高三化学一轮复习钠及其化合物学案.docx
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高三化学一轮复习钠及其化合物学案
钠及其化合物
考纲要求:
1.了解钠的主要性质及其应用。
2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。
知识网络
考点一活泼的金属单质——钠
知识梳理]
1.钠的物理性质
颜色:
;密度:
;熔点:
;硬度:
。
2.
从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
O、Cl、HO、H+等+1
Na22――2→Na
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
常温:
4Na+O2===2Na2OO2△
点燃:
2Na+O2=====Na2O2
Cl2:
(2)与水反应
①离子方程式:
。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式:
。
3.钠的制取及保存
(1)制取:
化学方程式为。
(2)保存:
密封保存,通常保存在。
4.钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源,制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
熔融
金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti。
深度思考
1.钠能否保存在CCl4中?
O2
2.金属钠露置在空气中会发生一系列变化:
银白色金属钠――→
表面变暗
生成
H2O
――→
出现白色固体
生成
H2O
――→
表面形成溶液
NaOH
CO2
――→
白色块状物质
生成NaCO·10HO
风化
――→
白色粉末状物质
生成
232
3.金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是,通常用掩埋。
4.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
命题点1钠与盐溶液的反应
(1)钠投入到NaCl溶液中,只有氢气放出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(2)钠投入到CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀。
2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(3)钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中,有H2和NH3逸出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2O。
典题示例]
金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是()A.BaCl2溶液B.K2SO4溶液
C.CuSO4溶液D.NH4NO3溶液命题点2焰色反应
(1)概念:
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。
属于元素的物理性质。
(2)操作步骤:
酒精灯蘸取
酒精灯
用盐酸
酒精灯
铂丝―灼―烧→无色――→待测物―灼―烧→观察火焰颜色―洗―涤→铂丝―灼―烧→无色。
(3)常见元素焰色反应的颜色:
钠元素:
;钾元素:
。
典题示例]
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+思维建模
1.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
2.金属钠与溶液反应现象分析思维模板
(1)共性:
因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:
①浮:
钠浮在液面上;②熔:
钠熔化成光亮的小球;③游:
在液面上不停地游动直至反应完;④响:
反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
(2)差异性:
与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比与水剧烈,最后钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
考点二钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
知识梳理]
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
类别
氧元素化合价
化学键类型
电子式
与水反应
与CO2反应
与盐酸反应
主要用途
保存
深度思考
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)Na2O2与Na2O中均只存在离子键()
(2)Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1()(3)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物的原因是2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2()
(2012·北京理综,7C)
(4)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
H2O既不是氧化剂也不是还原剂()
(5)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式:
2222
NaO+HO===2Na++2OH-+O↑()
(6)Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同()
(7)Na2O2的电子式为
()
命题点1过氧化钠的强氧化性
1.从元素化合价角度分析Na2O2的性质
2.强氧化性的五个表现
典题示例]
1.在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的离子组是()
A.Na+、Fe2+、Cl-、SO2-B.K+、AlO-、Cl-、SO2-
424
C.Ca2+、Mg2+、NO-、HCO-D.Na+、Cl-、CO2-、SO2-
3333
2.下列关于Na2O2的说法正确的是()A.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
B.Na2O2投入到酚酞溶液中,溶液变红
C.Na2O2能与酸反应生成盐和水,所以Na2O2是碱性氧化物
D.
Na2O2与水反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂命题点2Na2O2与水、CO2反应的四个重要关系
1.物质的量的关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,消耗CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成的O2的体积。
2.固体质量关系
点燃2CO+O2=====2CO2①
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2②
①+②得,Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应)
2H+O2HO③
即CO可被Na2O2完全吸收,固体增重即为CO的质量。
点燃
22=====2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑④
③+④得,Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应)
即H2可被Na2O2完全吸收,固体增重即为H2的质量。
结论:
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,mg该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后,固体增重必为mg。
或者是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足上述条件。
阶段常见的符合这一关系的物质有:
(1)无机物:
H2、CO及H2和CO的混合气体;
(2)有机物:
CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
3.先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。
4.电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O(g)反应,CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以每有1molO2生成时,转移的电子均为2mol。
典题示例]
1.200℃时,11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了
3.6g,则原混合气体的总物质的量是()
A.0.125molB.0.25mol
C.0.5molD.1mol
2.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.COC.C6H12O6D.C12H22O11
反思
1.Na2O2与CO2、H2O反应的四个角度探究
(1)从氧化还原角度
①Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成,在反应中Na2O2既表现氧化性也表现还原性,H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂,也不是还原剂。
②2mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1mol的O2,转移2mol的电子。
(2)从物质的量的角度
①2mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1mol的O2,消耗2mol的H2O或2mol的CO2。
②若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,气体体积减少的量等于原混
1
合气体体积的
,且等于生成氧气的体积。
2
(3)从先后顺序的角度
Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时,Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3,CO2反应完后,剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。
(4)从质量的角度
每摩尔Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28gCO、2gH2。
2.增重量等于可燃物质量的规律解析:
选CNa2CO3溶液与NaHCO3溶液均与澄清石灰水反应产生白色沉淀,A错误;等浓度的
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,Wg该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后,固体增重必为Wg。
或是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足该条件。
阶段常见的符合这一关系的物质有:
(1)无机物:
H2、CO及H2和CO的混合气体;
(2)有机物:
CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
考点三钠重要的两种盐——碳酸钠与碳酸氢钠
知识梳理]
1.物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
俗名
颜色、状态
水溶性
2.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。
(2)与酸(足量盐酸)反应:
①Na2CO3:
。
②NaHCO3:
。
(3)与碱(NaOH溶液)反应:
①Na2CO3:
。
②NaHCO3:
。
(4)相互转化:
①Na2CO3―→NaHCO3
②NaHCO3―→Na2CO3
3.主要用途
(1)碳酸钠:
用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠:
用于发酵、医药、灭火剂等。
深度思考
1.将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象?
原因是什么?
2.Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?
Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?
NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,用什么方法除杂?
命题点1碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别典题示例]
1.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是()
方案
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀的为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈的为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀的为Na2CO3
D
逐渐加入等浓度的盐酸
立即产生气泡的为Na2CO3
方法技巧]
1.判断类别,用准方法,突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
2.不用任何试剂鉴别Na2CO3和盐酸的化学原理
(1)把Na2CO3溶液逐滴加入盐酸中,开始时盐酸相对过量,则发生反应:
Na2CO3+2HCl===2NaCl
+CO2↑+H2O,即开始就有CO2放出。
(2)把盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中,开始时Na2CO3相对过量,则先发生反应:
Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3;继续滴加盐酸则发生反应:
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,即开始阶段无明显现象,后有气体产生。
命题点2碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的四种基本图像
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图1所示)。
图像特点:
Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。
反应原理:
Oa段CO2-+H+===HCO-,
33
ab段HCO-+H+===HO+CO↑。
322
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图2所示)。
图像特点:
从O点开始即产生CO2气体。
反应原理:
HCO-+H+===HO+CO↑。
322
(3)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的体积关系(如图3所示,设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
图像特点:
Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积。
反应原理:
Oa段CO2-+H+===HCO-,
33
ab段HCO-+H+===HO+CO↑。
322
(4)
向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图4所示,设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1其他比例时的图像略)。
2
图像特点:
Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积。
反应原理:
Oa段H++OH-===HO,
CO2-+H+===HCO-;
33
ab段HCO-+H+===HO+CO↑。
典题示例]
322
1.将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()
2.(2015·潍坊期末)向NaOH和NaCO混合溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸,CO的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。
下列判断正确的是()
A.
232
在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab斜段发生反应的离子方程式为CO2-+2H+===HO+CO↑
C.a=0.3
322
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2方法技巧]
依据图像特点判断溶液成分的方法
(1)若a=0,(即图像从原点开始),溶液中的溶质为NaHCO3;
(2)若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同),溶液中的溶质为Na2CO3;
(3)若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗的体积大于ab段消耗盐酸的体积),溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH的混合物;
(4)若V(Oa) 思维建模 用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应 (1)向NaCO溶液中逐滴加入盐酸,第一步: CO2-转化为HCO-,无气体产生;第二步: HCO- 23333 与H+反应产生CO2。 消耗HCl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HCl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HCl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∶y=1∶1,其他比例时的图像略)。 (4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
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- 关 键 词:
- 化学 一轮 复习 及其 化合物