复习提纲钠镁及其化合物

复习提纲钠镁及其化合物第1页/共66页4．以Na2O2为例，理解过氧化物的性质。5．焰色反应的概念及钾、钠化合物的检验。6．运用原子结构的知识分析碱金属元素的性质差异及递

变规律。第2页/共66页物理性质(1)Na、H2O与煤油的密度大小比较：_______________。(2)熔点_____、硬度_____、具有良好的导电性和导热性。化学性质(1)与非金属单质的反应①Na与O2点燃发生反应的化学方程式为：____________________1．2．ρ水>ρ钠>ρ煤油低小一、钠第3页/共66页②Na在常温下露置于空气中的化学方程式为：_________________。③Na与S的反应为：_______________。(2)与水的反应①离子方程式为：_______________________________。②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。小放热低4Na＋O2===2Na2O2Na＋S===Na2S2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑第4页/共66页c．“游”：小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_____。制备：电解熔融氯化钠钠的保存实验室中通常把少量钠保存在______中，目的是防止Na与空气中的O2和_______发生反应。化学方程式：__________________________。3．碱有气体生成4．水蒸气煤油第5页/共66页二、钠的重要化合物1．氧化钠和过氧化钠请完成下列表格(Na2O和Na2O2的比较)物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态____________________类别_______________________________电子式_____________________________氧的价态__________生成条件常温加热或点燃白色固体淡黄色固体碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)－2－1第6页/共66页热稳定性_______________________稳定与水反应的方程式______________________________________________________与CO2反应的方程式_____________________________________________________与酸反应的方程式(HCl)_______________________________2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途用于制取少量Na2O2强氧化剂、漂白剂、供氧剂不稳定(加热时被空气氧化)Na2O＋H2O===2NaOH4NaOH＋O2↑Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋2H2O===2Na2CO3＋O2第7页/共66页氢氧化钠俗称___________________。(1)主要物理性质：____色固体，易吸收空气中的水分而潮解___溶于水，并且放出大量的热量，有强______性。(2)主要化学性质：为一元强碱，具有碱的通性。①NaOH溶于水后完全电离，能与酸碱指示剂或试纸作用。2.烧碱、火碱、苛性钠腐蚀白易第8页/共66页③与酸酐发生反应：如SO2、CO2、SiO2、SO3和P2O5等。④与两性物质反应：如Al、Al2O3、Al(OH)3等。Al与NaOH溶液反应的方程式为：________________________________________。⑥提供碱性环境发生有机反应，如卤代烃的水解反应和消去反应、酯类的水解、油脂的皂化等。

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑第9页/共66页名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名____________________主要性质色态白色晶体细小白色晶体水溶性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性稳定性________________________________________不稳定，受热易分解纯碱或苏打小苏打3．碳酸钠与碳酸氢钠稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化第10页/共66页CO＋2H＋===H2O＋CO2↑HCO＋H＋===H2O＋CO2↑第11页/共66页第12页/共66页Li、Na、K的原子结构示意图分别为

________、

__________、

__________。(1)相同点：最外层都是____个电子。(2)不同点：从Li到Cs电子层数_________，原子半径__________。三、碱金属元素1．碱金属元素1依次增大依次增多第13页/共66页碱金属元素性质的相似性(1)单质均呈______色(Cs除外)，有金属光泽，硬度____，密度______，熔点______，有良好的导电性和导热性；(2)最高正价均为_____价；(3)均为活泼金属，氧化物对应的水化物均为___；(4)单质均能与非金属单质发生反应；(5)单质均能和水发生反应：2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表碱金属元素)。2．小银白较小较低＋1碱第14页/共66页碱金属元素性质的递变性(按原子序数递增的顺序)(1)单质的熔、沸点呈现______的趋势；(2)元素的金属性逐渐______，单质的还原性逐渐_____；(3)与O2反应的产物越来越复杂，反应程度越来越_____；(4)与水反应的程度越来越____，产物的碱性逐渐_____。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，这在化学上叫做焰色反应，其属于______变化，属于元素的性质。焰色反应的操作3．四、焰色反应1．2．减小增强增强剧烈剧烈增强物理第15页/共66页常见元素的焰色：钠元素____色；钾元素____色(透过___________观察)；铜元素____色。应用：检验元素的存在。3．4．蓝色钴玻璃黄绿黄紫第16页/共66页有关可燃性气体燃烧后通过足量Na2O2后的有关计算的方法(1)利用等效方程式分析计算：所以固体增重的质量就是参加反应的气体的质量，H2与CO的混合物以及组成符合(CO)m(H2)n的有机物都能满足上述结论。1．两种方法第17页/共66页(2)Na2O2与CO2和水蒸气的混合物反应时，应先考虑Na2O2与CO2的反应，再考虑Na2O2与水蒸气的反应。碳酸钠与碳酸氢钠相互混在一起的除杂方法(1)Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至固体质量不再变化。(2)Na2CO3溶液(NaHCO3)：加适量的NaOH溶液。(3)NaHCO3溶液(Na2CO3)：通足量的二氧化碳气体。认为焰色反应是化学变化焰色反应是一种物理现象。认为锂、钠和钾都保存在煤油中锂保存在石蜡中，而钠和钾保存在煤油中。2．1．2．三个误区第18页/共66页认为锂与氧气在点燃的条件下反应均生成Li2O2锂与氧气不论是在常温下还是点燃的条件下反应均生成Li2O。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。3．四个思考1．提示第19页/共66页4Na＋O2===2Na2O；Na2O＋H2O===2NaOH；2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O；Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。(1)Na2O2中，阴、阳离子个数比是多少？它是碱性氧化物吗？提示

1∶2；不是碱性氧化物，Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2。(2)Na2O2为什么表现强氧化性和漂白性？提示因结构中有活泼的－1价氧原子，易得电子而表现出强氧化性，其漂白性源自其强氧化性。2．第20页/共66页向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，可观察到什么现象？为什么？提示溶液中将析出白色晶体(沉淀)。原因是：发生Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，①同温下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，②生成的NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的大(即106gNa2CO3生成168gNaHCO3)，即溶质增加，③反应消耗了水，即溶剂减少，因此出现沉淀，主要原因是①。3．第21页/共66页做焰色反应实验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？提示铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H2SO4洗涤铂丝，则由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，会造成对后面实验的干扰。4．第22页/共66页我的警示

“钠三角”

①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2③2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O④Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH第23页/共66页我的闪记钠的性质可用一句话表示：钠与酸、水、氯、氧、硫(均反应)，安全保存在煤油中。或用一段话记忆：银白轻低软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游鸣红，遇酸酸优先，遇盐水在前。我的归纳

Na2O2、HClO、O3的漂白性都是利用其强氧化性而使有色物质褪色；活性炭因具有吸附作用而使有色物质褪色；SO2因能与有色物质结合成不稳定的无色物质而具有漂白性。第24页/共66页钠与酸、碱、盐溶液的反应规律1．金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应。2．金属钠与酸溶液反应：Na与H2O反应的实质是Na置换

H2O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

少量Na投入盐酸中先发生反应：2Na＋2HCl===2NaCl

＋H2↑。金属钠的性质第25页/共66页钠与盐溶液的反应：钠和盐溶液反应，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＋2H2O===2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl。注意

(1)通常钠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：4Na＋TiCl4

4NaCl＋Ti。(2)分析钠与酸、碱、盐溶液反应的计算题时，生成H2的物质的量均按钠计算，使问题更简捷。(3)钠、铝混合物加入水中，钠与水先反应产生氢气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠再与铝反应产生氢气。3．第26页/共66页(2011·济南模拟)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【典例1】►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。第27页/共66页(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________________________________________________________________________________________________。解析

(1)由于Fe(OH)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。第28页/共66页(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NaOH和H2，然后生成的NaOH再与硫酸亚铁反应产生白色沉淀Fe(OH)2。(3)由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸。(4)Na与FeSO4反应的化学方程式为：2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，离子方程式为：2Na＋Fe2＋＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑。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(OH)2不被氧化为Fe(OH)3的作用(2)Fe(OH)2白色(3)钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸(4)2Na＋Fe2＋＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑第29页/共66页

将同样大小的金属钠块分别投入到①MgCl2溶液，②饱和NaCl溶液，③NH4Cl溶液中，各会出现什么现象？答案在三种溶液中共同出现的现象是：钠浮在液面上，熔化成小球，迅速游动，并发出嘶嘶声音，最后消失。不同之处是：①中有白色沉淀生成；②中溶液变浑浊；③中有刺激性气味的气体放出。【应用1】►第30页/共66页Na2O2的强氧化性(1)Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4。(2)Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成Fe(OH)3沉淀。(3)Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。(5)Na2O2具有漂白性，投入品红溶液中，可使品红溶液褪色。过氧化钠的强氧化性及相关计算1．第31页/共66页有关Na2O2与CO2、H2O的反应的几个重要关系2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑。(1)物质的量的关系无论是CO2和H2O的单一物质还是两者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。(2)气体体积关系：若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，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。2．第32页/共66页(3)电子转移关系：当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。(4)固体质量关系：相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应都不能发生)。(5)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。第33页/共66页运用比较法是化学科学中研究物质性质的基本方法之一，请运用比较法解答各题。过氧化钠几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。如：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(1)试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式：________________________________________________，________________________________________________。(2)通过比较可知，当非金属元素处于________价时，其氧化物与过氧化钠反应有O2生成。【典例2】►第34页/共66页解析过氧化钠具有强氧化性，应从两方面理解。其一，过氧化钠中氧元素为－1价，处于氧的中间价态，与水、二氧化碳等物质反应时，它既是氧化剂又是还原剂，一定有氧气生成；其二，当它与还原性较强的物质反应时，它只作氧化剂，没有氧气生成。题中，SO2与SO3从硫的化合价可以判断，SO3具有较强的氧化性，SO2具有较弱的氧化性，所以不同价态同种非金属的氧化物与过氧化钠反应时，低价态的会被氧化成高价态，最终生成的都是高价态的钠盐。答案

(1)SO2＋Na2O2===Na2SO4

2SO3＋2Na2O2===2Na2SO4＋O2↑

(2)最高第35页/共66页

(2012·晋城质检)在一定条件下，使CO和O2的混合气体26g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是 (

)。A．9∶4

B．1∶1

C．7∶6

D．6∶7答案

D【应用2】►第36页/共66页与足量酸反应的比较(1)反应速率浓度相同时，NaHCO3比Na2CO3与酸反应速率大。(2)耗酸量①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3与酸反应时，消耗酸的物质的量之比为2∶1。②等质量的Na2CO3、NaHCO3消耗酸的物质的量之比为84∶53。两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO31．第37页/共66页2．(3)生成CO2的量①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3产生的CO2一样多。②等质量时NaHCO3比Na2CO3产生的CO2多。鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法第38页/共66页第39页/共66页

右图表示往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程：(1)写出a点以前发生反应的离子反应方程式_________________________________________________________。【典例3】►(2)写出a点到b点发生反应的离子反应方程式________________________________________________。(3)若某Na2CO3溶液中含mmolNa2CO3，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl－和HCO-3的物质的量之比为2∶1，则滴入的稀盐酸中HCl的物质的量等于________mol(用m表示)。第40页/共66页第41页/共66页第42页/共66页第43页/共66页

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，如图Ⅰ～Ⅳ所示。【应用3】►第44页/共66页(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是(填装置序号)________。(2)图Ⅲ、Ⅳ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Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是(填选项序号)________。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ比Ⅲ安全C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行(3)若用实验Ⅳ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)_____________。第45页/共66页(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应，①当石灰水过量时，其离子方程式为：_______________________________________________________________；②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2∶1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______________________________________________________________________________。解析

(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊，故不可以；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度判断。第46页/共66页第47页/共66页第48页/共66页

NaOH溶液通入CO2的反应顺序和计算模型第49页/共66页取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的盐酸，标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示，试回答下列问题：【典例4】►第50页/共66页(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。(2)曲线A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是________，其物质的量之比为________。(3)曲线B表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为________mL。解析

(1)产生的气体体积保持不变时，溶液中的溶质是氯化钠，所以有下式成立：n(NaCl)＝n(NaOH)＝n(HCl)＝0.1mol·L－1×0.075L＝0.0075mol，故c(NaOH)＝0.0075mol/0.01L＝0.75mol·L－1。(2)当所加盐酸的体积从60mL到75mL时，有气体生成，则发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，此第51页/共66页反应消耗盐酸15mL，则反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl也消耗盐酸15mL，则60mL－15mL＝45mL盐酸只能与氢氧化钠反应了，故原NaOH溶液中通入CO2后的溶质为氢氧化钠和碳酸钠，根据盐酸的量可以计算出它们的物质的量之比为3∶1。(3)当所加盐酸的体积从25mL到75mL时发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑1mol

22400mL0．1×(0.075－0.025)mol

V解得：V＝112mL。答案

(1)0.75mol·L－1

(2)Na2CO3、NaOH

1∶3

(3)112第52页/共66页

在1.00L1.0mol·L－1氢氧化钠溶液中通入16.8L标准状况下的CO2，则所得溶液中含有的物质是什么？其物质的量分别是多少？【应用4】►第53页/共66页

第54页/共66页

钠及其化合物属于高频考点，以性质分析为基础，考查在实验探究和计算中的应用，试题难度适中，与生产生活联系密切，2013会在高考中连续出现，应高度关注。单击此处进入高考揭秘►►

名师偈语第55页/共66页Ⅰ.原理分析碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是________．a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出【探究实例】

第56页/共66页Ⅱ.实验探究(1)一位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、固定用的仪器未画出)。第57页/共66页回答下列有关问题：①乙装置中的试剂是____________；②丁装置中稀硫酸的作用是____________；③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是________(填分离操作的名称)。第58页/共66页(2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验。①实验时，须先从_______管通入________气体，再从____________管中通入_________气体。②有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置，理由是__________________________________________________________________________________________________。(3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：__________________________________________________________________________________________________。第59页/共66页解析

Ⅱ.(1)甲装置是CO2的发生装置，由于盐酸易挥发，故生成的CO2气体中会含有HCl气体，乙装置的作用是除去CO2中的HCl气体，所以乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，丙是制备碳酸氢钠的发生装置，丁的作用是吸收多余的NH3，防止其污染环境。从溶液中分离出NaHCO3晶体的方法是过滤。(2)实验时必须制取含氨的饱和NaCl溶液，然后使之与CO2反应。因为NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，故先从a导管通入NH3，后