2022高考一轮轮复习化学-专题第5讲 钠及其化合物.docx
《2022高考一轮轮复习化学-专题第5讲 钠及其化合物.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022高考一轮轮复习化学-专题第5讲 钠及其化合物.docx(21页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第5讲 钠及其化合物【知识梳理】一、钠1物理性质:钠是一种柔软、银白色的金属,具有良好导电、导热性,密度比水小,但比煤油大,熔点较低。温馨提示:取钠时要用镊子夹取、不能用手拿,因为易与汗液反应,灼伤腐蚀皮肤。取出钠后要迅速吸干煤油,并要放到玻璃上切割。钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶,不能乱扔乱放,因为钠很活泼容易引起危险。钠与O2反应很容易,在观察钠的颜色光泽时要在切割后立即观察。2化学性质:钠的化学性质极活泼,具强还原性,在反应中易失去一个电子,变为钠离子。自然界中钠只以化合态存在。实验现象有关化学方程式空气中缓慢氧化在空气中露置一会儿,会逐渐变暗久置表面还会形成溶液,再变成白色粉末4Na+O2
2、=2Na2O(白色固体)空气中加热或点燃钠先熔化后燃烧,燃烧时火焰呈黄色,最后留下的固体呈淡黄色2Na+O2Na2O2(淡黄色固体)与水的反应钠浮在水面上,立刻熔成一个闪亮的小球,在水面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,最后完全消失,滴入酚酞试液溶液由无色变为红色2Na+2H2O=2NaOH+H2(1)钠放置在空气中,首先被氧气氧化成Na2O;Na2O进一步与空气中的水蒸气反应生成NaOH;NaOH吸收空气中的水蒸气和CO2生成碳酸钠晶体;碳酸钠晶体会逐渐风化而成Na2CO3。(2)钠、钾失火可用沙土、抹布扑灭或盖灭。不能用水灭火,因为它们与水反应剧烈,且产生易燃气体H2,易导致爆炸发生;也不能
3、用CO2灭火,因为Na、K有还原性,能夺去CO2中的氧继续燃烧。(3)钠与酸溶液(非氧化性酸)反应时,首先发生钠与酸的置换反应,然后发生钠与水的置换反应。因此当足量的钠投入到盐酸或稀硫酸的溶液中时,不论盐酸和稀硫酸是否足量,金属钠均能完全反应,产生氢气的多少由金属钠决定。(4)钠与盐溶液反应时,首先发生钠与水的反应,生成NaOH和H2;然后发生NaOH溶液与盐溶液的反应。如钠与硫酸铜溶液的反应,现象为:钠浮在水面上,迅速地熔化为小球,在水面上四处游动,并发出嘶嘶响声,同时溶液中生成蓝色沉淀。反应过程为:2Na2H2O2NaOHH2、CuSO42NaOHCu(OH)2Na2SO4;总反应为:2N
4、a2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2。3保存:钠很容易跟空气中的氧气和水起反应,因此在实验室中,通常将钠保存在煤油里,由于(Na)(煤油),钠沉在煤油下面,将钠与氧气和水隔绝。大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。4用途:钠是一种强还原剂,工业上用它还原金属钛、锆、铌等;另外钠和钾的合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂;钠也可用于制高压钠灯。例题1、下列关于钠及其化合物的叙述正确的是_(填字母代号)。金属钠着火,可用水扑灭钠是最活泼的金属用瓷坩埚灼烧Na、Na2O、NaOH等电解饱和食盐水可以制得金属钠钠投入硫酸铜溶液中,先与水反应,不能置换出铜将一小块钠放在石棉网上,用酒精灯
5、加热后,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成氧化钠比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA23 g钠与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子将钠投入水中,产生气体,其化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2二、氧化钠与过氧化钠比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价2价1价(过氧离子O22)电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)与水反应Na2O + H2O=2NaOH2Na2O2 + 2H2O=4NaO
6、H + O2与CO2反应Na2O + CO2=Na2CO32Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2与盐酸反应Na2O + 2HCl=2NaCl + H2O2Na2O2 + 4HCl=4NaCl + 2H2O + O2用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存(1)由于Na2O2中氧元素的是1价,为中间价态,因而既可以表现氧化性又可以表现还原性,又因为氧元素的稳定价态为2价,因此Na2O2通常表现为强氧化性。(2)因为碱性氧化物和酸反应时只生成盐和水,而Na2O2与酸反应还有O2生成,所以Na2O2不是碱性氧化物。(3)因为Na2O受热时继续被氧气氧化生成
7、Na2O2,所以Na2O2比Na2O稳定。(4)Na2O2与H2O2均为过氧化物,但前者是离子化合物,后者是共价化合物,Na2O2由Na和O22构成,在Na2O2中,阴、阳离子个数比为12。(5)当Na2O2与CO2或H2O反应时,每产生1molO2就转移2mol电子。例题2、下列说法正确的是 。过氧化钠与水反应时,生成01 mol O2转移的电子数为02NANa2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂在含有Fe2、Fe3、Al3、NH的溶液中加入足量的Na2O2固体,再加入过量的稀盐酸,完全反应后,离子数目几乎没有改变的是Fe3向CuSO4溶液中加入Na2O2的离子方程式为2
8、Na2O22Cu22H2O=4Na2Cu(OH)2O2过氧化钠的电子式:1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NACO2通过Na2O2粉末后固体质量增重Na2O、Na2O2均能与盐酸反应,生成NaCl,二者都是碱性氧化物 Na2O2在空气中易变质,需要密封保存,Na2O性质稳定,不必密封保存将Na2O2放入氢氧化钠溶液中,不发生反应,无明显现象三、碳酸钠与碳酸氢钠化学式Na2CO3Na2CO310H2ONaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打溶解性易溶于水易溶于水(溶解度较Na2CO3小)色态白色粉末无色晶体细小白色晶体热稳定性稳定易失水、风化受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2H
9、+CO32+2H+=CO2+H2O较快,分步进行HCO3+H+=CO2+H2O 剧烈NaOH不反应HCO3+OH=CO32+H2O石灰水CO32+Ca2+=CaCO3石灰水足量: HCO3+Ca2+OH=CaCO3+H2O石灰水不足: 2HCO3+Ca2+2OH=CaCO3+2H2O+CO32BaCl2CO32+Ba2+=BaCO3不反应(若再加NaOH,则有沉淀)CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,洗涤发酵剂、灭火器,医疗上用于治胃酸过多转化(1)碳酸钠和碳酸氢钠均易溶于水,在同温下,碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠。(2)碳酸钠和碳酸氢钠的水
10、溶液均呈碱性,相同浓度时,碳酸钠水溶液的PH比碳酸氢钠的大。可用此性质鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。(3)碳酸钠稳定受热难分解,碳酸氢钠受热易分解。常用此性质除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠杂质,也可用此性质鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。(4)与盐酸反应,相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快。相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠耗酸量碳酸钠大于碳酸氢钠,但放出的CO2的量相同;相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠耗酸量碳酸钠大于碳酸氢钠,放出的CO2的量碳酸氢钠大于碳酸钠。反应的离子方程式:CO322HCO2H2O,HCO3HCO2H2O(5)碳酸钠与碳酸反应,碳酸氢钠与碳酸不反应。常用此性质除去碳酸氢钠中混有的
11、碳酸钠杂质。反应的离子方程式:CO32H2OCO2 2HCO3(6)碳酸钠与NaOH不能反应,碳酸氢钠与NaOH反应。常用此性质除去碳酸氢钠中混有的碳酸钠杂质。反应的离子方程式:HCO3OHH2OCO32(7)碳酸钠与CaCl2反应,碳酸氢钠与CaCl2不反应。可用此性质鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。反应的离子方程式:Ca2CO32CaCO3例题3、下列说法正确的是 。用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液装置用于干燥NaHCO3将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠混合溶液,立即产生气泡用热的烧碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应1L 01molL1的NaHCO3溶液中HCO3和CO32
12、离子数之和为01NA碳酸氢钠受热分解实验装置如下:NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液的离子方程式:HCOBa2OH=BaCO3H2O等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小向含有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沉淀生成向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出 四、碱金属及焰色反应1碱金属元素原子结构元素性质单质性质化合物性质相似性最外层均1个电子均为活泼金属元素,最高正价均为+1价均具强还原性,均具轻、软、易熔的特点氢氧化物都是强碱递变性核电荷数依次增多
13、,电子层数依次增多,原子半径依次增大失电子能力依次增强,金属性依次增强还原性依次增强,密度趋向增大,熔沸点依次降低,硬度趋向减小氢氧化物的碱性依次增强温馨提示:常温下碱金属很容易被空气里的氧气氧化,也易于水蒸气反应,所以碱金属保存需要隔绝空气和水。金属锂需用液体石蜡封(Li的密度小于煤油,只能保存在密度更小的石蜡油中或者封于石蜡中),金属钠和钾放入煤油中。在碱金属中,随着原子序数的递增,其密度逐渐增大,但K的密度0862g/cm-3反比钠0971g/cm-3小。碱金属在空气或者氧气中燃烧时,由于其活泼性不同,其产物亦不同。锂燃烧只能生成氧化锂(Li2O),钠燃烧生成过氧化钠(Na2O2),钾、
14、铷、铯等燃烧主要生成超氧化物。金属的置换反应,通常是活泼金属置换出不活泼金属。但工业上制取钾时,却是利用k的熔沸点小于Na,用钠从熔融的氯化钾中置换出钾。碱金属一般与水反应都很快,但Li与水反应却比较慢。这是因为产物LiOH溶解度比较小,依附在Li表面,阻止了反应的进行:此外Li的熔点较高,反应时Li比如钠球接触面积大。2焰色反应许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应,是一种物理变化,是元素的性质而不仅属化合物。钠是黄色;钾是紫色(透过蓝色钴玻璃);钙是砖红色。(1)焰色反应原理:电子在原子核外不同的轨道上运动,当其受热时,处在能量较低轨道的电子会吸收能量从低能
15、级跃迁到能量较高的轨道。这些处于高能量轨道的电子不稳定,又会跃迁到能量较低的轨道,并释放出能量,这些能量以一定波长的光的形式释放。而且不同的元素产生不同波长的光,故此原理常用于光谱分析。按此理论,任何元素的原子灼烧时都应呈现一定的焰色,但我们所说的焰色实际为可见光,故只有部分金属元素才有特殊的焰色。焰色反应指的是元素的性质,相应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色。做焰色反应的实验时应注意:火焰本身尽可能无色,铂丝要洁净,焰色反应鉴定物质的方法,一般是在其他化学方法无效时才采用。(2)焰色反应的操作步骤:铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同;蘸取待测溶液;在酒精灯上灼烧,观察焰色;用
16、稀盐酸洗净铂丝,在酒精灯上灼烧。温馨提示:焰色反应指的是元素的性质,相应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色。做焰色反应的实验时应注意:火焰本身尽可能无色;铂丝要洁净;焰色反应鉴定物质的方法,一般是在其他化学方法无效时才采用。进行焰色反应之前,灼烧铂丝是为了防止操作之前铂丝上的残留物对实验产生影响。用盐酸洗铂丝灼烧可除去铂丝上的残留物对后面实验的干扰。不用硫酸是由于盐酸盐比硫酸盐更易挥发,对实验的影响小。焰色反应所用铂丝昂贵,实验室常用光洁的铁丝、铬丝、钨丝等无焰色的金属代替。因为黄色会掩盖K元素的紫色,所以做K的焰色反应要透过蓝色钴玻璃片观察。例题4、下列说法正确的是 。碱金属的单质都
17、能在空气中稳定存在碳酸钾溶液的pH7用电解铯盐溶液的方法制金属铯随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大碱金属单质的金属性很强,均易与Cl2、O2、N2等发生反应Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水碱金属钫的氢氧化物的化学式为FrOH,FrOH是一种极强的碱灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na,无K氢化铷与水反应可放出氢气,氢化铷与水反应时水是还原剂【课时练习】1下表中,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是选项陈述陈述判断A碳酸钠溶液可用于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应对,对,有B向Na2O2的
18、水溶液中滴入酚酞变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对,错,无C金属钠保存在煤油中,以隔绝空气常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠对,对,有D过氧化钠可用于航天员的供氧剂Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2对,对,有2下列有关说法正确的是ANa2O2能与水反应,所以Na2O2可以作气体的干燥剂B钠可以从AgNO3溶液中置换出金属银C钠能与水反应,所以钠着火不能用水灭火,要用泡沫灭火器DNa2O、Na2O2、NaOH和NaHCO3均是强电解质3观察是研究物质性质的基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色变灰暗变白色表面潮湿白色固体,下列说法不正确的是A中钠发生了氧化
19、反应B变白色是因为生成了氢氧化钠C发生物理变化D生成了碳酸氢钠4研究金属钠的性质,实验如下:实验装置实验方案液体a现象蒸馏水I钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾01 molL-1盐酸II钠浮在液面,反应比剧烈,有白雾产生浓盐酸III钠浮在液面,反应比缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体下列说法不正确的是AII中反应的离子方程式为2Na + 2H+ = 2Na+ + H2B对比I、II、III可知,随着c(H+) 增大,反应的剧烈程度增大C实验I、II、III均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热D推测III中浓盐酸的c(Cl-)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响5为了使宇航员在
20、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Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2或K2O2的说法正确的个数是Na2O2中阴、阳离子的个数比是11K2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时,需水和CO2的质量相等Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时,转移电子的物质的量相等Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同Na2O2与SO2反应生成Na2SO3 和O2Na2O2能与酸反应生成盐和水,所以Na2O2是碱性氧化物K2O2与水反应,K2O2既是氧化剂,又是还原剂Na2O2投入到紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝,后褪色A3个B4个C5个D6个6下列
21、叙述正确的是ANa2O与Na2O2中阴、阳离子的个数比均为1:2B足量Cl2、O2分别和两份等质量的Na反应,前者得到电子多C胃酸过多可用服用碳酸钠D钠投入水中会熔成小球,并四处游动,说明钠与水反应放热并生成氧气7已知A、B、C、D为短周期内原子半径依次增大的元素,X、Y、M、N 分别是由这四种元素组成的二元化合物,甲、乙为B、C两种元素对应的单质且摩尔质量相同。若X与Y的摩尔质量也相同,Y 与乙均为淡黄色固体上述物质之间的转化关系如图所示(部分反应物或生成物已省略),则下列叙述中正确的是A原子序数:ABCD B简单离子半径关系:A D BN,沸点M N8下列实验操作正确的是选项实验操作A观察
22、Na与H2O反应的现象用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小心放入装有水的烧杯中B证明Na2O2与CO2是放热反应Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应C检验NaHCO3与Na2CO3溶液用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水D检验NaCl溶液中是否混有Na2SO4取少量待测液于试管中,再滴入盐酸酸化的氯化钡溶液9铷是一种碱金属元素,下列对铷及其化合物性质的推断正确的是 ( )铷的熔点比钾的高碳酸铷的水溶液呈碱性氢氧化铷的碱性比氢氧化钠强铷在氧气中燃烧主要生成氧化铷铷不能从硫酸铜溶液中置换出金属铜ABCD102019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022高考一轮轮复习化学-专题第5讲 钠及其化合物 2022 高考 一轮 复习 化学 专题 及其 化合物
限制150内