2020版高考化学新增分大一轮复习第3章第8讲钠及其重要化合物精讲义优习题(含解析)鲁科版.docx
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1、1第 8 讲 钠及其重要化合物考纲要求 1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解钠及其重要化合物的制备方法。考点一 钠的性质及应用1钠的物理性质银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于 100),密度比水的小,但比煤油的大。2从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性Na Na O2、 Cl2、 H2O、 H 等 失 去 e(1)与非金属单质(如 O2、Cl 2)的反应O2Error!Cl2:2NaCl 2 2NaCl= = = = =点 燃 (2)与水反应离子方程式:2Na2H 2O=2Na 2OH H 2。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式:2Na2
2、H =2Na H 2。3钠的制取及保存(1)制取:化学方程式为 2NaCl(熔融) 2NaCl 2。= = = = =通 电 (2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。4钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。2(2)用作电光源,制作高压钠灯。(3)冶炼某些金属金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4NaTiCl 4 4NaClTi。= = = = =熔 融 (1)在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色的固体 Na2O2( )(2)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )(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)金属钠具
3、有强还原性,可与 TiCl4溶液反应制取金属 Ti( )(5)根据反应 NaKCl NaClK,知 Na 的金属性强于 K( )熔 融 (6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)1将一小块金属钠分别投入盛有:a.水、b.乙醇、c.稀 H2SO4的三个小烧杯中,反应速率由大到小的顺序为_。解释反应速率不同的原因:_。答案 cab 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与 H 间的置换反应,由三种物质电离出H 的能力可知反应速率的大小顺序为 cab2钠与盐溶液的反应Na 先 与 水 反 应 NaOH 再 与 盐 溶 液 是 否 发
4、生 复 分 解 反 应思考回答下列问题:将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有白色沉淀产生的是_。MgSO 4溶液 BaCl 2溶液 饱和澄清石灰水Ca(HCO 3)2溶液 CuSO 4溶液答案 解析 2Na2H 2O=2NaOHH 2,中 Mg2 2OH =Mg(OH)2;中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH) 2的溶解度降低,析出 Ca(OH)2,产生白色沉淀;中Ca2 HCO OH =CaCO3H 2O;中生成的 Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意。 3题组一 钠与氧气反应的特点1等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是
5、( )3A第一块钠失去电子多B两块钠失去电子一样多C第二块钠的反应产物质量最大D两块钠的反应产物质量一样大答案 B解析 金属钠失电子均变为1 价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的。根据4NaO 2=2Na2O,则 1mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是 31g,根据反应 2NaO 2Na2O2,则 1mol 金属钠完全反应得过氧化钠的质量是 39g,等质量的两块钠,= = = = = 即金属钠的物质的量是相等的,所以生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量大。题组二 钠与水反应的拓展延伸2 (2018石 家 庄 高 三 模 拟 )向 分 别 盛 有 100 mL 水 、 100
6、mL 0.1 molL 1盐 酸 、 100 mL 0.01 molL 1NaOH 溶液的 X、Y、Z 三个烧杯中各投入 0.05molNa。下列有关说法正确的是( )A三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na2H 2O=2Na 2OH H 2B三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且 X 烧杯中的反应最剧烈C三个烧杯反应后,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 2Na2H =2Na H 2,A 错误;三个烧杯中,Y 烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,B 错误;X 烧杯中生成的溶质为NaOH,Y 烧杯中生成的溶质
7、为 NaCl、NaOH,Z 烧杯中生成 NaOH,且 Z 烧杯中原溶质为NaOH,故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同,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。3如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验,为收集检验气体产物,某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙,请根据要求回答下列问题。4(1)写出钠与水反应的离子方程式:_。(2)按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是_(填字母)。A钠块始终保持在 a 处,直至完全消失B钠沉入 U 形管 b 处而后又慢慢浮到 a 处C钠处于煤油和水
8、的交界处上下浮动D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升E最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_。(4)用乙装置实验,点燃气体产物时,是否需要检验纯度_(填“是”或“否”)。(5)按图丙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_(填字母)。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大答案 (1)2Na2H 2O=2Na 2OH H 2(2)CD (3)储存反应过程中排出的水 (4)否 (5)b解析 (2)因钠的密度比水小,比煤油大,钠与水接触时
9、反应产生氢气,生成的气体将钠块带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,反应过程中没有氧气,钠不可能燃烧,所以钠处于煤油和水的交界处,上下浮动。(4)液体充满 U 形管,反应过程中只产生氢气,不可能含有氧气,点燃时不会爆炸,因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na 和H2O 反应产生 H2的同时产生 NaOH,NaOH 可以和 Al 发生反应 2Al2NaOH6H 2O=2NaAl(OH)43H 2,故用铝箔包住 Na 时产生的 H2的体积较大。(1)钠与水、酸反应的实质都是与 H 的反应。(2)钠与乙醇反应的特点慢、沉钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出
10、气泡,并不能熔化成小球。(3)钠与酸反应的特点快,可能燃烧或爆炸。5考点二 钠的氧化物与氢氧化物1氧化钠与过氧化钠的比较Na2O Na2O2电子式氧元素化合价 2 1色、态 白色固体 淡黄色固体阴、阳离子个数比 12 12是否为碱性氧化物 是 不是与水反应 Na2OH 2O=2NaOH 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2与 CO2反应 Na2OCO 2=Na2CO3 2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2与盐酸反应 Na2O2HCl= =2NaClH 2O 2Na2O24HCl= =4NaCl2H 2OO 2用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂2.氢氧化钠(1)物理性质:NaOH 的俗名为
11、烧碱、火碱或苛性钠;它是一种白色固体,易溶于水并放出大量的热,有吸水性;吸收空气中的水分而潮解;有很强的腐蚀性。(2)化学性质具有碱的通性其他反应与金属铝反应:2Al2OH 6H 2O=2NaAl(OH)43H 2与非金属单质反应:Cl 22OH =Cl ClO H 2O酯类水解:CH 3COOC2H5NaOH CH3COONaCH 3CH2OH (3)NaOH 的制取土法制碱:Na 2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOH现代工业制碱:2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2= = = = =通 电 (1)烧碱、纯碱均属于碱,不能盛放在玻璃试剂瓶中( )(2)NaOH 在空气中久
12、置,最终变为 Na2CO3( )(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )6(4)1molNa2O2固体中含离子总数为 4NA( )(5)H2O2和 Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键完全相同( )(6)7.8g 过氧化钠含有的共用电子对数为 0.2NA( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)解析 (5)H 2O2中只含共价键,Na 2O2中既有离子键又有共价键。(6)过氧化钠的电子式为,1 mol 过氧化钠中含有 1 mol 共用电子对,所以 7.8 g 过氧化钠含有的共用电子对数为 0.1NA。1金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其过程:银白色金属钠 表面变暗 出现
13、白色固体接着表面变稀 白色块状固体 白色粉末状物质 请写出上述各步反应的化学方程式。答案 4NaO 2=2Na2ONa 2OH 2O=2NaOH2NaOHCO 29H 2O=Na2CO310H2ONa 2CO310H2O=Na2CO310H 2O2用单线桥分析 Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目:_。(1)氧化剂和还原剂是_,氧化产物是_,还原产物是_。(2)1molNa2O2与水完全反应时转移的电子数:_。答案 (1)Na2O2 O 2 NaOH (2) NA(或 6.021023)3(Na 2O2的强氧化性与还原性)从元素化合价角度分析 Na2O2的性质2 Na2 2O0 失 去 电
14、 子 , 化 合 价 升 高 表 现 为 还 原 性 O 1 得 到 电 子 , 化 合 价 降 低 表 现 为 氧 化 性 O 2 (1)Na2O2的强氧化性向氢硫酸饱和溶液中加入少量 Na2O2,产生浅黄色沉淀,其化学方程式为_。Na 2O2吸收 SO2气体,生成 Na2SO4,其化学方程式为_。(2)Na2O2的还原性在酸性高锰酸钾溶液中加入适量 Na2O2粉末,溶液退色,并产生无色气体,Na 2O2表现出_性,氧化产物是_。7答案 (1)Na 2O23H 2S=S2NaHS2H 2ONa 2O2SO 2=Na2SO4 (2)还原 O 2题组一 Na 2O2的性质应用1(2018郑州高三
15、调研)下列有关 Na2O2的说法不正确的是( )A向包有 Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明 Na2O2与 H2O 反应放热且有氧气生成BNa 2O2与 CO2反应时有单质 O2生成,该反应属于置换反应CNa 2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na 2O2既是氧化剂,又是还原剂DNa 2O2粉末加入 Ca(HCO3)2溶液中,会产生气体和浑浊答案 B解析 A 项,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;B 项,反应物中没有单质参加反应,不符合置换反应的定义;C 项,Na 2O2与 CO2、H 2O 的反应都是 Na2O2自身的氧化还原反应;D项,Na 2O2
16、先和水反应生成 O2和 NaOH,NaOH 再与 Ca(HCO3)2反应产生沉淀 CaCO3。2某溶液中含有 HCO 、SO 、CO 、CH 3COO 4 种阴离子。向其中加入足量的 Na2O2固 3 23 23体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)( )ACH 3COO BSO 23CCO DHCO23 3答案 A解析 Na 2O2与水反应生成 NaOH,HCO OH =CO H 2O,HCO 浓度减小,CO 浓度 3 23 3 23增大;SO 具有还原性,会被 Na2O2氧化,浓度减小;CH 3COO 浓度几乎不变。233(2018滨州统测)某实验小组通过下图所示实验,
17、探究 Na2O2与水的反应:下列说法中正确的是( )A中的大量气泡的主要成分是氢气B中溶液变红,说明有酸性物质生成C中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D中 MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度答案 C解析 中大量气泡的主要成分是氧气,A 项错误;中溶液变红,说明有碱性物质生成,8B 项错误;中红色退去,应该是由溶液中的强氧化性物质造成的,C 项正确;中加入MnO2产生较多气泡,说明溶液中存在 H2O2,MnO 2的主要作用是做催化剂,D 项错误。题组二 Na 2O2与 H2O、CO 2反应的定量分析4往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入 0.1mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧
18、化钠,然后各加入 100mL 水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是( )A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙答案 B解析 (1)甲、丁相比:甲:NaNaOH 消耗 H2O,溶剂减少丁:NaOH 无反应 溶剂不变故 NaOH 的质量分数:甲丁。(2)乙、丙相比:溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲:Na 乙:Na 2O 丙:Na 2O2当它们物质的量相等时,甲(Na)所得 NaOH 是乙、丙(Na 2O、Na 2O2)所得 NaOH 物质的量的 ,12它们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。5(2018泉州市第五中学
19、高三模拟)在一密闭容器中有 CO、H 2、O 2共 16.5g 和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na 2O2增重 7.5g,则原混合气体中 O2的质量分数是( )A54.5%B40%C36%D33.3%答案 A解析 CO、H 2、O 2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠,所以过氧化钠固体增重的质量等于 CO、H 2的质量,所以原混合气体中 CO、H 2的质量一共是7.5 g,则 O2的质量是 16.5 g7.5 g9.0 g,所以原混合气体中 O2的质量分数是100%54.5%。9.0 g16.5 gNa2O2与 H2O、CO 2的反应规律9电子转移
20、关系当 Na2O2与 CO2、H 2O 反应时,物质的量的关系为2Na2O2O 22e , n(e ) n(Na2O2)2 n(O2)气体体积变化关系CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量 Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的 ,等于生成氧气的量,即 V V(O2) V(混合)12 12固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量 Na2O2反应时,固体相当于吸收了 CO2中的“CO”、水蒸气中的“H 2”,所以固体增加的质量 m(CO2)28gmol1 n(CO2), m(H2O)2gmol 1 n(H2O)考点三 碳酸钠与碳酸氢钠1Na 2CO3和 NaHCO3的性质2转化关系Na2
21、CO3 NaHCO3 CO2 H2O; 适 量 H 固 体 加 热 ; 适 量 OH3Na 2CO3和 NaHCO3性质的应用(1)Na2CO3、NaHCO 3的鉴别固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3固体。溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测 pH 法。a沉淀法:加入 BaCl2溶液或 CaCl2溶液,产生沉淀的是 Na2CO3溶液。b气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是 NaHCO3溶液。c测 pH 法:用 pH 试纸测相同浓度的稀溶液,pH 大的是 Na2CO3溶液。(2)Na2CO3、NaHCO 3的除杂10序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法 Na2CO3
22、(s)(NaHCO3) 加热法 NaHCO3(aq)(Na2CO3) 通入足量 CO2 Na2CO3(aq)(NaHCO3) 滴加适量 NaOH 溶液(1)在酒精灯加热条件下,Na 2CO3、NaHCO 3固体都会分解( )(2)向 Na2CO3饱和溶液中通入足量 CO2,会有 NaHCO3晶体析出( )(3)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )(4)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡( )(5)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)请设计实验方案,用 50mL2molL1 NaOH 溶液和足量的 CO
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