教育专题：钠及其化合物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,钠及其化合物,考纲要求,命题预测,了解金属钠及其化合物,(Na,2,O,、,Na,2,O,2,、,NaOH,、,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,),的主要性质及其应用。,1.,过氧化钠的结构和性质的考查。该部分中的,Na,2,O,2,是一类特殊的化合物，往往在阿伏加德罗常数的考查中会考查化学键数、氧化物类型和反应中转移电子总数等方面的内容，具有较强的迷惑性，难度中等。,2.,钠及其化合物的综合考查。本部分知识是高考考查的核心内容，主要以选择题、实验探究题、框图推断以及填空简答题的形式进行考查，难度较大。,知识框架,钠及其重要化合物间的转化关系,一 钠,1,物,理性质,钠是银白色金属，密度(0.97 g/cm,3,)比水小，熔点低，是电,和热的良导体。金属钠能用小刀切割，说明其硬度小。,钠、水与煤油的密度大小为：,。,2,化学性质,钠的化学性质极活泼，具强还原性，在反应中易失去一个,电子，变为钠离子。自然界中钠只以化合态存在。,(1)与非金属单质反应,水,钠,煤油,常温下钠与空气中的 O,2,反应，表面变暗，方程式为,_；空气或者氧气中燃烧时，产生黄色火焰，,生成淡黄色固体,，方程式为,_。,与硫反应的方程式：_。,与氯气反应产生白烟的方程式：_。,(2)与水反应,2NaCl,2,2NaCl,钠与含酚酞的水剧烈反应，浮在水面上迅速游动，熔化成,闪亮的小球，溶液变成红色：_。,(3)与酸、盐溶液反应,2Na2H,2,O=2NaOHH,2,钠与酸反应比与水反应更剧烈，甚至爆炸，因为酸电离出,更多的H,+,参与反应,4NaO,2,=2Na,2,O,2NaO,2,2NaS=Na,2,S,Na,2,O,2,钠与盐溶液反应，首先是和水反应生成 NaOH，再判断,NaOH 是否与盐反应。如钠投入 CuSO,4,溶液，有 H,2,放出并产生,蓝色沉淀，反应方程式：_,_。,_。,2NaCl,2NaCl,2,钠的用途广泛，如制取 Na,2,O,2,等化合物、作原子反应堆的,导,热剂,(Na、K 合金)、还原稀有金属的卤化物、作电光源等。,3,钠的保存、制取及用途,由于钠的化学性质极活泼，应隔绝空气保存，少量的钠通,常保存在煤油中。工业上通过电解熔融 NaCl 制取 Na：,Na,2,SO,4,H,2,2Na+CuSO,4,+2H,2,O =,Cu(OH),2,【,要点深化,】,钠与酸、碱、盐溶液的反应规律,1,金属钠与酸溶液反应：,Na,与,H,2,O,反应的实质是,Na,置换,H,2,O,电离出的,H,。酸溶液中,H,主要由酸电离得到，,所以,Na,投入酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中,反应剧烈，只有当酸反应完后，才与水反应。,例如，将钠投入到少量盐酸中发生反应：,2Na,2H,=2Na,H,2,，,当把盐酸全部消耗完，再发生反应：,2Na,2H,2,O=2Na,2OH,H,2,。,2,金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应,3,钠与盐的反应,(1),钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，这是因,为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属,离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，,而是先与水反应，再考虑生成的碱与盐的反应。例如，钠,与氯化铁溶液反应：,2Na,2H,2,O=2NaOH,H,2,、,3NaOH,FeCl,3,=Fe(OH),3,3NaCl,。,(2),工业上在,850 ,，钠与熔融状态的,KCl,反应可以制,取金属钾： ，反应发生是,因为在反应温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸,出，利于正向反应，即在反应温度下，为熵增反应，该反,应不能说明金属钠的还原性强于金属钾！,1填写钠与水(加酚酞)反应五个现象的原因：,浮,(_)、熔(_)、,游(_)、响(_)、,红(_)。,答：,密度比水小,熔点低、反应放热,产生气体,反应剧烈,生成氢氧化钠,2钠在空气中长期放置最终生成物是什么？写出变化过程。,答：,Na,2,CO,3,。,变化过程为：银白色的钠变暗(生成了氧,化钠),变白(生成氢氧化钠)潮解变成白色固体(生成,碳酸钠晶体)风化(生成碳酸钠)。,3金属钠能否保存在汽油或四氯化碳中？,答：,不能，因为汽油易挥发，而四氯化碳的密度比钠的密度大。,A表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠,B“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在,表面形成了溶液,C最后变成碳酸钠粉末,D该过程的所有化学反应均为氧化还原反应,答案：,D,叙述不正确的是(,),3,将一块,银白色的金属钠放,在空气中会发生一系列的变,化：表面迅速变暗“出汗”变成白色固体(粉末)，下列有关,二氧化钠与过氧化钠,2,1,12,12,离子,非极性,离子,离子,离子,非极性共价,【,要点深化,】,1,Na,2,O,2,的强氧化性,(1)Na,2,O,2,与,SO,2,反应：,Na,2,O,2,SO,2,=Na,2,SO,2,。,(2)Na,2,O,2,投入,FeCl,2,溶液中，可将,Fe,2,氧化成,Fe,3,，,同时生成,Fe(OH),3,沉淀。,(3)Na,2,O,2,投入氢硫酸中，可将,H,2,S,氧化成单质硫，,溶液变浑浊。,(4)Na,2,O,2,投入,Na,2,SO,3,溶液，可将,SO,氧化成,SO,。,(5)Na,2,O,2,具有漂白性，投入品红溶液中，可使品红,溶液褪色。,(6)Na,2,O,2,投入紫色石蕊试液中，溶液先变蓝后褪色。,2,有关,Na,2,O,2,与,CO,2,、,H,2,O,的反应的几个重要关系,2CO,2,2Na,2,O,2,=2Na,2,CO,3,O,2,2H,2,O,2Na,2,O,2,=4NaOH,O,2,(1),物质的量的关系,无论是,CO,2,或,H,2,O,的单一物质还是二者的混合物，,通过足量的,Na,2,O,2,时，,CO,2,或,H,2,O,与放出,O,2,的物质的量,之比均为,21,。,(2),气体体积关系,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,，,气体体积的减少量等于原混合气体体积的且等于生成氧气的,体积。,(3),电子转移关系,当,Na,2,O,2,与,CO,2,、,H,2,O,反应时，物质的量关系为,2Na,2,O,2,O,2,2e,。,(4),固体质量关系,相当于固体,(Na,2,O,2,),只吸收了,CO,2,中的“,CO”,，,H,2,O,中的,“,H,2,”,，可以看作发生相应的反应：,Na,2,O,2,CO=Na,2,CO,3,、,Na,2,O,2,H,2,=2NaOH(,实际上两反应不能发生,),。凡分子组成,符合,(CO),m,(H,2,),n,的物质，,W,g,该物质在,O,2,中完全燃烧，将其,产物,(CO,2,和水蒸气,),通过足量的,Na,2,O,2,后，,Na,2,O,2,固体增重必,为,W,g,。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：无机物：,H,2,、,CO,及,H,2,和,CO,的混合气体；有机物：,CH,4,O(,甲醇,),、,CH,2,O(,甲醛,),、,CH,3,COOH(,乙酸,),、,HCOOCH,3,(,甲酸甲酯,),、,C,6,H,12,O,6,(,葡萄糖,),等。,(5),先后顺序关系,一定量的,Na,2,O,2,与一定量的,CO,2,和,H,2,O(g),的混合物的,反应，可视作,Na,2,O,2,先与,CO,2,反应，待,CO,2,反应完成后，,Na,2,O,2,再与,H,2,O,发生反应,(,需要说明的是，,Na,2,O,2,与,H,2,O,反,应的能力要比与,CO,2,反应的能力强，所以当二者同时与其,相遇时，应该是,H,2,O,先反应。这里如此处理，只是为了解,决问题方便，并非其真正的反应原理,),。,1Na,2,O,2,为什么不是碱,性氧化物？,答：,碱性氧化物和酸反应时只生成盐和水，而 Na,2,O,2,与酸,反应还有 O,2,生成。,2Na,2,O,2,是否比 Na,2,O 稳定？,答：,Na,2,O,2,比 Na,2,O 稳定，因 Na,2,O 受热时继续被氧气氧化,生成 Na,2,O,2,。,C用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色,DNa,2,O与Na,2,O,2,都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧,化物,解析：,过氧化钠久置于空气中变,成白色碳酸钠固体，,A 错,误；过氧化钠漂白是氧化漂白，永久漂白，C,错误；,Na,2,O,2,不是,碱性氧化物，是过氧化物，碱性氧化物与酸反应生成盐和水，,D,错误。,答案：,B,3下列叙述中正确的是(,),A过氧化钠是淡黄色固体久置于空气中变成白色氢氧化,钠固体,B过氧化钠中阴阳离子比例为 12,A1 mol 过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成 0.5 mol,O,2,B过氧化钡的化学式是 Ba,2,O,2,C过氧化钡是离子化合物,D过,氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂,三碳酸钠，碳酸氢钠和氢氧化钠,纯碱、苏打,小苏打,烧碱、苛性钠、火碱,离子,离子,离子,1根,据碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质，总结二者的鉴别方,法？,答：,将碳酸钠与碳酸氢钠固体加热，将产生的气体通入,澄清的石灰水中，变浑浊的是碳酸氢钠；滴加盐酸立即产生,气体的是碳酸氢钠；加入 CaCl,2,或 BaCl,2,溶液，产生沉淀的是,碳酸钠。,2向饱和的 Na,2,CO,3,溶液中通足量的 CO,2,有晶体 NaHCO,3,析出，写出其离子方程式。,【,要点深化,】,1,Na,2,CO,3,与,NaHCO,3,的鉴别,2,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,和盐酸的反应,Na,2,CO,3,溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应：,Na,2,CO,3,HCl=NaHCO,3,NaCl,NaHCO,3,HCl=NaCl,H,2,O,CO,2,NaHCO,3,溶液和稀盐酸反应的化学方程式为：,NaHCO,3,HCl=NaCl,H,2,O,CO,2,(1),反应速率：,NaHCO,3,快。,(2)CO,2,的生成量,等物质的量的,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,分别与足量的盐,酸反应，产生的,CO,2,相等；,等质量的,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,分别与足量的盐酸反,应，,NaHCO,3,产生的,CO,2,多。,(3)Na,2,CO,3,溶液与盐酸的互滴鉴别,向,Na,2,CO,3,溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡产生，,而向盐酸中滴加,Na,2,CO,3,溶液，立即有气泡产生。,例,不用任何试剂鉴别以下几种无色溶液：,Na,2,CO,3,、,NaHSO,4,、,Ba(NO,3,),2,、,KCl,。请说出你的方案即可。,例,3,采取相互滴加的方法即可鉴别出,Na,2,CO,3,和,NaHSO,4,，然将,Na,2,CO,3,分别滴入剩余的两种溶液中，有白色沉淀生成的为,Ba(NO,3,),2,，剩余的为,KCl,。,解析,分析这四种物质，,NaHSO,4,为多元强酸的酸式盐，相当于强酸，和,Na,2,CO,3,溶液相互滴加时出现不同的现象，则可鉴别出二者，然后用已鉴别出来的,NaHSO,4,或,Na,2,CO,3,将,Ba(NO,3,),2,和,KCl,鉴别开来。,点评,利用互相滴加的方法解决这类题目，往往有因反应物用量不同，现象不同的一组或多组物质。如碳酸钠溶液和盐酸，把盐酸逐滴加入到碳酸钠溶液中，开始没有现象，当盐酸过量时出现气泡；而把碳酸钠溶液逐滴加入到盐酸中时，一开始就冒出气泡，这样就把两种溶液鉴别开来了。类似的情况还有，氯化铝溶液与氢氧化钠溶液、偏铝酸钠溶液与盐酸,(,或硫酸,),、碳酸钠溶液与硫酸,(,或硫酸氢钠,),等等。下面的变式题则考查了,Na,2,CO,3,与,NaHCO,3,的鉴别。,3,Na,2,CO,3,、NaHCO,3,和NaOH的性质及其转化关系,四,焰色反应,焰,色反应,(1)焰色反应是某些金属单质及其化合物在灼烧时都会使火,焰呈现特殊的颜色。,(2)操作：洗涤铂丝(用稀盐酸)灼烧(到与原来火焰颜色相,同) 蘸取(待测物)灼烧洗涤。,黄色,紫色,(3)常用于检验：钠(_)；钾(_)透过蓝色钴玻璃观察。,(4)用稀盐酸洗涤铂丝的目的：,除去杂质元素影响。,(5)蓝色钴玻璃的作用：滤去钠等杂质颜色干扰。,实验操作,洗,用,_,洗净铂丝。,烧,在无色火焰上灼烧至,_,。,蘸,用洁净的铂丝蘸取待测样品,(,固体或溶液,),。,烧,再次在火焰上灼烧，观察火焰的颜色。,洗,将铂丝用,_,洗净，再次灼烧至与火焰颜,色一致。,稀盐酸,与火焰颜色一致,稀盐酸,2焰,色反应属于什么变化？,答：,焰色反应属于物理变化。,素。下列说法正确的是(,),A单,质都能浮在水面上，都能保存在煤油中,B单质在空气中燃烧时，都生成过氧化物,C单质都不能在自然界中稳定存在,D单质都是强还原剂，其阳离子都具,有强氧化性,3,碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最,规律的一族元,答：,锂密封保存在石蜡里,，Li 与,O,2,反应只生成 Li,2,O。,1Li 如何保存，Li 与氧气反应的产物是什么？,解析：,Rb、Cs 密度比水大，Li 的密度比煤油小，A 错误；,Li 燃烧只能生成 Li,2,O，B 错误；碱金属单质是强还原剂，但其,阳离子只具有弱氧化性，D 错误。,答案：,C,(,),钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察,先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验,的物质,每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净,实验时最好选择本身颜色较浅的火焰,4,下述对,焰色反应实验操作注意事项的说明，正确的是,没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替,A仅,有不正确,C仅有不正确,B仅有不正确,D全对,解析：,焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子存在的实,验，实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显,的颜色，否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况。,观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是为了滤去钠的,黄光。,答案：,D,