2019年高考化学一轮总复习 考点扫描 专题06 钠及其化合物学案.doc

专题06 钠及其化合物【复习目标】1了解金属钠的物理性质，了解钠的化学性质及其应用。2.从原子的核外电子排布，理解碱金属族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。3.了解Na2CO3和NaHCO3的性质、转化及制法。4.以Na2O2为例，了解过氧化物的性质。【考情分析】钠及其重要化合物与日常生活、工农业生产、科学技术等方面也有较多联系，如钠是人体维持体液平衡必不可少的元素；贵重金属的冶炼；从纯碱联系侯氏制碱法；苏打、小苏打、食盐和Na2O2在日常生活中的应用等都是今后高考联系实际命题的好素材。高考题多以钠及其重要化合物知识为载体并结合其他元素及化合物知识，对化学基本概念、基本理论和考生的能力进行考查，常见题型有选择题、实验题、化学工艺流程题，常常会涉及到简答和混合物的计算等。【考点过关】考点一 金属钠原子结构钠原子最外层只有1个电子，极易失去最外层1个电子，形成8电子稳定结构的钠离子物理性质质软，硬度小钠的质地柔软，可以用小刀切割；钠通常保存在煤油或石蜡油中；钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶银白色，有金属光泽(H2O)(Na)(煤油)熔点低，低于100 可导电、导热化学性质与O2反应空气中缓慢氧化生成氧化钠4Na+O2=2Na2O（白色固体）空气中加热或点燃生成过氧化钠2Na+O2Na2O2（淡黄色粉末）与Cl2反应2NaCl22NaCl与S反应2NaSNa2S与H2O反应钠浮在水面上，立刻熔成一个闪亮的小球，在水面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，最后完全消失，滴入酚酞试液溶液由无色变为红色2Na+2H2O=2NaOH+H2钠与酸溶液（非氧化性酸）反应时，首先发生钠与酸的置换反应，然后发生钠与水的置换反应2Na2H=2NaH2钠与盐溶液反应时，首先发生钠与水的反应，生成NaOH和H2；然后发生NaOH溶液与盐溶液的反应。如钠与硫酸铜溶液的反应:2Na2H2O=2Na2OHH22Na2H2OCu2=2NaCu(OH)2H2保存钠很容易跟空气中的氧气和水起反应，因此在实验室中，通常将钠保存在煤油里，由于(Na)(煤油)，钠沉在煤油下面，将钠与氧气和水隔绝。大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封用途钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯其他钠、钾失火可用沙土、抹布扑灭或盖灭。不能用水灭火，因为它们与水反应剧烈，且产生易燃气体H2，易导致爆炸发生；也不能用CO2灭火，因为Na、K有还原性，能夺去CO2中的氧继续燃烧【考点演练】下列说法正确的是 。金属钠着火，可用水扑灭钠是最活泼的金属用瓷坩埚灼烧Na、Na2O、NaOH等电解饱和食盐水可以制得金属钠钠投入硫酸铜溶液中，先与水反应，不能置换出铜将一小块钠放在石棉网上，用酒精灯加热后，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成氧化钠比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA23 g钠与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子将钠投入水中，产生气体，其化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2答案：考点二 氧化钠与过氧化钠比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价2价1价（过氧离子O22）电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与水反应Na2O + H2O=2NaOH2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2与CO2反应Na2O + CO2=Na2CO32Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2与盐酸反应Na2O + 2HCl=2NaCl + H2O2Na2O2 + 4HCl=4NaCl + 2H2O + O2用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存【考点演练】下列说法正确的是 。过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol O2转移的电子数为0.2NANa2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂在含有Fe2、Fe3、Al3、NH的溶液中加入足量的Na2O2固体，再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数目几乎没有改变的是Fe3向CuSO4溶液中加入Na2O2的离子方程式为2Na2O22Cu22H2O=4Na2Cu(OH)2O2过氧化钠的电子式：1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NACO2通过Na2O2粉末后固体质量增重Na2O、Na2O2均能与盐酸反应，生成NaCl，二者都是碱性氧化物 Na2O2在空气中易变质，需要密封保存，Na2O性质稳定，不必密封保存将Na2O2放入氢氧化钠溶液中，不发生反应，无明显现象 答案：考点三 碳酸钠与碳酸氢钠化学式Na2CO3Na2CO310H2ONaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打溶解性易溶于水易溶于水（溶解度较Na2CO3小）色态白色粉末无色晶体细小白色晶体热稳定性稳定易失水、风化受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2H+CO32+2H+=CO2+H2O较快，分步进行HCO3+H+=CO2+H2O 剧烈NaOH不反应HCO3+OH=CO32+H2O石灰水CO32+Ca2+=CaCO3石灰水足量：HCO3+Ca2+OH=CaCO3+H2O石灰水不足：2HCO3+Ca2+2OH=CaCO3+2H2O+CO32BaCl2CO32+Ba2+=BaCO3不反应（若再加NaOH，则有沉淀）CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多转化【考点演练】下列说法正确的是 。用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液装置用于干燥NaHCO3将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠混合溶液，立即产生气泡用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应1L 0.1molL1的NaHCO3溶液中HCO3和CO32离子数之和为0.1NA碳酸氢钠受热分解实验装置如下：NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液的离子方程式：HCOBa2OH=BaCO3H2O等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出 答案：考点四 碱金属元素原子结构元素性质单质性质化合物性质相似性最外层均1个电子均为活泼金属元素，最高正价均为+1价均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点氢氧化物都是强碱递变性核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大失电子能力依次增强，金属性依次增强还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小氢氧化物的碱性依次增强特殊性碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小；碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中；碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H形式存在，显1价，碱金属氢化物是强还原剂；一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)；试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶；锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2【考点演练】下列说法正确的是 。碱金属的单质都能在空气中稳定存在碳酸钾溶液的pH7用电解铯盐溶液的方法制金属铯随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、N2等发生反应Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水碱金属钫的氢氧化物的化学式为FrOH，FrOH是一种极强的碱灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na，无K氢化铷与水反应可放出氢气，氢化铷与水反应时水是还原剂 答案：【过关练习】1.(乌鲁木齐2017届诊断考试)按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验，据此判断下列说法正确的是()A打开右端胶塞，将一小块金属钠加入到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在a处B开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应C反应一段时间后，左端液面上升，进入长颈漏斗，a处有无色气体产生D若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象2.(海淀2017届一模)如表所示，对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A碳酸钠溶液可用于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应对，对，有B向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对，错，无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对，对，有D过氧化钠可为航天员供氧Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2对，对，有解析：A项中陈述错误，治疗胃酸过多可用Al(OH)3而不是Na2CO3；B项中陈述错误，酚酞在Na2O2的水溶液中最终呈无色；C项，陈述与之间无因果关系。答案：D 3.(重庆名校2017届联考)下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述中正确的是 ()A单质的密度均小于1 g/cm3B原子半径随核电荷数的增加而增大C碱金属单质在反应中既能得到电子也能失去电子D从Li到Cs，碱金属元素单质的密度越来越大，熔、沸点越来越高解析：A项，单质Rb和Cs的密度大于1 g/cm3，错误；B项，碱金属元素的原子半径由上到下依次增大，正确；C项，碱金属元素都是金属元素，单质在反应中不能得到电子，只能失去电子，错误；D项，K的密度反常，小于Na的密度，从上到下，碱金属元素单质的熔、沸点逐渐降低，错误。答案：B4.(衡水2017届模拟)下列实验操作正确的是()选项实验操作A观察钠与水反应的现象用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中B检验NaHCO3与Na2CO3溶液用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水C证明Na2O2与CO2是放热反应Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应D检验Na2CO3与K2CO3溶液用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色解析：应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水，A错误；向NaHCO3与Na2CO3溶液中分别滴加澄清石灰水，都有白色沉淀产生，B错误；Na2O2与CO2反应生成氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，能证明是放热反应，C正确；观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃，D错误。答案：C5.(张家口2017届调考)工业上制备过碳酸钠(2Na2CO33H2O2)的一种流程如下：下列说法不正确的是()A可以用MnO2作稳定剂B“结晶”时，加入NaCl的主要作用是增大产品的产率C“分离”所用的主要玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒D2Na2CO33H2O2受热分解属于氧化还原反应 6.(太原2017届质量检测)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示，下列判断正确的是()Aa点时溶液中存在c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)B0a段溶液中水电离出的OH浓度先增大后减小Ca0. 2Dab段发生反应的离子方程式为CO2H=H2OCO2解析：对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液，当滴加盐酸时，先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应，再发生碳酸钠与盐酸的反应生成碳酸氢钠和氯化钠，最后发生碳酸氢钠与盐酸反应才有二氧化碳气体生成。a点时溶液中存在氯化钠，碳酸氢钠，根据物料守恒，c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)c(Cl)，故A错误；0a段溶液中先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应，溶液中氢氧化钠逐渐减少，水的电离程度逐渐增大，再发生碳酸钠与盐酸的反应生成碳酸氢钠和氯化钠，碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠，水的电离程度又逐渐减小，因此水电离出的OH浓度先增大后减小，故B正确；根据碳元素守恒，混合物中，碳酸钠的物质的量是0.01 mol，所以两步反应：HClNa2CO3=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，分别消耗的盐酸的量是0.01 mol，0.1 molL1盐酸的体积分别是0.1 L，所以a0.3，故C错误；ab段发生反应为：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，反应的离子方程式为：HCOH=H2OCO2，故D错误。答案：B7.(厦门2017届质量检测)实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g样品，溶于水配成 250.00 mL溶液，取出 25.00 mL该溶液用0.1 molL1盐酸进行滴定，得到如下曲线。以下说法或操作正确的是()A第一个计量点之前发生反应的离子方程式：HCOH=H2OCO2B第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl、HCOC此样品中n(NaHCO3)(28.1211.9)103 molD使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量，将会得到1个计量点8.(乌鲁木齐2017届检测)Na2CO3是一种重要的化学物质，某学生拟在实验室中制备并分析Na2CO3的纯度。实验一Na2CO3制备：用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3，为防止通入的CO2过量而生成NaHCO3，他设计了如下步骤：()用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；()小心煮沸溶液12 min；()在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。(1)按他的设计，第()步实验装置如图甲所示：装置A使用的试剂是_。装置B使用的试剂是_，作用是_。有人认为实验步骤()()的顺序可对调，即先混合，再煮沸，你认为是否合理_(填“是”或“否”)，理由是_。实验二Na2CO3纯度的分析：实验装置如图乙所示，装置B中盛有10.0 g的Na2CO3样品假设杂质不参加反应，原容器中CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有Zn粒、浓H2SO4、CaCO3(s)、蒸馏水。(2)装置A锥形瓶内盛有_，装置A的作用是_；装置B分液漏斗中装有_。(3)若无装置C，实验结果将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。装置E的作用是_。(4)若实验后，装置D的质量增加3.96 g，则该Na2CO3样品的纯度为_。答案：(1)石灰石和稀盐酸饱和NaHCO3溶液吸收CO2气体中的HCl否若不先驱出溶液中溶解的CO2气体，步骤()加入的NaOH将有一部分与CO2反应，得到的Na2CO3不纯(2)Zn粒装置A中生成的H2推动装置B中的CO2气体，使装置B中的CO2气体全部被装置D中的碱石灰吸收稀硫酸(3)偏高防止空气中的水蒸气、CO2等气体进入装置D中，使装置D中碱石灰的质量增加(4)95.4 %9.（河南省六市2017届高三下学期第一次联考）过碳酸钠(2Na2CO33H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：已知主反应： H0副反应： 50时开始分解请回答下列问题：（1）步骤的关键是_，其原因是_。（2）在滤液X中加入适量NaCl固体的目的是_。（3）步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是_。（4）下列物质中，会引起过碳酸钠失效的有_。A.NaHCO3 B.Na2SO3 C.Na2SiO3 D.HCl（5）过碳酸钠的产品中往往含有少量碳酸钠，可用重量法测定过碳酸钠的质量分数；其操作步骤：取样品溶液加入BaCl2溶液过滤洗涤干燥称重。需直接测定的物理量有：样品的质量m1g，沉淀的质量m2g，则产品中过碳酸钠质量分数的表达式为：_。 =mol，m（2Na2CO33H2O2）= n（2Na2CO33H2O2）314g/mol=g，产品中过碳酸钠的质量分数为。答案：(1) 控制反应温度不能超过50 制备过碳酸钠是放热反应，防止H2O2和过碳酸钠分解(2)增大钠离子浓度，有利于过碳酸钠的析出，提高产率，减少损失(3)减少过碳酸钠的溶解损失，并带走水分利于干燥(4) BD(5) 10. 小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：.加热分解法：利用图1装置，充分加热小苏打样品。(1)仪器a的名称为_。(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有：仪器a的质量；_；_。.测量气体体积法:利用图2装置，测定反应生成气体的体积。(3)组装好仪器后，首先进行的操作为_。(4)导管g的作用为_。(5)为了减小实验误差，B、C中最好用_溶液代替水。(6)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：_ ；_ 。(7)若所取样品的质量为m g，反应前滴定管C的读数为V1 mL，反应结束后滴定管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为_(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。碳能溶于水，但难溶于饱和碳酸氢钠溶液，从而减少误差，所以可以用饱和碳酸氢钠代替水。（6）读数时，B、C两管液面相平、视线与液面最低处相平，否则易产生误差，导致计算结果有误差。(7)根据碳原子守恒，1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为 mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。答案：(1)坩埚(2)加热前，仪器a和样品的总质量加热冷却后，仪器a和残留物的总质量(3)检查装置气密性(4)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差(5)饱和NaHCO3(6)读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平视线与液面最低处相平(7) mol11.硼氢化钠(NaBH4)在有机合成中被称为“万能还原剂”，它的特点是性能稳定，还原时有选择性。采用NaBO2、SiO2、Na、H2为原料制备NaBH4的流程如图所示。已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33 )。(1)NaBH4中含有的化学键类型为_。(2)钠通常保存在_中；钠与氧气反应生成的两种氧化物分别为_。(3)制取NaBH4的化学方程式为_。在该反应加料之前，需要将反应容器加热至100 以上并通入氩气，通入氩气的目的是_。(4)物质X的化学式为 _；以上流程中可以循环使用的物质是_。答案：(1)离子键、共价键(2)煤油Na2O、Na2O2(或氧化钠、过氧化钠)(3)NaBO22SiO24Na2H2NaBH42Na2SiO3排出反应器中的水蒸气和空气(4)Na2SiO3异丙胺