【步步高】2014届高三化学一轮总复习 第三章 第1讲 钠及其化合物 新人教版.doc
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1、第1讲钠及其化合物考纲要求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。考点一钠的性质及应用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:
2、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。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
3、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!深度思考1钠能否保存在CCl4中?答案否,因为CCl4的密度比钠的大。2金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠 答案Na2ONaOH溶液Na2CO33金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是_,通常用_掩埋。答案金属钠能与H2O或CO2反应干燥沙土4与盐溶液的反应先与水反应
4、生成碱,再考虑碱与盐的反应。将Na投入CuSO4溶液中,反应的化学方程式为_,_。总的离子方程式为_。答案2Na2H2O=2NaOHH2CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO42Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH2题组一金属钠与H2O、醇、酸反应的实质1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总结钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。
5、题组二金属钠与盐溶液、碱溶液反应的实质2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_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液答案解析2Na2H2O=2NaOHH2,中Mg22OH=Mg(OH)2;中反应消耗水,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Ca2HCOOH=CaCO3H2O;生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;水减少,c(Na)增大,使NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动。3有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验
6、证反应实质。实验时,往100 mL大试管中先加40 mL煤油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,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)。仔细观察,回答下列问题:(1)如何从试剂瓶中取用金属钠?剩余的Na能否放回原试剂瓶?(2)有关钠反应的现象是_。(3)大试管的溶液中出现的现象:_。(4)装置中液面的变化:大试管内_;长颈漏斗内_。(5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:_。答案(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠,用滤纸吸干表面上的煤油,用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用,剩余的钠要放回原试剂瓶,不要随意丢弃。(2)有气泡生成,钠熔化成小球且
7、在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解(3)下层溶液出现白色絮状沉淀(4)下降上升(5)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2 1金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板2金属钠与溶液反应现象分析思维模板(1)共性:因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。(2)差异性:与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时,由于溶液中H浓度较大,反应比钠与水剧烈,最后钠可能在液面上发生燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
8、考点二氧化钠和过氧化钠完成下列表格化学式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深度思考1判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物的原因是2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 ()(2012北京理综,7C
9、)(2)2Na2O22H2O4NaOHO2H2O既不是氧化剂也不是还原剂 ()(2011上海,18A)(3)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式:Na2O2H2O=2Na2OHO2 ()(2010天津理综,5B)(4)Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同 ()(2010山东理综,13B)(5)Na2O2的电子式为 ()(2010课标全国卷,7A)2设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是()A1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失电子数目均为NAB1 mol Na2O2与足量CO2反应时,转移2NA个电子C1 molL1的NaOH溶液中含Na数目为N
10、AD1 mol Na2O2晶体中含有的阴离子数目为2NA答案A题组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:Na2O2CO2Na2O2SO2二组: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溶液滴入紫色石蕊试液中Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中问题:(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?答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、
11、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,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,Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。(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,Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。(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。2某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度
12、基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()ACH3COO BSO CCO DHCO答案A解析Na2O2与水反应生成NaOH,HCOOH=COH2O,HCO浓度减小,CO浓度增大;SO具有还原性,被Na2O2氧化,浓度减小;CH3COO几乎不变。题组二有关Na2O2的定量计算3往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙答案B解析(1)甲、丁相比:甲:NaNaOH消耗H2O,溶剂减少丁:NaOH无反应溶剂不变故NaOH
13、的质量分数:甲丁。(2)乙、丙相比: NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比 甲:Na乙:Na2O丙:Na2O2当它们物质的量相等时,Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的,它们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。4物质的量相同的N2、O2、CO2混合后,通过Na2O2颗粒一段时间,测得体积变为原混合气体体积的(同温同压下),此时N2、O2、CO2的物质的量之比为()A110 B690C341 D332答案C解析设反应前N2、O2、CO2的体积都为3,则反应前总体积为9,反应后总体积为8。2Na2O
14、22CO2=2Na2CO3O2V 2 1 1 2 1 (98)1即反应消耗CO2 2体积,生成O2 1体积,故反应后:V(N2)3,V(O2)314 V(CO2)321,三者的体积比即为物质的量之比,为341。5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 BCOCC6H12O6DC12H22O11答案D解析2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得:Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即:CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得
15、:Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)C项可变形为(CO)6(H2)6;D项变为C(CO)11(H2)11,因而反应后质量增加大于a g。61 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是()ANa2CO3 BNa2O2 Na2CO3CNaOH Na2CO3 DNa2O2 NaOH Na2CO3答案A解析碳酸氢钠固体受热发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3CO2H2O,生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应:2CO22Na2O2=2Na2CO3O2、2H2O(g)2Na2O2=4NaOHO2,根据计量关系可知,2 mol
16、碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O(g)各1 mol,Na2O2只有1 mol,故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2要注意Na2O2与CO2、H2O(g)的反应先后顺序,排出气体物质后,只剩余Na2CO3。1Na2O2与CO2、H2O反应的四个角度探究(1)从氧化还原角度Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成,在反应中Na2O2既表现氧化性也表现还原性,H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂,也不是还原剂。2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2,转移2 mol的电子。(2)从物质的量的角度2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2
17、,消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,气体体积减少的量等于原混合气体体积的,且等于生成氧气的体积。(3)从先后顺序的角度Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时,Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3,CO2反应完后,剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。(4)从质量的角度每摩尔Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。2增重量等于可燃物质量的规律凡分子组成符合(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
18、,固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为11,即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有:(1)无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;(2)有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。题组三过氧化钠性质多重性的实验探究7某研究性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下:向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2,观察到先有大量气泡产生,溶液变红,过一会儿溶液又变为无色。对上述实验中溶液变红,过一会儿又褪色的原因,甲、乙两同学提出了不同的解释:甲同学认为是Na2O2与水
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