江苏省镇江市实验高中2015届高考一轮复习 专题四 钠和钠的化合物

【考点阐述】

钠是典型的活泼金属,其化合物Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3分别作为过氧化物、强碱、强碱、弱酸盐、酸式盐的代表,在无机化学中都有着非常重要的地位,因而成为命题的重点物质,所以一定要熟练掌握它们的性质及相互转化。其考查的主要内容有:(1)钠、钾与水、盐溶液反应的现象及产物;(2) Na2O2与水、CO2发生反应,其中反应时得失电子的数目、气体的体积变化经常作为计算题的内容,也可作为无机推断题解的某一环节;(3)NaOH作为强碱,与很多物质发生复分解反应,这些内容广泛出现在离子方程式、物质的鉴别、提纯、离子共存中;(4) Na2CO3、NaHCO3性质的异同、互相转化、互相提纯,以及由它们组成的混合物的有关计算;(5)焰色反应及其操作方法;(6)同族元素性质的推断。近几年的高考命题主要侧重于三方面:一是钠及其化合物的性质推断;二是碱金属元素性质的比较;三是有关钠及其化合物的计算(主要出现在选择题)。 【考查要点】

1、钠的物理性质（B）

2、钠的化学性质（跟氧气、水反应）（C）

3、钠的化合物（如过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠）（B） 4、碱金属元素原子结构、性质的比较(B) 5、焰色反应(B)

专题四 钠和钠的化合物(第一课时) 一、钠 【复习目标】

1、了解钠的物理性质； 2、掌握钠的化学性质； 3、了解钠的用途。 【复习重点】

1、钠的化学性质； 2、有关计算方法。 【复习过程】

[课件]钠的物理性质实验录像 【基础回顾】 1、钠的物理性质

色____、态____、硬度____、密度_____、熔沸点_____、导电传热性______。 [课件]钠的化学性质实验录像

[思考1]取一小块金属钠,去掉表面的煤油,切开放置于空气中,可观察到的现象是:银白色逐渐变暗;固体又变白且表面有液滴;液滴消失后变成白色晶体又变成白色粉末。写出产生上述现象的有关反应方程式。

解析:金属钠在空气中长期放置将转化为Na2CO3。合理的解释是：

钠 变暗 变白且表面有液滴 白色晶体 白色粉末

氧化 风化 吸水化合 吸CO2

并潮解 并结晶

4Na+O2=2Na2O

Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O Na2CO3·10H2O= Na2CO3+ 10H2O

2、钠的化学性质 Na—e-=Na+(结构决定性质) (1)与非金属反应

①钠与单质硫反应的现象:______________方程式___________________________________。 ②钠与氧气反应:常温下生成_________,燃烧时生成_____________________。

方程式分别为:____________________________,____________________________________。 [思考2]在烧杯中加水和煤油各50mL,将一小粒金属钠投入烧杯中,观察到的现象可能是( )

A.钠在水层中反应并四处游动

B.钠在煤油与水的界面处反应并可能作上、下跳动 C.钠在煤油的液面上并四处游动 D.钠停留在煤油层中不发生反应

(2)钠与水、盐酸、乙醇的反应

2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑ (剧烈)

2Na+2HCl=2NaCl+H2 ↑（比与水反应剧烈) 2Na+2C2H5OH=2C2H5ONa+H2 ↑ (平稳)

[思考3]将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的烧杯中,产生什么现象?写出反应的化学方程式和离子方程式。

解析:现象:浮、熔、游、产生蓝色沉淀。 P19[范例1]

3、钠在自然界的存在形态和保存

存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。食盐（NaCl）、纯碱（Na2CO3·10H2O） 保存：隔绝空气和水，加煤油密封。

4、用途

(1)制Na2O2 （和氧气反应） (2)制Na-K合金，做原子反应堆导热剂 （钠的导热性）

(3)高压钠灯 （黄光射程远，透雾力强） (4)冶炼金属 （钠具有还原性） 5、制取――电解熔融的NaCl______________________________________________________

【方法探究】

1、两种金属组成的混合物3克投入足量盐酸中,收集到0.1克氢气,不可能构成此混合物的是下列物质中的 ( ) A.Li和Na B.Zn和Ca C.Na和Cu D.K和Na

2、在天平两边各放一个质量相同的烧杯,向左盘杯中加入100克水,向右盘杯中加入100克20%的硫酸,调节天平平衡。然后分别投入2.3克钠(左盘)和2.4克镁(右盘),金属全部反应完后,天平 ( )

A.左边高 B.右边高 C.仍然平衡 D.无法判断

3、将4.6克金属钠投入到95.6克水中,求所得溶液中溶质的质量分数。

【作业布置】

专题四 钠和钠的化合物(第二课时) 二、钠的氧化物

【复习目标】

1、掌握氧化钠和过氧化钠的结构，了解它们的物理性质； 2、掌握氧化钠和过氧化钠的化学性质； 3、掌握氢氧化钠的性质。 【复习重点】

1、过氧化钠的性质； 2、过氧化钠的相关计算。 【复习过程】 [思考]

1、呼吸面具中常用Na2O2来做供氧剂，说明理由。 2、Na2O2应怎样保存? 【基础回顾】

氧化钠和过氧化钠的性质比较 色、态 化学式 电子式 阴阳离子个数比 类别 氧元素化合价 与水反应式 与CO2反应式 强氧化性 过氧化钠 氧化钠 【方法探究】

1、有关过氧化钠与水反应的叙述正确的是 ( ) A. Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂 B. Na2O2既作氧化剂,又作还原剂 C. 氧化剂与还原剂的质量比是1:1

D. 在2Na2O2＋2H2O = ４NaOH＋O2↑反应中,转移的电子数是4e-

解析：解析: 2Na2O2＋2H2O = ４NaOH＋O2↑的反应中, Na2O2中的O为-1价,其中有一部分升高到零价,另一部分降低为-2价,H2O在反应中没有价态的变化。一个Na2O2的特定组合在

反应中转移的电子数为e-。

2、长途运输鱼苗时,应使水体溶解的氧气充足,并清除过多的二氧化碳,防止细菌滋生,可加一些药剂。已知Na2O2、HClO、CaO2和氯水均能供氧,但Na2O2释氧太快。则选用的最佳试剂是 ( )

A.Na2O2 B. HClO C. CaO2 D. 氯水

3、某H2和CO的混合气体，其密度为相同条件下O2的0.5倍，将3.2g这种混合气体通入一盛有足量Na2O2的密闭容器中，再通入过量的O2，通过电火花点燃，最后容器中固体质量增加了 ( ) A.3.2g B. 4.4g C. 5.6g D.6.4g

解析:此题以常规方法解题过程麻烦且条件不足,可利用“方程式叠加法”,快捷方便。 题目中整个过程发生四个反应:

①2H2 + O2 2H2O ②2Na2O2＋2H2O == ４NaOH＋O2↑ ③2CO + O2 2CO2 ④2Na2O2＋2CO2 == 2Na2CO3＋O2

反应①中生成物H2O在反应②中被消耗,可将其看作中间产物,据此将①②叠加得:2H2+2Na2O2===４NaOH ;同理反应③中CO2可看作中间产物,将③④叠加得:2CO + 2Na2O2===２Na2CO3。由叠加方程式不难看出,H2和CO全部被吸收,固体增加的质量为H2和CO质量之和,所以答案为A。

[延伸·拓展]Ⅰ、某些有机物亦可运用该规律进行分析，如HCHO、CH3COO4等，条件是必须满足(CO)xHy的通式；Ⅱ、某些有机物与O2的混合气体充分反应后通过足量的过氧化钠可以全部被吸收，其组成亦需满足该条件，如2CH4+O2或C2H4+O2等。

【基础回顾】 二、氢氧化钠

1、俗名:___________________________________电子式______________

2、物理性质:___色、____态、____溶于水且______、有强_____性、易_____(可作干燥剂)。 3、化学性质

(1)强碱性:与羧酸、酚等酸性有机物反应;

(2)提供碱性环境,使某些有机物发生反应,如卤代烃水解、消去反应,酯类水解,油脂皂化等。 反应物 酸(H+) 酸酐 CO2 SiO2 酸式盐(HCO3-) 铵盐(NH4+) 两性氧化物 两性氢氧化物 非金属 Cl2 有机物 C6H5OH 反应式 CH3COOC2H5 C2H5Br 3、制法:电解饱和食盐水法,反应方程式____________________________________________。 [巩固练习]

1、(96上海)下列能用于扑灭金属钠着火的是 ( ) A.干冰灭火剂 B.黄沙 C.干粉(含NaHCO3)灭火剂 D.泡沫灭火剂 2、向紫色石蕊试液中加入过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是 ( ) A.溶液仍为紫色 B.最后溶液变蓝色 C.最后溶液褪色 D.有气泡产生

解析:因为2Na2O2＋2H2O = ４NaOH＋O2↑,所以首先观察到的现象是:产生气泡且溶液变蓝色;但因为Na２O２有强氧化性即漂白性,所以,一段时间后,溶液的蓝色会褪去,最后得到无色溶液。

3、(94全国)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体,6摩尔/升盐酸和蒸馏水)。请填写下列空白:

(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式

(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号) 。

(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略) 。

4、将16.8LCO2气体(标况)通入1.00L、1.00mol/L的NaOH溶液中,试确定产物的组成及物质的量并写出写出的离子方程式。

5、在一定条件下，使将26克H2和O2的混合气体充分反应。所得产物在适当温度下跟足量的Na2O2反应，使固体的质量增加2克。求原混合气体中H2和O2的质量。

6、(93全国) 将70克过氧化钠和氧化钠的混和物跟98克水充分反应后,所得氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为50%.试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原

混和物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克.

专题四 钠和钠的化合物(第三课时) 三、碳酸钠和碳酸氢钠的性质 【复习目标】

1、掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质和用途； 2、了解氯化钠的性质和用途。 【复习重点】

1、碳酸钠和碳酸氢钠的区别和联系； 2、相关计算。 【复习过程】 [思考]

(1)当Na2CO3固体中混有少量NaHCO3,除去的方法是___________;

(2)当NaHCO3溶液中混有Na2CO3,除去的方法是__________________________________; (3)NaOH溶液里混有杂质Na2CO３,可以加适量的_________________;

(4) NaCl溶液里混有杂质Na2CO3,可以加适量的_____________________。 解析：解答除杂题时应充分考虑除杂的三原则通过:不增(不增加新的杂质)、不减(不减少被除杂物质)、易分(反应后的产物要容易分离,最好是生成沉淀或气体)。

【基础回顾】 名称 ①化学式 ②俗名 ③色态 ④溶解性 ⑤与酸反应的现象及离子方程式 碳酸钠 碳酸氢钠 ⑥与BaCl2反应的 现象及离子方程式 ⑦热稳定性 ⑧相互转化 【方法探究】

1、将碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸溶液和将盐酸溶液逐滴滴入碳酸钠溶液现象是否相同?为什

么?

2、在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体,有何现象现象发生?

3、把agNaHCO3加热分解,当固体质量变为bg时,求： (1)尚末分解的NaHCO3有_________g; (2)生成Na2CO3的质量___________g;

(3)当bg为__________g时, NaHCO3已全部分解。

四、氯化钠 【基础回顾】

是____色固体,____溶于水,属于______晶体,电子式为__________。

氯化钠是重要的工业原料，可用于制取金属钠和氢氧化钠，反应的化学方程式分别为： __________________________________、__________________________________________。 侯氏制碱法――工业制碱原理

基本反应是往被氨饱和了的食盐水中通入过量的CO2,有NaHCO3析出，其反应的化学方程式为__________________________________________________________。由于碳酸氢钠的 ________较小,从溶液中析出。然后过滤出碳酸氢钠进行煅烧，即可制得纯碱，反应的化学方程式为_________________________________________。

【迁移·体验】

1-3-1 为了确定小苏打中是否含有纯碱,下列实验操作及判断正确的是 ( ) A.将固体加热,观察是否有水生成 B.滴加盐酸,观察是否放出气体

C.将固体溶于蒸馏水中配成溶液,滴加少量BaCl2溶液,观察是否有有白色沉淀生成 D.将固体溶于蒸馏水中配成溶液,滴加石灰水,观察是否有有白色沉淀生成

1-3-2 某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X放出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(相同条件下测定)但还有剩余气体。若将原混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是 ( ) A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3 B.粉末中一定不含有Na2CO3、NaCl C.粉末中一定不含有Na2O、NaCl

D.无法肯定粉末中是否含有Na2CO3和NaCl

1-3-3 向澄清石灰水中不断通入二氧化碳直至过量，溶液先变浑浊，再变澄清，有关的离子方程式为________________________________________________________________。 若向饱和Na2CO3溶液中不断通入二氧化碳，将有晶体析出，该晶体是___________，反应的化学方程式为_________________________________________________，析出晶体的原因是______________________________________________________________________。

【作业布置】

专题四 钠和钠的化合物 (第四课时) 【复习目标】

1、了解与钠的化合物有关的一些计算类型和技巧； 2、掌握图、表分析的方法，并用以解决实际问题。 【复习重点】 图、表分析的方法 【复习过程】

[例题1]如图表示的是往碳酸钠溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程。

(1)写出a点以前发生反应的离子方程式__________________________________________; (2)写出a点到b点发生反应的离子方程式________________________________________; (3)若某碳酸钠溶液中含mmolNa2CO3,向其中滴入一定的稀盐酸,恰好使溶液中的Cl-和HCO3-的物质的量之比为2:1,则滴入的盐酸的物质的量等于__________mol(用m表示)。 解析：

[例题2]实验室有甲、乙两瓶失去标签的无色溶液，其中一瓶是盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液。为确定甲、乙两瓶溶液的成分及其物质的量浓度，现操作如下：

①量取25.00mL甲溶液,向其中缓慢滴乙溶液15.00mL,共收集到CO2气体224mL。 ②另取15.00ml乙溶液,向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL,共收集到CO2气体112ml。 上述气体体积均已换算为标准状况,则根据上述操作及实验数据填空：

(1)写出上述过程中涉及反应的离子方程式 ；

(2)甲是_____,甲、乙溶液的物质的量浓度分别为多少？(CO2在溶液中的少量溶解忽略不

计) 解析:

(3)将nmol的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合产生的气体体积为VmL(标准状况)，求V的取值范围？ 解析:

[例题3]将一定量的CO2气体通入500mL某烧碱溶液，充分反应后，将溶液在低温下蒸发，得到不含结晶水的白色固体A。取三份质量不同的固体分别与50mL相同浓度的盐酸反应，得到气体的体积(标况下)与固体A的质量关系如表所示： 实验组别 稀盐酸的体积V(mL) 固体A的质量m(g) 气体的体积V(mL) 甲 50.0 3.80 6 乙 50.0 6.20 1344 丙 50.0 7.20 1344 试计算:

(1)表中_____组数据表明加入的50mL盐酸有剩余,理由是____________________________ _____________________________________________________________________________; (2)通过计算,讨论固体A是什么物质,并求出A中各成分的质量分数为多少?

【强化训练】

1、常温下向下列溶液中通入足量CO2,溶液中有明显变化的是 ( ) A.饱和Na2CO3溶液B.NaOH溶液 C.饱和NaHCO3溶液D.CaCl2溶液

2、用1L 1.0 moL-1NaOH溶液吸收0.8 moLCO2，所得溶液中的CO32-和HCO3- 的浓度之比 约是 ( ) A.1：3 B.1：2 C.2：3 D.3：2

3、(96上海)某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或二种.现将13.8克样品加入足量水,样品全部溶解.再加入过量的CaCl2 溶液，得到9克沉淀，对样品所含杂质的正确判断是 ( ) A.肯定有KNO3 B.肯定有KNO3,可能还含有Na2CO3 C.肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3 D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2 4、(98上海)在10mL0.01mol/L的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为 ( ) A. 1.34mL B .2.240mL C .0.672mL D .0mL

5、碱金属能形成离子型氢化物,如氢化钠NaH，其中H-离子具有较强的还原性。

(1)常用NaH在高温下将TiCl4还原成Ti,反应的化学方程式_____________________________

(2)NaH能和水剧烈反应生成对应的碱和氢气，反应的化学方程式是____________________,并在化学方程式上标明电子转移方向和数目,反应中氧化产物和还原产物的质量比为_____。 6、除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)请将相应的化学方程式填在横线上

NaHCO3溶液(Na2CO3)_______________________________________________________ Na2CO3固体(NaHCO3)_______________________________________________________ NaCl溶液(NaHCO3)_________________________________________________________

7、把CO2通入含有NaOH0.80g的溶液中,将所得溶液在减压条件下蒸干后,得1.37g。则(1)所得固体产物是什么?(2)所得产物的质量是多少?

8、*(00上海-33)某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取样品

四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表: 盐酸的体积(mL) 样品(g) Ⅰ 30 3.32 Ⅱ 30 4.15 840 Ⅲ 30 5.81 6 Ⅳ 30 7.47 672 二氧化碳的体积(mL) 672 (1)由第Ⅰ组数据中CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49克样品进行同样的实验时,产生CO2_____mL。

(2)另取3.32克天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时Na2CO3不分解),产生CO2112mL(标准状况)和水0.45克,计算并确定该天然碱的化学式。

(3)已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行:Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl ; NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 ,由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCl(aq)的浓度为_________mol/L。