第7讲钠及其化合物.docx
- 文档编号:3168043
- 上传时间:2022-11-18
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:124.04KB
第7讲钠及其化合物.docx
《第7讲钠及其化合物.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第7讲钠及其化合物.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第7讲钠及其化合物
金属元素及其化合物
第9讲钠及其化合物
【考纲解读】
考纲内容
能力要求
考向定位
1.了解常见金属的活动顺序。
2.了解常见金属及其重要化合物的主要性质,了解其应用。
1.以钠为例,了解碱金属的物理性质和化学性质。
理解碱金属元素性质的相似性和递变性。
2.以氢氧化钠为例,了解重要的碱的性质和用途。
了解钠的重要化合物(如碳酸钠和碳酸氢钠)。
3.以Na2O2为例,了解过氧化物的性质。
4.了解焰色反应,并能用焰色反应检验钠、钾等元素。
碱金属元素是近几年高考的重点内容之一,涉及的内容有:
1.钠、钾与水、盐溶液反应的现象及产物;
2.Na2O2与CO2、H2O发生的反应;
3.NaOH作为强碱,与很多物质发生复分解反应,此内容广泛出现在离子方程式、物质的鉴别、提纯和离子共存中;
4.Na2CO3、NaHCO3性质的异同,以及互相转化、提纯,还有由它们组成的混合物的计算;
5.焰色反应;
6.同族元素性质的判断,其中尤以涉及Na2O2的题目更为常见。
【知识网络】
【考点整合】
考点1钠与水反应及应用
1.钠与水的反应可以概括为:
五个字来记忆。
(1)钠投入水中并浮在水面上——密度水。
(2)钠立即跟水反应,并,发出嘶嘶声,产生气体。
(3)同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——。
(4)反应后的水溶液使酚酞——与水反应生成NaOH。
2.钠与酸溶液反应
当钠投入酸溶液中,钠首先与酸电离出的H+反应:
;当酸完全反应后,过量的钠再与水反应,故钠与酸溶液反应比钠与水反应。
3.钠与盐溶液的反应
实质上是先与水反应生成NaOH,NaOH再与盐反应。
与CuSO4溶液反应:
2Na+2H2O
NaOH+H2↑
(1)CuSO4+2NaOH
Na2SO4
+Cu(OH)2
(2)合并
(1)
(2)得:
(2)与FeCl3溶液反应:
[特别提醒]:
钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。
钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。
【例1】下列关于钠与水反应的说法不正确的是()
①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变红;②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应;③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧;④将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用锡箔包住,在锡箔上刺些小孔,然后按入水中,两者放出的氢气质量相等。
A.①②B.②③C.②③④D.①②③④
【解析】钠与水反应产生氢氧化钠只能使酚酞变红,而不能使石蕊变红。
钠与水的反应本质是钠与H+的反应,所以钠先与盐酸溶液中的酸反应。
钠在水蒸气中反应产生的是氢气,尽管温度高且反应放热,因无氧气不能燃烧。
钠的密度比水大,浮在水面上时,就有部分钠被氧气氧化,而用锡箔包住的钠不会被氧气氧化,所以与水反应的钠质量不相等,两者放出氢气的质量也不相等。
【答案】D
【黑色陷阱】忽视了钠与水反应产生H2,无氧气存在而漏选③;忽略了钠直接投入水中,在水面上部分钠被氧化而漏选④。
考点2过氧化钠的结构与性质
1.Na2O2的结构特点
在Na2O2和H2O2中,氧是价,这是因为两个氧原子之间以一对共用电子相结合(非极性键),形成了一种不太稳定的结构。
2.Na2O2的性质
-1价介于氧的两种较稳定化合价0价和-2价之间,因此Na2O2既可以在一定条件下
获得电子表现(如与SO2、Fe2+、品红等反应),也可以在一定条件下失去电子
表现(如与H+和MnO4反应),还可以在一定条件下发生歧化反应(如与H2O、CO2等反应);但以为主。
Na2O2与SO2反应:
Na2O2+SO2
Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化成Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀:
。
Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变浑浊:
。
Na2O2投入品红溶液中,使品红溶液褪色(褪色原理与SO2)。
[特别提醒]:
Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。
若先发生反应:
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑,必还发生2NaOH+CO2
Na2CO3+H2O,即应先考虑Na2O2跟CO2的反应。
【例2】(2006年全国Ⅰ)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。
请选用适当的化学试剂和实验用品、用上图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。
写出A中发生反应的化学方程式:
。
(2)填写表中空格:
(请在答题卡上填空)
仪器
加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
C
D
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:
。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:
。
【解析】要证明过氧化钠可作供氧剂,必须验证实验产物是O2,故实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应。
实验仪器中的A是二氧化碳发生装置,B、D是除杂装置,C是反应装置,E是尾气处理与收集装置。
本实验可能存在的杂质气体有:
HCl和水,但由于过氧化钠与二氧化碳的反应是离子反应,故水不必除去。
试管F中收集满气体后,下一步实验操作应是验证实验产物是O2。
为检验生成的O2应将试管F从水槽中取出,然后用带火星的木条伸入管口进行检验,但是取出F前,应将装置A中的反应停止。
【答案】
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)B饱和NaHCO3除CO2中的HCl
CNa2O2粉末反应物
DNaOH溶液除去未反应的CO2
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(4)将带火星的木条插入试管检验木条能否复燃。
【方法技巧】做实验首先确立实验目的,确定装置B、C、D的作用是解答本题的关键。
易错点是部分考生考虑二氧化碳中的水必须除去,从而认为装置是干燥装置,D是Na2O2与CO2反应装置而出现错误。
考点3碳酸钠、碳酸氢钠
1.碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较及鉴别
(1)热稳定性不同。
分别加热少量固体,若发生分解反应,将产生的气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊的原试剂是,另一个为。
(2)和酸反应速率不同。
分别取一定质量的固体,加入等浓度、等体积的盐酸,反应快、产生气体多的为,另一个为。
(3)阴离子不同。
分别取其稀溶液,滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的原试剂为,另一个为。
(4)溶液的酸碱性。
测其稀溶液(0.1mol·L1)的pH,溶液的pH在12左右,而
溶液的pH在8左右。
[特别提醒]:
碳酸钠溶液与盐酸反应时,二者滴加的次序不同,产生的现象不同。
向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量):
2HCl+Na2CO3
2NaCl+CO2↑+H2O。
若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足):
HCl+Na2CO3
NaCl+NaHCO3(无气泡),HCl+NaHCO3
NaCl+CO2↑+H2O。
由以上分析可知,不同的滴加顺序产生不同的现象,这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。
2.碳酸氢钠和碳酸钠的制法
(1)制取NaHCO3的方法
①减压低温蒸干NaHCO3溶液。
NaHCO3遇热易分解,其水溶液加热更易分解,所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。
②往饱和Na2CO3溶液中通入CO2,过滤得到晶体。
Na2CO3+CO2+H2O
2NaHCO3
(2)联碱法制纯碱原理
①在饱和食盐水中通饱和后,再通:
NH3+CO2+H2O
NH4HCO3
②生成NH4HCO3的溶解度大,而c(Na+)也大,而NaHCO3溶解度小,故产生沉淀:
NaCl+NH4HCO3
NaHCO3↓+NH4Cl,总方程式:
。
③将析出沉淀加热,制得Na2CO3(纯碱)
[特别提醒]:
不能先通入CO2达饱和后再通入NH3,因为CO2在水中的溶解度很小(1∶1),即使通入过量的NH3,所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少,这样就无法制取NaHCO3。
【例3】下列实验能成功的是()
①用水鉴别Na2CO3和NaHCO3固体;②用观察法区别Na2O和Na2O2;③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液;④用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。
A.①②③④B.①②C.②③D.①②④
【解析】Na2CO3溶解度远大于NaHCO3,取等量水,溶解得多的固体就是Na2CO3。
Na2CO3还能与水结合成块状Na2CO3·10H2O,分别取ag固体,各加bmL的水,搅拌,有溶液的为NaHCO3,只形成块状固体的为Na2CO3。
Na2O呈白色,Na2O2为黄色,观察即可分辨。
MgCO3与Mg(OH)2都难溶于水,故MgCl2溶液不能区别Na2CO3溶液和NaOH溶液。
Na2CO3溶液与稀盐酸反应的现象随操作不同而不同,Na2CO3溶液滴入稀盐酸中,立即产生气泡;而将稀盐酸滴入Na2CO3溶液中,先发生反应CO32+H+
HCO3,没有立即产生气泡,当CO32完全转化成HCO3后再滴盐酸,即相当于在NaHCO3溶液中加稀盐酸,立即产生气泡,所以向未知液中逐滴加稀盐酸的方法可区别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。
【答案】D
【黑色陷阱】本题不仅要考虑物质的性质差异,而且要考虑操作方法的不同对差异性质的影响。
Na2CO3、NaHCO3溶液滴入到盐酸中的现象是一致的,而稀盐酸滴入这两种溶液中产生气泡是后者快。
因忽略了NaHCO3比Na2CO3与酸反应激烈而误选B。
考点4碱金属
1.焰色反应
(1)概念:
在燃烧时使火焰呈特殊的颜色,叫焰色反应。
(2)用品:
(或铁、铬、镍、钨等)、(或煤气灯)、试剂。
(3)焰色反应鉴别盐类的步骤:
①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。
②蘸取溶液(沾取固体)放在火焰上灼烧,观察火焰颜色,观察钾火焰颜色要去观察。
③盐酸洗铂丝。
④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色(如不能灼烧至原火焰色,则需再酸洗,再灼烧)。
⑤再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。
钾、钠焰色反应颜色:
钾——紫色(透过蓝色钴玻璃);钠——黄色。
2.碱金属的性质规律与特例
(1)通常合金多呈固态,而钠钾合金却是液态。
(2)碱金属单质在空气或氧气中燃烧时,生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物,而Li只生成Li2O。
(3)碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增,但K的密度比Na小。
(4)碱金属单质一般跟水剧烈反应,但Li跟水反应缓慢(LiOH溶解度小)。
(5)碱金属单质因其活动性强,多保存在煤油中,而Li却因密度比煤油更小,只能保存在液体石蜡中。
(6)碱金属的盐一般都易溶于水,但Li2CO3却微溶。
(7)一般说,酸式盐较正盐溶解度大,但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。
(8)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但IA金属Na、K等除外。
(9)一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。
如:
2Na+CuSO4+2H2O
Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
(10)Fr是放射性元素,所以在自然界中不存在。
【例4】下列有碱金属铷(Rb)的叙述中,正确的是()
A.灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色B.硝酸铷是离子化合物,易溶于水
C.在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高D.氢氧化铷是弱碱
【解析】与钠元素相似,铷元素也有焰色反应,选项A正确;与NaNO3相似,RbNO3是离子化合物,易溶于水,选项B正确;碱金属从锂到铯,熔点逐渐降低,选项C错
- 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:
- 第7讲 钠及其化合物 及其 化合物