高考化学一轮总复习第四单元第1讲钠及其化合物课件

第四单元(dnyun)金属及其化合物第1节钠及其化合物第一页，共59页。1掌握金属钠及其重要化合物的主要性质。2了解(lioji)钠及其化合物的应用。3了解碱金属的主要物理性质和化学性质(huxu xngzh)及其应用。第二页，共59页。回归(hugu)教材 一、钠三A化合态氯化钠1在元素周期表的位置。钠元素位于周期表第_周期_族。自然界中钠只能(zh nn)以_的形式存在，主要为_。2物理性质(wl xngzh)。软银白金属光泽钠是一种质_、_色，有_的金属，具有_的导电、导热性，密度比水_，但比煤油_，熔点较_。良好小大低第三页，共59页。化学性质实验现象化学方程式钠在空气中缓慢氧化在空气中露置一会儿会逐渐变暗(久置表面还会形成溶液，再风干变成白色粉末)_钠在空气中加热或点燃钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，最后留下的固体呈淡黄色_3化学性质(huxu xngzh)。钠的化学性质(huxu xngzh)极活泼，具有强还原性，在反应中易失去一个电子，变为钠离子。(1)与氧气反应。4NaO2=2Na2O(白色(bis)固体)2NaO2=Na2O2点燃(din rn)(淡黄色固体)第四页，共59页。(2)与水反应(fnyng)(滴加酚酞)。化学(huxu)方程式：_；离子方程式：_。2Na2H2O=2NaOHH22Na2H2O=2Na2OHH2第五页，共59页。4保存(bocn)。钠很容易跟空气中的氧气和水起反应，因此在实验室中，通常将钠保存在_里，由于(Na)(煤油)，钠沉在煤油底部，将钠与氧气和水隔绝(gju)。金属钠不能保存在汽油或四氯化碳中。5用途(yngt)。钠、钾合金(液态)可用于_的导热剂；用作电光源，制作_。金属钠具有强的还原性，熔融状态下可煤油(或石蜡油)原子反应堆高压钠灯4NaClTi第六页，共59页。二、氧化钠与过氧化钠(u yn hu n)名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2颜色状态白色固体淡黄色固体与H2O反应_与CO2反应_生成条件_用途用于呼吸面罩，作供氧剂和漂白剂等Na2OH2O=2NaOHNa2OCO2=Na2CO3在常温(chngwn)时，钠与O2反应2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2燃烧或加热(ji r)时，钠与O2反应第七页，共59页。名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末白色粉末溶解性_溶液酸碱性_与酸反应实验现象有气泡产生离子方程式_热稳定性_三、碳酸钠与碳酸氢钠(tn sun qn n)都易溶，Na2CO3NaHCO3物质的量浓度(nngd)相同时，碱性：Na2CO3NaHCO3稳定(wndng)受热易分解第八页，共59页。(续表)名称碳酸钠碳酸氢钠与NaOH反应NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O用途在玻璃、肥皂、食品等工业中有着广泛的应用；热的纯碱溶液可除油污作为发酵粉(疏松剂)、可用于治疗胃酸过多、可用作灭火剂等相互转化_第九页，共59页。项目原子结构元素性质单质性质化合物性质相似性最外层均有_均为_金属元素，最高正价均为_价均有_，均有轻、软、易熔的特点氢氧化物都是_碱递变性核电荷数依次_，电子层数依次_，原子半径依次_失电子能力依次_，金属性依次_还原性依次_，熔沸点依次_，硬度依次_氢氧化物的碱性依次_四、碱金属与焰色反应(fnyng)1碱金属元素。1 个电子(dinz)活泼(hu po)1强还原性强增多增多增大增强增强增强降低减小增强第十页，共59页。金属(jnsh)单质化合物灼烧(zhu sho)特殊(tsh)颜色2.焰色反应。焰色反应是指某些_及其_在_时使火焰呈现_的反应。焰色反应是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物，不论灼烧 Na2CO3、NaCl、Na2SO4 还是钠的单质，均发出黄色火焰。K的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃观察，以防止 Na对其造成干扰。第十一页，共59页。自主测评 1(2014 年上海卷)下列试剂不会因为(yn wi)空气中的氧气而变质的是()。A过氧化钠(u yn hu n)C硫酸亚铁B氢硫酸D苯酚(bn fn)解析：过氧化钠和空气中的二氧化碳、水蒸气反应而变质，与氧气接触无影响；氢硫酸易被氧气氧化而变质(2H2S+O2=2S2H2O)；硫酸亚铁中的铁元素是2 价，易被氧气氧化生成3 价；苯酚易被氧气氧化而显粉红色。答案：A第十二页，共59页。2下列(xili)有关钠及其化合物说法错误的是()。A工业上通过电解熔融氯化钠制备金属钠和氯气B(2013 年江苏卷)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色(hungs)，该溶液一定是钠盐溶液C(2013 年福建卷)用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体D(2013 年安徽卷)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液.第十三页，共59页。解析：工业上通过电解(dinji)熔融的NaCl 制备金属钠和氯气，A项正确；火焰呈黄色也可以是钠的单质或其他钠的化合物，这里焰色反应火焰呈黄色仅证明含有钠元素，B项错误；碳酸氢钠受热易分解(产生CO2)，而碳酸钠受热无变化，C项正确；饱和纯碱溶液呈碱性，滴入酚酞试液显红色，饱和食盐水呈中性，滴入酚酞试液无明显现象，D项正确。答案(d n)：B第十四页，共59页。3(2015 年山东滕州检测)相同质量的钠在下列(xili)情况下产生氢气(qn q)最多的是()。A放在足量水中B放在足量盐酸中C放在足量 CuSO4 溶液中D用刺有小孔的铝，包好放入足量水底中解析：钠与水、盐酸、硫酸铜溶液反应时实质均是钠与氢离子反应(l z fn yn)产生氢气，产生的氢气体积相等。当用刺有小孔的铝，包好放入足量水底中，由于生成的氢氧化钠会继续与铝反应放出氢气，所以产生的氢气最多。答案：D第十五页，共59页。4(2015年湖南株洲检测)下列(xili)各项内容中，排列顺序正确的是()。固体的热稳定性：Na2CO3CaCO3NaHCO3；物质(wzh)的熔点：LiNaK；微粒半径：KS2F；单质的密度：NaKRb；氢化物的沸点：H2SeH2SH2O。ACBD第十六页，共59页。解析：离子(lz)的核外电子层数越多，离子(lz)半径越大。核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随原子序数的增大而减小，则微粒(wil)半径：S2KF，错误；单质的密度KNaRb，错误；水分子间存在氢键，因此氢化物的沸点：H2OH2SeH2S，错误。答案(d n)：C第十七页，共59页。5下列(xili)推断正确的是()。A1 mol Na2O2 与水反应，转移电子 1 molBNa2O、Na2O2 组成元素相同，与 CO2 反应的产物也相同C钠能与氧气和水反应，钠暴露在空气中最终的产物是NaOHD将酚酞试液加入 Na2O2 溶液中，得到红色溶液解析：Na2O、Na2O2 与CO2 反应都能生成Na2CO3，但是Na2O2 与CO2 反应还能产生(chnshng)O2，B 错误；钠暴露在空气中最终的产物是Na2CO3，C 错误；Na2O2 有漂白性，将酚酞试液加入Na2O2 溶液中，过量的Na2O2 会将溶液漂白，得不到红色溶液，D 错误。答案：A第十八页，共59页。考点(ko din)一钠【考点练透】1金属钠分别与下列溶液反应(fnyng)时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是()。ABaCl2 溶液(rngy)CCuSO4 溶液(rngy)BK2SO4 溶液DNH4NO3 溶液解析：因为是溶液中的反应，所以都有H2 产生，NH4NO3溶液还产生NH3，CuSO4 溶液还产生Cu(OH)2 沉淀。答案：C第十九页，共59页。选项实验现象结论A方形金属钠变成小球方形钠反应速率快B钠浮于水面水的密度大于钠C酚酞溶液变成红色有 NaOH 生成D钠球游动，有吱吱声有气体生成2将绿豆粒大小的方形金属钠投入(tur)足量且含酚酞的水中，解析：钠的熔点低，且钠与水反应放热，会使方形钠熔化(rnghu)成闪亮的液态小球，A 项错误。答案：A第二十页，共59页。3(2015 年黑龙江大庆模拟)观察是研究物质性质(xngzh)的一种基本方法。某同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现色固体，则下列说法(shuf)正确的是()。A发生氧化还原反应生成(shn chn)了过氧化钠B只发生物理变化C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D变白色主要是因为生成(shn chn)了氢氧化钠第二十一页，共59页。答案(d n)：D第二十二页，共59页。方法技巧(1)钠与酸溶液(rngy)的反应：钠与酸先反应，酸反应彻底(chd)后，再与水反应。(2)钠与盐溶液的反应：钠只与水反应，不发生钠与盐间的置换反应。钠与水反应生成的NaOH可能与盐之间进一步发生复分解反应。如钠投入到NaCl溶液中，只有氢气放出(fn ch)：2Na2H2O=2NaOHH2；钠投入到CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀：2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2；钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中，有H2和NH3逸出：2Na2H2O=2NaOHH2，NH4ClNaOH=NaClNH3H2O。注意金属钠在金属活动性顺序表中位于前面，能够置换比钠活动性弱的金属。如：4NaTiCl4(熔融)=Ti4NaCl。第二十三页，共59页。考点(ko din)二考向1氧化钠和过氧化钠(u yn hu n)过氧化钠(u yn hu n)的强氧化性例1在溶液(rngy)中加入足量的 Na2O2 后仍能大量共存的离子组是()。第二十四页，共59页。答案(d n)：B第二十五页，共59页。方法技巧(jqio)Na2O2 的强氧化性。(1)从元素化合价角度分析(fnx)Na2O2 的性质：既有氧化性又有还原性，但主要表现(bioxin)为氧化性。第二十六页，共59页。考向考向2Na2O2 与水、CO2 反应(fnyng)的四个重要关系例2下列(xili)关于 Na2O2 的叙述正确的是()。ANa2O2 中阴、阳离子的个数比为 11BNa2O2 分别与水及 CO2 反应产生相同量的 O2 时，需要水和 CO2 的质量相等CNa2O2 分别与水及 CO2 反应产生相同量的 O2 时，转移电子的物质的量相等DNa2O2 的漂白(pio bi)原理与 SO2 的漂白(pio bi)原理相同第二十七页，共59页。解析(ji x)：Na2O2 的阴、阳离子的个数比为12，A 项错误；生成相同量的 O2 时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B 项错误；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C 项正确；Na2O2 因具有强氧化性而有漂白性，SO2 易与有色物质化合生成无色不稳定的物质，原理不同，D 项错误。答案(d n)：C第二十八页，共59页。第二十九页，共59页。(3)反应(fnyng)先后顺序关系：Na2O2 与水蒸气、CO2 混合气体反应时，Na2O2 可视为首先与CO2 反应(fnyng)生成Na2CO3，CO2 反应(fnyng)完全后，剩余的Na2O2 再与水蒸气反应(fnyng)生成 NaOH。第三十页，共59页。【考点(ko din)练透】4200 时，11.6 g CO2 和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2 充分反应后固体质量增加了 3.6 g，则原混合气体的总物质的量是()。A0.125 molC0.5 molB0.25 molD1 mol答案(d n)：C第三十一页，共59页。5(2015 年福建龙岩模拟)下列关于过氧化钠(u yn hu n)的叙述中，正确的是()。A过氧化钠能与酸反应生成(shn chn)盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B可用 Na2O2 除去 N2 中的水蒸气C过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D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第三十二页，共59页。解析：Na2O2 不属于碱性(jin xn)氧化物，A 项错误；Na2O2 与水蒸气反应生成O2，则 N2 中又会混入O2，B 项错误；Na2O2 与水反应时，Na2O2 既是氧化剂，又是还原剂，水不作还原剂，C 项错误。答案(d n)：D第三十三页，共59页。考点(ko din)三考向1碳酸钠与碳酸氢钠(tn sun qn n)碳酸钠与碳酸氢钠(tn sun qn n)的鉴别例3有两试管分别(fnbi)装有 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液，下列操作或判断正确的是()。选项操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀的为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈的为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀的为Na2CO3D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡的为Na2CO3第三十四页，共59页。解析：Na2CO3 溶液与NaHCO3 溶液均与澄清(chngqng)石灰水反应产生白色沉淀，A 项错误；等浓度的Na2CO3、NaHCO3 溶液分别与等浓度的盐酸反应，产生气泡较快者为NaHCO3 溶液，B项错误；向Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸，开始不产生气泡，过一段时间才有气体产生，D 项错误；Na2CO3 溶液与CaCl2 溶液反应产生白色沉淀而NaHCO3 溶液与CaCl2 溶液不反应，C 项正确。答案(d n)：C第三十五页，共59页。方法(fngf)技巧Na2CO3 与NaHCO3 的鉴别方法(fngf)。项目Na2CO3NaHCO3加热不分解分解产生使澄清石灰水变浑浊的气体与酸反应的速率慢快与酸互滴现象与滴加顺序有关现象与滴加顺序无关滴加盐溶液加CaCl2产生白色沉淀加CaCl2无明显现象溶液的碱性物质的量浓度相同时，pH大的是Na2CO3溶液，pH小的是NaHCO3溶液；滴加酚酞，深红色的是Na2CO3溶液，浅红色的是NaHCO3溶液第三十六页，共59页。考向考向2 2碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的定量碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的定量(dngling)(dngling)关系关系例4(2015年山东潍坊期末(q m)向 NaOH 和 Na2CO3 混合溶液中滴加 0.1 molL1 稀盐酸，CO2 的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断(pndun)正确的是()。A在 0a 范围内，只发生中和反应Bab 斜段发生反应的离子方程Ca0.3D原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为 12第三十七页，共59页。答案(d n)：C第三十八页，共59页。第三十九页，共59页。(2)向NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积(tj)与产生CO2 的体积(tj)关系如图所示：第四十页，共59页。(3)向Na2CO3、NaHCO3 的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2 的体积关系如图所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为 mn11，其他(qt)比例时的图象略)。第四十一页，共59页。(4)向NaOH、Na2CO3 的混合物中逐滴加入盐酸，消耗(xioho)盐酸的体积与产生CO2 的体积关系如图所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比 xy11，其他比例时的图象略)。第四十二页，共59页。【考点(ko din)练透】()。A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B与同浓度盐酸反应(fnyng)的剧烈程度：NaHCO3Na2CO3C相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3Na2CO3D等物质的量浓度溶液的 pH：NaHCO3Na2CO3解析：与同浓度盐酸反应(fnyng)的剧烈程度：Na2CO3NaHCO3。答案：B第四十三页，共59页。A取 a 克混合物充分加热，减重 b 克B取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得 b 克固体C取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收(xshu)，增重 b 克D取 a 克混合物与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得 b 克固体第四十四页，共59页。解析：NaHCO3 受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出 Na2CO3 质量分数(fnsh)，A项正确；Na2CO3 和NaHCO3 均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以b g 固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数(fnsh)，B 项正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项 C 不能测出混合物中Na2CO3 的质量分数(fnsh)；Na2CO3 和NaHCO3 都与Ba(OH)2 反应，最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3 质量分数(fnsh)，D 项正确。答案(d n)：C第四十五页，共59页。Na2CO3 与 NaHCO3 的制备(zhbi)和性质比较Na2CO3 与 NaHCO3 是我们日常生活中常接触(jich)到的两种钠盐，高考经常将二者的鉴别、用途、推断、计算等作为考点，解题时要注意分析仪器的特点及注意排除杂质的干扰，正确进行设计、评价实验。第四十六页，共59页。考向1Na2CO3、NaHCO3 鉴别(jinbi)的实验设计与评价例5某校四个化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，分别(fnbi)用不同方法做了以下实验，如图所示。第四十七页，共59页。(1)其中两小组分别用图、所示装置进行实验，其中能够达到实验目的(md)的是_(填实验装置序号)。(2)另外两小组用图、所示装置实验，均能鉴别这两种物质，但与实验相比，实验的优点是_(填选项序号)。第四十八页，共59页。A比复杂(fz)B比安全C比操作(cozu)简便D可以做到用同一套装置在同一条件下进行(jnxng)对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中应装入的固体最好是_(填化学式)。(4)某同学将质量为 m1 g 的 NaHCO3 固体放在试管中加热片刻，冷却后测得剩余固体的质量为 m2 g。试管中发生反应的化学方程式为：_；生成的 Na2CO3 的质量为_g。第四十九页，共59页。(5)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。当澄清石灰水过量(guling)时，其离子方程式为：_。当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为 21 时，所得溶液中溶质的化学式为_，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子：_。第五十页，共59页。第五十一页，共59页。第五十二页，共59页。考向2Na2CO3 的制备(zhbi)大多数碳酸酸式盐的溶解度大于正盐的溶解度，如酸式盐Ca(HCO3)2 易溶于水，而正盐 CaCO3 不溶于水，但有一个特例(tl)，NaHCO3 的溶解度比 Na2CO3 的小，人们常常利用这一特殊的性质用饱和食盐水、氨气、二氧化碳来生产 NaHCO3，进而生产纯碱。第五十三页，共59页。(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体，原因是_(填字母标号)。A碳酸氢钠难溶于水B碳酸氢钠受热易分解(fnji)C碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出D碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠第五十四页，共59页。(2)某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验。某同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器(yq)未画出)。试回答下列有关问题：甲乙丙丁第五十五页，共59页。戊己a乙装置中的试剂是 _，其 作 用 是_。b丁装置中稀硫酸的作用是_。c实验结束后，分离出 NaHCO3 晶体的操作是_(填分离操作的名称(mngchng)，该操作所需要的玻璃仪器有 _。第五十六页，共59页。另一位同学用图中戊装置(zhungzh)(其他装置(zhungzh)未画出)进行实验。a实验时，必须先通入氨气，其原因是_，氨气应从(yn cn)_管通入。b有同学(tng xu)建议在戊装置的 b 管下端连接己装置，理由是_。(3)碳酸氢钠受热所得固体 12.28 g 与足量的石灰水充分反应，所得沉淀经洗涤、干燥质量为 12.00 g，则所得固体中碳酸钠的质量分数为_。(4)请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：_。第五十七页，共59页。解析：(2)a.用盐酸制取CO2，所以气体中一定含有HCl杂质；b.注意题目要求“稀硫酸的作用(zuyng)”，所以不能答防倒吸；因为氨气极易溶于水，为防止倒吸只能从a管中通入氨气，从b管中通入CO2；(3)NaHCO3分解可能得NaHCO3和Na2CO3的混合物，设n(NaHCO3)为x、n(Na2CO3)为y，求得n(CaCO3)0.12 mol，依据方程式Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH、NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O可知xy0.12 mol，由总质量可知84 g mol1 x106 g mol1 y12.28 g，解得x0.02 mol、y0.1 mol，碳酸钠的质量为10.6 g。第五十八页，共59页。答案(d n)：(1)C(2)饱和碳酸氢钠(tn sun qn n)溶液除去(ch q)CO2 中的 HCl 气体吸收未反应完的 NH3过滤玻璃棒、漏斗、烧杯氨气极易溶解于水，能形成较高浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵a增大气体与溶液接触面积，提高 CO2 的吸收率(3)86.3%(或 0.863)(4)用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应(或往烧碱溶液中通入过量 CO2；往饱和 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2 等，其他合理方法均可)第五十九页，共59页。