第四单元金属及其化合物第四单元金属及其化合物第第1 1节钠及其重要化合物节钠及其重要化合物-3-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考点一钠及碱金属的性质落实基础落实基础1.物理性质(1)钠、水、煤油三者密度关系:水钠煤油。(2)熔点:小于100。(3)硬度:较小。-4-考点一考点二考点三基础梳理考点突破2.化学性质(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应:(2)与水反应:与含有酚酞的水反应的实验现象及解释:-5-考点一考点二考点三基础梳理考点突破3.钠的制取及安全(1)制取金属钠的化学方程式:2NaCl(熔融)2Na+Cl2。(2)钠着火一般用沙子扑灭,而不能用水、泡沫灭火器或干粉灭火器来扑灭。-6-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考查角度一钠与氧气反应例例1取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列现象描述正确的是。金属先熔化在空气中燃烧,放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质 答案解析解析关闭金属钠在燃烧匙里加热时首先熔化成小球,然后燃烧,燃烧时产生黄色火焰,最后得到淡黄色的过氧化钠。 答案解析关闭-7-考点一考点二考点三基础梳理考点突破方法指导方法指导(1)Na与氧气反应因条件不同,产物也不相同;(2)Na的性质很简单,用一句话钠与酸、水、氯、氧、硫(均反应),安全保存在煤油或一段话记忆:银白轻低软,传导热和电,遇氧产物变,遇氯生白烟,遇水记五点,浮熔游响红,遇酸酸优先,遇盐水在前。-8-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考查角度二钠与水、乙醇、盐溶液反应例例2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。A.MgSO4溶液B.饱和NaCl溶液C.Na2SO4溶液D.饱和澄清石灰水E.Ca(HCO3)2溶液F.CuSO4溶液G.NH4Cl溶液H.乙醇 答案解析解析关闭 答案解析关闭-9-考点一考点二考点三基础梳理考点突破互动探究互动探究F、G、H选项各有何实验现象?提示:钠投入CuSO4溶液中,钠浮在水面上,熔化成小球,小球四处游动,并发出嘶嘶的声音,小球逐渐减小,最后消失,放出无色无味气体,有蓝色沉淀生成;钠投入NH4Cl溶液中,钠浮在水面上,熔化成小球,小球四处游动,并发出嘶嘶的声音,小球逐渐减小,最后消失,有刺激性气味气体放出;钠投入乙醇中,钠下沉,与乙醇缓慢反应,有气泡出现。-10-考点一考点二考点三基础梳理考点突破方法指导方法指导(1)钠与盐的水溶液反应时,实质上是钠先与水反应生成H2和NaOH,然后再分析生成的NaOH是否与盐溶液发生复分解反应,不能理解为一个简单的置换反应。(2)Na投入盐溶液中的实验现象:先是Na与水反应的现象,然后是生成的NaOH和消耗的水对溶液中电解质影响而产生的现象。-11-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考查角度三焰色反应例例3下列说法中正确的是。焰色反应是化学变化不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠单质,均发出黄色火焰用焰色反应检验钾时,可直接观察火焰的颜色用焰色反应可以鉴别NaCl和KCl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,一定含有Na+,可能含有K+ 答案解析解析关闭焰色反应不属于化学变化,中均含有Na元素,正确;观察钾的焰色反应时,应该透过蓝色钴玻璃,防止Na的黄色产生干扰,如果溶液中含有Na+,直接观察就可能看不到紫色。 答案解析关闭-12-考点一考点二考点三基础梳理考点突破-13-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考点二钠的氧化物落实基础落实基础Na2O和Na2O2的比较-14-考点一考点二考点三基础梳理考点突破-15-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考查角度一与H2O、CO2反应例例1下列关于Na2O2的说法正确的是。A.44gCO2与过量Na2O2充分反应后,固体质量增加44gB.1molNa2O2晶体中含有的阴离子数为NAC.Na2O2能与酸反应生成盐和水,Na2O2是碱性氧化物D.Na2O2能与CO2反应产生O2,可用作高空飞行或潜水时的供氧剂E.3.9gNa2O2吸收足量的CO2时转移的电子数约是6.021022F.在密闭容器中充分加热等物质的量的Na2O2和NaHCO3固体混合物,残留的固体物质是NaOH、Na2CO3G.在密闭容器中充分加热1molNa2O2和2molNaHCO3固体混合物,残留的固体物质是NaOH、Na2CO3 答案解析解析关闭 答案解析关闭-16-考点一考点二考点三基础梳理考点突破互动探究互动探究如果把A、C、F选项中的Na2O2换成Na2O呢?答案:均正确。-17-考点一考点二考点三基础梳理考点突破方法指导方法指导Na2O2与H2O、CO2反应复习Na2O2的化学性质时,要从以下三个角度探究:(1)从氧化还原角度。Na2O2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。2molNa2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成1molO2,转移2mol电子。-18-考点一考点二考点三基础梳理考点突破(2)从物质的量的角度。2molNa2O2不论与水还是与CO2反应均生成1molO2,消耗2molH2O或2molCO2。若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,气体体积减小的量等于原混合气体体积的,且等于生成氧气的体积。(3)从反应先后顺序的角度。Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时,计算时应视为首先与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。-19-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考查角度二Na2O2的强氧化性例例2下列说法正确的是()A.过氧化钠投入硫酸亚铁溶液中出现白色沉淀,然后变为灰绿色,最后变为红褐色B.过氧化钠具有强氧化性,因而可用作潜水艇中氧气的来源C.Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中,紫色石蕊先变红后褪色D.BaO2与SO2反应生成BaSO4 答案解析解析关闭A选项,Na2O2具有强氧化性,把Fe2+氧化为Fe3+不会生成Fe(OH)2沉淀,错误;B选项,与过氧化钠强氧化性无关,错误;C选项,应该先变蓝后褪色;D选项,BaO2具有强氧化性,SO2具有还原性,正确。 答案解析关闭D-20-考点一考点二考点三基础梳理考点突破-21-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考点三Na2CO3与NaHCO3落实基础落实基础Na2CO3和NaHCO3的比较Na2CO3俗名纯碱,也叫苏打,溶液呈碱性;NaHCO3俗名小苏打,溶液也呈碱性,相同条件下其溶解度比Na2CO3的小。-22-考点一考点二考点三基础梳理考点突破-23-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考查角度一Na2CO3与NaHCO3的异同例例1下列叙述中正确的是。A.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溶液,又有CaCO3沉淀生成B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等体积等物质的量浓度的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出E.将试样加水溶解后,再加入足量Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,以检验NaHCO3固体中是否含Na2CO3F.NaOH固体中混有NH4HCO3,可直接加热除去NH4HCO3G.碳酸钠、碳酸氢钠溶液都显碱性,且都可作为食用碱 答案解析解析关闭 答案解析关闭-24-考点一考点二考点三基础梳理考点突破互动探究互动探究泡沫灭火器中装的药品是Na2CO3还是NaHCO3,为什么?答案:NaHCO3,NaHCO3与盐酸的反应速率大。-25-考点一考点二考点三基础梳理考点突破方法指导方法指导(1)鉴别方法。-26-考点一考点二考点三基础梳理考点突破-27-考点一考点二考点三基础梳理考点突破考查角度二Na2CO3与NaHCO3的有关计算例例2有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3,A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是()A.A装置的气球膨胀速率大B.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2molL-1C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1molL-1D.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同 答案解析解析关闭 答案解析关闭-28-考点一考点二考点三基础梳理考点突破方法指导方法指导在解决这种类型的题时,一定要注意是等质量还是等物质的量,盐酸的量是足量、少量,还是具体数值。还应注意,在相同条件下,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠。-29-Na2CO3与与NaHCO3的制备和性质比较的制备和性质比较Na2CO3与NaHCO3是我们日常生活中常接触到的两种钠盐,高考经常将二者的鉴别、用途、推断、计算等作为考点,解题时要注意分析仪器的特点及注意排除杂质的干扰,正确进行设计、评价实验。-30-1.Na2CO3、NaHCO3鉴别的实验设计与评价例例1某校四个化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,分别用不同方法做了以下实验,如图所示。-31-(1)一、二两小组分别用图、所示装置进行实验,其中能够达到实验目的的是(填实验装置序号)。(2)三、四小组用图、所示装置实验,均能鉴别这两种物质,但与实验相比,实验的优点是(填选项序号)。A.比复杂B.比安全C.比操作简便D.可以做到用同一套装置在同一条件下进行对比实验,而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中应装入的固体最好是(填化学式)。-32-(4)某同学将质量为m1g的NaHCO3固体放在试管中加热片刻,冷却后测得剩余固体的质量为m2g。试管中发生反应的化学方程式是;生成的Na2CO3的质量为。(5)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。当澄清石灰水过量时,其离子方程式为。当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时,所得溶液中溶质的化学式为,请设计实验检验所得溶液中溶质的。-33-34-35-2.Na2CO3的制备大多数碳酸酸式盐的溶解度大于正盐的溶解度,如酸式盐Ca(HCO3)2易溶于水,而正盐CaCO3不溶于水,但有一个特例,酸式盐NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,人们常常利用这一特殊的性质用饱和食盐水、氨气、二氧化碳来生产纯碱。-36-(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体,原因是(填字母标号)。A.碳酸氢钠难溶于水B.碳酸氢钠受热易分解C.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出D.碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠-37-(2)某活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验。一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。试回答下列有关问题:a.乙装置中的试剂是,其作用是。b.丁装置中稀硫酸的作用是。-38-c.实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是(填分离操作的名称),该操作所需要的玻璃仪器有。另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验。a.实验时,必须先通入氨气,其原因是,氨气应从管通入。b.有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是。(3)碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应,所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为。(4)请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:。-39-答案:(1)C(2)饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体吸收未反应完的NH3(答“防止倒吸”或“吸收CO2”不正确)过滤玻璃棒、漏斗、烧杯氨气极易溶解于水,能形成较高浓度的溶液,有利于二氧化碳吸收,生成更多的碳酸氢铵a增大气体与溶液接触面积,提高CO2的吸收率(3)86.3%(或0.863)(4)用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应(或往烧碱溶液中通入过量CO2;往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等,其他合理方法均可,化学方程式也可)-40-41-对点训练对点训练1.右图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 答案解析解析关闭氨气极易溶于水,应防止倒吸,a通入的是氨气,且先通氨气,再通入CO2。 答案解析关闭C-42-2.为测定Na2CO3和NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,称取一定质量的样品,甲同学利用图所示装置测量产生CO2的体积,乙同学利用图所示装置通过干燥管的增重测量产生CO2的质量,已知所用稀硫酸均足量。(1)盛放稀硫酸的仪器名称为。(2)试剂X为;试剂Y为。图图 -43-(3)甲同学在进行实验时,为减小误差,应注意的事项有(填选项字母)。A.读数前应使整套装置冷却至室温B.调整Z的高度使量气装置左右液面相平C.读数时视线与Z内凹液面最低点相切D.读数前应通入一定量的N2使生成的CO2全部进入量气装置(4)按乙同学的实验方案进行实验,使测得的Na2CO3的质量分数偏高的因素有(写一种),使测得的Na2CO3的质量分数偏低的因素有(写一种)。 答案解析解析关闭(2)CO2不能溶于X,故X应选用饱和NaHCO3溶液,Y试剂为固态,可吸收CO2,为碱石灰等;(3)D选项增加了氮气的体积,错误;(4)106gNa2CO3生成1molCO2,84gNaHCO3生成1molCO2,Na2CO3的质量分数偏高说明测量的CO2的量偏低,或原固体混合物的质量偏大;同理测得的Na2CO3的质量分数偏低说明测量的CO2的量偏高,或原固体混合物的质量偏低。 答案解析关闭(1)分液漏斗(2)饱和NaHCO3溶液碱石灰(其他合理答案也可)(3)ABC(4)生成的CO2未被碱石灰完全吸收干燥管吸收了空气中的CO2和水蒸气(其他合理答案也可)-44-213498675考点一钠及碱金属的性质1.欲观察金属钠与苯酚间发生置换反应并在液体中产生气泡的现象,可首先将固态苯酚溶解在()A.水中B.酒精中C.四氯化碳中D.煤油中 答案解析解析关闭水、酒精均与Na反应,四氯化碳密度比水的大,Na浮在液面上,无法观察到气泡,只有煤油符合。 答案解析关闭D-45-2134986752.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。A.锂可用于制造质量小、电容量大的可充电电池()B.用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明该溶液一定不存在K+()C.将Na投入到NH4Cl溶液中可生成两种气体()D.金属钠可以保存在煤油或酒精中,防止在空气中变质()E.钠的焰色反应实验需要用酒精灯、铂丝、氯化钠溶液和稀盐酸()F.钠和钾的合金在室温下呈液态,可用于快中子反应堆作热交换剂() 解析 解析关闭B项,没有透过蓝色钴玻璃,错误;C项,生成氢气和氨气,正确;D项,酒精与钠反应,错误;-46-213498675G.钠具有很强的还原性,可用钠与TiCl4溶液反应制取钛()H.含钙、钡等金属元素的物质在灼烧时会产生绚丽的颜色,可用于制造焰火()I.将金属钠投入冷水中,钠熔为小球,说明钠与水的反应为放热反应且钠的熔点低()J.镁条在空气中燃烧生成的氧化物是MgO,可知钠在空气中燃烧生成的氧化物是Na2O()K.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界中() 解析 解析关闭G项,钠先与水反应,错误;J选项,生成Na2O2,错误。-47-431298675考点二钠的氧化物3.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。A.取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸产生无色气体,说明Na2O2没有变质()B.Na2O2、H2O2所含化学键完全相同,都能作供氧剂()C.过氧化钠用于呼吸面具中作为氧气的来源:因为发生D.H2O2、SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色,H2O2表现还原性,SO2表现漂白性() 解析 解析关闭A项,变质的Na2O2中含有Na2CO3,错误;B项,Na2O2含有离子键,H2O2只含共价键,错误;D项,均表现还原性,错误。-48-431298675 答案解析解析关闭 答案解析关闭-49-6753124985.潜艇中的Na2O2可吸收CO2放出O2,若用KO2代替Na2O2,也可起到同样的作用。(1)写出KO2与CO2反应的化学方程式:。(2)等质量的CO2分别与足量的Na2O2、KO2反应,生成的O2的质量比为。(3)你认为选用作供氧剂更为适合,理由是。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-50-675312498考点三Na2CO3与NaHCO36.将一定量的NaOH和NaHCO3的混合物X放在密闭容器中加热,充分反应后生成V1L气体Z(V10)。反应后的固体残渣Y与过量的稀盐酸反应,又生成V2L气体Z(V1、V2均为标准状况下气体的体积)。下列判断错误的是()A.Y的成分为Na2CO3B.Z的成分为CO2C.V1V2 答案解析解析关闭 答案解析关闭-51-675312498 答案解析解析关闭 答案解析关闭-52-9865312478.常温下,向物质的量浓度均为0.1molL-1的盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入0.1molL-1碳酸钠溶液,下图中关系正确的是() 答案解析解析关闭 答案解析关闭-53-9865312479.下列四个图像的有关说法正确的是()-54-986531247A.表示10mL0.1molL-1Na2CO3和NaHCO3两种溶液中,分别滴加0.1molL-1盐酸,产生CO2的体积随盐酸体积的变化,则b表示Na2CO3溶液B.图表示在含等物质的量NaOH、Na2CO3的混合溶液中滴加0.1molL-1盐酸至过量时,产生气体的体积与消耗盐酸的关系C.图表示向Ca(HCO3)2溶液中滴入NaOH溶液所得沉淀的质量的变化D.图表示CO2气体通入澄清石灰水,溶液导电能力随CO2体积的变化 答案解析解析关闭 答案解析关闭