第二单元元素及其化合物第 6 讲 钠及其化合物考纲定位1.掌握钠及其重要化合物的主要性质，了解钠及其化合物的应用。2.以A 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。一、钠1物理性质银白小大低小钠是_色金属，密度(0.97 g/cm3)比水_，比煤油_，熔点_，是电和热的良导体。金属钠能用小刀切割，说明其硬度_。2化学性质活泼还原失去化合态钠的化学性质极_，具有强_性，在反应中易_一个电子，变为钠离子。自然界中钠只以_存在。(1)与非金属单质反应。常温下钠与空气中的 O2 反应，表面变暗，化学方程式为：_；在空气或者氧气中燃烧时，产生_成火焰，生成_固体，化学方程式为：_。淡黄色钠与硫单质反应的化学方程式：_。钠与氯气反应产生大量白烟，化学方程式为：_。(2)与水反应。剧烈反应熔化浮在游动红色钠与含酚酞的水_，_成闪亮的小球，_水面上，四处_，溶液变成_，化学方程式为：_。黄色4NaO2=2Na2O2NaCl22NaCl2Na2H2O=2NaOHH2(3)与酸、盐溶液反应。剧烈水蓝色钠与酸反应比钠与水反应更_，因为酸电离出更多 钠与盐溶液反应，首先是钠和_反应生成 NaOH 和 H2，再判断 NaOH 是否与盐发生复分解反应。如钠投入 CuSO4 溶液中有 H2 放出并产生_沉淀，化学方程式：_。的H参与反应。 2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2Na2SO4H23钠的保存、制取及用途煤油由于钠的化学性质极活泼，应隔绝空气保存，少量的钠通常保存在_中。工业上通过电解熔融 NaCl 制取 Na 的化学方程式：_。钠的用途广泛，如制取Na2O2 等化合物、作原子反应堆的导热剂(Na、K 合金)、还原稀有金属的卤化物、作电光源等。2NaCl(熔融)2NaCl2化学式Na2ONa2O2氧元素的化合价_颜色、状态白色固体_固体物质类别_性氧化物过氧化物与水反应(化学方程式)与 CO2 反应(化学方程式)与盐酸反应(化学方程式)与还原性物质 SO2反应(化学方程式)主要用途制 NaOH、Na2O2作供氧剂、氧化剂和漂白剂等二、氧化钠和过氧化钠21淡黄色 碱Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2 Na2OSO2=Na2SO3Na2O2SO2=Na2SO4性质Na2CO3NaHCO3俗称、颜色及状态_、_；白色_；白色_水溶性易溶于水能溶于水(相同温度溶解度比 Na2CO3 小)溶液酸碱性显_性(等浓度其碱性比 NaHCO3 强)显_性热稳定性稳定受热易分解，_三、碳酸钠与碳酸氢钠纯碱 苏打粉末小苏打晶体碱碱性质Na2CO3NaHCO3与强酸(H )反应_与 NaOH溶液反应不反应与Ca(OH)2溶液反应Ca(OH)2 过量：_；NaHCO3 恰好反应或过量：_相互转化用途用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中发酵粉的主要成分之一；治胃酸过多等续表Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHNaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O包含元素Li、_、_、Rb、Cs相似性原子结构最外层电子数都为_；原子半径比同周期主族元素_化学性质都能与氧气等非金属单质反应；都能与水反应生成_和_；均为强_剂递变性物理性质从 Li 到 Cs，单质的熔沸点_；其中 Li、Na、 K的密度比水_，Rb、Cs 的密度比水_，密度：NaK化学性质还原性逐渐_；与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂；与水反应越来越剧烈，甚至燃烧爆炸四、碱金属及焰色反应1碱金属NaK1大氢氧化物氢气还原降低小大增强2.焰色反应化合物(1)焰色反应是指某些金属单质或其_ 在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。黄色紫色蓝色钴玻璃(2)操作：洗涤铂丝(用稀盐酸)灼烧(到与原来火焰颜色相同)蘸取(待测物)灼烧洗涤。(3)常用于检验：钠(_)；钾(_，透过_观察)。除去杂质元素影响滤去钠等杂质的焰色(4)用稀盐酸洗涤铂丝的目的：_。(5)检验钾时蓝色钴玻璃的作用：_。考点1Na2O2 的性质由于 Na2O2 中氧元素是1 价，为中间价态，因而既可以表现出氧化性又可以表现出还原性，但 Na2O2 通常表现为强氧化性。Na2O2 与 H2O 和 CO2 反应均有氧气生成，在反应过程中Na2O2 均既作氧化剂，又作还原剂。思路指导：加Na2O2 后仍能大量共存Na2O2 能与什么物质反应？应用Na2O2 的性质。答案：BNa2O2 与CO2、H2O 的反应规律中学阶段，主要掌握 Na2O2与CO2、H2O的反应，化学方程式如下：2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。通过分析化学方程式，发现需要注意以下几点：(1)与水或盐溶液反应，生成了氢氧化钠。(2)在反应过程通常生成了氧气，是常用的制氧剂。(3)具有强氧化性，是一种良好的氧化剂、漂白剂。(4)要注意与这两个反应相关的简单计算，如电子转移的数目、反应物的质量、气体的体积等。答案：A【变式训练】1CO和H2的混合气体3 g和足量的氧气燃烧后，在150 时将混合气体通过足量 Na2O2 后，Na2O2 增重的质量为()。A1.5 gB3 gC6 gD无法确定解析：这是一道比较特殊的计算题，可以从产物进行分析，CO 燃烧后生成二氧化碳，CO2 与过氧化钠生成Na2CO3，化学式可改写成Na2O2CO，即增加的质量为CO 的质量；而H2 燃烧生成水，水与过氧化钠生成NaOH，原子比均扩大2 倍，化学式可改写为Na2O2H2，可知增加的质量为H2 的质量。答案：B考点2 关于碳酸钠、碳酸氢钠的问题分析1碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别(1)加热：加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的2碳酸氢钠和碳酸钠的制法(1)制取 NaHCO3 的方法。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。往饱和 Na2CO3 溶液中通入 CO2，过滤得到 NaHCO3 晶体：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3。(2)制取 Na2CO3 的方法。往饱和食盐水中通入足量的 NH3 后再通入 CO2(氨碱法)，利用NaHCO3 的溶解性小于 NH4HCO3 的溶解性原理 ， 使NaHCO3 从溶液中析出：NH3H2OCO2=NH4HCO3NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(侯氏制碱)3差量法在 NaHCO3 分解计算中的应用碳酸氢钠固体的分解反应，产物中的二氧化碳是气体，水是液体，若讨论固体质量的变化，可以是反应前后固体质量的差值，也可以是非固体物质质量的和，即将非固体物质中的比例关系合并为一个比例量，与原化学方程式中各种量成比例关系。具体如下：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O 固体质量差284 g106 g44 g18 g62 g其固体差量可用下列两种方法得出：(2NaHCO3Na2CO3)或(CO2H2O)(284 g106 g)或(44 g18 g)【例3】现有25 mL 2 mol/L 的 Na2CO3 溶液和 75 mL 1 mol/L稀盐酸。(1)将 Na2CO3 溶液逐滴滴入稀盐酸中；(2)将稀盐酸逐滴滴入 Na2CO3 溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为()。A现象相同，所得气体的体积相等B现象相同，所得气体的体积不等C现象不同，所得气体的体积相等D现象不同，所得气体的体积不等答案：D解析：把Na2CO3溶液逐滴滴加到盐酸中，开始时盐酸过量，则发生反应Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，开始就有气体放出且盐酸始终过量，直至盐酸消耗完。向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，发生分步反应：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl；NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，开始时Na2CO3过量，只发生反应，无气体放出，只有在Na2CO3全部转化成NaHCO3后再滴加盐酸才有气体放出。又通过计算可知两种操作生成的CO2的量不等。在解题过程中一定要有量的意识，即使了解碳酸钠与盐酸是分步进行，但没有抓住量的关系，此题也很容易选择“气体体积相等”这一错误选项。【变式训练】2(双选)有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述中错误的是()。A等质量的 Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应时，在相同条件下 Na2CO3比NaHCO3产生的气体体积小B常温时水溶性： Na2CO3 NaHCO3C等物质的量的 Na2CO3和 NaHCO3 跟同一种盐酸充分反应时，消耗酸的体积之比是 21D向澄清的石灰水中分别加入 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液时，前者产生沉淀，后者不产生沉淀解析：Na2CO3 比 NaHCO3 的摩尔质量大，相同质量时，Na2CO3 的物质的量要小，所以放出的气体少，A 正确；水溶性应该是Na2CO3 比NaHCO3 易溶于水，B 错误；列出方程式可知C 正确；加入澄清的石灰水两溶液均产生沉淀，D 错误。答案：BD31 mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体后冷却，残留的固体物质是()。ANa2CO3CNaOH、Na2CO3BNa2O2、Na2CO3DNa2O2、NaOH、Na2CO3解析：2 mol 碳酸氢钠受热分解，生成1 mol CO2 和1 molH2O，1 mol CO2 恰好与1 mol 过氧化钠反应生成1 mol Na2CO3。答案：A无机实验探究题考向分析钠及其化合物是高考的常见考点，考查的形式比较灵活，有选择题，也有综合性题目，考查的重点落在钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠这几种物质上，平时要注重掌握这几种物质的重要性质及相互间的转化关系。【典例】(2012年广东深圳检测)某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质。图 261(1)步骤 1 所需玻璃仪器是_；步骤 3 的操作名称是_。(2)对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设：假设 1: 只含有氯化钠；假设 2: 只含有_；假设 3: 氯化钠和氢氧化钠都含有。(3)设计实验方案，进行试验。限选以下试剂：氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞试液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液。回答下列问题：加入过量试剂 A 的名称是_。实验步骤预期现象和结论步骤 4：步骤 5：填写下表：考查要点：以实验探究题为载体，考查钠盐的分离、提纯及检验。思路指导：通读全题，结合实验目的、实验流程图及提供选择的试剂，确定每一步的作用及所发生的反应，并注意文字的规范表达。解析：步骤1 是溶解，所需玻璃仪器是烧杯、玻璃棒。步骤2 加入过量硝酸钡溶液除去碳酸钠。步骤3 的操作名称是过滤。步骤4 取少量滤液于试管中，往其中滴加23 滴酚酞试液，看酚酞是否变红。步骤5 用试管取少量滤液，往其中滴加足量的稀硝酸至溶液呈酸性，再滴加硝酸银溶液。若没有白色沉淀生成，则说明假设2 成立，若有白色沉淀生成，则说明假设1或假设3 成立；结合步骤4 如果酚酞变红，假设3 成立；不变红，假设1 成立。实验步骤预期现象和结论步骤 4：取少量滤液于试管中，滴加 23 滴酚酞试液如果酚酞变红，假设 2 或假设 3 成立；如果酚酞不变红，假设 1 成立步骤 5：取少量滤液于试管中，滴加足量的稀硝酸至溶液呈酸性，再滴加硝酸银溶液若没有白色沉淀生成，则说明假设2 成立；若有白色沉淀生成，则说明假设 1 或假设 3 成立；结合步骤4，如果酚酞变红，假设 3 成立答案：(1)烧杯、玻璃棒过滤(3)硝酸钡溶液(2)氢氧化钠物质检验的基本程序：取样加试剂描述现象下结论。值得一提的是，在取样和加试剂过程中，应注意所加试剂的量的描述。【实验变式】1(2011年广东东莞调研)某同学想通过图262的装置(夹持装置已略去)实验，探究 SO2 与 Na2O2 反应的产物。图 262.检验反应中是否有 O2 生成的操作：_。.装置 D 除了起防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入 C装置与 Na2O2 反应作用外，还可以_。.对 C 中固体产物提出如下假设：假设 1：只有 Na2SO3；假设 2：只有 Na2SO4；假设 3：_。(1)假设 1 的反应方程式：2SO22Na2O2=_。(2)若 Na2O2 反应完全，为确定 C 中固体产物的成分，该同学设计如下实验，请你利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在表格中相应位置。实验操作预期现象结 论步骤：取少量 C 中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，分别取少量于A、B 试管中固体完全溶解，得到无色透明溶液步骤：取试管 A，向溶液中加入_，振荡，观察溶液颜色变化_假设 1 或假设 3 成立；若没有该现象则假设 2 成立步骤：取试管 B，向其中先加入_，再加入_产生_，再加入试剂看到产生白色沉淀假设 3 成立；若无白色沉淀产生则假设 1 成立限选试剂和仪器：酸性 KMnO4溶液、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、1 mol/L HNO3 溶液、4 mol/L 盐酸、试管、胶头滴管。解析：本实验探究的是过氧化钠的强氧化性及反应的产物，根据题中给出的信息，反应物是SO2 与Na2O2，产物则可能是Na2SO3 和O2 或者Na2SO4，结合其他信息即可完成各小题。在完成第题时应注意语言的严谨，准确描述实验过程和实验的现象，如少量、几滴、过量、紫色、刺激性气味等等。在选择鉴别试剂时则应综合考虑，如避免对样品产生干扰、现象明显、试剂的加入顺序等。步骤：几滴(少量)酸性 KMnO4 溶液振荡后紫红色褪去步骤：过量的 4 mol/L 盐酸BaCl2 溶液无色、有刺激性气味的气体答案：.用带火星的木条靠近干燥管口 a，观察木条是否复燃.吸收过量的 SO2，以免污染空气(1)2Na2SO3O2.Na2SO3 和 Na2SO4 的混合物(2)1下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )。将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变红；将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应；将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后投入水中，两者放出的氢气质量相等。ACBD应，实质是与其中的H反应，所以应该是先与酸反应再与水反解析：钠与水剧烈反应2Na2H2O=2NaOHH2，溶液呈碱性，如滴入石蕊试液，溶液变蓝，错；钠与水、酸反应，错；由于钠与水反应生成NaOH，NaOH能与铝继续反应生成氢气，错。答案：D2(2011 年安徽合肥模拟)下列关于 Na2O2 说法正确的是()。A与 SO2 反应生成 Na2SO3 与 O2BNa2O2 投入到酚酞试液中，溶液变红CNa2O2 能与酸反应生成盐和水，所以 Na2O2 是碱性氧化物DNa2O2 与水反应，Na2O2 既是氧化剂，又是还原剂答案：D解析：Na2O2具有强氧化性，与SO2发生的反应为Na2O2SO2=Na2SO4，A错误；Na2O2投入到酚酞试液中，与水反应生成碱使溶液先变红，但Na2O2的强氧化性会使红色褪去，B错误；Na2O2与酸发生反应时除生成盐和水以外还有O2生成，所以Na2O2不是碱性氧化物，C错误；Na2O2与水反应时，电子转移发生在Na2O2中的两个氧原子之间，其中一个氧原子失去1个电子，化合价从1价升高到0价，另一个氧原子得到1个电子，化合价从1价降低到2价，所以在这个反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，H2O中H、O元素的化合价没有变化。3加热纯碱和小苏打的混合物 20 g 至质量不再变化时，冷却后称量其固体质量为 13.8 g，则原混合物中纯碱的质量分数是()。A84%B8.4%C1.6%D16%解析：根据化学方程式先计算出混合物中小苏打的质量：2NaHCO3284Na2CO3H2OCO2106m62x(2013.8) gx284(2013.8)/62 g16.8 g，混合物中纯碱的质量分数为2016.820100%16%。答案：C4以下各叙述中错误 的是(D碱金属离子的氧化性比较为 Li Na K Rb)。A原子半径由小到大的顺序是 LiNaKRbCsB同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小C碱金属单质的密度比较 LiKNaRb 的密度，总趋势随核电荷数递增而加大，但 Na、K 例外，所以C 也正确；碱金属金属性随核电荷数递增而增强，即还原性增强，对应的阳离子氧化性递减，所以 D 错误。答案：D解析：碱金属元素的原子半径和离子半径都随核电荷的递增、电子层数的递增而递增，即：LiNaKRbCs，LiNaKRbCs，A正确。同一碱金属元素的原子半径离子半径，即：NaNa，KK，所以B正确；碱金属单质5在一定条件下，使 CO 和 O2 的混合气体 26 g 充分反应，所得混合物在常温下跟足量的 Na2O2 固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中 O2 和 CO 的质量比是()。A94B11C76D67答案：D6有关纯碱和小苏打的叙述正确的是()。A等质量的 Na2CO3 、NaHCO3 分别与足量稀盐酸反应，NaHCO3 产生的 CO2 多B等质量的 Na2CO3、NaHCO3 分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3 消耗的盐酸多C向 NaHCO3 溶液中滴入Ba(OH)2 溶液无沉淀，而 Na2CO3溶液中加入 Ba(OH)2 溶液出现白色沉淀DNa2CO3 和 NaHCO3 都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应答案：A7(双选)下列关于钠的说法不正确的是()。A金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B钠常温下是固体，密度比水小，熔点低C钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂 CCl4 中D由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属解析：金属钠与氧气反应，在常温下生成氧化钠，在加热的条件下生成过氧化钠，A 正确；钠在常温下是固体，密度小于水，也小于 CCl4，因此 B 正确，C 错误；由于钠能与水反应，所以钠不能从水溶液中置换金属活动顺序表中钠后面的金属，D 错误。答案：CD8(双选)下列有关碱金属铷(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 错误；碱金属的氢氧化物均为强碱，选项D 错误。答案：AB