2023届新高考化学选考一轮总复习学案-第7讲 钠及其重要化合物.docx
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1、专题三金属及其化合物第7讲钠及其重要化合物内容要求1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的主要性质。2.了解钠及其化合物在生产、生活中的应用。知识点1钠及其氧化物一、钠的性质和用途1.物理性质颜色、状态密度硬度熔点银白色固体比水小,比煤油大较小较低,低于100 2.化学性质还原性(1)钠的主要化学性质钠与非金属单质反应O2常温:4Na+O2=2Na2O(白色)加热:2Na+O2=Na2O2(淡黄色)Cl2:2Na+Cl2=点燃2NaCl(黄色火焰,白烟)与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2与酸(如HCl)反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2与盐溶液(如Cu
2、SO4溶液)反应:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2与羟基化合物(如C2H5OH)反应:2Na+2C2H5OH2C2H5ONa+H2(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释3.钠的保存与用途(1)保存:少量钠保存在煤油或石蜡油中。(2)用途二、钠的氧化物1.氧化钠和过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价-2-1化学键类型只有离子键有离子键和共价键电子式Na+O2-Na+Na+OO2-Na+组成结构由Na+与O2-构成,n(Na+)n(O2-)=21由Na+与O22-构成,n(Na+)n(
3、O22-)=21与水反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2与CO2反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂保存密封密封、远离易燃物2.Na2O2的强氧化性试剂现象反应原理、解释SO2气体Na2O2+SO2Na2SO4FeCl2溶液有红褐色沉淀生成4Na2O2+4FeCl2+6H2O4Fe(OH)3+O2+8NaClNa2SO3溶液Na2O2+Na2SO3+H2ONa2SO4+2NaOH氢硫酸溶液变浑浊
4、Na2O2+H2SS+2NaOH酚酞溶液溶液先变红后褪色与水反应生成NaOH,Na2O2的强氧化性使之褪色品红溶液溶液红色褪去Na2O2的强氧化性使之褪色1.金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。()2.实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶。()3.H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键完全相同。()4.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。()5.金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。()6.1 mol Na2O2与足量CO2的反应,转移2NA个电子。()7.将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝色后褪
5、色,同时有气泡产生。()答案:1.2.3.4.5.6.7.题点一钠的性质及用途1.下列关于钠的叙述不正确的是(A)A.钠具有银白色金属光泽,密度比水小,通常保存在CCl4中B.切开一块钠,呈银白色,很快变暗,说明钠常温下能与氧气反应C.金属钠与水的反应实质上是与水电离产生的H+反应D.将金属钠放入盛有CuSO4溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生解析:钠的密度比CCl4小,不能保存在CCl4中,应保存在煤油中,A错误;钠非常活泼,常温下与空气中的氧气反应生成氧化钠,B正确;金属钠与水的反应实质上是与水电离产生的H+反应,C正确;钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,放出H2,D正确。2.某
6、小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应,利用如图装置进行实验。已知:PdCl2能被一氧化碳还原得到黑色的Pd。请回答下列问题:(1)请将图中各装置按气体从左到右连接完整(标字母):c 。(2)检查装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让二氧化碳充满整个装置,当观察到时,再点燃酒精灯。此步操作的目的是 。(3)反应过程中二氧化碳足量,假如反应过程中有下列两种情况,分别写出两种情况下钠与二氧化碳反应的化学方程式。.装置PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,装置中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体:。.装置中钠的质量为0.46 g,充分反应后
7、,将装置中的固体加入足量稀盐酸中产生224 mL(标准状况)二氧化碳气体,且溶液中还有固体残留:。解析:(1)为探究钠与CO2的反应,首先用盐酸和碳酸钙在中反应制取二氧化碳气体,制取的二氧化碳中混有挥发出来的HCl,需要用装置中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,然后用干燥,再在中进行钠与二氧化碳的反应,最后用装置检验反应产物,故各装置的连接顺序为cfgdeab(或ba)h。(2)钠化学性质比较活泼,能够与空气中的氧气、水反应,所以点燃酒精灯之前应打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,以便排尽装置中的空气,避免空气中O2、H2O干扰实验;由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,当装置中澄清石灰水变浑浊时,证明
8、装置中的空气已经排尽。(3).装置PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd,则黑色沉淀为Pd,钠与二氧化碳反应生成了CO;装置中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体为二氧化碳,则钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和CO,即反应的化学方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO。.装置中钠的质量为0.46 g,则钠的物质的量为0.02 mol,将装置中的固体加入足量稀盐酸中产生224 mL(标准状况)CO2气体,二氧化碳的物质的量为n(CO2)=0.224 L22.4 L/mol=0.01 mol,则反应后生成碳酸钠的物质的量为0.01
9、 mol,说明钠完全转化成了碳酸钠;溶液中还有固体残留,根据化合价变化可知,残留的固体只能为C,则钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和C,反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。答案:(1)fgdeab(或ba)h(2)装置中澄清石灰水变浑浊排尽装置中的空气,以免空气中氧气、水蒸气干扰实验(3).2Na+2CO2Na2CO3+CO.4Na+3CO22Na2CO3+C题点二钠的氧化物3.下列关于钠的氧化物的说法正确的是(A)A.氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为12B.用二氧化碳可确定某氧化钠粉末中是否含有过氧化钠C.0.5 mol H2O与足量过氧化钠固体反应,固体质量增加9 gD
10、.将足量的氧化钠和过氧化钠分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色解析:A.氧化钠中阳离子为Na+,阴离子为O2-,过氧化钠中阳离子为Na+,阴离子为O22-,阴、阳离子个数比均为12,正确;B.氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,由于CO2、O2都是无色、无味的气体,无论氧化钠中是否含有过氧化钠,二氧化碳通过某氧化钠粉末都不能观察到明显实验现象,错误;C.过氧化钠与水反应放出O2,0.5 mol H2O与足量过氧化钠固体反应,固体质量增加1 g,错误;D.将足量的氧化钠、过氧化钠分别加到酚酞溶液中,两者与水反应都有NaOH生成,但过氧化钠又具有强氧化性,故前者
11、的溶液最终变为红色,后者的溶液先变红后褪色,错误。4.(2021杭州二中期中)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。回答问题:(1)装置B、装置C中盛放的试剂分别为、。(2)装置D中发生反应的化学方程式为 。(3)若开始时称得样品的质量为4.52 g,反应结束后称得固体的质量为6.36 g,则Na2O2试样的纯度为(保留小数点后一位)。解析:实验目的是测定Na2O2的纯度,实验原理是Na2O+CO2Na2CO3、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,根据装置图知,装置A中生成CO2,CO2中混有HCl、H2O,对实验测定产生影响,装置B中盛
12、放饱和NaHCO3溶液,目的是吸收HCl,装置C中盛放浓硫酸,目的是干燥CO2,装置D是反应装置,装置E的作用是吸收CO2以及防止空气中CO2、H2O进入装置D,干扰实验,据此分析。(1)根据上述分析知,装置B和装置C中盛放的试剂分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸。(3)装置D中发生反应为Na2O+CO2Na2CO3、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,令n(Na2O)=a mol,n(Na2O2)=b mol,根据题意得62a+78b=4.52,106a+106b=6.36,联立解得a=0.01,b=0.05,则过氧化钠的纯度为0.05mol78 g/mol4.52 g100%86.3%
13、。答案:(1)饱和NaHCO3溶液浓硫酸(2)Na2O+CO2Na2CO3、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2(3)86.3%Na2O2与H2O、CO2反应计算的三个关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2O22e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)气体体积变化关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的12,等于生成氧气的量,V=V(O2)=12V(原气体)固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量m=28
14、 gmol-1n(CO2)、m=2 gmol-1n(H2O)知识点2碳酸钠和碳酸氢钠一、Na2CO3和NaHCO3的性质物质Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小白色晶体溶解性易溶于水易溶于水(同温下,溶解度比Na2CO3小)水解(离子方程式,下同)CO32-+H2OHCO3-+OH-HCO3-+H2OH2CO3+OH-稳定性较稳定(但NaCO310H2O易风化)2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O与酸反应H+(过量)CO32-+2H+H2O+CO2HCO3-+H+H2O+CO2通入CO2CO32-+H2O+CO22HCO3-与碱反应NaOH不反应HCO3-+OH-
15、CO32-+H2OCa(OH)2(过量)Ca2+CO32-CaCO3Ca2+OH-+HCO3-CaCO3+H2O与盐反应CaCl2Ca2+CO32-CaCO3硫酸铝2Al3+3CO32-+3H2O2Al(OH)3+3CO2Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2相互转化Na2CO3NaHCO3主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸等工业中灭火器、治疗胃酸过多药物、发酵粉的主要成分之一二、Na2CO3和NaHCO3的鉴别三、Na2CO3的制备侯氏制碱法1.反应原理产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl。产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2C
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- 2023 新高 化学 一轮 复习 及其 重要 化合物
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