届一轮复习苏教版 专题3第1单元钠镁及其化合物 学案文档格式.docx
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2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑。
④与酸(HCl)反应:
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。
⑤与盐(CuSO4)溶液反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(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:
制Na2O2,NaK合金可用于原子反应堆的导热剂,制高压钠灯,冶炼某些金属如4Na+TiCl4
4NaCl+Ti(g)。
2.钠的氧化物
(1)氧化钠和过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
阳、阴离子个数比
Na+与O2-之比为2∶1
Na+和O
之比为2∶1
氧的化合价
-2
-1
颜色
白色
淡黄色
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(2)实验探究:
Na2O2与H2O的实验探究
①将水滴入盛有Na2O2的试管中,现象是有气体生成,向反应后的溶液中加入酚酞,现象是溶液变红,后又褪色。
②检验生成的气体是O2的方法是将带火星的木条放在试管口,若木条复燃,证明有O2。
[高考命题点突破]
命题点1 钠及其氧化物的主要性质及应用
1.下列说法正确的有________(填序号)。
①(2017·
全国Ⅱ卷)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,可得出乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
②(2017·
全国Ⅱ卷)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶中,瓶中产生大量白烟,有黑色颗粒产生,可得出CO2具有氧化性
③(2015·
全国Ⅱ卷)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为NA
④CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重
⑤Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应
⑥在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
⑦Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
⑧Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物,其反应为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
⑨潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂
⑩Na2O2粉末投入含酚酞的水中,水中先变红后褪色说明Na2O2具有漂白性
【答案】 ②③④⑨⑩
2.(2018·
郑州高三调研)下列有关Na2O2的说法不正确的是( )
【导学号:
91720094】
A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明
Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应
C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂,
又是还原剂
D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中,会产生气体和浑浊
B [A项,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;
B项,反应物中没有单质参加反应,不符合置换反应的定义;
C项,Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应;
D项,Na2O2先和水反应生成O2和NaOH,NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。
]
命题点2 钠及其氧化物的实验探究
3.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。
该反应的演示方法分别如图甲、乙所示:
甲 乙
(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有饱和NaOH溶液的水槽中,加入一小块金属钠。
下列有关描述正确的是________(填字母,下同)。
a.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失
b.钠熔化成一个光亮的小球
c.恢复到室温时,NaOH溶液的浓度增大
d.恢复到室温时,溶液中Na+数目减少
(2)按图乙所示方法来收集产生的气体并检验,需将钠包好,再放入水中。
取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体,在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠
a.二者收集气体一样多
b.①收集气体体积较大
c.②收集气体体积较大
【解析】
(1)金属钠投入饱和NaOH溶液中,Na与H2O反应,生成气体和NaOH,H2O减少,NaOH晶体析出,但温度不变,饱和NaOH浓度不变。
(2)铝箔成分为Al,Al与NaOH溶液反应也生成H2。
【答案】
(1)abd
(2)b
4.比较下列四组反应,回答下列问题:
91720095】
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反应的化学方程式:
_____________________________________
_______________________________________________________________,
有同学类比①的反应写出②的反应方程式为2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2,你认为是否合理?
________(填“合理”或“不合理”)。
(2)比较分析③、④反应中可能发生的现象,相同点:
_________________
差异:
________________________________________________________。
(3)预测⑤可能的现象:
__________________________________________,
⑥可能的现象:
________________________________________________。
(4)判断⑦、⑧反应中可能发生的现象:
⑦____________________________________________________________;
⑧____________________________________________________________。
【解析】
(1)Na2O2具有强氧化性,与SO2发生反应:
Na2O2+SO2===Na2SO4。
(2)③中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)SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质,Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。
(4)Na2O2与H2O反应生成NaOH呈碱性,同时Na2O2又有漂白性。
【答案】
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 不合理
(2)均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出 ④中气体明显少于③中气体
(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
(4)溶液变蓝 溶液先变蓝后褪色
(1)Na2O2与SO2的反应:
(2)Na2O2与FeCl2溶液的反应:
能将Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀。
(3)Na2O2与氢硫酸的反应:
能将H2S氧化成单质硫。
(4)Na2O2与Na2SO3溶液的反应:
能将SO
氧化成SO
。
(5)Na2O2与品红溶液的反应:
能使品红溶液褪色。
因此Na2O2可作漂白剂。
1.(2018·
合肥质检)将金属钠放入盛有某溶液的小烧杯中,有气体产生,恢复至原温度有白色沉淀。
该溶液可能是( )
①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.①④⑤⑥B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥D.①③④⑥
D [2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;
③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沉淀;
④中Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O;
⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;
⑥水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s)
Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。
2.如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
注射器1中抽取了100mLCO2,U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。
实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管中,注射器2活塞缓缓向外移动。
回答下列问题:
(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)
(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是___________________________________________
________________________________________________________________。
(2)U形管中可观察到的反应现象是__________________________________
_______________________________________________________________。
(3)注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50mL,其原因除可能仍还含CO2外,还有一个重要原因是_____________________________。
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是______________。
(5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是
【解析】
(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积,使之反应完全的作用。
(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。
(3)由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知100mLCO2理论上应产生50mLO2,收集到的气体大于50mL,除部分CO2没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀。
(4)为了让CO2反应完,可把注射器2中的气体再推入U形管中,反复数次。
(5)可利用O2支持燃烧,能使带火星的木条复燃。
【答案】
(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积,使反应完全
(2)淡黄色粉末渐渐变白
(3)该反应为放热反应,反应后气体温度升高,体积变大
(4)将注射器2中气体再推入U形管中,反复数次
(5)打开橡胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,木条复燃
考点2|钠的碳酸盐和新型钠的化合物
(对应学生用书第33页)
1.Na2CO3与NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
Na2CO3
NaHCO3
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,比Na2CO3的溶解度小
提醒:
因NaHCO3的溶解度较小,将CO2通入到饱和Na2CO3溶液时,开始无明显现象,后有沉淀析出。
2.Na2CO3与NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定,受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)与酸(足量盐酸)反应(填写化学方程式)
①Na2CO3:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O。
②NaHCO3:
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。
(3)与碱液反应(将下列化学方程式补充完整)
①与NaOH溶液
②与石灰水(足量)
提醒:
Na2CO3与NaHCO3的转化
3.新型钠的化合物
NaH、NaAlH4、NaBH4中氢均为-1价,具有强还原性,遇水均生成H2。
[应用体验]
正误判断(正确的打“√”,错误的打“×
”)。
(1)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。
( )
(2)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会有NaHCO3晶体析出,说明了溶解度Na2CO3大于NaHCO3。
(3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。
(4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。
(5)Na与H2反应可生成NaH,NaH与H2O反应时,NaH作还原剂。
(6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化。
(7)(2015·
全国Ⅱ卷)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液,立即产生气泡。
(8)利用加热法可以除去Na2CO3固体中的NaHCO3。
(9)Na2CO3溶液呈碱性的原因是CO
+H2O
HCO
+OH-。
(10)(2015·
全国Ⅱ卷,改编)1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中CO
、HCO
和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。
(11)碳酸氢钠受热分解实验如图所示。
【提示】
(1)×
(2)√ (3)×
(4)√ (5)√ (6)×
(7)×
(8)√ (9)√ (10)√ (11)×
命题点1 Na2CO3与NaHCO3鉴别
1.现有两瓶失去标签的同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液,请提出简便的鉴别方法,其中不合理的是( )
①用干燥的pH试纸检验,pH大的是Na2CO3
②取同量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3
③取同量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3
④取同量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3
⑤取同量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
⑥取同量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
A.①② B.③⑥
C.④⑤D.②⑤
B [①Na2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈碱性,同温度相同物质的量浓度的两溶液,Na2CO3水解程度大于NaHCO3,前者溶液中c(OH-)大,pH大,正确;
②因Na2CO3溶液中c(OH-)大,分别滴加酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液,正确;
③取同量的溶液于两支试管中,加热,均没有气体生成,错误;
④同浓度的两溶液中,分别逐滴加入稀盐酸,NaHCO3开始就有气体放出,正确;
⑤向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3,正确;
⑥二者均与Ba(OH)2溶液反应,生成白色沉淀,不能鉴别二者,错误。
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Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验装置均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为_______________________________________________________________;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体是________________(填化学式)。
【解析】
(1)图Ⅰ,加盐酸后均生成CO2,澄清石灰水均变浑浊;
图Ⅱ根据气球变化的快慢可鉴别。
(2)根据NaHCO3的不稳定性鉴别。
(3)根据NaHCO3不稳定,Na2CO3稳定,为了使实验现象更明显,将Na2CO3放于A管。
【答案】
(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3
命题点2 碳酸的钠盐样品中纯度的测定实验
3.制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl,现欲测定样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。
(1)方案一:
用下图所示方法和步骤进行实验:
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤;
操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。
②该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________。
(2)方案二:
用下图所示装置,取一定质量的样品mg和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的________,则装置气密性良好。
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。
(3)方案三:
利用下图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。
实验步骤如下:
a.按图连接装置,并检查气密性;
b.准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4g;
c.准确称得6g纯碱样品放入容器Ⅱ中;
d.打开分液漏斗Ⅰ的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
e.打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
①若d、e两步的实验操作太快,则会导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。
②装置A中试剂X应选用________。
③E装置的作用是_______________________________________________。
④根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为________(结果保留小数点后一位)。
【解析】
(1)①生成沉淀A,故操作Ⅰ需要涉及过滤操作。
要知道固体的质量需要称重;
②经过计算,样品中Na2CO3质量分数的计算式为
×
100%。
(2)①将针筒活塞向内推压,增大了容器中的压强,故若b下端玻璃管中的液面上升,则装置气密性良好;
②CO2是气体,故能直接测得的数据是CO2的体积。
(3)①反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收;
快速鼓入空气,也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收,则测得的CO2质量偏小,测定结果偏小;
②鼓入空气,可把残留在装置B、C中的CO2赶出由D中碱石灰吸收,因为空气中含有CO2,因此应把鼓入空气中的
CO2吸收处理,所以装置A应放入NaOH溶液;
③如果D装置直接与外界空气相连通,则空气中的H2O和CO2会对测定结果带来影响,所以装置E的作用是防止空气中H2O和CO2进入装置D中;
④反应中放出CO2气体的质量=85.6g-83.4g=2.2g,设消耗碳酸钠的质量为x,
Na2CO3~CO2
106 44
x 2.2g
解得x=5.3g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数=
100%≈88.3%。
【答案】
(1)①过滤 称量
②
100%
(2)①液面上升 ②体积
(3)①偏小 ②NaOH溶液 ③防止空气中CO2和水蒸气进入D中 ④88.3%
气体法
发生反应Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的纯度
沉淀法
发生反应Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl,依据BaCO3沉淀的质量,确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的纯度
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
克固体
C [取a克混合物充分加热,减重b克,根据差量法可求出NaHCO3的质量,从而求出Na2CO3的质量分数,A正确;
取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体氯化钠,列方程组即可求出,B正确;
C项,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,由于逸出气体中含有H2O(g),故无法求解,C错误;
D项,由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀,由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系,列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数,D正确。
命题点3 新型钠的化合物的性质迁移应用
4.(2018·
大连高三测试)过氧化钠和氢化钠(NaH),广泛应用于工业生产。
【导学号:
91720096】
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为________。
(2)NaH能与水剧烈反应:
NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是________,氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,该反应的化学方程式为________________________________________________________
_______________________
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