盐酸,完全反应,则离子数目没有变化的 A.Fe3+、Al3+ B.Al3+C.Fe2+、NH4+ D.Fe3+
Na2O2的多重性质表现
3.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%
Na2O2与H2O、CO2反应的计算
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>④ D.①=②>③=④
Na2O2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
6.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 ml/L盐酸、6 ml/L硫酸和蒸馏水)
回答下列问题:(1)装置A中液体试剂选用________________。(2)装置B的作用是________________,装置E中碱石灰的作用是_________________________。
吸收装置D中反应剩余的CO2
(3)装置D中发生反应的化学方程式为_______________________________________________。(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为________。
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3
7.请回答下列问题:(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,则反应的化学方程式是___________________________。(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3:______________________________ _________________________。(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:将装置中反应后的固体溶解于水→BaCl2溶液→白色沉淀→稀HNO3溶液→仍有部分白色沉淀不溶解,证明有Na2SO4。上述方案是否合理?_____。请简要说明两点理由:①______________________________;②___________________________________________。
2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
取白色固体,加稀硫酸,产生能使品红溶液褪色的气体
稀HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4
残留的Na2O2溶于水后能将SO32-氧化成SO42-
三、碳酸钠VS碳酸氢钠
盐酸少量:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3盐酸过量:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
Ca(OH)2过量:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+ CaCO+↓
2Al3++3CO32-+3H2O=Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
Ca(OH)2少量:NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
2.Na2CO3 和NaHCO3的相互转化:
3.Na2CO3 和NaHCO3鉴别:
(1)固体鉴别:加热法
(2)溶液鉴别:①沉淀法:CaCl2溶液或BaCl2溶液 ②气体法:滴入稀盐酸 ③测pH法
4.Na2CO3 和NaHCO3除杂:
(1)Na2CO3(s)(NaHCO3):加热法 (2)NaHCO3(aq)(Na2CO3):通入足量CO2(3)Na2CO3(aq)(NaHCO3):滴入适量NaOH溶液
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入等量相同浓度的HCl溶液,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2( )(2)用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应( )(3)确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊( )(4)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出( )(5)向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液( )
(6)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液( )(7)除去CO2气体中的HCl气体,可将混合气体通过饱和NaHCO3溶液( )(8)向含有少量CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成( )(9)可用Ca(OH)2溶液区分Na2CO3和NaHCO3两种溶液( )
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
2.(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.④⑤ D.②⑤
3.(2019·湖南岳阳模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 ml·L-1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0~a范围内,只发生中和反应B.ab段发生反应的离子方程式为 CO32-+2H+=CO2↑+H2OC.a=0.3D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3 的物质的量之比为1∶2
联合法制碱是以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料, 制取纯碱, 副产氯化铵的过程。
①首先通入氨气,然后再通入二氧化碳:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
②NaHCO3溶解度最小,所以析出:NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
③NaHCO3热稳定性很差,受热容易分解2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
滤液NH4ClNaCl
加NaCl细粉,通NH3
饱和食盐水(循环利用)
4.(2018·山西太原高三模拟)工业上以粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.饱和食盐水中先通入的气体为CO2B.流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒C.如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性D.对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液,过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
5.实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3),称取此混合物5.0 g,溶于水中,配成250 mL溶液。方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w(Na2CO3)。(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,应选用的试剂是________(填字母)。A.CaCl2溶液 B.MgSO4溶液C.NaCl溶液 D.Ba(OH)2溶液
(2)过滤,洗涤沉淀,判断沉淀是否洗净的方法是
取少量最后一次洗涤液,滴加Na2SO4溶液,如无沉淀,则沉淀已洗净,反之则未洗净
(3)将所得沉淀充分干燥,称量沉淀的质量为m g,由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得w(Na2CO3)______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
方案二:量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应,测定生成气体在通常状况(约20℃、1.01×105 Pa)的体积,由此计算混合物中w(Na2CO3)。(1)装置中导管a的作用是________________________。(2)若撤去导管a,使测得气体体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
平衡气压,使液体顺利滴下
若撤去导管a,滴入锥形瓶中的液体使锥形瓶中的空气排出,从而使测得气体体积偏大。
方案三:滴定法。量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.2000 ml·L-1的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H++CO32-==HCO3-恰好反应完全)。重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。(1)量取25.00 mL配制好的溶液,应选择____________仪器来完成。(2)判断滴定终点的依据是__________________________________。(3)此法测得w(Na2CO3)=________。
由红色突变为无色,且30s内不恢复
四、碱金属元素 焰色反应
1.碱金属元素的一般性
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。
2.碱金属元素的特殊性
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。属于金属的物理性质。
将洗净的铂丝在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止
蘸取待测溶液,在外焰上灼烧,并观察火焰颜色
用稀盐酸洗净铂丝,并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同
(3)常见元素焰色反应的颜色。钠元素:____色;钾元素:___色(透过___色钴玻璃观察)。
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)金属锂常用于制造锂电池,这跟它还原性强、密度小有关( )(7)Li在空气中加热可生成Li2O2( )(8)所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色( )(9)非金属单质燃烧时火焰均为无色( )(10)焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察( )
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
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
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+
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