（浙江選考）2020版高考化學大一輪復習 第3講 元素化學 考點10 鈉及其化合物學案.docx

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考點10　鈉及其化合物 知識條目 必考要求 加試要求 1.鈉的物理性質及用途 a a 2.鈉的化學性質(跟非金屬、酸、某些氧化物的反應) b c 3.鈉的生產原理 a b 4.碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質及檢驗方法 b c 5.碳酸鈉、碳酸氫鈉的用途 a a 6.過氧化鈉的主要性質 c 一、鈉的物理性質 鈉是一種質軟、銀白色、有金屬光澤的金屬，具有良好的導電性、導熱性，密度比水小，比煤油大，熔點較低。 二、從鈉原子的原子結構認識鈉的化學性質——還原性 最外層一個電子，極易失去，具有強還原性。 1．與非金屬單質(如O2、Cl2)的反應 2Na＋Cl22NaCl(劇烈燃燒，產生大量白煙) 4Na＋O2===2Na2O(銀白色金屬光澤褪去) 2Na＋O2Na2O2(劇烈反應，生成淡黃色固體) 2．與水反應 (1)離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。(與水反應的實質是金屬鈉與水電離產生的氫離子反應) (2)與滴加酚酞的水反應的現(xiàn)象及解釋 3．與鹽酸反應 離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 4．與鹽溶液反應 (1)鈉投入到NaCl溶液中，只有H2產生，離子反應式為2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑； (2)鈉投入到飽和NaCl溶液中，有H2產生，同時有NaCl晶體析出(溫度不變)； (3)鈉投入到NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出； (4)鈉投入到CuSO4溶液中，有H2產生和藍色沉淀生成：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 三、鈉的制取及保存 1．制?。夯瘜W方程式為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 2．保存：由于金屬鈉的化學性質非常活潑，易與空氣中的O2和H2O等反應，所以金屬鈉要密封保存，通常保存在煤油或石蠟油中。 四、鈉的用途 1．制取Na2O2等化合物。 2．鈉、鉀合金(液態(tài))可用于原子反應堆的導熱劑。 3．用作電光源，制作高壓鈉燈。 4．冶煉某些金屬 金屬鈉具有強還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬，如4Na＋TiCl4(熔融)4NaCl＋Ti。 五、碳酸鈉和碳酸氫鈉 Na2CO3 NaHCO3 化學名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉 俗名 純堿或蘇打 小蘇打 狀態(tài) 粉末 細小晶體 顏色 白色 白色 溶解度 易溶于水，比NaHCO3溶解度大 易溶于水 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定，加熱時不易分解 不穩(wěn)定，加熱時易分解： 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 與NaOH 溶液 不反應 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 與澄清 石灰水 出現(xiàn)白色沉淀： Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 出現(xiàn)白色沉淀： Ca(OH)2＋NaHCO3(不足量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O Ca(OH)2＋2NaHCO3(足量)===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O 與CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 不反應 與鹽酸 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3與酸反應的劇烈程度強于Na2CO3 與CaCl2或 BaCl2溶液 CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl 極稀溶液不反應 溶液的 酸堿性 堿性(熱的純堿溶液可除去物品表面的油污) 堿性 等物質的量濃度時，碳酸鈉溶液的pH比碳酸氫鈉溶液的大 用途 制玻璃、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑、石油、冶金等 發(fā)酵劑、滅火劑、醫(yī)用 轉化 Na2CO3NaHCO3 六、Na2O2的主要性質(加試) 1．Na2O2是一種淡黃色的固體，陰陽離子個數(shù)比為1∶2，它不是堿性氧化物。 2．Na2O2與CO2、H2O的反應(都是自身氧化還原反應，Na2O2既做氧化劑又做還原劑) (1)與CO2反應：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑ (2)與H2O反應：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 3．Na2O2強氧化性的五個表現(xiàn) 4．Na2O2的主要用途：漂白劑、清潔劑、供氧劑。 【例1】　下列有關鈉及其化合物的說法不正確的是(　　) A．電解飽和食鹽水可制取金屬鈉B．鈉與氧氣反應的產物與反應條件有關 C．氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉D．鈉可以從四氯化鈦中置換出鈦 【解析】　電解飽和食鹽水得NaOH、H2、Cl2，A項錯誤；鈉與氧氣常溫下反應生成Na2O，加熱條件下反應生成Na2O2，B項正確；氧化鈉是堿性氧化物，與水反應生成氫氧化鈉，C項正確；鈉具有強還原性，可從四氯化鈦中置換出鈦，D項正確。 【答案】　A 【提煉】　電解熔融氯化鈉和電解氯化鈉溶液，兩者產物不同，前者用于制取金屬鈉，后者用于制取氫氧化鈉、氯氣和氫氣。 【例2】　下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關系的判斷都正確的是(　　) 選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 碳酸鈉、碳酸氫鈉能用澄清石灰水鑒別 Na2CO3能與澄清石灰水反應生成白色沉淀，而NaHCO3不能 Ⅰ對，Ⅱ對，有 B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞變紅色 Na2O2與水反應生成氫氧化鈉 Ⅰ對，Ⅱ錯，無 C 金屬鈉具有強還原性 高壓鈉燈發(fā)出透霧性強的黃光 Ⅰ對，Ⅱ對，有 D 酚酞溶液在碳酸鈉溶液中的顏色比在等濃度碳酸氫鈉溶液中深 CO的水解程度大于HCO Ⅰ對，Ⅱ對，有 【解析】　碳酸氫鈉也能與澄清石灰水反應變渾濁，故不能鑒別，A錯誤；Na2O2和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉溶液呈堿性，酚酞遇堿變紅色，Na2O2具有漂白性，紅色溶液最終褪色，故B錯誤；金屬鈉具有強還原性，高壓鈉燈發(fā)出透霧性強的黃光，陳述正確，但不存在因果關系，故C錯誤；CO的水解程度大于HCO，故碳酸鈉堿性更強，酚酞滴入后顏色更深。 【答案】　D 【提煉】　1.Na2CO3、NaHCO3的鑒別 2．Na2O2投入品紅溶液中，因其有強氧化性，可使品紅溶液褪色。Na2O2投入無色酚酞溶液中，酚酞溶液先變紅后褪色。 【例3】　取ag某物質在氧氣中燃燒，產物與過量的過氧化鈉固體完全反應，測得反應后固體增重ag，則該物質不可能是(　　) A．H2B．COC．CH3COOHD．C2H5OH 【解析】　2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，Δm＝2H2,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，Δm＝2CO，由上述化學方程式可得規(guī)律，CO、H2或兩者混合氣以及符合(CO)n(H2)m的物質，完全燃燒后產物通過足量Na2O2，增重的質量等于原物質的質量。A、B、C項均符合上式規(guī)律，D項不符合。 【答案】　D 【提煉】　對于有機物CxHyOz，若能寫成(CO)m(H2)n的形式，則燃燒產物通過過量Na2O2后，增重的量等于原有機物的質量。 【例4】　為確定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)，可通過加熱分解得到的CO2質量進行計算，某同學設計的實驗裝置示意圖如下： 請回答： (1)儀器a的名稱是________。 (2)裝置B中冰水的作用是________________________________________________________________________。 (3)該同學設計的實驗裝置存在缺陷，有關該實驗裝置及實驗過程中，下列因素可能使碳酸鈉的質量分數(shù)偏高的是________。 A．樣品分解不完全 B．裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置 C．產生CO2氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收 D．反應完全后停止加熱，通入過量的空氣 【解析】　按照圖示連接好裝置后，利用氣體X(氮氣)趕凈裝置中的空氣，避免空氣中二氧化碳影響測定結果，固體受熱分解生成的二氧化碳和水蒸氣進入裝置B，利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，裝置C中的堿石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中為堿石灰，是防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果。 (1)依據(jù)儀器形狀和用途分析，儀器a名稱為干燥管； (2)裝置B利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，防止水蒸氣進入裝置C導致測定結果不準確； (3)A.樣品分解不完全，測定二氧化碳質量減小，碳酸氫鈉質量減小，則碳酸鈉質量增大，導致碳酸鈉的質量分數(shù)偏高，故A正確； B．裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置，水蒸氣進入裝置C導致測定二氧化碳質量增大，碳酸氫鈉質量增大，碳酸鈉質量減小，導致碳酸鈉的質量分數(shù)偏低，故B錯誤； C．產生CO2氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收，測定二氧化碳質量減小，碳酸氫鈉質量減小，碳酸鈉質量增大，導致碳酸鈉的質量分數(shù)偏高，故C正確； D．反應完全后停止加熱，通入過量的空氣，會導致空氣中二氧化碳也被裝置C吸收，測定碳酸氫鈉質量增大，碳酸鈉質量減小，導致碳酸鈉的質量分數(shù)偏低，故D錯誤。 【答案】　(1)干燥管　(2)冷凝反應生成的水蒸氣　(3)AC 【提煉】　測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)的實驗方案有以下幾種： (1)取ag混合物充分加熱，減重bg； (2)取ag混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得bg固體； (3)取ag混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得bg固體； (4)取ag混合物充分加熱，測定生成水或二氧化碳的質量為bg。 【例5】　為確定Na2CO3和NaHCO3混合物樣品的組成，稱取四份該樣品溶于水后分別逐滴加入相同濃度鹽酸30.0mL，充分反應，產生CO2的體積(已折算成標準狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解)如下表： 實驗序號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 鹽酸體積(mL) 30.0 30.0 30.0 30.0 樣品質量(g) 2.96 3.70 5.18 6.66 CO2體積(mL) 672 840 896 672 (1)樣品中物質的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝________。 (2)鹽酸的物質的量濃度c(HCl)＝__________________。 【解析】?、瘛颉?，隨著樣品質量的增加，CO2體積逐漸增大，說明Ⅰ、Ⅱ組鹽酸過量，利用Ⅰ組數(shù)據(jù)計算。Ⅰ中樣品完全反應，根據(jù)碳元素守恒知：n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝n(CO2)＝0.03mol，又m(Na2CO3)＋m(NaHCO3)＝2.96g，計算知n(Na2CO3)＝0.02mol，n(NaHCO3)＝0.01mol，樣品中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝2∶1。Ⅳ組固體質量增加，CO2體積減小，鹽酸不足量。根據(jù)樣品中物質的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝2∶1，計算6.66g樣品中n(Na2CO3)＝0.045mol，n(NaHCO3)＝0.0225mol。因鹽酸逐滴加入，故先發(fā)生反應Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，再發(fā)生反應NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，故n(HCl)＝n(Na2CO3)＋n(CO2)＝0.045mol＋0.03mol＝0.075mol，c(HCl)＝2.50molL－1。 【答案】　(1)2∶1或2　(2)2.50molL－1 【提煉】　將CO2通入NaOH溶液中，充分反應后再向溶液中滴加鹽酸，設產生的氣體體積與加入鹽酸的體積的關系如圖所示，則依據(jù)a與b的關系可以判斷溶液的組成并計算各組分的物質的量。 (1)若a＝0，溶質只有NaHCO3； (2)若a＝b－a即a＝b，溶質只有Na2CO3； (3)若a＞b－a即2a＞b，溶質為NaOH和Na2CO3(NaOH只消耗HCl，不產生氣體)； (4)若a＜b－a即2a＜b，溶質為Na2CO3和NaHCO3。