高三化学一轮复习金属及其化合物钠及其化合物张.pptx

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1、1了解金属钠的物理性质，掌握其化学性质。2了解钠的重要化合物的主要性质及应用。3从原子的核外电子排布规律，理解A族元素(单质、化合物)性质的相似性和递变性。4焰色反应的概念及钾、钠化合物的检验。第1页/共88页1钠与溶液反应的实验探究。2过氧化钠的特性及其有关计算。3NaHCO3和Na2CO3与酸、碱、盐溶液的反应及其鉴别方法。4有关钠及其化合物的综合推断。第2页/共88页水钠煤油 低 小 第3页/共88页Na在常温下露置于空气中的化学方程式为：_。Na与S的反应为：_。(2)与水的反应离子方程式为：_。实验现象及解释a“浮”：将钠投入水中，钠浮在水面上。说明钠的密度比水 。b“熔”：钠熔化成

2、小球。说明钠的熔点 。且该反应是 反应。4NaO2=2Na2O2NaS=Na2S2Na2H2O=2Na2OHH2小低放热第4页/共88页有气体生成 碱 4钠的保存实验室中通常把少量钠保存在 或石蜡油中，目的是防止Na与空气中的O2和 发生反应。煤油水蒸气第5页/共88页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_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液第6页/共88页二、钠的重要化合物1氧化钠和过氧化钠请完成下列表格(Na2O和Na2O2的比较)物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态 类别 电子式氧的价态 生成条件常温加热或

3、点燃热稳定性 稳定与水反应的化学方程式 白色固体淡黄色固体21不稳定(加热时被空气氧化)Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)第7页/共88页物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)与水反应的化学方程式 与CO2反应的化学方程式 与酸反应的化学方程式(HCl)2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途用于制取少量Na2O2强氧化剂、漂白剂、供氧剂Na2OH2O=2NaOHNa2OCO2=Na2CO3Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2第8页/共88页

4、2.碳酸钠与碳酸氢钠名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名 物理性质色态白色晶体细小白色晶体水溶性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性纯碱或苏打小苏打第9页/共88页名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质稳定性 不稳定，受热易分解与H反应与碱反应Ca(OH)2稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO310H2O)易风化第10页/共88页名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质盐CaCl2不反应硫酸铝主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器相互转化第11页/共88页 (1)Na2O2中，阴、阳离子个数比是多少？它

5、是碱性氧化物吗？提示12；不是碱性氧化物，Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2。(2)Na2O2为什么表现强氧化性和漂白性？提示因结构中有活泼的1价氧原子，易得电子而表现出强氧化性，其漂白性源自其强氧化性。第12页/共88页 向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，可观察到什么现象？为什么？提示溶液中将析出白色晶体(沉淀)。原因是：发生Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，同温下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，生成的NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的大(即消耗106 g Na2CO3生成168 g NaHCO3)，即溶质增加，反应消耗了水，即溶剂减少，因此出现沉淀，主

6、要原因是。第13页/共88页三、碱金属元素1碱金属元素Li、Na、K的原子结构示意图分别为_、_、_。(1)相同点：最外层都是 个电子。(2)不同点：从Li到Cs电子层数 ，原子半径 。1依次增多依次增大第14页/共88页2碱金属元素性质的相似性(1)单质均呈 色(Cs除外)，有金属光泽，硬度 ，密度 ，熔点 ，有良好的导电性和导热性；(2)最高正价均为 价；(3)均为活泼金属，氧化物对应的水化物均为 ；(4)单质均能与非金属单质发生反应；(5)单质均能与水发生反应：2M2H2O=2MOHH2(M代表碱金属元素)。银白小较小较低1碱第15页/共88页3碱金属元素性质的递变性(按原子序数递增的顺

7、序)(1)单质的熔、沸点呈现 的趋势；(2)元素的金属性逐渐 ，单质的还原性逐渐 ；(3)与O2反应的产物越来越复杂，反应程度越来越 ；(4)与水反应的程度越来越 ，产物的碱性逐渐 。四、焰色反应1概念：某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色，这种现象化学上叫做焰色反应，其属于 变化，属于元素的性质。减小增强增强剧烈剧烈增强物理第16页/共88页黄 紫 蓝色钴玻璃 黄绿 第17页/共88页 做焰色反应实验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？提示铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H2SO4洗涤铂丝，则由于硫酸

8、盐的熔、沸点较高而难以挥发，会造成对后面实验的干扰。第18页/共88页2Na2O22H2O=_ 2Na2O22CO2=_2NaOHCO2=_ Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH 4NaOHO22Na2CO3O2Na2CO3H2O第19页/共88页一个思维模型NaOH与CO2反应产物的判断第20页/共88页第21页/共88页三种方法碳酸钠与碳酸氢钠相混时的除杂方法(1)Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至固体质量不再变化。(2)Na2CO3溶液(NaHCO3)：加适量的NaOH溶液。(3)NaHCO3溶液(Na2CO3)：通足量的二氧化碳气体。第22页/共88页八个误区1认为焰

9、色反应是化学变化焰色反应是元素的一种物理性质。无论是金属离子还是金属原子均能发生焰色反应。它属于物理变化。2认为锂、钠和钾都保存在煤油中锂的密度小于煤油的密度，应将锂保存在石蜡中，而钠和钾保存在煤油中。第23页/共88页3认为锂与氧气在点燃的条件下反应生成Li2O2锂与氧气不论是在常温下还是点燃的条件下反应均生成Li2O。4认为钾的密度比钠的大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。5认为碱金属氢化物不是还原剂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。第24页/共88页6认为碱金属所形成盐中酸式盐比正盐溶解度都大碱

10、金属所形成的盐均溶于水，并且酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3小)。7认为所有元素都有特征的焰色不是所有元素都有特征的焰色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。8认为焰色反应显色过程与气体物质燃烧产生各色火焰过程机理相同焰色反应的显色过程与气体物质燃烧时产生各色火焰的过程有着本质的区别。焰色反应并非金属及其化合物自身发生燃烧反应而产生的各种颜色火焰，而是它们的原子或离子的外围电子被激发而产生的各种颜色的光。第25页/共88页我的闪记钠的性质可用一句话表示：钠与酸、水、氯、氧、硫(均反应)，安全保存在煤油中。或用一段话记忆：银白轻低软，传导热

11、和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游鸣红，遇酸酸优先，遇盐水在前。第26页/共88页问题征解比较下列两组反应，回答下列问题。一组：Na2O2CO2；Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液)；Na2O2FeCl2(溶液)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)Na2O2在什么情况下表现强氧化性？第27页/共88页第28页/共88页必考点16 金属钠与溶液反应的性质探究1金属钠与酸溶液反应Na与H2O反应的实质是Na置换H2O电离出的H。酸溶液中H主要由酸电离得到，所以Na投入酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中反应剧烈，只有当

12、酸反应完后，才与水反应。例如少量Na投入盐酸中先发生反应：2Na2HCl=2NaClH2。第29页/共88页2钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，所以钠先与水反应，然后生成的碱再与盐反应。例如钠与氯化铁溶液反应：2Na2H2O=2NaOHH2，3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl。第30页/共88页第31页/共88页【典例1】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

13、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：第32页/共88页(1)有关钠反应的现象是_。(2)大试管里的溶液中出现的现象：_。(3)装置中液面的变化：大试管内_；长颈漏斗内_。(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：_。第33页/共88页解析本题以实验探究形式考查金属钠的性质。(1)金属Na与FeSO4溶液反应的实质是Na先与水反应，使Na粒熔化，并随气泡的生成而在两种液体界面处上下跳动。(2)因反应生成的NaOH又与FeSO4反应生成白色絮状沉淀，溶液的颜色逐渐变浅。(3)因产生了H2，使装置内压强

14、增大，故大试管内液面下降，长颈漏斗内液面上升。(4)2Na2H2OFe2=Fe(OH)2H22Na。第34页/共88页答案(1)有气泡生成，钠熔化成闪亮的小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(2)下层溶液出现白色絮状沉淀，溶液的颜色逐渐变浅(3)下降上升(4)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2第35页/共88页第36页/共88页【应用1】将同样大小的金属钠块分别投入到MgCl2溶液，饱和NaCl溶液，NH4Cl溶液中，各会出现什么现象？第37页/共88页答案在三种溶液中共同出现的现象是：钠浮在液面上，熔化成小球，迅速游动，并发出嘶嘶声音，最后消失。不同

15、之处是：中有白色沉淀生成；中有无色晶体析出；中有无色刺激性气味的气体放出。第38页/共88页必考点17 过氧化钠的特性及计算规律一、Na2O2的强氧化性1Na2O2与SO2反应：Na2O2SO2=Na2SO4。2Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2氧化成Fe3，同时生成Fe(OH)3沉淀。3Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。4Na2O2投入Na2SO3溶液，可将SO氧化成SO。5Na2O2具有漂白性，投入品红溶液中，可使品红溶液褪色。第39页/共88页二、有关Na2O2与CO2、H2O的反应2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOH

16、O21物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为21。第40页/共88页第41页/共88页4电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e。如：5先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。第42页/共88页【典例2】用脱脂棉包住0.78 g Na2O2粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴1 mL水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由实验现象可得出的结

17、论是：Na2O2与H2O反应有氧气生成且反应为_反应。(2)如果用嘴通过细管向脱脂棉中吹气，脱脂棉也能燃烧起来，试写出反应的化学方程式_、_；若向脱脂棉中吹入的是SO2气体，脱脂棉_(填“能”或“不能”)燃烧起来。第43页/共88页(3)H2和CO的混合气体0.02 g通入一盛有0.78 g Na2O2的密闭容器中，再通入过量O2，并用电火花引燃使其充分反应，容器中固体增加的质量为_g。解析(1)脱脂棉能燃烧，说明Na2O2与H2O的反应(2Na2O22H2O=4NaOHO2)属于放热反应。(2)吹出的气体中含有大量水蒸气和CO2，CO2也能与Na2O2反应(2Na2O22CO2=2Na2CO

18、3O2)，该反应也属于放热反应且有O2生成。而SO2与Na2O2反应无助燃气体O2产生(SO2Na2O2=Na2SO4)，所以不能燃烧。第44页/共88页答案(1)放热(2)2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2不能(3)0.02第45页/共88页凡凡分分子子组组成成符符合合(CO)m(H2)n的的物物质质，W g该该物物质质在在O2中中完完全全燃燃烧烧，将将其其产产物物(CO2和和水水蒸蒸气气)通通过过足足量量的的Na2O2后后，固固体体增增重重必必为为W g。或或是是由由C、H、O三三种种元元素素组组成成的的物物质质，只只要要C、O原原子子个个数数比比

19、为为11，即即可可满满足足该该条条件件。中中学学阶阶段段常常见见的的符符合合这这一一关关系系的的物物质质有有：(1)无无机机物物：H2、CO及及H2和和CO的的混混合合气气体体；(2)有有机机物物：CH3OH(甲甲醇醇)、HCHO(甲甲醛醛)、CH3COOH(乙乙酸酸)、HCOOCH3(甲甲酸酸甲甲酯酯)、(C6H12O6葡葡萄萄糖糖)等。等。第46页/共88页【应用2】在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是()。A94 B11 C76 D67第47页/共88页答案D第48

20、页/共88页必考点18 两种重要的钠盐Na2CO3和NaHCO31碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的基本图像(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生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，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x：y11，其他比例时的图像略)；第49页/共88页(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2

21、CO3、NaHCO3的物质的量之比mn11，其他比例时的图像略)。第50页/共88页2鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法(1)热稳定性不同(2)和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)第51页/共88页第52页/共88页【典例3】下图表示往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程：第53页/共88页第54页/共88页第55页/共88页第56页/共88页第57页/共88页分析分析Na2CO3和和NaHCO3的混合溶液的混合溶液与盐酸反应的先后顺序与盐酸反应的先后顺序 第58页/共88页【应用3】某同学用NaHCO3和KHCO3组成的混合物进行实验，测得实验数据(所用盐酸的物质的量浓度相等

22、)见下表。实验编号盐酸/mL505050混合物质量/g9.215.727.6标准状况下CO2体积/L2.243.363.36第59页/共88页下列分析推理不正确的是 ()。A盐酸的物质的量浓度为3.0 molL1B根据表中数据能计算出NaHCO3的质量分数C加入9.2 g混合物时盐酸过量D15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应第60页/共88页解析对实验数据进行分析：由、实验数据2.24与3.36，可知组盐酸过量，C项正确；由、实验数据都是3.36，可知组盐酸不足，组经计算知盐酸不足，D项错误。答案D 第61页/共88页Hold住考向名师揭秘高考对钠及其化合物的考查重点是钠的氧化物和钠盐的性质、

23、推断、计算和实验探究。钠的化合物的转化关系是联系生产、生活实际的重要切入点。常以框图题形式出现在综合题中，应用心体会。考向1钠及其化合物的性质5年5考考向2钠及其化合物性质的综合应用5年4考第62页/共88页第63页/共88页答案B第64页/共88页2(2011北京，11)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

24、克固体第65页/共88页解析生成的CO2气体没有干燥，把H2O的质量也当成CO2的质量，导致CO2的质量偏大。答案C第66页/共88页3(2010安徽，13)将0.01 mol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)()。Na2O2Na2ONa2CO3NaClA BC D第67页/共88页答案C第68页/共88页(2012上海化学，11)钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气，

25、至少需要叠氮化钠_g。(2)钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。计算并确定该钠钾合金的化学式。第69页/共88页(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应：2NaAl(OH)4CO22Al(OH)3Na2CO3H2O已知通入二氧化碳336 L(标准状况下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳为112 L(标准状况下)，计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。(4)常

26、温下，称取不同氢氧化钠样品溶于水，加盐酸中和至pH7，然后将溶液蒸干得氯化钠晶体，蒸干过程中产品无损失。第70页/共88页上述实验所用氢氧化钠均不含杂质，且实验数据可靠。通过计算，分析和比较上表3组数据，给出结论。氢氧化钠质量(g)氯化钠质量(g)2.403.512.322.343.483.51第71页/共88页第72页/共88页第73页/共88页第74页/共88页第75页/共88页【常见考点】以实验探究的形式考查钠的相关性质以实验探究的形式考查过氧化钠的相关性质与工农业生产相结合，考查钠及其化合物的综合应用【常考题型】非选择题第76页/共88页【样题1】钠在空气中燃烧(如图中左图所示)生成产

27、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_。第77页/共88页(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_；第78页/共88页产生以上现象的化学反应为：_。解析(1)根据反应的条件及反应环境可知生成的黑色物

28、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与钠发生置换反应生成的，首先要排除含碳物质的不完全燃烧及所取的钠表面残留的煤油。第79页/共88页第80页/共88页【样题2】(2012东北三校二模，27)为了探究过氧化钠的强氧化性，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。第81页/共88页实验步骤及现象如下：检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。缓慢通入一定量的N2后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，剧烈反应，产生黄绿色气体。一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气

29、体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N2，至装置中气体无色。第82页/共88页回答下列问题：(1)装置B中湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有_(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因_。(2)装置C的作用是_。第83页/共88页第84页/共88页解析(1)B中湿润的红色纸条褪色，说明A中反应有Cl2生成；若B中是湿润的淀粉KI试纸变蓝，不能说明一定有Cl2生成，因为O2也可把I氧化成I2：4H4IO2=2I22H2O，从而使试纸变蓝。(2)装置C中盛放的是NaOH溶液，

30、其作用是吸收HCl和Cl2，防止污染空气并使D中收集到较纯净的O2。(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不能得到O2；O2可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应得到的。(4)由元素守恒可知，生成物中所缺物质为H2O，再根据得失电子守恒、原子守恒可配平该反应的化学方程式。第85页/共88页该反应不能用于实验室快速制取纯净的Cl2，一是因为实验室没有可直接使用的干燥HCl气体，且气体与固体反应较慢；二是因为HCl易混入Cl2中，生成的H2O及H2O与Na2O2反应生成的O2也易混入Cl2中，使Cl2不纯。第86页/共88页答案(1)Cl24H4IO2=2I22H2O(或2H2O4IO2=2I24OH)(2)吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应所得(4)14122H2O不能Na2O2与生成的H2O反应有O2生成；HCl混在Cl2中；H2O混在Cl2中；实验室没有可直接使用的干燥HCl气体；固体与气体反应较慢(答出任何两点即可)第87页/共88页感谢您的观看。第88页/共88页