(人教通用版)2020高考化学新一线大一轮复习第三章第1讲钠及其化合物讲义精练(含解析).doc
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1、1第 1 讲 钠及其化合物【2019备考】最新考纲: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。3.掌握钠及其重要化合物的应用。考点一 钠的主要性质及其应用(频数: 难度:)1钠的物理性质颜色 密度 熔点 硬度银白色,有金属光泽 (水)大于 (钠)大于 (煤油)小于 100 质地柔软2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性(1)与非金属单质(如 O2、Cl 2)的反应O2常 温 : 4Na O2= = =2Na2O加 热 : 2Na O2= = = = =Na2O2)Cl2:2NaCl 2 2NaCl= = = = =点 燃 (2)与水反应离子方程式:2Na2H
2、 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2离子方程式:2Na2H =2Na H 2。(4)钠与盐溶液反应钠与盐溶液反应Na 水 NaOH 盐 溶 液 发 生 复 分 解 反 应如 Na 投入 CuSO4溶液中,反应的离子方程式为 2Na2H 2OCu 2 =2Na Cu(OH)2H 2。钠与熔融盐反应:4NaTiCl 4 Ti4NaCl= = = = =熔 融 3钠的制取、保存及用途(1)制取:化学方程式为 2NaCl(熔融) 2NaCl 2。= = = = =电 解 (2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。(3)用途。钠、钾合金(液态)可用于原子
3、反应堆的导热剂;金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。用作电光源,制作高压钠灯。1(RJ 必修 1P532 改编)下列关于钠的叙述中,正确的是( )A钠原子和钠离子具有相似的化学性质B钠燃烧时生成氧化钠C钠有很强的还原性,切开后表面变暗,生成了 Na2O2D钠原子的最外层只有一个电子答案 D2教材基础知识探究(1)如何正确取用钠:_。(2)金属钠着火,不能用 H2O、干冰灭火的原因是_3_。答案 (1)用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切取黄豆大小的钠,剩余的钠放回原试剂瓶(2)钠和 H2O 可直接反应产生 H2,可能会引起爆炸,加热时钠也可与 CO2直接反应,而且金属钠着火
4、生成的是 Na2O2,与 H2O、CO 2都能反应3(溯源题)判断下列说法是否正确(1)钠与水反应:Na2H 2O=Na 2OH H 2( )(2017江苏化学,6A)(2)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火( )(2016浙江理综,8A)(3)23 g Na 与足量 H2O 反应完全后可生成 NA个 H2分子( )(2015广东理综,10A)(4)钠与 CuSO4溶液反应:2NaCu 2 =Cu2Na ( )(2013新课标全国,10B)答案 (1) (2) (3) (4)探源:本高考题组源于教材 RJ 必修 1 P4950 实验 33“钠与水的反应”及其拓展,对钠与水的反应及
5、与盐溶液的反应的实质进行了考查。题组一 钠的性质、用途1(2018石家庄模拟)有关钠的叙述正确的是( )A2.3 g 钠与 97.7 g 水反应后,溶液中溶质的质量分数等于 4%B钠和 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所得的产物一样解析 w 100%4%,A 项错误;Na 先与 H2O 反应生成 NaOH,并放出大量4 g100 g 0.1 g的热,NaOH 再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜不稳定,受热分解为氧化铜,B 项错误;2Na2H 2O=NaO
6、HH 2,2NaOHCl 2=NaClNaClOH 2O,C 项正确;D 项,Na 在空气中缓慢氧化生成 Na2O,Na 在空气中点燃生成 Na2O2,D 项错误。答案 C42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( )A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 1 mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是 31 g,根据反应 2NaO 2Na2O2,则 1 mol 金属钠完全反应得
7、过氧化钠的质量是 39 g,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。答案 B3(2017合肥质检)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 Na 2SO4稀溶液 饱和澄清石灰水Ca(HCO 3)2溶液 CuSO 4溶液 饱和 NaCl 溶液A BC D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沉淀;中Ca2 HCO OH =CaCO3H 2O;生成的 Cu
8、(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;水减 3少, c(Na )增大,使 NaCl(s) Na (aq)Cl (aq)平衡向左移动。答案 D【思维建模】1共性5因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:(1)浮:钠浮在液面上;(2)熔:钠熔化成光亮的小球;(3)游:在液面上不停地游动直至反应完;(4)响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。2差异性与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时,由于溶液中 H 浓度较大,反应比与水剧烈,最后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)、气体(NH 3)等。拓展写出下列反应的离子方程式将 Na 投入到 Ca(HCO3)
9、2溶液中,反应后生成正盐溶液2NaCa 2 2HCO =CaCO32Na CO H 2。 3 23将 Na 投入到 NH4HCO3溶液中,有刺激性气味气体放出2NaNH HCO =2Na CO NH 3H 2。 4 3 23题组二 钠的性质探究实验的创新4(2017宁德五校联考)如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水 CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断下列说法中不正确的是( )A上述反应是置换反应B上述反应说明钠比铜活泼C上述反应证明钠可以从 CuSO4溶液中置换出铜D加热且无水条件下,Na 可以与 CuSO4反应并生成 Cu解析
10、 实验在无水条件下进行,有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,故 A、B项正确;若钠与 CuSO4溶液混合,则钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜,不会置换出铜单质,故 C 错误;根据以上分析,在无水条件下,Na 可以与 CuSO4反应并生成 Cu,故 D 正确。6答案 C5倒置的坩埚盖子上放硫粉,在硫粉中央放一小块钠,按图示搭建装置,用胶头滴管向金属钠滴加一滴水,立即倒扣上大烧杯,发现坩埚盖子内火星四溅,烧杯内出现大量白烟,下列说法错误的是( )A水是钠与硫反应的催化剂B酚酞的水溶液可
11、能变为红色C钠与硫的反应是放热反应D滤纸逐渐变黑解析 A 项,钠与水反应放热,放出的热量引发钠与硫的反应,所以水不是催化剂,错误;B 项,硫化钠为强碱弱酸盐,溶于水后,发生水解使溶液显碱性,所以酚酞的水溶液为红色,正确;C 项,钠与硫反应引发后,不需要加热就能继续反应说明其为放热反应,正确;D 项,硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体,正确。答案 A考点二 氧化钠、过氧化钠(频数: 难度:)1氧化钠和过氧化钠的比较物质 氧化钠(Na 2O) 过氧化钠(Na 2O2)色态 白色固体 淡黄色固体类别 碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)氧的价态 2 1电子式7生成条件 常温 加热或点燃热稳定性不稳定
12、(2Na 2OO 22Na2O2)= = = = = 稳定与水反应 Na2OH 2O=2NaOH2Na2O22H 2O=4NaOHO 2与 CO2反应Na2OCO 2=Na2CO32Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2化学性质与酸反应(盐酸)Na2O2HCl= =2NaClH 2O2Na2O24HCl= =4NaCl2H 2OO 2主要性质 具有碱性氧化物通性 具有强氧化性主要用途 用于制取少量 Na2O2、烧碱强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂Na 2O 中只有离子键,而 Na2O2中既有离子键,又有共价键。Na 2O2晶体中阴、阳离子个数比为 12 而不是 11。Na 2O2与水、CO
13、 2反应都是自身的氧化还原反应。2Na 2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析 Na2O2的性质(1)强氧化性的五个表现(2)遇 KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为 O2。(3)遇 CO2、H 2O、H 则发生自身的氧化还原反应。1教材基础知识探究8从氧化还原反应角度探究 Na2O2的结构与性质用双线桥分析 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)1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数:_。生成 1 mol O2转移电子数:_。答案 (1)Na2O2 O 2 NaOH (2) NA(或 6.0210
14、23) 2 NA(或 1.2041024)2(RJ 必修 1P55“实验 35”改编)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气体的干燥剂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过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠只作氧化剂解析 A 项,过氧化钠能与酸反应生成盐、水和氧气,所以不是碱性氧化物;B 项,过氧化钠能与水反应,但生成氧气引入杂质,所以过氧化钠不能作气体的干燥剂;D 项,过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。答案 C3(溯源题)(2016江苏化学,18)过氧化钙(
15、CaO 28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)Ca(OH)2悬浊液与 H2O2溶液反应可制备 CaO28H2O。Ca(OH)2H 2O26H 2O=CaO28H2O反应时通常加入过量的 Ca(OH)2,其目的是_。(2)向池塘水中加入一定量的 CaO28H2O 后,池塘水中浓度增加的离子有_(填序号)。ACa 2 BH CCO DOH 23解析 (1)Ca(OH) 2过量,促进 H2O2吸收,提高 H2O2的利用率。(2)CaO 28H2O 溶于水与水9反应生成 Ca(OH)2和 O2,增加了 Ca2 和 OH 。答案 (1)提高 H2O2的利用率(2)AD探源:本题源于 RJ
16、 必修 1“实验 35”的迁移应用,对 CaO2(Na2O2)的性质进行了考查。题组一 Na 2O2的性质用途1(2018郑州高三调研)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
17、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先和水反应生成 O2和 NaOH,NaOH 再与 Ca(HCO3)2反应产生沉淀 CaCO3。答案 B2过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了 28 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)( )选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子A 1 mol 2NAB 22.4 L 1 molC 106 g 1 molD 106 g 2NA由上述关系,不难得出 C 项正确;B 项中不是标准状况,错误。答案 C10【练后归
18、纳】Na2O2与 H2O、CO 2反应的定量关系电子转移关系当 Na2O2与 CO2、H 2O 反应时,物质的量关系为2Na2O2O 22e , n(e ) n(Na2O2)2 n(O2)气体体积变化关系若 CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量 Na2O2,气体体积的减少量是原来气体体积的 ,等于生成氧气的量, V V(O2) V12 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)28 gmol 1 n(CO2), m(H2O)2 gmol 1 n(H2O)题组二 钠的氧化物性质探
19、究3(2018周口模拟)下图是 Na2O2和 CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器 1 中抽取了 100 mL CO2,U 形管中装有适量小玻璃珠和约 1.5 g Na2O2粉末。实验开始时,打开 K1、K 2、K 4止水夹,关闭 K3止水夹,推动注射器 1 活塞,缓缓将 CO2压至 U 形管中,注射器 2 活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是( )AU 形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积BU 形管内淡黄色粉末渐渐变白C注射器 1 活塞推到底后,注射器 2 中收集到的气体大于 50 mL,只是因为还含有 CO2D打开胶塞,立即将带火星的木条伸入 U 形
20、管中,可验证反应产物之一为氧气解析 玻璃珠可起到增大 Na2O2与 CO2接触面积,使之反应完全的作用,A 正确;U 形管中Na2O2与 CO2反应生成 Na2CO3和 O2,故 U 形管内淡黄色粉末渐渐变白,B 正确;由2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2可知,100 mL CO2理论上应产生 50 mL O2,收集到的气体大于50 mL,除部分 CO2没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀,C 错误;可利用 O2支持燃烧,能使带火星的木条复燃的性质证明,D 正确。答案 C4Na 2O 的制取可以通过如下反应完成:NaNaNO 3 Na2ON 2(未配平)。请回答下 11列问题:(
21、1)上述反应的氧化剂是_(写化学式)。制取 Na2O 时,若金属钠与 NaNO3按质量比2317 投料,充分反应后收集到的气体体积为 1.12 m3(标准状况下),则制得的 Na2O 的质量为_kg。(2)制取 Na2O 时由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的 Na2O 产品中含有Na2O2杂质。现有 Na2O 产品 m g(假设只含有 Na2O2杂质),请从下面选用合适的仪器和试剂,设计一种可选用的实验仪器组合,以完成样品中 Na2O 含量的测定。可选用的试剂:a浓硫酸 b水 c盐酸标准溶液 dNaOH 标准溶液e酚酞 f碱石灰 g 稀盐酸实验过程中发生反应的化学方程式实验所需仪器
22、(用字母表示)实验所需试剂(用字母表示)实验需直接测定的有关物理量(用文字说明)(3)某学生设计了以下实验方案来测定该试样中 Na2O 的质量分数,其操作流程和实验数据如下:7.75 g Na2O产 品 在 氧 气 中 固 体 冷 却 称 量 得 固体 9.35 g该 Na2O 产品中 Na2O 的质量分数为_。解析 (1)由 N 元素的化合价降低可知,NaNO 3是氧化剂。配平方程式:10Na2NaNO 36Na2ON 2,收集到 1.12 m3(标准状况下)N 2, n(N2)50 mol,那么= = = = = n(Na2O)300 mol,故 m(Na2O)18.6 kg。(2)测定样
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