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紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
6.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×
”。
(1)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。
( )
(2)将一小块钠放入无水乙醇中,产生气泡,说明钠能置换出醇羟基中的氢。
(3)1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子。
(4)电解熔融氯化钠或饱和食盐水都可得到金属钠。
(5)金属钠可保存在煤油中,也可保存在四氯化碳中。
(6)4Na+O2===2Na2O和2Na+O2
Na2O2可说明相同的反应物在不同的条件下可能发生不同的反应。
(7)焰色反应是大多数金属元素的性质,属于化学变化。
(8)用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则溶液中一定含有Na+,不含K+。
答案:
(1)×
(2)√ (3)×
(4)×
(5)×
(6)√ (7)×
(8)×
[练透基础小题]
题点一 钠的性质及性质拓展
1.(2017·
北京朝阳区检测)某厂用Na除掉苯中的水分。
某次生产误将甲苯当作苯投进反应釜中,由于甲苯中含水量少,最后反应釜还残留大量的Na。
下列处理方法更合理、更安全的是( )
A.打开反应釜,将Na暴露在空气中与氧气反应
B.向反应釜通入Cl2,Na在Cl2中燃烧生成NaCl
C.向反应釜加大量H2O,通过化学反应“除掉”Na
D.向反应釜滴加C2H5OH,并设置放气管,排出氢气和热量
解析:
钠暴露在空气中会与空气中的水和氧气反应,这种方法耗时长,且不易将钠处理干净,因此该处理方法不当,A项错误;
钠在氯气中燃烧会放出大量的热,可能引起事故,因此该处理方法不当,B项错误;
钠与水反应放出大量的热,可能引起事故,C项错误;
钠与乙醇反应,反应速度相对缓慢,设置放气管,排出氢气和热量,能够避免事故,D项正确。
D
2.(RJ必修1·
P47实验3-2改编)取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是______(填序号)。
①金属先熔化;
②在空气中燃烧,放出黄色火花;
③燃烧后得白色固体;
④燃烧时火焰为黄色;
⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
①④⑤
3.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有白色沉淀产生的是________。
①MgSO4溶液;
②NaCl溶液;
③Na2SO4溶液;
④饱和澄清石灰水;
⑤Ca(HCO3)2溶液;
⑥CuSO4溶液;
⑦饱和NaCl溶液
①④⑤⑦
4.将钠投入到下列溶液中,反应的剧烈程度由强到弱的是________。
①水;
②NaOH溶液;
③0.1mol/L盐酸;
④0.1mol/L硫酸钠;
⑤乙醇
③④①②⑤
[备考提醒]
(1)钠与水、酸、盐溶液、醇反应的实质都是与H+的反应。
H+的浓度大小决定了反应速率的大小。
(2)金属钠与盐或碱溶液反应的思维模板:
题点二 焰色反应
5.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是( )
A.只含有Na+
B.一定含有Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
Na元素的焰色为黄色,而K元素的焰色为紫色,而且黄色会干扰紫色,所以不能判断是否含有K元素。
B
题点三 钠与水反应的实验改进
6.
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100mL大试管中先加40mL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:
大试管内液面________;
长颈漏斗内液面________。
(5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:
______________________。
(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)2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
考点二|氧化钠和过氧化钠(重点保分型——师生共研)
对应学生用书第38页
[核心知识大通关]
完成下列表格:
名称
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色、态
白色固体
淡黄色固体
电子式
氧元素
化合价
-2
-1
阴、阳离
子个数比
1∶2
与水反
应化学
方程式
Na2O+H2O===
2NaOH
2Na2O2+2H2O===
4NaOH+O2↑
与CO2
反应化学
Na2O+CO2===
Na2CO3
2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O2
与盐酸反
Na2O+2HCl===
2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===
4NaCl+2H2O+O2↑
用途
供氧剂、漂白剂
小题热身
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×
(1)过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以做气体的干燥剂。
(2)78gNa2O2中含阴离子的个数是2NA。
(3)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑。
(4)Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同。
(5)Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是还原剂又是氧化剂。
(6)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH。
(7)Na2O和Na2O2均为碱性氧化物。
(2)×
(3)×
(5)√ (6)×
(7)×
2.金属钠露置在空气中会发生一系列变化:
银白色金属钠
(生成
)
(
(NaOH________)
(生成
·
10H2O)
(
Na2O NaOH 溶液 Na2CO3
3.用双线桥分析Na2O2与CO2反应中电子转移的方向和数目。
[考向精练提考能]
考向一 过氧化钠的性质
常考表现Na2O2强氧化性的素材归纳
1.(RJ必修1·
P634题改编)下列各组物质混合后,不能生成NaOH的是( )
A.Na和H2O
B.Na2O和H2O
C.Na2O2和H2O
D.Ca(OH)2溶液和NaCl溶液
2.将Na2O2分别投入到含有下列离子的溶液中,离子浓度明显减小的是( )
①S2-;
②SO
;
③HCO
④Fe2+;
⑤CO
⑥SO
⑦CH3COO-;
⑧NH
A.①②③④⑧ B.①②③④⑤
C.②③④⑤⑧D.④⑤⑥⑦⑧
S2-、SO
、Fe2+均被氧化,HCO
转化成CO
,NH
转化成NH3·
H2O或生成NH3。
CO
、CH3COO-、SO
基本不变。
A
3.比较下列四组反应,回答下列问题。
一组:
①Na2O2+CO2 ②Na2O2+SO2
二组:
③Na2O2+FeCl3(溶液) ④Na2O2+FeCl2(溶液)
三组:
⑤SO2通入品红溶液中,加热 ⑥Na2O2加入到品红溶液中,加热
四组:
⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中 ⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中
(1)写出①、②两反应的化学方程式。
(2)判断③、④反应中可能发生的现象,为什么?
(3)判断⑤、⑥反应中可能发生的现象,为什么?
(4)判断⑦、⑧反应中可能发生的现象,为什么?
(1)①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②Na2O2+SO2===Na2SO4
(2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出,④中气体明显少于③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;
④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)⑤溶液红色褪去,加热后又恢复红色;
⑥溶液红色褪去,加热后不能恢复红色。
原因是SO2的漂白性是由于其与有机色质反应生成了不稳定的化合物,Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。
(4)⑦溶液变蓝,⑧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。
考向二 过氧化钠与水、CO2反应的定量分析
Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转
移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,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
,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=
V
固体质
量变化
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Δm(CO2)=28g·
mol-1×
n(CO2)、Δm(H2O)=2g·
n(H2O)
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,可看作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
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( )
A.1∶1∶0B.6∶9∶0
C.3∶4∶1D.3∶3∶2
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。
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ΔV
2 1 1
2 1 (9-8)=1
即反应消耗CO22体积,生成O21体积,
故反应后:
V(N2)=3,V(O2)=3+1=4
V(CO2)=3-2=1
三者的体积比即为物质的量之比,为3∶4∶1。
C
5.取ag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ag,下列物质不能满足上述结果的是( )
A.H2B.CO
C.C6H12O6D.C12H22O11
2CO+O2点燃,2CO2①
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2②
①+②得:
Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即:
CO可被Na2O2完全吸收
2H2+O2点燃,2H2O③
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑④
③+④得:
Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应)
C项可变形为(CO)6(H2)6;
D项变形为
C·
(CO)11(H2)11,因而反应后质量增加大于ag。
6.过氧化钠可作为氧气的来源。
常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
1mol
2NA
22.4L
106g
根据过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,每有1molNa2O2参与反应,固体增重28g,转移1mol电子,消耗1molCO2。
B项,条件不确定,有1molNa2CO3生成时,消耗CO2的体积不一定是22.4L;
D项,有106gNa2CO3生成时,转移1mol电子。
考点三|碳酸钠与碳酸氢钠(重点保分型——师生共研)
对应学生用书第40页
碳酸钠与碳酸氢钠的物理性质的比较
碳酸氢钠
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶,但比
Na2CO3的溶解度小
2.化学性质
NaHCO3
3.主要用途
(1)碳酸钠:
用于造纸、制造玻璃、制肥皂、洗涤剂等。
(2)碳酸氢钠:
用于发酵、医药、灭火剂等。
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入相等物质的量的HCl溶液,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2。
(2)用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应。
(3)确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊。
(4)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出。
(5)向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液。
(6)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。
(7)除去CO2气体中的HCl气体,可将混合气体通过饱和NaHCO3溶液。
(8)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。
(3)√ (4)√ (5)×
(6)√ (7)√ (8)×
考向一 Na2CO3与NaHCO3性质比较
4种方法突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
类型1 Na2CO3与NaHCO3性质比较
1.下列说法正确的是( )
A.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应,前者产生的CO2多
C.足量的Na2CO3和NaHCO3分别与等物质的量的盐酸反应,两者产生的CO2一样多
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,前者消耗的盐酸多
由于2NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O,故热稳定性:
NaHCO3<
Na2CO3,A项错误;
分别取Na2CO3、NaHCO3各106g,与足量盐酸反应,Na2CO3生成1molCO2,Na2HCO3生成
molCO2,B项错误;
足量的Na2CO3溶液与盐酸发生反应Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,而足量NaHCO3与盐酸发生反应:
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,C项错误。
类型2 Na2CO3与NaHCO3的鉴别
2.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图所示:
(1)只根据图Ⅰ所示实验,不能够达到实验目的的原因是_____________________。
(2)图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为_________________
(3)若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是______________(填化学式)。
(3)试管B中装入碳酸氢钠,试管A中装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠很不稳定。
(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2,两者的反应现象相同,故达不到鉴别目的
(2)2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(3)NaHCO3
类型3 与Na2CO3或NaHCO3有关的除杂问题
3.简述下述混合物的除杂原理:
(1)Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3。
(2)Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3。
(3)NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3。
(1)用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3
(2)向混合液中滴加适量的NaOH溶液,可以将其中的NaHCO3转化为Na2CO3
(3)向混合液中通入过量的CO2气体,可以将Na2CO3转化为NaHCO3
考向二 Na2CO3与盐酸反应机理及应用
1.盐酸
Na2CO3溶液
(1)现象:
开始无明显现象,后有无色气体放出。
(2)反应:
无明显现象时反应的离子方程式:
+H+===HCO
,无色气体放出时反应的离子方程式:
HCO
+H+===CO2↑+H2O。
2.Na2CO3溶液
盐酸
立即有无色气体放出。
(2)反应的离子方程式:
+2H+===CO2↑+H2O。
4.
如图表示往Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程:
(1)写出a点前发生反应的离子反应方程式:
_____________
______________________________________________。
(2)写出a点到b点发生反应的离子反应方程式:
___________________________________________________
(1)CO
(2)HCO
+H+===CO2↑+H2O
5.将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·
L-1的稀盐酸。
请在坐标系中画出加入盐酸的体积与生成CO2物质的量的关系曲线。
滴加盐酸先发生反应:
OH-+H+===H2O,再发生反应:
,最后发生反应:
因n(OH-)=n(CO
)=0.01mol,故加入0.02molHCl后开始有气体生成,加入0.03molHCl时产生的CO2最多。
如图:
6.(2017·
山东济宁统考)有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3,试管中各有10mL相同浓度的盐酸(如图),若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,则下列叙述正确的是( )
A.甲装置气球的膨胀速率快
B.若最终两气球的体积相同,则一定有c(HCl)≥2mol·
L-1
C.若最终两气球的体积不同,则一定有c(HCl)≤1mol·
D.最终两装置溶液中Na+、Cl-的物质的量均相同
n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.01mol,将这两种固体分别加入盐酸中发生反应:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,乙装置气球的膨胀速率快;
若最终两气球的体积不同,则应有c(HCl)<
2mol·
L-1;
最终两装置溶液中Na+的物质的量不相同,甲中n(Na+)是乙中的2倍。
[真题发掘·
知识串联] 串线索 固双基 回扣关键知识
以钠及钠的化合物间的转化为载体 串联钠元素单质及其化合物知识
对应学生用书第41页
高考载体 (北京高考卷改编)
由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。
知识串联——高考还可以这样考
(1)若A为金属钠,则E为________,A与水反应的离子方程式为________________。
(2)若A为过氧化钠,则E为________,A与CO2反应的化学方程式为___________,A与水反应的离子方程式为________________________________________。
(3)过氧化钠是碱性氧化物吗?
________。
过氧
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- 高考 化学 一轮 复习 及其 化合物 练习 新人 1101151