2020-2021学年高三化学一轮复习第10讲 钠及其重要化合物【考情分析】1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解钠及其重要化合物的制备方法。3.了解碱金属及焰色反应。【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识钠及其化合物的性质和应用。能从钠的原子结构及其重要化合物的微观结构理解其性质，领悟结构决定性质。2.科学探究与创新意识：了解钠及其化合物的性质探究方案，并积极参与实验探究过程，得出相关结论。【重点知识梳理】知识点一 钠与碱金属一、钠的性质及应用1钠的物理性质(金属的)通性个性颜色导电性、导热性熔点硬度密度银白色良好低小比水的小，比煤油的大2从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性NaNa(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：2NaCl22NaCl(2)与水反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释 (3)与盐酸反应离子方程式：2Na2H=2NaH2。【特别提醒】Na先与酸反应，再与水反应先酸后水。(4)与盐的反应Na与盐反应的原理与熔融盐与熔融盐发生置换反应：4NaTiCl44NaClTi，NaKClNaClK(Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强，因为K的沸点比Na低，使K成为蒸气逸出)与盐溶液与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应：如与CuSO4溶液反应：先发生2Na2H2O=2NaOHH2再发生2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4总反应为2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2钠与盐溶液反应的分析方法第一步：钠与水反应生成NaOH和H2；第二步：生成的NaOH如果能与溶质反应，则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。生成气体型钠与NH4Cl溶液反应生成H2和NH3生成沉淀型钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成Cu(OH)2或Fe(OH)3复杂型钠与AlCl3稀溶液反应，如果钠量较多，则先生成Al(OH)3沉淀，后沉淀溶解 (5)与羟基化合物的反应2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2(6)钠在空气中的变化过程过程现象反应原理变暗4NaO2=2Na2O成液Na2OH2O=2NaOH结块2NaOHCO29H2O=Na2CO310H2O变成粉末Na2CO310H2O=Na2CO310H2O因此，钠久置在空气中，最终变成Na2CO3粉末。3钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(2)用作电光源，制作高压钠灯。(3)冶炼某些金属金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4NaTiCl44NaClTi。二、碱金属元素1碱金属的一般性与特殊性原子结构与性质相同点最外层上都只有1个电子具有相似的化学性质不同点从LiCs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大从Li到Cs金属性逐渐增强物理性质相同点碱金属除Cs略带金色光泽外，其他都是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较小，熔、沸点较低，导电、导热性较强递变性从LiCs密度逐渐增大(Na、K反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质与O2等非金属的反应碱金属都能与O2等非金属反应，锂、钠与O2反应的生成物类型不同：4LiO22Li2O，2NaO2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成物更复杂与H2O的反应碱金属均能与水发生反应，生成氢氧化物和氢气(用M代表碱金属)2M2H2O=2MOHH2，从LiCs金属性逐渐增强，反应越来越剧烈2碱金属单质、化合物的特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物(如NaH)都是离子化合物，其中氢以H形式存在，显1价，碱金属氢化物是强还原剂。(4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。(5)试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。(6)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。3.焰色反应(1)焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，是元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 (3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色。(4)应用用于检测某种金属元素是否存在；添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。知识点二 钠的化合物一、钠的氧化物与氢氧化物1氧化钠与过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物氧的价态21电子式生成条件常温加热或点燃化学性质热稳定性不稳定(2Na2OO22Na2O2)稳定与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与酸反应(盐酸)Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要性质与用途具有碱性氧化物通性强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂，具有强氧化性2.氢氧化钠(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。(2)化学性质具有碱的通性其他反应与金属铝反应：2Al2OH6H2O=2NaAl(OH)43H2与非金属单质反应：Cl22OH=ClClOH2O (3)NaOH的制取土法制碱：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH现代工业制碱：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2 二 、碳酸钠与碳酸氢钠1Na2CO3和NaHCO3的比较名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱或苏打小苏打主要性质水溶性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性稳定性稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO310H2O)易风化受热易分解，其分解反应的方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O与H反应CO2H=H2OCO2HCOH=H2OCO2产生CO2气体的速率Na2CO3NaHCO3与碱Ca(OH)2反应与OH不反应，但Ca2CO=CaCO3Ca2OHHCO=CaCO3H2O(碱过量)Ca22OH2HCO=CaCO3CO2H2O(碱不足)与盐反应CaCl2Ca2CO=CaCO3不反应硫酸铝2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2Al33HCO=Al(OH)33CO2相互转化Na2CO3 NaHCO3主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸等工业中灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一3Na2CO3和NaHCO3性质的应用(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。a沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。b气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。c测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液4.Na2CO3的制备侯氏制碱法原料食盐、氨气、二氧化碳合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气其反应为CH2O(g)COH2，COH2O(g)CO2H2。工艺流程反应原理产生NaHCO3反应：NH3NaClCO2H2O=NaHCO3NH4Cl。产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。循环使用的物质：CO2。知识点三 碱金属元素、焰色反应一、碱金属的一般性与特殊性1一般性相似性递变性(由LiCs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多；核电荷数逐渐增大；原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度呈增大趋势(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂2.特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H形式存在，显1价，碱金属氢化物是强还原剂。二、焰色反应1概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，属于元素的性质。2操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色3常见元素的焰色钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素：绿色。【典型题分析】高频考点一钠与氧气的反应例1（2020山西忻州一中模拟）下列有关钠的说法正确的是()ANa与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快B1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子CNa表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化DNa在O2中完全燃烧所得产物的电子式为【答案】D【解析】Na在点燃或加热时生成Na2O2，A错误；1molNa氧化为Na2O2失去NA个电子，B错误；Na表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化，C错误。【变式探究】（2020辽宁大连八中模拟）等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中在常温下充分反应，则下列说法正确的是()A第一块钠失去电子多B两块钠失去电子一样多C第二块钠的反应产物质量大D两块钠的反应