高一化学钠及其化合物.ppt

1 了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变 和创造分子。 2 了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。 3 了解钠及其重要化合物的主要性质和应用。 第一节 走进化学科学 钠及其化合物 化学发展史 基础自清 1 化学科学的特征就是 和 分子，它是一门创造性的科学；化学是 在 、 层次上研究物质的 、 、性质、变化、 和应用的 自然科学。 2 1 8 6 1 年英国科学家波义耳提出 的概念， 1 8 7 1 年，英国化学家拉瓦锡建 立 ， 1 8 0 3 年，英国化学家道尔顿提出了 ， 1 8 6 9 年，俄国科学家 发现了元素周期律。 认识分子 制造 原子 分子 组成 结构 制备 化学元素 燃烧现象的氧化学说 原子学说 门捷列夫 思考体验 1 化学变化中的最小微粒和保持物质化学性质的最小微粒分别是什么？ 提示： 化学变化中的最小微粒是原子，保持物质化学性质的最小微粒是分子。 2 判断下列说法是否正确。 (2 0 1 0 山东理综 T 9 B) 通过化学变化可以实现 16 O 与 18 O 间的转化。 ( ) (2 0 1 0 江苏 T 1 D) 垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用。 ( ) (2 0 1 0 济南 3 月 T 3 A) 化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质，化学 可以识别、改变和创造分子。 ( ) 答案： 基础自清 1 钠的物理性质 钠是一种 色金属，质软，可用小刀切割，密度比水 ，比煤油 ，所以钠 通常保存在 中。 2 钠的化学性质 (1 ) 与非金属单质的反应 Na 与 O 2 在点燃的条件下发生反应的化学方程式为： 。 Na 在常温下露置于空气中的化学方程式为： 。 Na 与 S 的反应为： 。 钠的性质和用途 小 大 煤油 银白 (2 ) 与水的反应 离子方程式为： 。 实验现象 a “ 浮 ” ：将钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度比水 。 b “ 熔 ” ：钠熔化成小球，说明钠的熔点 ，且该反应是 反应。 c “ 游 ” ：钠球在水面上四处游动，并伴有嘶嘶声，说明 。 d “ 红 ” ：反应后的溶液能使酚酞变红，说明反应生成了 。 (3 ) 与盐溶液反应 ( 实质 ) ： Na 先与 H 2 O 发生反应，生成 Na O H 和 H 2 ， Na O H 跟盐 符合发生复分解反应的条件则生成难溶性碱，不能置换出盐中的金属元素。 3 钠的用途 (1 ) 制 ，用于原子反应堆里的导热剂。 (2 ) 作 剂来制取稀有金属。 (3 ) 制作高压钠灯。 小 低 放热 有气体生成 碱 钠钾合金 还原 思考体验 3 金属钠长期露置在空气中会发生怎样的变化？并写出有关的方程式。 提示 ： 4 判断下列说法是否正确。 (2 0 0 7 江苏高考 T 7 D) 钠的质地软，可以用小刀切割。 ( ) (2 0 0 9 重庆高考 T 9 D) Na 的金属活动性比 Mg 强，故可用 Na 与 M g Cl 2 溶液反 应制 Mg 。 ( ) (2 0 0 8 重庆高考 T 10 B) Na 与水反应、红热的 Fe 与水蒸气反应均能 生成碱。 ( ) (2 0 1 1 福建质检 ) 2 .3 g 金属钠与足量水反应时，失去的电子数是 0 . 1 N A 。 ( ) 答案： 化学式 Na 2 O Na 2 O 2 电子式 生成条件 常温 加热 ( 或点燃 ) 颜色、状态 色固体 色固体 氧元素化合价 与 H 2 O 反应的化 学方程式 钠的氧化物 基础自清 氧化钠和过氧化钠的比较 2 1 白 淡黄 与 CO2反应的 化学方程式 用 途 呼吸面具和潜水艇里氧 气的来源 思考体验 5 Na 2 O 2 是碱性氧化物吗？ 提示 ： Na 2 O 2 不是碱性氧化物， Na 2 O 2 与酸反应除生成盐和水外还生成 O 2 。 6 判断下列说法是否正确。 过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂。 ( ) 过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂。 ( ) 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。 ( ) 7 8 g Na 2 O 2 中含阴离子个数是 2 N A 。 ( ) 答案： 化学来源于生活，服务于 生活，化学与科学、技术、社会、环保、健康等有密切的联 系。 (1 ) 化学与能源：常见能源有化石燃料 ( 煤、石油、天然气 ) 、新能源 ( 太阳能、氢能、地 热能、生物质能等 ) 。 (2 ) 化学与环保：温室效应 (CO 2 ) 、光化学烟雾 ( 氮氧化物与烃类物质 ) 、酸雨 ( S O 2 ) 、赤 潮 ( 化肥、含磷洗涤剂的排放 ) 、白色污染 ( 塑料 ) 等的产生与防治都与化学有关。 (3 ) 化学与健康：毒奶粉 ( 三聚氰胺 ) 、齐二药事件 ( 二甘醇 ) 、洪水过后饮用水净化 ( 漂白 粉、明矾 ) 、富脂食品防氧化 ( 硫酸亚铁 ) 等。 化学与社会生产、生活的关系 (2 0 1 0 重庆， 6) 减缓温室气体排放是 2 0 0 9 年哥本 哈根气候变化会议的议 题。下列反应不产生温室气体的是 ( ) A 用纯碱制玻璃 B 用煤炭作燃料 C 用铁矿石炼铁 D 用氨制碳酸铵 解析： 本题考查环保基础知识，旨在通过本题指导学生理解环保理念和常见的温室气 体产生的原由。二氧化碳是温室气体。制玻璃时，碳酸钠与二氧化硅高温反应生成二 氧化碳；煤燃烧、用铁矿石炼铁时都有二氧化碳生成；用氨制备碳酸铵则以二氧化碳 为原料，不产生二氧化碳。 答案： D ( 中档题 )(2 0 1 0 四川， 6) 节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列 措施不能减少二氧化碳排放的是 ( ) A 利用太阳能制氢 B 关停小火电企业 C 举行 “ 地球一小时 ” 熄灯活动 D 推广使用煤液化技术 解析： 本题考查的知识点是化学与生产、二氧化碳与环境。意在考查考生对社会、环 境的关注程度；煤液化后燃烧仍然会产生二氧化碳，所以选 D 。 答案： D 1 钠与酸的反应 钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟 H 反应，过量的钠再与 水反应，而不能认为是钠先跟水反应，生成的 Na O H 再跟酸中和。 由于酸中的 H 的浓度比水中的大的多，所以 Na 与酸的反应比与水的反应剧烈得 多。 钠投入酸中 ( 盐酸 ) ： 2 Na 2H = = = 2 Na H 2 。 2 钠跟碱溶液的反应实质是钠跟水的反应 Na 与 H 2 O 反应的化学方程式为 2 Na 2H 2 O = 2 Na O H H 2 。 钠的性质 3 钠跟盐溶液的反应 (1 )N a Cl 溶液，实质是与水反应。 (2 )C u S O 4 溶液：钠先与水反应，生成的 Na O H 再跟 Cu S O 4 反应。上述反应的化 学方程式为： 2 Na 2H 2 O = 2 Na O H H 2 ， 2 Na O H Cu S O 4 = C u (O H ) 2 Na 2 SO 4 。 (3 ) 钠通常不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼 的金属，如 4 Na T iCl 4 ( 熔融 ) = = = 4 Na Cl Ti 。 ( 2 0 1 0 安徽高三一轮名校联考 ) 钠与硫酸亚铁溶液反应很难完整地观察 到反应全过程的有关现象。有人用如图所示的装置进行实验改进：先向试管内新制备 的硫酸亚铁溶液的液面上覆盖一层汽油，然后将试管放入盛有热水的烧杯中，待试管 中汽油层消失后，往试管中投入一小粒金属钠，并迅速塞上带有导管的单孔橡胶塞。 (1 ) 实验中汽油的作用是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 (2 ) 加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有 _ _ _ _ _ _ 沉淀生成。 (3 ) 如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是 _ _ _ _ _ _ _ 。 (4 ) 写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 要点直击： 解答本题关键应抓住以下两点： ( 1 ) 钠与盐溶液反应特点； ( 2 )Fe(O H ) 2 沉淀 极易被氧化成 Fe(O H ) 3 。 解析： (1 ) 由于 Fe(O H ) 2 极易被氧化，要完整地观察到钠与硫酸亚铁溶液反应的有关现 象，务必要将反应体系中的空气排净。汽油具有挥发性且不溶于水，它的作用是受热 时变为蒸气，可以将试管内的空气排净。 (2 ) 金属钠投入硫酸亚铁溶液中，首先与溶液中的水反应生成 Na O H 和 H 2 ，然后生成 的 Na O H 再与硫酸亚铁反应产生白色沉淀 Fe(O H ) 2 。 (3 ) 由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量，使生成的 H 2 、汽油和试管里的空气混合， 易燃烧发生爆炸。 (4 )Na 与 FeSO 4 反应的化学方程式为： 2 Na FeSO 4 2H 2 O = Fe( O H ) 2 Na 2 SO 4 H 2 ，离子方程式为： 2 Na Fe 2 2H 2 O = Fe(O H ) 2 2 Na H 2 答案： (1 ) 受热时气化，其蒸气将反应体系中的空气排净，起保护生成的 Fe (O H ) 2 不被 氧化为 Fe (O H ) 3 的作用 (2 ) 白色 (3 ) 钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的 H 2 、汽油和试管里的空气混合，易 燃烧发生爆炸 (4 )2 Na Fe 2 2H 2 O = Fe ( O H ) 2 2 Na H 2 (2 0 0 9 潍坊月考 ) 有关钠的叙述正确的是 ( ) A 2 . 3 g 钠与 9 7 . 7 g 水反应后溶液中溶质的质量分数大于 4% B 钠跟 Cu S O 4 溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是因为析出了金属铜 C 钠在化学反应中常常失去电子被氧化，作氧化剂，故 Na 具有强氧化性 D 钠、钾是低熔点的轻金属，所以钠、钾合金在常温时柔软似蜡 解析： 根据反应方程式： 2 . 3 g 钠与水反应生成 4 . 0 g Na O H ，放出 0 . 1 g H 2 ，溶液的质 量为 9 9 . 9 g ，所以 Na O H 的质量分数 4 % ， A 正确； B 中暗斑是因为反应时剧烈放热 致使表面部分 Cu (O H ) 2 分解为 Cu O ( 黑色 ) ，而非 Cu ，故 B 错； Na 只具有弱氧化性， 故 C 错； D 中钠钾合金常温下为液态。 答案： A 1 Na 2 O 2 的强氧化性、漂白性 (1 )N a 2 O 2 投入氢硫酸中，可将 H 2 S 氧化成 S ，溶液变浑浊。 (2 )N a 2 O 2 投入 Na 2 SO 3 溶液中，可将 SO 2 3 氧化成 SO 2 4 。 (3 )N a 2 O 2 投入 Fe Cl 2 溶液中，可将 Fe 2 氧化成 Fe 3 。 (4 )N a 2 O 2 投入品红溶液中，可使品红溶液退色，说明 Na 2 O 2 有漂白性。 (5 )N a 2 O 2 投入滴有酚酞的水中，水溶液先变红而后变化至无色，体现出 Na 2 O 2 的 强氧化性。 钠的氧化物 2 与 Na 2 O 2 有关的计算 (1 ) 固体质量差量的计算 在这两个反应中，对 Na 2 O 2 固体而言，反应 中过氧化钠增重的质量实际相当于 水中 H 的质量，其结果可看做： 在反应 中，过氧化钠增重的质量实际上相当于与 CO 2 等物质的量的 CO 的质量， 其结果可看做： 终态法的思想在过氧化钠计算中的应用。例如： Na 2 O 2 H 2 = 2 Na O H 、 Na 2 O 2 CO = Na 2 CO 3 、 2 Na 2 O 2 CO H 2 = Na 2 CO 3 2 Na O H ( 实际上述反应均不能发生 ) 。 a g 通式符合 (C O ) m (H 2 ) n ( m 0 ,1 ,2 ， ， n 0 ,1 , 2 ， ) 的物质在氧气中燃烧，将其产 物通过足量的 Na 2 O 2 固体，反应完毕，固体增重 a g 。 (2 ) 气体体积差量的计算 由此可见，若 CO 2 和水蒸气的混合气体 ( 或单一气体 ) 通过足量 Na 2 O 2 ，气体体积的减 少量是原气体体积的 1 2 ，即为生成氧气的量。 有 A 、 B 两种常见化合物组成混合物，其焰色反应均为黄色，其相互转化 关系如图 ( 其他物质均略去 ) 。 根据以上关系，回答下列问题： (1 ) 写出 A 、 B 、 C 、 D 的化学式： A_ _ _ _ 、 B _ _ _ _ 、 C _ _ _ _ _ 、 D _ _ _ 。 (2 ) 写出混合物中加水反应的化学方程式： _ _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 (3 ) 加热后，若只得到一种固体化合物，则 A 与 B 的物质的量之比的最大值为 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 填数字 ) 解析： A 、 B 均为钠的化合物，加热、加水、加酸均能产生气体，加热产生气体 C ， 猜测可能含有碳酸氢钠，加 H 2 SO 4 产生气体 C 、 D ，猜测有 Na 2 O 2 ， C 为 O 2 ， D 为 CO 2 ，加水后通入 CO 2 生成 B ，可推测 B 为 Na H CO 3 ， A 为 Na 2 O 2 。加热 Na H CO 3 分解产生的 CO 2 、 H 2 O (g ) 都能与 Na 2 O 2 反应，但可认为 CO 2 优先反应： 2 Na H CO 3 = Na 2 CO 3 H 2 O CO 2 2 CO 2 2 Na 2 O 2 = 2 Na 2 CO 3 O 2 要只生成 Na 2 CO 3 ， n Na 2 O 2 n Na H CO 3 1 2 。 答案 ： ( 1 )Na 2 O 2 Na H CO 3 O 2 CO 2 (2 )2 Na 2 O 2 2H 2 O = 4 Na O H O 2 Na O H Na H CO 3 = Na 2 CO 3 H 2 O (3 ) 1 2 无机推断题常见思维过程如下： 审题 挖掘信息 联系学过知识 寻找突破口 推理判断 得出结构 正向求证。 附：通常作为推断题突破口的有色物质： (1 ) 淡黄色： A g B r 、 S 、 Na 2 O 2 (2 ) 黑色： Cu O 、 FeS 、 Cu 2 S 、 Cu S 、 C 、 FeO 、 Fe 3 O 4 、 M n O 2 (3 ) 红褐色： Fe(O H ) 3 (4 ) 蓝色： Cu (O H ) 2 、含 Cu 2 的盐溶液 (5 ) 黄绿色： Cl 2 (6 ) 红棕色： NO 2 (7 ) 浅绿色：含 Fe 2 的盐溶液 (8 ) 棕黄色：含 Fe 3 的盐溶液 ( 低档题 ) 下列叙述中正确的是 ( ) A Na 2 O 与 Na 2 O 2 都能与水反应生成碱，所以它们都是碱性氧化物 B Na 2 O 可以继续被 氧化成 Na 2 O 2 ，所以 Na 2 O 2 比 Na 2 O 稳定 C Na 2 O 与 Na 2 O 2 均具有强氧化性 D Na 2 O 与 Na 2 O 2 都能与二氧化碳反应生成盐和氧气 解析： 本题是 Na 2 O 2 和 Na 2 O 性质的辨析比较。 Na 2 O 是碱性氧化物，与水反应只生 成碱，与二氧化碳反应只生成盐，氧化性极弱，可被氧化成 Na 2 O 2 ；而 Na 2 O 2 是有强 氧化性的过氧化物，与水、二氧化碳反应都产生氧气。 答案： B 考向见证 考情 分析 注意钠及其化合物的实验探究题，另外 NaCl、 Na2O2在日常生活中的应用也是今后高考联系实 际命题的好素材。 1 (2 0 0 8 全国卷 ， 6) 在溶液中加入足量 Na 2 O 2 后仍能大量共存的离子组是 ( ) A NH 4 、 Ba 2 、 Cl 、 NO 3 B K 、 Al (O H ) 4 、 Cl 、 SO 2 4 C Ca 2 、 Mg 2 、 NO 3 、 H CO 3 D Na 、 Cl 、 CO 2 3 、 SO 2 3 解析： 过氧化钠有强氧化性，溶于水生成氢氧化钠和氧气。 A 项中， NH 4 OH = NH 3 H 2 O ； B 项中的离子之间不发生反应，与过氧化钠也不反应，故可以大量 共存； C 项中， H CO 3 OH = CO 2 3 H 2 O ， Ca 2 CO 2 3 = = C a C O 3 ， Mg 2 2 O H = Mg (O H ) 2 ； D 中的 SO 2 3 具有较强的还原性，过氧化钠会将其氧化成 SO 2 4 。 答案： B 2 ( 2 0 1 0 安徽理综， 1 3 ) 将 0 . 0 1 m o l 下列物质分别加入 1 0 0 m L 蒸馏水中，恢复至室温， 所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是 ( 溶液体积变化忽略不计 ) ( ) Na 2 O 2 Na 2 O Na 2 CO 3 Na Cl A B C D 解析： 本题考查了溶液中离子浓度大小的比较。 溶于水，溶质都是 Na O H ， 且物质的量都为 0 . 0 2 m o l，故 c (O H ) 相等，则 ； 中 CO 2 3 水解，溶液中 出现了 OH 、 H CO 3 ，则溶液中阴离子浓度稍大于 ；故 C 正确。 答案： C 3 ( 2 0 0 9 宁夏、辽宁高考， 2 7 ) 下图表示有关物质 ( 均由短周期元素形成 ) 之间的转化关 系，其中 A 为常见的金属单质， B 为非金属单质 ( 一般是黑色粉末 ) ， C 是常见的 无色无味液体， D 是淡黄色的固体化合物。 ( 反应条件图中已省略。 ) (1 )A 、 B 、 C 、 D 代表的物质分别为 _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ ( 填化学式 ) ； (2 ) 反应 中的 C 、 D 均过量，该反应的化学方程式是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； (3 ) 反应 中，若 B 与 F 物质的量之比为 4 3 ， G 、 H 分别是 _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ _ _ ( 填化 学式 ) ； (4 ) 反应 产物中 K 的化学式为 _ _ _ _ _ ； (5 ) 反应 的离子方程式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 解析： 本题框图复杂，纵横交错，难度较大，但是若找到 Na 2 O 2 这个突破口，本题也 就迎刃而解了。 “ D 是淡黄色的固体化合物 ” 是本题的突破口，根据中学化学知识基 本锁定 D 为 Na 2 O 2 ，能与水和 CO 2 反应，题目另一信息 “ C 是常见的无色无味液体 ” ， 说明 C 是水，则 G 为 CO 2 ，再依据 K 能溶于水，说明 K 为 Na 2 CO 3 ， F 为 O 2 ；题给 信息黑色单质 B 与氧气 (F) 反应得到 G (C O 2 ) ，说明 B 为 C( 碳 ) ；依据 F (O 2 ) 与 E 反应 生成 C( 水 ) ，可知 E 为氢气，再根据金属 A 与碱性溶液反应产生 H 2 ，可得到 A 为 Al 。 答案 ： ( 1 )A l C H 2 O Na 2 O 2 (2 )2 H 2 O 2 Na 2 O 2 = 4 Na O H O 2 ， 2 Al 2 Na O H 6H 2 O = 2 Na A l(O H ) 4 3H 2 (3 )C O 2 CO ( 4 )N a 2 CO 3 (5 )A l(O H ) 4 CO 2 = Al(O H ) 3 H CO 3 单击此处进入 考能检测 单击此处进入 限时规范训练