1、第三单元金属及其化合物,第1节钠及其重要化合物,-3-,考纲要求:1.了解钠及其重要化合物的制备方法。2.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。,-4-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,钠1.物理性质,2.化学性质(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应:,-5-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,(2)与水反应:离子方程式:2Na+2H2O2Na+2OH-+H2。与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释:,特别提醒(1)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na与水反应的同时,生成的NaOH还可能继续与溶液中的溶质反应。(2)钠与酸反应时若Na过量,钠还可与H2O反应
2、。,-6-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,3.钠的制取、保存和用途(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融) 2Na+Cl2。(2)保存:密封保存,在实验室中,通常保存在石蜡油或煤油中。(3)用途:,-7-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,4.焰色反应,-8-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)23 g钠充分燃烧时转移的电子数为NA ( )(2)将钠块放入水中,产生气体的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2 ( )(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化 ( )(4)钠与CuSO4溶
3、液反应的离子方程式为2Na+Cu2+Cu+2Na+ ( )(5)用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则溶液中一定含Na+,不含K+ ( ),-9-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,1.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板,-10-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2.金属钠与水溶液反应现象分析的思维模板(1)共性:因为钠与不同物质的水溶液反应均发生剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶”声。(2)差异性:钠与酸及强酸弱碱盐溶液反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比
4、与水的反应剧烈,导致钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、刺激性气味气体(如NH3)等。,-11-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,例1下列叙述不正确的是( )A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗,发生的反应为2Na+O2Na2O2B.4.6 g Na与O2完全反应,生成7 g产物时失去电子的物质的量为0.2 molC.Na与稀硫酸反应的离子方程式为2Na+2H+2Na+H2D.将少量Na投入CuSO4溶液中,既有沉淀生成又有气体放出,解析:常温下切开的金属Na暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗是因为生成Na2O,A项错误;由题意知虽然生
5、成Na2O2和Na2O的混合物,但是Na的物质的量为0.2 mol,故失去电子的物质的量仍为0.2 mol,B项正确;Na与稀硫酸反应的本质是与H+的反应,C项正确;Na与水反应放出气体,生成的NaOH与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,D项正确。,A,-12-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,易错警示(1)钠与CuSO4溶液反应不能置换出铜。(2)钠的密度小于水而大于煤油,当遇到考查钠的保存或钠在煤油和水的分界面处反应的问题时要注意这一点。(3)若涉及钠与盐酸反应产生氢气的计算问题时要注意产生氢气的量与盐酸无关,只用钠的物质的量计算即可。,-13-,考点一,考点二,基础梳理,考点突
6、破,考点三,跟踪训练1.按如图所示实验装置进行钠与水反应的实验,据此判断下列说法正确的是( )A.打开右端胶塞,将一小块金属钠加入到煤油中,反应前片刻,钠的位置应在a处B.开始反应后,能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应C.反应一段时间后,左端液面上升,进入长颈漏斗,a处有无色气体产生D.若用苯或酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象,答案,解析,-14-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2.(2017陕西汉中模拟)将0.05 mol Na分别投入盛有100 mL水、100 mL盐酸、100 mL硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中,下列有关说法错误的是()A.三个烧杯中一定
7、均会发生的离子反应有:2Na+2H2O 2Na+2OH-+H2B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,相比而言,X烧杯中的反应平缓些C.Z烧杯中一定会有沉淀生成,但沉淀不是单质铜D.三个烧杯中生成气体的物质的量一定相同,答案,解析,-15-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,钠的氧化物Na2O和Na2O2的比较,-16-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-17-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,自主巩固如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol,水的质量为100 g。,(1)反应最多产生O2的物质的量为0.
8、05 mol。(2)反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na+4OH-+O2。(3)充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为=。,-18-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,1.Na2O2与CO2、H2O反应的五大关系,-19-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-20-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-21-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2.Na2O2强氧化性的五个表现,-22-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,例2为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的
9、装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是( )A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为11B.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等C.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等D.Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同,C,解析:Na2O2由Na+和 构成,因此Na2O2中阴、阳离子个数比为12,A错误;由Na2O2分别与H2O、CO2的反应可知B错误,C正确;Na2O2漂白是发生了氧化还原反应,SO2漂白只是化合生成无色物质,没有发生氧化还原反应,D错误。,-23-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点
10、三,例3在Na2O2与CO2的反应中,下列说法正确的是( )A.该反应中Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂B.1 mol Na2O2参加反应,有2 mol e-转移C.Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为12D.CO2分子中含有极性键和非极性键,C,-24-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,易错警示(1)Na2O2与酸的反应是氧化还原反应,Na2O2不是碱性氧化物。(2)1 mol Na2O2参与氧化还原反应时,转移的电子数可能是1 mol(既作氧化剂又作还原剂时),也可能是2 mol(只作氧化剂或只作还原剂时)。,-25-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,跟踪训练3.
11、将Na2O、Na2O2、Na和足量NaHCO3的混合物置于密闭容器中充分加热,经足够长的时间后排放出所有气体物质,则最终残留的固体物质是 ( )A.Na2O2与Na2CO3B.Na2CO3C.NaOH和Na2CO3D.Na2CO3、Na2O2、NaOH,答案,解析,-26-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,4.过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳与过氧化钠反应后,若固体质量增加了14 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( ),答案,解析,-27-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,碳酸钠和碳酸氢钠1.物理性质,-28-,考点三,考点一
12、,考点二,基础梳理,考点突破,2.化学性质及用途,-29-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-30-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,特别提醒(1)Na2CO3溶液和盐酸可以用互滴法鉴别,但NaHCO3溶液和盐酸不可以用互滴法鉴别。(2)不能用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,因为都能产生白色沉淀。,-31-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)用试管加热碳酸氢钠固体时,使试管口竖直向上 ( )(2)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,试管内壁均有水珠出现,则说明
13、两种物质均受热分解 ( )(3)NaHCO3溶液中加入稀盐酸,反应的离子方程式为 +2H+H2O+CO2 ( )(4)向小苏打和苏打溶液中分别加入盐酸,均有气泡冒出,说明两者均能与盐酸反应 ( )(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液 ( )(6)向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液 ( ),-32-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,1.Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(1)与足量盐酸反应的比较。,-33-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像
14、。,-34-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-35-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例4某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。方案:甲组同学用质量法,按如图所示的实验流程进行实验:称量样品加入适量盐酸蒸发结晶称量固体(1)实验时,蒸发结晶操作中,除了酒精灯外,还要用到的仪器是。(2)有同学认为“加入适量盐酸”不好控制,应改为“加入过量盐酸”,便于操作且不影响测定的准确性,该观点(填“正确”或“不正确”),其原因是。(3)若实验中测得样品质量为46.4 g,蒸发后固体质量为40.95 g,则碳酸钠的质量分数
15、为(保留3位有效数字)。(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,-36-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,方案:乙组同学的主要实验流程如下。称量样品称量C逐滴加入稀硫酸至过量净化、吸收气体处理实验数据得出结果再称量C按如图所示装置进行实验:,-37-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(5)在装置C中装入碱石灰来吸收净化后的气体,装置D的作用是。(6)有的同学认为为了减小实验误差,在反应前后都通入N2,反应后通入N2的目的是。,-38-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,方案:气体分析法(7)把一定量样品与足
16、量稀硫酸反应后,用如图装置测量产生CO2气体的体积,B中溶液最好采用(填序号)使测量误差较小。a.饱和碳酸钠溶液b.饱和碳酸氢钠溶液c.饱和氢氧化钠溶液d.饱和硫酸铜溶液,-39-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案:(1)铁架台(带铁圈)、蒸发皿、玻璃棒(2)正确盐酸易挥发,过量的盐酸在加热过程中挥发,不影响结果(3)45.7%(4)偏小(5)吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保U形管中质量增加量的准确性(6)使A、B装置中残留的CO2全部被C装置中的碱石灰吸收,减小实验误差(7)b,-40-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-41-,考点三,考点一,考点二,基础梳
17、理,考点突破,规律方法碳酸钠含量的测定方法(1)气体法:,-42-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)沉淀法:,-43-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练5.下列可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是()A.加热时有无色气体放出B.滴加盐酸时有气泡产生C.溶于水后,滴加稀氯化钡溶液有白色沉淀生成D.溶于水后,滴加澄清石灰水有白色沉淀生成,答案,解析,-44-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,6.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与HCl的物质的量
18、关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):,-45-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为NaHCO3图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为Na2CO3A.B.C.D.,答案,解析,-46-,钠及其重要化合物的转化及性质实验1.转化关系,-47-,2.实验过程,-48-,-49-,例题某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质,实验步骤及记录如下:.分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHC
19、O3固体的烧杯中加入10 mL水(20 ),搅拌,测量温度为T1 ;.静置恒温后测量温度为T2 ;.分别加入10 mL 密度约为1.1 gmL-1 20%的盐酸(20 ),搅拌,测量反应后温度为T3 。实验过程得到表1的数据:,-50-,回答下列问题:(1)NaHCO3溶于水溶液显性,其原因是 (用离子方程式表示)。(2)根据试题后的附表(表2)判断:步骤中Na2CO3、NaHCO3固体能否全部溶解。(填“能”或“不能”)。(3)分析表1的数据得出:Na2CO3固体溶于水,NaHCO3固体溶于水(填“放热”或“吸热”)。(4)甲同学分析上述数据得出:Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热
20、反应。乙同学认为应该增加一个实验,并补做该实验:向 盛 有10 mL水(20 )的烧杯中加入10 mL,搅拌,测量温度为22.2 。,-51-,(5)结合上述探究,下列说法正确的是。A.NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应B.不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体C.Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关,-52-,(6)丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3固体混合物中NaHCO3的纯度,设计了如下实验方案,其中不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3质量分数的是。A.取a g混合物充分加热,减重b gB.取a g混合物与足量稀盐
21、酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体C.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b gD.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b g固体若按A方案进行实验,则原混合物中NaHCO3的质量分数为(用含a、b的代数式表示)。,-53-,-54-,-55-,(2)20 时碳酸钠的溶解度为21.5 g,碳酸氢钠的溶解度为9.6 g,则分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20 ),10 mL水的质量约为10 g,在该温度下最多能够溶解2.15 g碳酸钠、0.96 g碳酸氢钠,所以碳酸钠和
22、碳酸氢钠都能够完全溶解。(3)根据表1中数据可知,碳酸钠溶解后溶液温度升高,说明碳酸钠溶于水放热;碳酸氢钠溶解后溶液温度降低,说明碳酸氢钠溶于水吸热。(4)10 mL 密度约为1.1 gmL-1 20%的盐酸(20 )溶于水的热效应会影响碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的能量变化,所以需要补充实验:向盛有10 mL水(20 )的烧杯中加入10 mL密度约为1.1 gmL-1 20%的盐酸(20 ),分析温度变化。,-56-,(5)同样浓度、同样体积的盐酸溶于水后温度为22.2 ,而NaHCO3与盐酸反应后温度变为 20.8 ,说明碳酸氢钠与盐酸的反应是吸热反应,A项正确;碳酸钠与盐酸先反应生成碳酸氢
23、钠,然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳气体,而碳酸氢钠中加入盐酸后立刻生成二氧化碳,可用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体,B项错误;根据实验可知,Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关,不能直接根据反应温度判断,C项正确。,-57-,-58-,-59-,跟踪训练1.下列实验方案、现象和结论均正确的是(),-60-,答案,解析,-61-,2.(2016江西宜春模拟)下表中,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是(),答案,解析,-62-,3.(2017贵州遵义一模)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示的实验装置测
24、定Na2O2试样的纯度。(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6 molL-1盐酸、6 molL-1硫酸和蒸馏水)请回答下列问题:,-63-,(1)装置A中的液体试剂选用。(2)装置B的作用是,装置E中碱石灰的作用是。(3)装置D中发生反应的化学方程式是、。(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得生成气体的体积为224 mL(标准状况),则试样中Na2O2的纯度为。,答案 (1)6 molL-1盐酸(2)除去气体中的HCl吸收装置D中反应剩余的CO2,防止水蒸气进入D中(4)78%,-64-,解析 (1)装置A中碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳,碳酸钙与硫酸反应时,生成的硫酸钙是微溶
25、于水的,会覆盖在碳酸钙的表面,使反应不能持续,所以,制取CO2用盐酸而不用硫酸,装置A中的液体试剂为6 molL-1盐酸。(2)B中碳酸氢钠饱和溶液可以吸收HCl,但是不吸收二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,可以用碳酸氢钠饱和溶液来除去;浓硫酸具有吸水性,可以将二氧化碳干燥,装置E中碱石灰的作用是吸收未反应的二氧化碳,并防止水蒸气进入D中。,-65-,-66-,1.钠与水(或水溶液)反应的4个共同现象“浮、熔、游、响”。必记的5个反应:(1)2Na+2H2O2NaOH+H2(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2(
26、4)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2(5)Na2CO3+H2O+CO22NaHCO32.Na2CO3与NaHCO3鉴别的4种方法:(1)固体加热法。(2)加盐酸法。(3)加CaCl2溶液法。(4)测等浓度溶液的pH法。,-67-,-68-,2,1,3,4,6,5,1. 下列对过氧化钠的叙述中,正确的是()A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物B.过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作为气体的干燥剂使用C.过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气,故可用于呼吸面具中D.过氧化钠与CO2反应时,过氧化钠只作氧化剂,C,解析:过氧化钠与酸反应除生成盐和水外,还生成氧气,不是
27、碱性氧化物,A项错误;过氧化钠与水反应,产生氧气会引入新的杂质,B项错误;过氧化钠与呼出的气体发生反应会产生氧气,可作为供氧剂,C项正确;在过氧化钠与二氧化碳的反应中,氧化剂和还原剂都是过氧化钠,D项错误。,-69-,2,1,3,4,6,5,2.观察是研究物质性质的一种基本方法。一位同学将一块钠露置于空气中,观察到下列一系列现象:,下列说法正确的是()A.发生了氧化还原反应B.变白色是因为生成了碳酸钠C.是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D.发生物理变化,A,解析:反应是钠接触空气发生氧化反应生成Na2O,A项正确;反应是Na2O吸收空气中的水生成了NaOH,B项错误;过程是NaOH吸收了空
28、气中的水蒸气而潮解,C项错误;反应是NaOH溶液吸收空气中的CO2和H2O生成碳酸钠晶体,而反应则为碳酸钠晶体的风化,D项错误。,-70-,4,3,1,2,6,5,3. 下列有关钠的叙述正确的是()A.2.3 g钠与97.7 g水反应后,溶液中溶质的质量分数等于4%B.钠与CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑,这是析出了金属铜C.向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气恰好完全反应后,溶液中含有两种溶质D.钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样,答案,解析,-71-,4,3,1,2,6,5,4.300 时,将100 mL由水蒸气、CO2和N2组成的混合气体,通入到盛有足量Na
29、2O2的密闭容器中(容器容积保持不变),充分反应后恢复到原温度时,容器内的压强变为原来的 。则原混合气体中N2的体积分数为()A.33.3%B.25%C.50%D.75%,C,-72-,6,5,3,1,2,4,5.(2016天津理综)根据所给的信息和标志,判断下列说法错误的是(),B,解析:B项中碳酸氢钠药片是治疗胃酸过多的药物,醋的主要成分是醋酸,醋酸能与碳酸氢钠发生反应,因此喝醋会降低药效。,-73-,6,5,3,1,2,4,6. 下列反应中,反应后固体物质增重的是()A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液,B,解析:A项,H2将CuO还原为Cu,固体质量减轻,不符合题意;B项,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,固体由Na2O2变为Na2CO3,固体质量增加,正确;C项,铝热反应前后固体总质量不变;D项,1 mol Zn置换出1 mol Cu,固体质量减轻,不符合题意。,
