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1、第二单元元素及其化合物第6讲钠及其化合物考纲导视考纲定位选项示例1.了解钠及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。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。1.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是：C.分离NaHCO3。(2016年江苏卷)2.Al2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火。(2016年新课标卷T7A)基础反馈1.金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠表面变暗生成生成生成出现白色固体白色粉末状物质生成(NaOH_)。答案
2、：Na2ONaOH溶液Na2CO32.判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)钠能保存在 CCl4 中()。(2)Na2O2 与 Na2O 中均只存在离子键()。(3)Na2O2 与 Na2O 晶体中阳离子与阴离子的个数比不是 21()。(4)2Na2O2 2H2O=4NaOH O2中 H2O 既不是氧化剂也不是还原剂()。(5)Na2O、Na2O2 组成元素相同，与 CO2 反应产物也相同()。()。(6)Na2O2 的电子式为(7)焰色反应是化学变化()。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)颜色硬度导电性密度(与水相比)熔点_考点一钠与钠的氧化物【知识梳理】一、钠1.物理性
3、质。银白色质软良好比水小较低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_形式存在。4NaO2=2Na2O黄色淡黄色(1)与非金属单质反应。常温下钠与空气中的 O2 接触时发生反应的化学方程式：_；在空气或者氧气中燃烧时，产生_火焰，生成_固体，化学方程式：_。2NaO2 Na2O2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，其化学方程式：_。2NaSNa2S(2)与水反应。反应方程式：_。2NaCl22NaCl2Na2H2O=2NaOHH2钠的密度比水小反应放热，钠的熔点低钠与含酚酞的水反应的实验现象及解释。生成
4、了强碱氢氧化钠(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_，因为酸能电离出更多的H参与反应。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。例如，钠投入CuSO4 溶液中有 H2 放出并产生_沉淀，化学方程式：_。2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2Na2SO4H23.钠的保存、制取及用途。煤油(或石蜡油)(1)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。(2)工业上通过电解熔融 NaCl 制取 Na 的化学方程式：_。2NaCl(熔融)2NaCl2(3)钠的用途广泛，如制取 Na2O2 等化合物、作原子
5、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。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_性氧化物过氧化物阴阳离子个数比_与水反应(化学方程式)_与 CO2 反应(化学方程式)_二、氧化钠和过氧化钠21淡黄色碱1212Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2化学式Na2ONa2O2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、氧化剂和漂白剂等保存隔绝空气隔绝空气(续表)2Na2O24HCl=4
6、NaCl2H2OO2 Na2O2HCl=2NaClH2ONa2OSO2=Na2SO3Na2O2SO2=Na2SO4【考点集训】例1向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 molL1盐酸、100 mL 0.01 molL1 硫酸铜溶液的 X、Y、Z 三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是()。A.三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na2H2O=2Na2OHH2B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且 X 烧杯中反应最剧烈C 三个烧杯反应后，生成的溶质的物质的量浓度相同D.三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同答案：D解析：钠与盐酸反应时钠先与H反应，离子方程式表示为2
7、Na2H=2NaH2，与CuSO4溶液反应会生成沉淀，A错误；三个烧杯中，水中的氢离子浓度最小，反应最慢，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl，Z烧杯中生成的溶质为Na2SO4，由于钠的物质的量相同，故Z烧杯中溶质的物质的量浓度最小，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。方法技巧金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板例 2(2016 届上海崇明一模)过氧化钠是一种淡黄色固体，有漂白性，能与水、酸性氧化物和酸反应。(1)将足量的 Na2O2 与 16.5 g CO、H2、O2 混合气体共同置于一密闭容器中，用电火花引燃，使
8、其完全反应。反应后Na2O2增重 7.5 g，则原混合气体中 O2 的质量分数是_(保留三位小数)。(2)将 15.6 g Na2O2 与 2.7 g Al 粉混合后，投入足量的水中，充分反应(假设能产生的气体全部放出，下同)生成的气体在标准状况下为_L。解析：(1)CO 燃烧生成二氧化碳，反应方程式为2CO O22CO2，二氧化碳与过氧化钠发生反应2CO22Na2O2=2Na2CO3O2，方程式相加得CONa2O2=Na2CO3，固体增加的质量相当于CO 的质量，氢气燃烧生成水，反应方程式为2H2O22H2O，水与过氧化钠发生反应2H2O2Na2O2=4NaOHO2，二者相加可得H2Na2O
9、2=2NaOH，固体增加的质量相当于H2的质量，CO、H2、O2用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g就是原混合气体中CO、H2的质量和，所以混合气体中氧气的质量为16.5 g7.5 g9 g，氧气的质量分数为9 g16.5 g100%54.5%。(2)15.6 g Na2O2 的物质的量为15.6 g78 gmol10.2 mol，设生成的氢氧化钠的物质的量为x mol，氧气为 y mol，则：2Na2O22H2O=4NaOHO220.2 mol4x mol1y mol所以 x0.4，y0.1。2.7 g Al 粉的物质的量为 0.1 mol，由方程式2Al2NaOH2H2O=
10、2NaAlO23H2可知，0.1 mol铝完全反应需要氢氧化钠 0.1 mol，故铝完全反应，设铝反应生成氢气 z mol，则：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H220.1 mol 3z mol所以 z0.15。在标准状况下反应结束时生成气体的体积为(0.1 mol0.15 mol)22.4 Lmol15.6 L。答案：(1)54.5%(2)5.6例 3(2016 届江西萍乡上栗二中四模)某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应)，设计用如图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置 E 是由甲乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有
11、刻度(050 mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低，实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答：ABCDE(1)图中装置的连接顺序是_(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)。(2)装置 C 中反应的化学方程式为_。(3)装置 A 的作用是_；装置 B 中的碳酸氢钠溶液_(填“能”或“否”)换成碳酸钠溶液。(4)下列操作能使所测量的氧气体积偏大的是_(填字母编号)。a.未冷却到室温后读数b.乙管液面低于甲管液面c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平，视线与凹液面最低处相平d.读数时俯视刻度线解析：(1)依据题意可知：实验目的为模拟呼
12、吸面具中的原理，则装置的流程是气体发生装置 CB 使CO2 湿润(同时除去HCl)D 与过氧化钠反应A 除去多余的CO2E 测量体积，所以正确的装置连接顺序为：。(2)C 中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。(3)仪器C制得的二氧化碳中含有少量氯化氢，须通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去氯化氢，如果改用碳酸钠溶液，碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，除去氯化氢的同时也吸收二氧化碳，所以不能用碳酸钠代替碳酸氢钠。(4)气体具有热胀冷缩的性质，冷却后气体体积减小，未冷却到室温后读数，导致测得气体体积偏大，故 a 选；乙
13、管液面低于甲管液面，则甲管中气体的压强减小，气体体积增大，导致测量结果偏大，故 b 选；读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平，视线与凹液面最低处相平，操作正确，气体体积准确，故 c 不选；读数时俯视刻度线，导致测得气体体积偏小，故 d 不选。答案：(1)(2)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(3)吸收过量的 CO2 否(4)ab考点二碳酸钠与碳酸氢钠纯碱苏打粉末小苏打晶体性质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(同等浓度下其碱性比NaHCO3强)显_性热稳定性稳定受热易分解，_ _
14、碱碱 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2【知识梳理】1碳酸钠与碳酸氢钠。(续表)HCO3H=H2OCO2HCO3H=H2OCO2Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHNaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2ONa2CO3性质Na2CO3NaHCO3相互转化 NaHCO3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；治疗胃酸过多(续表)【考点集训】A.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HClB.Na2CO3和NaHCO3都是盐，都能与CaCl2溶液反应C.从海水中可以
15、得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠D.用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体答案：B解析：NaHCO3可以与HCl反应，但不会与CO2反应，A项正确；NaHCO3与CaCl2不反应，B项错误；金属钠可以通过电解熔融NaCl的方式获得，C项正确；NaHCO3受热分解，Na2CO3不易分解，D项正确。方法技巧A.取 a 克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 克B.取 a 克混合物充分加热，减重 b 克C.取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得 b 克固体D.取 a 克混合物与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得 b 克固
16、体解析：混合物与足量稀硫酸充分反应，生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不全是二氧化碳的质量，不能测定含量，故 A 错误；NaHCO3 受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3 的质量分数，故B 正确；Na2CO3 和NaHCO3 均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以 b g 固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3 的质量分数，故 C 正确；Na2CO3 和NaHCO3 都与Ba(OH)2 反应，反应的BaCO3，因此最后得到的固体是 BaCO3，所以可以计算出Na2CO3 的质量分数，故 D
17、正确。答案：A选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色例 6(2015 年新课标卷)用下图所示装置进行下列实验：将中溶液滴入中，预测的现象与实际相符的是()。解析：氢氧化钠是强碱，碳酸钠是盐，因此盐酸首先中和氢氧化钠，然后再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠，最后盐酸与碳酸氢钠反应放出CO2，A 错误；常温下铝在浓硝酸中钝化，反应很快停止，看不到红棕色NO2 气体，B 错误；氢氧化钠溶液开始是过量的，滴入氯化铝生成偏铝酸钠，当氢氧化钠完全消耗后
18、，再滴入氯化铝，铝离子与偏铝酸根离子反应生成白色沉淀氢氧化铝，C 错误；草酸具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D 正确。答案：D选项实验操作实验目的A取少量溶液滴加 Ca(OH)2 溶液，观察是否出现白色浑浊确定 NaHCO3 溶液中是否混有 Na2CO3B除去 NaCl 中混有少量的NH4Cl将盛有固体混合物的试管加热，冷却至室温C测定等浓度的 HCl、HNO3 两溶液的 pH比较 Cl、N 的非金属性强弱D 配制 100 mL 1.0 molL1NaOH 溶液将 4.0 g NaOH 固体溶解在烧杯中，冷却，转移至 100 mL容量瓶，定容，摇匀例 7
19、(2015 年河南郑州质检)下列实验可以达到预期目的的是()。解析：无论是NaHCO3还是Na2CO3，加入Ca(OH)2均产生CaCO3沉淀，A项错误；NH4Cl受热分解为NH3和HCl，遇冷迅速化合为 NH4Cl，在试管中无法彻底分离除去，B项错误；非金属性强弱可以通过最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(即pH)来比较，HCl 并非Cl 的最高价含氧酸，无法说明问题，C 项错误。答案：D实验序号实验步骤(内容)现象在贴有标签 a、b 的试管中分别加入1.0 g Na2CO3固体和NaHCO3固体，观察外观分别滴入几滴水，振荡，摸试管底部试管放热现象更明显的是_(填“a”或“b”)继续向两试管
20、中分别加入 10.0 mL水，用力振荡，观察现象例 8(20162017 学年河南信阳罗山高级中学月考)某小组同学通过对比实验了解Na2CO3和NaHCO3 性质的异同，下表是他们撰写的实验报告的一部分。实验序号实验步骤(内容)现象再分别向两试管中滴加 2 滴酚酞溶液，观察现象溶液均变红，颜色较深的试管是_(填“a”或“b”)最后分别向两溶液中滴加足量盐酸红色褪去，均有无色气体产生。经计算生成气体的量a_b(填“”“”或“”)加热大试管一段时间(注：棉花球沾有无水硫酸铜粉末)_(续表)(1)请帮助该小组同学完成实验报告中的内容。(2)已知：20 时Na2CO3的溶解度为20.5 g。由实验_(
21、填实验序号)现象可知，20 时 NaHCO3的溶解度小于 20.5 g；如果向饱和 Na2CO3 溶液中不断通入 CO2 气体，现象是_，化学方程式是_。(3)由实验可以得出的结论是_，用化学方程式说明得出结论的原因_。解析：(1)碳酸钠、碳酸氢钠溶于水都放热，但碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，因此碳酸钠溶于水放出的热更明显。同温下，相同浓度下，碳酸钠的pH 大于碳酸氢钠，酚酞遇碱变红，碱性越强，红色越深，因此颜色较深的试管是a。Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸钠产生的CO2比碳酸氢钠产生的CO2少。N
22、a2CO3的热稳定性强于NaHCO3,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，无水CuSO4遇H2O变蓝，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，因此现象是棉花球变蓝，A 烧杯中没有明显现象，B 烧杯中有白色沉淀产生。(2)溶解度的高低需要看加水溶解的情况，因此实验说明了溶解度的高低；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，饱和碳酸钠转变成了碳酸氢钠，因为碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，因此有白色沉淀生成。(3)根据实验现象，说明碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠，根据棉花球变蓝，说明产生了水，烧杯变浑浊，说明生成了CO2，因此反应方程式：2NaHCO3Na2CO3CO2 H2O。实验序号现象aa沾有
23、无水硫酸铜粉末的棉花球变蓝；A 烧杯中没有明显现象，B 烧杯中有白色沉淀生成答案：(1)(2)有白色晶体析出Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3(3)Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强2NaHCO3Na2CO3CO2 H2O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_剂考点三碱金属元素 焰色反应【知识梳理】1.碱金属元素性质规律。NaK1大氢氧化物氢气还原递变性物理性质从 Li 到 Cs，单质的熔沸点逐渐_；其中Li、Na、K 的密度比水_，Rb、Cs 的密度比水_，密度
24、：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(续表)降低小大增强2.焰色反应。化合物稀盐酸(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。(2)操作步骤：与原来的火焰的颜色相同黄色紫色蓝色钴玻璃(3)常见元素的焰色：钠_；钾_(透过_观察)。除去杂质元素的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：_。【考点集训】例 9(2015 年天津卷)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()。答案：BA.在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3，无Fe2B.气体通过无水
25、硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气C.灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na，无KD.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2例10下列说法中正确的是()。A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同解析：不是所有非金属单质燃烧时火焰均为无色，如非金属单质硫在氧气中燃烧，产生了蓝紫色的火焰，故A 错误；许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，钠黄色；钙砖红色；钾紫色；但 Mg、Al 的焰色反应都是无色，故 B 错误；焰色反应是某些金属或它们的化合物在
26、无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应，体现的是元素的性质，因为钾里面常混有钠，黄色掩盖了紫色，故观察 K 的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃片观察，不是所有的焰色反应都需要，故C错误；NaCl与Na2CO3均含有钠元素，灼烧时火焰颜色相同均为黄色，故 D 正确。答案：D例 11金属活动性顺序中 K 在 Na 的前面，K 与 Na 在性质上具有很大的相似性。下面是根据 Na 的性质对 K 的性质的预A.K 在空气中可以被空气中的氧气氧化B.K 可以与乙醇发生反应生成氢气C.K 与水的反应不如钠与水的反应剧烈D.K 也可放在煤油中保存解析：金属活动性顺序中K 在Na 的前面，K 比Na 活泼，故K
27、 在空气中可以被氧气氧化，A 项正确；Na 与乙醇能够反应放出氢气，K 也能与乙醇反应放出氢气，B 项正确；K 与水的反应比Na 与水的反应剧烈，C 项错误；Na、K 均可放在煤油中保存，D 项正确。答案：C2Na2O22H2O=4NaOHO2m218 g32 g218 g32 g4 g278 g440 g440 g278 g4 g规律方法 有关过氧化钠的定量计算1.差量法在Na2O2与H2O、CO2反应中的计算技巧。(1)Na2O2 固体中滴入水时，固体质量的变化。(2)Na2O2 吸收 CO2 时，固体质量的变化。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2m278 g2106 g244 g
28、2106 g278 g56 g32 g 244 g32 g56 g(3)Na2O2 吸收 CO2 时，气体体积的变化。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2V2L1L2 L1 L1 L2Na2O2 与 CO2、H2O 反应的计算技巧。2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即：CO、H2 可被 Na2O2 完全吸收。典例将8 g H2和O2的混合气体点燃充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体质量增加0.8 g，则H2和O
29、2的物质的量之比可能为()。412116911A.B.C.D.解析：已知：2H2O22H2O,2H2O2Na2O2=4NaOHO2，二者相加可得H2Na2O2=2NaOH，所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应，使固体增重0.8 g，则增加的质量为H2 的质量。(1)如O2 过量，则m(H2)0.8 g，m(O2)8 g0.8 g7.2 g，正确。(2)如H2 过量，则2H2O2Na2O2=4NaOHO22 molnm4 g0.8 g答案：B充分反应后气体的体积缩小为 15 mL，应用(20162017学年湖北荆州沙市中学模拟)x mL CO2通过足量的Na2O2后再与y mL NO混合，若x与y之和为30 mL，A.10B.15C.20D.25解析：CO2通过足量的Na2O2后发生反应为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，CO2是x mL，那么O2是0.5x mL。(1)氧气全部反应，NO过量或正好反应完全，O2和NO反应中，相当于O2被吸收了，那么xy30，O22NO=2NO20.5xxx则xyx15所以y15，x15。(2)NO 全部反应，那么氧气过量或正好反应完全，则：O22NO=2NO20.5yyy所以有0.5x0.5yy15，化简xy30，说明只要氧气过量或正好反应，那么题设条件成立，即 0.5xy12，可知15x30。答案：A