（新課改省份專用）2020版高考化學一輪復習 第三章 第一節(jié) 鈉及其化合物學案（含解析）.doc
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第一節(jié)鈉及其化合物 考點(一) 鈉及其氧化物 【點多面廣精細研】 1．鈉的性質與應用 (1)物理性質 顏色狀態(tài) 密度 硬度 熔點 銀白色固體 比水小，比煤油大 較小 較低，低于100 ℃ (2)化學性質 鈉在化學反應中易失去最外層的一個電子，表現(xiàn)還原性。 ①與非金屬單質(如O2、Cl2)的反應 O2 常溫：4Na＋O2===2Na2O(白色固體) 加熱：2Na＋O2Na2O2(淡黃色固體) Cl2 2Na＋Cl22NaCl ②與水的反應 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 鈉與水(含酚酞)反應的實驗現(xiàn)象分析： ③與酸的反應 2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 [注意] Na先與酸反應，再與水反應——先酸后水。 ④與鹽溶液的反應 與鹽溶液反應時先與水反應，生成的堿與鹽可能發(fā)生復分解反應。如與CuSO4溶液反應： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 總反應為2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 ⑤與羥基化合物的反應 2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。 (3)工業(yè)制備 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (4)保存 鈉易與空氣中的O2、H2O反應，且鈉的密度比煤油的密度大，不與煤油反應，故通常將鈉保存在煤油中。 (5)鈉的用途 ①制鈉鉀合金，用于原子反應堆的導熱劑。 ②作還原劑來制取活潑金屬。 如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 ③制作高壓鈉燈。 2．鈉的氧化物——氧化鈉與過氧化鈉 (1)氧化鈉、過氧化鈉的性質比較 物質 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2) 顏色狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體 類別 堿性氧化物 過氧化物 氧元素 化合價 －2 －1 化學鍵類型 只有離子鍵 有離子鍵和共價鍵 電子式 組成結構 由Na＋與O2－構成，＝ 由Na＋與O構成，＝ 與水反應 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 與CO2反應 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 與鹽酸反應 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要用途 可制燒堿 漂白劑、消毒劑、供氧劑 保存 密封 密封、遠離易燃物 (2)Na2O2的強氧化性與還原性 從元素化合價角度分析Na2O2的性質： ①Na2O2的強氧化性 試劑 現(xiàn)象 反應原理并解釋 SO2氣體 — Na2O2＋SO2===Na2SO4 FeCl2溶液 有紅褐色沉淀生成 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl Na2SO3溶液 — Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH 氫硫酸 溶液變渾濁 Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH 酚酞溶液 溶液先變紅后褪色 與水反應生成NaOH，Na2O2的強氧化性使之褪色 品紅溶液 溶液紅色褪去 Na2O2的強氧化性使之褪色 ②遇KMnO4等強氧化劑時，表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為。 ③遇CO2、H2O、H＋時則會發(fā)生自身的氧化還原反應。 [小題練微點] 判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)在氧氣中加熱時，金屬鈉劇烈燃燒，生成淡黃色的固體Na2O2( ) (2)金屬鈉在石棉網(wǎng)上加熱時，先熔化成銀白色小球，然后劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰( ) (3)金屬鈉著火時，可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火( ) (4)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化( ) (5)金屬鈉具有強還原性，可與TiCl4溶液反應制取金屬Ti( ) (6)實驗完畢后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應放回原試劑瓶( ) (7)1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA( ) (8)H2O2和Na2O2都屬于過氧化物，含有的化學鍵完全相同( ) (9)Na2O2在與CO2的反應中既是氧化劑，又是還原劑( ) (10)將足量過氧化鈉投入紫色石蕊溶液中，溶液先變藍色后褪色，同時有氣泡產(chǎn)生( ) 答案：(1)√ (2)√ (3) (4) (5) (6)√ (7) (8) (9)√ (10)√ [學霸微提醒] (1)金屬Na在空氣中長期放置，最終會生成Na2CO3粉末，發(fā)生的反應為Na→Na2O→NaOH→Na2CO310H2O→Na2CO3。 (2)Na2O2常溫下為淡黃色固體，其他同顏色的物質有單質硫(黃色)、AgBr(淺黃色)、AgI(黃色)。 1.金屬鈉分別與下列溶液反應時，既有沉淀析出，又有氣體逸出的是( ) A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液 C．Ca(HCO3)2溶液 D．NH4NO3溶液 解析：選C 因為是溶液中的反應，所以都有H2產(chǎn)生，NH4NO3溶液還產(chǎn)生NH3，Ca(HCO3)2溶液還產(chǎn)生CaCO3沉淀。 2．(2019崇明模擬)少量金屬鈉投入下列試劑中，反應最緩慢的是__________，既有氣體又有沉淀的是__________。 A．NaHCO3溶液反應 B．飽和氯化銨溶液 C．0.1 molL－1 NaOH溶液 D．無水乙醇 解析：A項，少量金屬鈉投入NaHCO3溶液中，反應為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O；B項，金屬鈉投入飽和氯化銨溶液中，反應為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，反應消耗水，飽和氯化銨溶液析出氯化銨固體，可能釋放出氨氣；C項，少量金屬鈉投入0.1 molL－1 NaOH溶液中，反應為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；D項，少量金屬鈉投入無水乙醇中，反應為2Na＋2C2H5OH===2C2H5ONa＋H2↑；鈉為活潑金屬，鈉與水溶液的反應，實質都是與H＋的反應，乙醇為非電解質，不電離，與鈉反應最緩慢。 答案：D B [方法規(guī)律] 鈉與鹽溶液反應的原理分析 (1)與NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反應：實質是與水反應。 (2)與CuSO4溶液反應：鈉先與水反應，生成的NaOH再與CuSO4反應，2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓。 (3)與鋁鹽溶液反應：要考慮鈉與鋁鹽的量的問題，因為過量的NaOH溶液能溶解Al(OH)3，OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O。 (4)與NaHCO3溶液反應：鈉先與水反應，生成的NaOH再與NaHCO3反應，OH－＋HCO===H2O＋CO。 (5)與NH4Cl溶液反應：鈉先與水反應，生成的NaOH再與NH4Cl反應，OH－＋NH=== NH3H2O。 3.下列說法錯誤的是( ) A．(2017江蘇高考)Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑 B．(2015全國卷Ⅰ)過氧化鈉與水反應時，生成0.1 mol氧氣轉移的電子數(shù)為0.2NA C．(2014全國卷Ⅱ)CO2通過Na2O2粉末后固體質量增重 D．(2015四川高考)標準狀況下，5.6 L CO2與足量Na2O2反應轉移的電子數(shù)為0.5NA 解析：選D A項，Na2O2與CO2反應產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑，正確；B項，過氧化鈉與水反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，根據(jù)電子轉移情況得關系式O2～2e－，可知生成0.1 mol氧氣轉移的電子數(shù)為0.2NA，正確；C項，2Na2O2＋2CO2 ===2Na2CO3＋O2，2 mol CO2 生成1 mol O2，所以粉末固體質量增重，正確；D項，CO2與Na2O2發(fā)生反應的化學方程式為2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，每有2 mol CO2參加反應轉移2 mol電子，標準狀況下，5.6 L CO2的物質的量為0.25 mol，反應轉移的電子數(shù)為0.25NA，錯誤。 4.過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應后，若固體質量增加了28 g，反應中有關物質的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))( ) 選項 二氧化碳 碳酸鈉 轉移的電子 A 1 mol 2NA B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2NA 解析：選C ＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm 轉移電子 2 mol 2 mol 56 g 2 mol 1 mol 1 mol 28 g 1 mol 由上述關系可得出C項正確；B項未指明標準狀況，錯誤。 [方法規(guī)律] 1．掌握Na2O2的強氧化性的兩個角度 (1)從結構角度 Na2O2的結構中含有過氧鏈(—O—O—)，含有過氧鏈結構的物質有較強的氧化性，以此類推，如H2O2、H2SO5(過一硫酸，相當于H2O2中的一個H被—SO3H取代)、Na2S2O8(過二硫酸鈉)中都有過氧鏈結構，都是很強的氧化劑。 (2)從化合價的角度 Na2O2中的氧元素為－1價，有很強的氧化性，能氧化一些常見的還原劑，如SO2、Fe2＋ 、SO、HSO、H2S、S2－、I－。同時－1價的O也有還原性，如遇到強氧化劑KMnO4也可以被氧化成O2。 2．Na2O2與H2O、CO2反應計算的三個關系 電子轉移關系 當Na2O2與CO2、H2O反應時，物質的量關系為2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) 氣體體積變化 關系 若CO2、水蒸氣(或兩混合氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量是原氣體體積的，等于生成氧氣的量，ΔV＝V(O2)＝V(原氣體) 固體質量變化 關系 CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時，固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質量Δm＝28 gmol－1n(CO2)、Δm＝2 gmol－1n(H2O) 1．(2019商丘模擬)在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉，加熱至熔化時，用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4與熔化的鈉接觸，瞬間產(chǎn)生耀眼的火花，同時有紅色物質生成。據(jù)此判斷下列說法中不正確的是( ) A．上述反應是置換反應 B．上述反應是放熱反應 C．上述反應中無水CuSO4表現(xiàn)了還原性 D．加熱且無水條件下，Na可以與CuSO4反應并生成Cu 解析：選C 實驗現(xiàn)象說明熔融的鈉將CuSO4中的銅置換出來并且放出熱量，屬于置換反應，鈉作還原劑，CuSO4作氧化劑。 2．下列有關Na2O2的說法不正確的是( ) A．向包有Na2O2粉末的脫脂棉上滴加幾滴水，脫脂棉劇烈燃燒起來，說明Na2O2與H2O反應放熱且有氧氣生成 B．Na2O2與CO2反應時有單質O2生成，該反應屬于置換反應 C．Na2O2在空氣中久置變白，涉及的氧化還原反應中，Na2O2 D．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，會產(chǎn)生氣體和渾濁 點撥：既是氧化劑又是還原劑，說明物質發(fā)生了歧化反應，類似的反應有S＋NaOH(濃)、Cl2＋NaOH、Na2O2＋H2O等?！ ? 解析：選B A項，燃燒說明脫脂棉的溫度達到著火點且有助燃物質氧氣生成，正確；B項，反應物中沒有單質參加反應，不符合置換反應的定義，錯誤；C項，Na2O2與CO2、H2O的反應都是Na2O2自身的氧化還原反應，正確；D項，Na2O2先和水反應生成O2和NaOH，NaOH再與Ca(HCO3)2 反應產(chǎn)生CaCO3沉淀，正確。 3．200 ℃時，11.6 g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應后 ，則原混合氣體的總物質的量是( ) A．0.125 mol B．0.25 mol C．0.5 mol D．1 mol 點撥：CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時，固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”?！ ? 解析：選C 根據(jù)質量守恒定律可知，生成O2的質量為11.6 g－3.6 g＝8 g，n(O2)＝＝0.25 mol，根據(jù)Na2O2與H2O(g)、CO2反應的物質的量的關系可知，CO2和 H2O(g)的物質的量之和為0.25 mol2＝0.5 mol。 4．某同學探究鈉的性質時，將等量的金屬鈉分別投入下列溶液中，請你幫他完成實驗報告： 序號 溶液 現(xiàn)象 解釋及離子方程式 ① 飽和NaCl溶液 ② 飽和石灰水 ③ CuSO4溶液 ④ FeCl3溶液 歸納：鈉與鹽溶液反應的現(xiàn)象：浮、熔、游、響。消耗的水會使飽和鹽溶液中的鹽晶體析出；生成的NaOH再與溶液中的溶質反應產(chǎn)生現(xiàn)象?！ ? 答案：①溶液中出現(xiàn)渾濁 Na與H2O反應使水量減少，2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ ②溶液中出現(xiàn)渾濁 Na與H2O反應放熱，Ca(OH)2溶解度隨溫度升高而減小，且Na與H2O反應使水量減少，2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，產(chǎn)生的OH－促進Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)溶解平衡逆向移動 ③溶液中出現(xiàn)藍色沉淀 2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑ ④溶液中出現(xiàn)紅褐色沉淀 6Na＋6H2O＋2Fe3＋===2Fe(OH)3↓＋6Na＋＋3H2↑ 考點(二) 氫氧化鈉、鈉的碳酸鹽 【點多面廣精細研】 1．氫氧化鈉 (1)物理性質 NaOH的俗名為燒堿、火堿或苛性鈉；它是一種白色固體，易溶于水并放出大量的熱，有吸水性；吸收空氣中的水分而潮解；有很強的腐蝕性。 (2)化學性質 ①具有堿的通性。 ②其他反應 與金屬鋁反應： 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。 與非金屬單質(Cl2)反應： Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 酯類(CH3COOC2H5)水解： CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH。 (3)NaOH的制取 ①土法制堿：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。 ②現(xiàn)代工業(yè)制堿： 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2．碳酸鈉和碳酸氫鈉 (1)Na2CO3與NaHCO3的性質比較 Na2CO3 NaHCO3 俗名 純堿、蘇打 小蘇打 顏色狀態(tài) 白色粉末 白色晶體 溶解性 易溶于水 易溶于水(溶解度比Na2CO3小) 水解(離子方程 式，下同) CO＋H2OHCO＋OH－ HCO＋H2OH2CO3＋OH－ 與鹽酸反應 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 與NaOH反應 不反應 HCO＋OH－===CO＋H2O 與足量Ca(OH)2 反應 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 與BaCl2反應 CO＋Ba2＋===BaCO3↓ 不反應 與CO2反應 CO＋CO2＋H2O=== 2HCO 不反應 熱穩(wěn)定性 較穩(wěn)定 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 相互轉化 (2)Na2CO3、NaHCO3的用途 ①Na2CO3是一種非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業(yè)中有著廣泛的應用。 ②NaHCO3是焙制糕點所用的發(fā)酵粉的主要成分之一；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑。 [小題練微點] 判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都會分解( ) (2)向Na2CO3飽和溶液中通入足量CO2，會有NaHCO3晶體析出( ) (3)蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一( ) (4)用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和Na2CO3溶液( ) (5)相同溫度下溶解度：小蘇打<蘇打，熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3( ) (6)Na2CO3溶液(雜質NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液( ) (7)NaHCO3溶液(雜質Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體( ) 答案：(1) (2)√ (3) (4)√ (5)√ (6)√ (7)√ [學霸微提醒] 碳酸鹽、碳酸氫鹽的區(qū)別 (1)溶解性：一般地，碳酸鹽小于碳酸氫鹽，如CaCO3
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