钠及其化合物的讲义(共10页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上钠及其化合物知识要点：1.知道Na及其氧化物的性质。2.能利用Na及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。3.能规范解答以Na及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。4.了解Na2CO3和NaHCO3的性质。5.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3，并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。6.从原子的核外电子排布，理解A族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。7.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。8.了解碱金属及其化合物的典型计算。9.记住Na、K等重要金属元素的焰色反应。深度理解：一.钠的性质及应用。1钠的物理性质颜色：银白色，有金属光泽；密度：(H2O)>(Na)>(煤油)；熔点：低于100 ；硬度：质地柔软，可以用小刀切割。2 从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性Na (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：2NaCl22NaCl(2)与水反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：2Na2H=2NaH2。3 钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。（能否保存在CCL4中）4 钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源，制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4NaTiCl44NaClTi。说明工业上在850 ，钠与熔融状态的KCl反应可以制取金属钾Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g)，反应发生是因为在反应温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸出，利于反应正向进行，即在反应温度下，为熵增反应，该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾！二, 氧化钠和过氧化钠。化学式Na2ONa2O2氧元素化合价21色、态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与水反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2三个重要的知识点：(1)Na2O2的电子式为Na2Na，O是个原子团。(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应。(3)在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意Na2O2的强氧化性和溶液的强碱性。三. 碳酸钠与碳酸氢钠1 性质2 转化及鉴别Na2CO3NaHCO3(1)当Na2CO3、NaHCO3溶液的浓度不同时，一般不用气体法。(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为二者都能产生白色沉淀。3.关于计算(1)盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。反应：无明显现象时反应的离子方程式：COH=HCO，无色气体放出时反应的离子方程式：HCOH=CO2H2O。(2)Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中现象：有无色气体放出。反应的离子方程式：CO2H=CO2H2O。(3)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结向Na2CO3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；向NaHCO3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；向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，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xy11，其他比例时的图像略)；向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比mn11，其他比例时的图像略)。四. 碱金属元素焰色反应1 碱金属的一般性与特殊性(1)一般性相似性递变性(由LiCs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增大原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂(2)特殊性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。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。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 焰色反应(1)焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于物理变化， 属于元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色(3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色。经典例题一、单项选择题1下列关于钠的叙述错误的是()A钠易与非金属S、Cl2等反应B钠在空气中燃烧生成Na2OC钠燃烧时发出黄色的火焰D钠的密度比水小，熔点低于100 答案B解析钠在空气中燃烧生成Na2O2，只有在常温下才生成Na2O。2下列各项中的“黄色”，不属于因化学反应而产生的是()A将钠在石棉网上加热熔化，冷却后得到淡黄色固体B在氯化亚铁溶液中通入氯气，反应后得到黄色溶液C久置的碘化钾溶液呈黄色D食盐在无色的火焰上灼烧时，火焰呈黄色答案D解析焰色反应是物理变化。3下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是()A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B过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂C过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂答案D解析Na2O2与CO2或H2O反应过程中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，C错误，D正确；Na2O2与酸反应不仅生成盐和水，还生成O2，故Na2O2不是碱性氧化物，A错误；Na2O2与水反应生成O2，会引入新的杂质，B错误。4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解析根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。5下列化学实验事实及其解释不正确的是()A滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3B钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气C用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应D钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应答案A解析A项，对NaHCO3溶液微热，HCO水解程度增大，溶液碱性增强。6有3份等质量的小苏打，第1份直接与盐酸恰好完全反应；第2份首先加热，使其部分分解后，再与盐酸恰好完全反应；第3份首先加热，使其完全分解后，再与盐酸恰好完全反应。假若盐酸的物质的量浓度相同，消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则V1、V2和V3的大小关系正确的是()AV1>V2>V3 BV1>V3>V2CV2>V3>V1 DV1V2V3答案D解析3份小苏打质量相等，无论是直接与盐酸反应，还是部分分解或完全分解后与盐酸反应，最终得到的都是NaCl溶液，其中Cl来自于盐酸，Na来自于NaHCO3,3份消耗盐酸的体积相同。7(2011·北京理综，11)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体答案C解析取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，故A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；C中，取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，由于逸出气体中含有H2O，故无法求解；D中由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3BaCO3、NaHCO3BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。8 (2010·上海，11)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 ()答案C二、双项选择题9下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法正确的是()A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3Na2CO3C相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3D等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3>Na2CO3答案AC10为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2v 或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2中阴、阳离子的个数比为11BNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等CNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理不同答案CD解析Na2O2的电子式为Na2Na，故阴、阳离子的个数比为12，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知二者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质，故二者原理不同，D项正确。三、非选择题12A、B、C是由周期表中短周期元素组成的三种常见化合物，甲、乙、丙是三种单质，这些单质和化合物之间存在如图所示的关系：完成下列空白：(1)A、B、C的化学式分别为_、_、_。(2)单质甲与化合物B反应的离子方程式为_。(3)在A、B、C三种化合物中，必定含有的元素是_(用元素符号表示)。答案(1)Na2O2H2ONaOH(2)2Na2H2O=2Na2OHH2(3)O解析甲与B反应是化学反应四种基本类型中的置换反应，甲与乙是化合反应，丙与乙也是化合反应，据此三个反应推测甲是金属，根据其转化关系图，推出甲是Na，B是H2O，C是NaOH，A是Na2O2。13钠在空气中燃烧(如下左图所示)生成产物的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质碳。(1)请假设黑色固体物质产生的可能原因是假设_；假设_；假设_。(2)为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下：用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管(如上右图所示)中加热，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列问题：用打孔器取金属钠的原因是_；产生以上现象的化学反应方程式可能为_。答案(1)金属钠上有没擦干净的煤油，不完全燃烧后生成的碳酒精不完全燃烧生成的碳酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的二氧化碳)与金属钠反应生成的碳(2)取得较纯的钠2NaCO2CNa2O2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(或Na2O22Na=2Na2O)解析(1)根据反应的条件及反应环境可知生成的黑色物质只能是碳单质。产生碳单质的原因可能是含碳物质的不完全燃烧，也可能是空气中的CO2与Na发生置换反应。(2)要想证明黑色的碳单质是CO2与钠发生置换反应而生成的，首先要排除含碳物质的不完全燃烧，所以用打孔器取金属钠，其表面不会有残留的煤油。14已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。主要实验步骤如下：按图组装仪器，并检查装置的气密性将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液称量盛有碱石灰的U形管的质量，为b g从分液漏斗滴入6 mol·L1的稀硫酸，直到不再产生气体时为止从导管A处缓缓鼓入一定量的空气再次称量盛有碱石灰的U形管的质量，为c g重复步骤和的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g请填空和回答问题：(1)在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明_。(2)装置中干燥管B的作用是_。(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(4)步骤的目的是_。(5)步骤的目的是_。(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为_(用含a、b、d的代数式表示)。(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。答案(1)样品重，砝码轻(2)防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管(3)偏高(4)把反应产生的CO2全部导入U形管中(5)判断反应产生的CO2是否全部被排出并被U形管中的碱石灰吸收(6)×100%(7)将a g样品溶解后加入硝酸酸化的AgNO3溶液，充分反应后过滤，将沉淀干燥后称量得b g沉淀。由NaClAgCl得NaCl的质量为b g，则Na2CO3的质量为(ab) g，所以Na2CO3的质量分数为×100%。解析本题为定量综合实验题，主要考查常用仪器托盘天平的使用操作、干燥管的作用及实验设计能力与评价能力。(1)托盘天平称量时，左盘放物品、右盘放砝码，若指针左偏，说明左盘较重，也就是物品质量大于砝码质量。(2)通过称量实验开始和结束时U形管的质量，可以确定产生CO2的质量，在U形管后接一个干燥管，可以防止空气中的CO2、水蒸气等进入U形管，使实验结果更为准确。(3)因盐酸是挥发性酸，生成的CO2中会混有HCl，它不能被浓H2SO4除去，但可以被碱石灰吸收，也就是实验结束后碱石灰的质量会偏大，测量的结果会偏高。(4)CO2的密度较大，生成的CO2可能会残留在锥形瓶中，鼓入空气可使生成的CO2全部导入U形管中。(5)如果两次称量U形管的结果基本不变，说明锥形瓶中所有的CO2都被碱石灰吸收了。(6)Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2 106 44 m(Na2CO3) (db) g所以，Na2CO3的质量分数为×100%×100%(7)该实验的方法较多，比如可以称量一定质量的样品，加入足量的稀HNO3使CO2全部放出后滴加足量AgNO3，过滤、洗净沉淀，称量后通过计算也能确定样品的纯度。其他方法只要原理正确，操作可行都是可以的。专心-专注-专业