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1、2019高考化學(xué):《鈉及其化合物》方法寶典
近幾年高考化學(xué)鈉及其化合物考察的的方向主要側(cè)重:鈉及其化合物的性質(zhì)推斷,有關(guān)鈉及其化合物的計算,且主要出現(xiàn)在選擇題中。在無機化學(xué)中有著非常重要的地位。今天點心優(yōu)課化學(xué)于汐老師就無機化學(xué)《鈉及其化合物》做一輪復(fù)習(xí)重難點知識點總結(jié)整理。
1.鈉的物理性質(zhì)
顏色:銀白色,有金屬光澤;
密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);
熔點:低于100 ℃;
硬度:質(zhì)地柔軟,可以用小刀切割。
2.從鈉原子的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性
(1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng)
(2)與水反應(yīng)
①離子方程式:2Na+2H2O==
2、=2Na++2OH-+H2↑。
②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋
(3)與鹽酸反應(yīng)
離子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
3.鈉的制取及保存
(1)制取:化學(xué)方程式為2NaCl(熔融)=====通電2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蠟油或煤油中。
4.鈉的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)鈉、鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。
(3)用作電光源,制作高壓鈉燈。
(4)冶煉某些金屬
金屬鈉具有強的還原性,熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,如4Na+TiCl4=====熔融4NaCl+Ti。
注意:1.金屬鈉與可溶性鹽溶液反
3、應(yīng)的思維模板
5.金屬鈉與溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析思維模板
(1)共性:因為鈉與不同的溶液反應(yīng)均屬于劇烈的置換反應(yīng),故有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生:①?。衡c浮在液面上;②熔:鈉熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游動直至反應(yīng)完;④響:反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶”的響聲。
(2)差異性:與酸及能形成弱堿的金屬鹽溶液反應(yīng)時,由于溶液中H+濃度較大,反應(yīng)比與水劇烈,最后鈉可能在液面上燃燒;與鹽溶液反應(yīng)時,還可能會生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等。
6. 氧化鈉和過氧化鈉的性質(zhì)
注意:1.Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的四個角度探究
(1)從氧化還原角度
①Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)均
4、有O2生成,在反應(yīng)中Na2O2既表現(xiàn)氧化性也表現(xiàn)還原性,H2O、CO2在此反應(yīng)中既不是氧化劑,也不是還原劑。
②2 mol的Na2O2不論與水還是與CO2反應(yīng)均生成1 mol的O2,轉(zhuǎn)移 2 mol的電子。
(2)從物質(zhì)的量的角度
①2 mol的Na2O2不論與水還是與CO2反應(yīng)均生成1 mol的O2,消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。
②若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2,氣體體積減少的量等于原混合氣體體積的12,且等于生成氧氣的體積。
(3)從先后順序的角度
Na2O2與水蒸氣、CO2混合氣體反應(yīng)時,Na2O2應(yīng)視為首先與CO2反應(yīng)生成Na2
5、CO3,CO2反應(yīng)完后,剩余的Na2O2再與水蒸氣反應(yīng)生成NaOH。
(4)從質(zhì)量的角度
每摩爾Na2O2與足量CO2、H2O分別完全反應(yīng)時相當(dāng)于吸收了28 g CO、2 g H2。
7.增重量等于可燃物質(zhì)量的規(guī)律
凡分子組成符合(CO)m(H2)n的物質(zhì),W g該物質(zhì)在O2中完全燃燒,將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后,固體增重必為W g?;蚴怯蒀、H、O三種元素組成的物質(zhì),只要C、O原子個數(shù)比為1∶1,即可滿足該條件。
中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有:
(1)無機物:H2、CO及H2和CO的混合氣體;
(2)有機物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH
6、3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
8. 過氧化鈉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)特點
氧原子最外層有6個電子,一般情況下,它容易從外界獲得2個電子(或與其他原子形成2對共用電子對)形成比較穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu)。在Na2O2和H2O2中,氧是-1價,這是因為兩個氧原子之間以一對共用電子相結(jié)合(非極性鍵),形成了一種不太穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
-1價介于氧的兩種較穩(wěn)定化合價0和-2之間,因此Na2O2既可以在一定條件下獲得電子表現(xiàn)氧化性(如與SO2、Fe2+、品紅等反應(yīng)),也可以在一定條件下失去電子表現(xiàn)還原性(如與H+和 反應(yīng)),還可以在一定條件下發(fā)生歧化反應(yīng)(如與H2O、CO2等
7、反應(yīng));但主要以氧化性為主。
9. 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)
10. 二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷
二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的有關(guān)化學(xué)方程式:
CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O(CO2不足)
CO2+Na2CO3+H2O====2NaHCO3
CO2+NaOH====NaHCO3(CO2過量)
由上述反應(yīng)原理可知:
①除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3,可采用通入足量CO2的方法。
②用NaOH制備NaHCO3,可采用向NaOH溶液中通入過量CO2的方法。
③若n(CO2)∶n(NaOH)=1∶1時,其產(chǎn)物為NaHCO3;若n(CO2
8、)∶n(NaOH)=1∶2時,其產(chǎn)物為Na2CO3;若1> 時,其產(chǎn)物為NaHCO3和Na2CO3,可根據(jù)反應(yīng)前后碳原子、鈉離子守恒關(guān)系,求出n(NaHCO3)和n(Na2C O3)。
11. 碳酸鈉、碳酸氫鈉主要性質(zhì) 比較及鑒別
(1)熱穩(wěn)定性不同。分別加熱少量固體,若發(fā)生分解反應(yīng),將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁的原試劑是NaHCO3,另一個為Na2CO3。
(2)和酸反應(yīng)速率不同。分別取一定量的固體,加入等濃度、等體積的鹽酸,反應(yīng)快、產(chǎn)生氣體多的為碳酸氫鈉,另一個為碳酸鈉。
(3)陰離子不同。分別取其稀溶液,滴加氯化鋇稀溶液或CaCl2溶液,產(chǎn)生沉淀的原試劑 為碳酸鈉
9、,另一個為碳酸氫鈉。(該方法必須取極稀溶液)
(4)溶液的酸堿性。測其稀溶液(0.1 molL-1)的pH,碳酸鈉溶液的pH在12左右,而碳酸氫鈉溶液的pH在8左右。
12. 碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)時,二者滴加的次序不同,產(chǎn)生的現(xiàn)象不同
向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量):2HCl+Na2CO3====2NaCl+CO2↑+H2O。若向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足):HCl+Na2CO3====NaCl+NaHCO3(無氣泡),HCl+NaHCO3====NaCl+CO2↑+H2O。由以上分析可知,不同的滴加順序產(chǎn)生不同的現(xiàn)象,這就是不用其他試劑鑒別Na2C
10、O3溶液和鹽酸的原理。
13. 碳酸鈉和碳酸氫鈉的定量測定
用數(shù)形結(jié)合思想理解Na2CO3、NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,第一步:CO2-3轉(zhuǎn)化為HCO-3,無氣體產(chǎn)生;第二步:HCO-3與H+反應(yīng)產(chǎn)生CO2。消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖1所示。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖2所示。
(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖3所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x∶y=1∶1,其他比例時的圖像略)。
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖4所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比m∶n=1∶1,其他比例時的圖像略).