（江苏专用）2020版高考化学专题二第1讲钠、镁及其重要化合物课件.pptx

第1讲 钠、镁及其重要化合物,【2020备考】 最新考纲：1.理解并能应用常见金属的活动性顺序。2.了解Na、Mg及其重要化合物的主要性质和重要应用。3.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。4.认识化学在海水等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。 新课标要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化途径。,最新考情：金属钠、镁及其化合物涉及金属钠、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Mg等的性质，多在选择题中，一是考查性质及应用，二是考查转化关系，填空题多出现在流程题中，考查钠的化合物的性质及应用。,考点一 钠的主要性质及其应用,1.钠的物理性质,知识梳理,大于,大于,小于,柔软,2.钠的化学性质,(1)完成上述标号反应的化学方程式。 。 。 。 。,4NaO2=2Na2O,2Na2H2O=2NaOHH2,提醒：钠的取用方法：用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切取黄豆大小的钠，剩余的钠放回原试剂瓶。 钠失火的处理：干沙土盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。 (2)钠与含有酚酞的水反应的现象及解释。,小,低,放热,碱(NaOH),(3)钠与盐反应,2Na2H2OCu2=2NaCu(OH)2H2,(4)与酸、乙醇反应,3.钠的制取、保存及用途,(1)制取：化学方程式为 。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或 中。 (3)用途。 钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的 ； 金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。 用作电光源，制作高压钠灯。,煤油,导热剂,1.下列关于钠的叙述正确的是( ),A.钠为银白色固体，熔点很高 B.钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠 C.钠可保存在四氯化碳或酒精中 D.钠与CuSO4溶液反应，可置换出单质铜,题组诊断,钠的性质判断,解析 钠是熔点较低的金属，A错误；钠在空气中可剧烈燃烧，生成过氧化钠，B正确；钠的密度比四氯化碳小，浮在液面上，起不到保护作用；钠与酒精易发生反应，故钠应保存在煤油或石蜡油中，C错误；钠与水剧烈反应，置换出氢气，不能置换出CuSO4中的Cu，D错误。 答案 B,2.下列有关钠的叙述中，错误的是( ),A.钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等 B.钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界 C.钠极易和水反应而被还原 D.钠、氧化钠、氢氧化钠的焰色反应均显黄色 解析 钠单质中钠的化合价为0，化合价只能升高，钠只能被氧化，C错误。钠、氧化钠、氢氧化钠都含有钠元素，所以这三种物质的焰色反应为黄色。 答案 C,3.把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是( ),A.放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至室温后溶液的pH增大 B.放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出 C.放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成 D.放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出,钠与水反应的综合拓展,答案 C,4.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：,(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母，下同) a.钠浮在液面上，并四处游动，最后消失 b.钠熔化成一个光亮的小球 c.恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大 d.恢复到室温时，溶液中Na数目减少,(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是_。 用铝箔包住钠 用铜箔包住钠 a.二者收集气体一样多 b.收集气体体积较大 c.收集气体体积较大 解析 (1)钠投入饱和NaOH溶液中，发生的反应为2Na2H2O=2NaOHH2，其现象与钠在水中的反应现象相同；又因为原溶液是饱和的，反应消耗水，析出NaOH晶体，则NaOH溶液浓度不变，但溶液体积减小，故Na数目减少。(2)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。 答案 (1)abd (2)b,【思维建模】 金属钠与水溶液反应的思维模板,1.共性 因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：(1)浮：钠浮在液面上；(2)熔：钠熔化成光亮的小球；(3)游：在液面上不停地游动直至反应完；(4)响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。 2.差异性 与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。,拓展 写出下列反应的离子方程式 将Na投入到Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液 。 将Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出 。,考点二 氧化钠、过氧化钠,氧化钠和过氧化钠的比较,知识梳理,白色固体,淡黄色固体,碱性氧化物,2,1,Na2OH2O=2NaOH,2Na2O22H2O= 4NaOHO2,Na2OCO2=Na2CO3,2Na2O22CO2= 2Na2CO3O2,Na2O2HCl= 2NaClH2O,名师助学：Na2O中只有离子键，而Na2O2中既有离子键，又有共价键。 Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为12而不是11。 Na2O2与水、CO2反应都是自身的氧化还原反应。 1 mol Na2O2与足量CO2或H2O发生反应时，转移的电子数是NA而不是2NA。,1.下列推断正确的是( ),A.1 mol Na2O2与水反应，转移电子1 mol B.Na2O、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NaOH D.将Na2O2加入酚酞试液中，得到红色溶液,题组诊断,Na2O、 Na2O2的性质及应用,解析 Na2O、Na2O2与CO2反应都能生成Na2CO3，但是Na2O2与CO2反应还能产生O2，B错误；钠暴露在空气中最终的产物是Na2CO3，C错误；Na2O2有强氧化性，将Na2O2加入酚酞试液中，得不到红色溶液，D错误。 答案 A,2.比较下列四组反应，回答下列问题：,一组：Na2O2CO2 Na2O2SO2 二组：Na2O2FeCl3(溶液) Na2O2FeCl2(溶液) 三组：SO2通入品红溶液中，加热 Na2O2加入到品红溶液中，加热 四组：NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中 Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中,(1)写出反应的化学方程式：_， 有同学类比的反应写出的反应方程式为2Na2O22SO2=2Na2SO3O2，你认为是否合理？_(填“合理”或“不合理”)。 (2)比较分析反应中可能发生的现象，相同点：_ _， 差异：_。 (3)预测可能的现象：_， 可能的现象：_。 (4)判断反应中可能发生的现象： _； _。,解析 (1)Na2O2具有强氧化性，可能发生：Na2O2SO2=Na2SO4。(2)FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀；中Fe2具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。(3)SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。(4)Na2O2与H2O反应生成NaOH呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。 答案 (1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 不合理 (2)均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出 中气体明显少于中气体 (3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色 溶液红色褪去，加热后不能恢复红色 (4)溶液变蓝 溶液先变蓝后褪色,【练后归纳】 过氧化钠的强氧化性 1.从化合价的角度分析,2.强氧化性的具体表现,3.200 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( ),A.0.125 mol B.0.25 mol C.0.5 mol D.1 mol,Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析,答案 C,4.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是( ),A.甲乙丙丁 B.丁甲乙丙 C.甲丁乙丙 D.丁甲乙丙,解析 (1)甲、丁相比： 甲：NaNaOH 消耗H2O，溶剂减少 丁：NaOH无反应 溶剂不变 故NaOH的质量分数：甲丁。,答案 B,【练后归纳】 Na2O2与H2O、CO2反应计算的三个关系,考点三 两种重要的钠盐：碳酸钠、碳酸氢钠,一、碳酸钠、碳酸氢钠的性质、用途 1.物理性质,知识梳理,Na2CO3,NaHCO3,纯碱或苏打,小苏打,小,提醒：因NaHCO3的溶解度较小，将CO2通入到饱和Na2CO3溶液时，开始无明显现象，后有沉淀析出。,2.化学性质,CO2或H,二、焰色反应 1.焰色反应的概念,某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于_变化，属于元素的性质。,2.焰色反应的操作,3.常见元素的焰色,钠元素_色；钾元素_色(透过_观察)；铜元素_色。,物理,黄,紫,蓝色钴玻璃,绿,1.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是( ),A.Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液 B.NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体 C.Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热 D.Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 解析 Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，不能达到除杂的目的。 答案 D,题组诊断,Na2CO3、NaHCO3的性质,2.下列关于同浓度碳酸钠和碳酸氢钠溶液的鉴别方法是否正确，正确的打“”，错误的打“”,(1)用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3( ) (2)取等量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3( ) (3)取等量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3( ) (4)取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3( ) (5)取等量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3( ) (6)取等量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3( ),解析 (1)Na2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈碱性，同温度、相同物质的量浓度的两溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO3，前者溶液中c(OH)大，pH大，正确。(2)因Na2CO3溶液中c(OH)大，分别滴加酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3溶液，正确。(3)取等量的溶液于两支试管中，加热，均没有气体生成，错误。(4)同浓度的两溶液中，分别逐滴加入稀盐酸，NaHCO3开始就有气体放出，正确。(5)向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，正确。(6)二者均与Ba(OH)2溶液反应，生成白色沉淀，不能鉴别，错误。 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6),3.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如下图所示。,(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_ _(填装置序号)。 (2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_ _； 与实验相比，实验的优点是_(填字母)。 A.比复杂 B.比安全 C.比操作简便 D.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，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中装入的固体最好是_(填化学式)。,【练后归纳】 判断类别，用准性质，突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别 1.利用热稳定性不同,2.利用和酸反应生成气体的速率不同（相同条件下）,4.有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是( ),A.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 B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的2倍 C.等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多 D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多,Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应,答案 C,5.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：,则下列分析都正确的组合是( ),答案 B,【方法总结】 1.NaOH与CO2的反应,(1)化学反应方程式：2NaOHCO2=Na2CO3H2O Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3、NaOHCO2=NaHCO3 (2)产物的判断,3.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像,(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图1所示；(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图2所示；(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为11，其他比例的图像请参照画)；(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为11，其他比例的图像请参照画)。,生产流程可简要表示如下：,6 侯氏制碱法,其中需要注意： (1)先在冷却的条件下将氨气通入到饱和食盐水中，再通入CO2。,训练1 (2016江苏化学，6)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是( ),答案 C,A.饱和食盐水中先通入的气体为CO2 B.流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒 C.如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性 D.对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调节溶液的pH,答案 B,训练3 (2018苏州一模)继侯德榜“联合制碱法”后，上世纪50年代，某些化工专家开始研究有机胺制碱法，目前这项研究工作取得了一定进展。其工艺流程如下：,已知：NR3HCl=NR3HCl，且NR3HCl易溶于有机溶剂。,(1)有机胺制碱法反应生成小苏打的化学方程式是：_ _； 操作称为_； (2)过程得到产品的化学方程式是：_ _； (3)在过程中，回收有机胺的化学方程式是：_ _； (4)副产品的用途_； (5)本工艺流程中可循环利用的物质是：_。,解析 (1)从流程图分析知，有机胺与CO2和NaCl的水溶液反应生成NaHCO3(水层)和NR3HCl(有机层)。操作将水层和有机层分开了，此操作为萃取分液。(2)水层中析出的NaHCO3，加热分解可得纯碱。(3)在有机层中加入NH3，NR3HCl中HCl与NH3反应生成NH4Cl和NR3，正确。(4)NH4Cl可作为氮肥，NH4Cl水解显酸性，可以除铁锈。(5)第步分解产生的CO2可以用于第一步中，第步生成的NR3可作为第一步中，生成的有机物可以再次用于处的萃取。,考点四 镁及其重要化合物的性质及海水提镁,1.镁的性质,(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。 (2)化学性质：,知识梳理,Mg2H=Mg2H2,2.海水提镁,Mg22OH=Mg(OH)2,Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O,3.用途,生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。,4.镁的重要化合物,名师助学：MgO熔点很高，可作耐火材料。,1.(2015江苏化学，4)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是( ),A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2)r(Mg) C.在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性 D.该反应中化学能全部转化为热能,题组诊断,镁及其化合物的性质,解析 A项，碳元素存在金刚石、石墨、C60、C70、石墨烯等多种同素异形体，错误；B项，Mg和Mg2的质子数相同，但Mg有3个电子层，Mg2有2个电子层，所以Mg半径大于Mg2半径，错误；C项，该反应中镁作还原剂，C为还原产物，由氧化还原反应的“强弱规律”可知，Mg的还原性强于C的还原性，正确；D项，该反应中化学能除转化为热能外还有部分转化为光能(因为燃烧时发出光)，错误。 答案 C,2.某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( ),A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体 解析 稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水中，并及时搅拌，A错误；过滤时需要用玻璃棒引流，C错误；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，D错误。 答案 B,3.“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( ),镁的提取,解析 据题意，“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑，B项最不合算，除Mg外还用了三种试剂；D项不合算，用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba(NO3)2。从环保角度考虑，A、D两项分别产生了污染环境的氮氧化物和SO2，B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从技术角度看，D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。综上所述，可知只有C项符合“绿色化学”的要求。 答案 C,4.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：,下列说法不正确的是( ) A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.步骤电解MgCl2时阴极产生氯气 C.步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水 D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应,解析 电解MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生Mg。 答案 B,7 碳酸钠质量分数测定的实验探究,(1)气体法,(2)沉淀法,训练1 为了测定NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后和装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法错误的是( ),A.、中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰 B.硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止 C.若将装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏大 D.实验过程中一直通入空气，停止加热后再停止通入空气,解析 A项，中装碱石灰，吸收空气中的CO2和H2O(g)，以免影响后面实验，本实验得利用测