届高考化学一轮复习《钠及其重要化合物》

必考部分第三章金属及其化合物第1讲钠及其重要化合物导航高考考点突破随堂演练自我诊断课时作业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。考纲解读本讲高考主要考查：(1)钠、钠的氧化物、碳酸钠及碳酸氢钠的主要性质及应用；(2)Na、K元素的焰色反应，考题形式不固定。预计今后的高考中，Na和Na2O2的性质、Na2CO3与NaHCO3间的转化命题趋势较大。考向分析考点图析一、金属常识和钠1．金属常识(1)存在：自然界中，金属元素大多数以________存在，地壳中含量最多的金属元素是________。(2)物理共性：金属一般不透明，有金属光泽、易________、易________、有________等。基础知识梳理(3)原子结构特点：原子最外层电子数一般________4，易________电子，而显还原性。(4)元素化合价：只有________价，没有________价。2．钠(1)物理性质颜色硬度导电性密度与水相比熔点______________比水__________[思考1]钠与H2O、盐酸、NaOH溶液反应的速率大小顺序为___________________________________，其依据是______________________________________________________________________________。二、钠的氧化物请完成下列表格(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热稳定性稳定物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)与水反应的方程式与CO2反应的方程式2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑与酸反应的方程式(HCl)主要用途用于制取少量Na2O2强氧化剂、漂白剂、供氧剂[思考2](1)Na2O2中，阴、阳离子个数比是多少？它是碱性氧化物吗？(2)Na2O2为什么表现强氧化性和漂白性？三、Na2CO3、NaHCO3的性质比较化学式Na2CO3NaHCO3俗名、类别________(______)________(酸式盐)物理性质________色粉末、易溶于水________色晶体、________溶于水(比Na2CO3难溶)稳定性稳定，受热不分解不稳定，加热分解________与CO2反应Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3不反应与盐酸反应________________与NaOH反应不反应NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O主要用途制取其他钠的化合物，用于玻璃、造纸纺织工业发酵粉的主要成分，治疗胃酸过多四、焰色反应1．焰色反应的概念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。2．常见元素的焰色钠元素________色；钾元素________色(透过______________观察)；铜元素________色。3．应用检验元素的存在。五、碱金属元素1．碱金属元素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________。2．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)。3．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________。1．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)，下列有关叙述中不正确的是(

)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自主检查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[解析]此过程涉及的反应有4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH,2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，而Na2O生成NaOH、NaOH生成Na2CO3均不是氧化还原反应。2．下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是(

)A．过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂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[答案]D[解析]Na2O2与CO2和H2O反应过程中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，C错误，D正确；Na2O2与酸反应不仅生成盐和水，还生成O2，故Na2O2不是碱性氧化物，A错误；Na2O2与水反应生成O2，会引入新的杂质，B错误。3．以下鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的方法中错误的是(

)A．将加热两种固体产生的气体通入澄清石灰水中B．将两种固体配成稀溶液，分别加入稀CaCl2溶液C．将两种固体配成稀溶液，分别加入Ba(OH)2溶液D．在两种固体中分别加入同浓度的盐酸，看产生气泡的速率[答案]C[解析]向Na2CO3、NaHCO3两种溶液中分别加入Ba(OH)2溶液，均能生成BaCO3白色沉淀，故无法鉴别。4．判断下列说法是否正确。(1)Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg。(

)(2)少量Na保存在汽油中。(

)(3)潜水艇紧急情况下用Na2O2供氧，医疗上常用NaHCO3治疗胃酸过多。(

)(4)NaHCO3、Na2CO3、NH4HCO3受热分解后均能生成气体。(

)(5)实验室常用Na与水反应制备H2。(

)(6)Na2O2与水反应，Fe与水蒸气反应均能生成碱。(

)[答案](1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×1．钠跟酸的反应钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟酸反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠先跟水反应，生成的NaOH再跟酸中和。钠投入足量盐酸中反应的化学方程式是：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑离子方程式是：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。2．钠跟碱溶液的反应实际是钠跟水反应考点一钠与酸、碱、盐溶液的反应规律

3．钠跟盐溶液的反应(1)NaCl溶液：实际是与水反应，反应的化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。(2)CuSO4溶液：因为钠与水剧烈反应，这样钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，而不能认为发生的只是置换反应。反应的化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4总式为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。[例1]下列实验中包括三种基本反应类型的是(

)A．将钠投入水中B．将钠与硫黄粉末混合研磨C．将钠投入氯化铁溶液中，先产生红褐色絮状沉淀，后产生少量红色沉淀D．将钠投入足量碳酸氢钙溶液中[答案]C[失误探究]在考虑钠与酸、碱、盐水溶液反应的问题时，往往忘记钠是一种活泼金属，而忽略反应实质。解答时应注意钠与水反应的同时，还要考虑生成的NaOH与溶液中溶质的化学反应。在分析钠与酸、碱、盐水溶液反应的计算问题时，生成氢气的量均按钠计算，将使计算简单、迅速准确。1．将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是(

)A．钠熔成小球并在液面上游动B．有气体生成C．试管底部有银白色物质生成D．溶液变浑浊[答案]C变式训练

[解析]由于钠的性质活泼，同学们往往误认为钠会将Ca(OH)2中的钙置换出来，其实不然。将钠投入到澄清石灰水中，首先观察到的是钠与水反应的一系列实验现象(钠熔成小球并在液面上四处游动，有气体生成，发出“嘶嘶”声)；随着反应的进行，水逐渐被消耗，且溶液的温度升高，由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以会有Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。1．Na2O2的强氧化性由于Na2O2中氧元素是－1价，为中间价态，因而既可表现氧化性又可表现还原性。又因为氧的稳定价态是－2价，因此Na2O2中的氧易得到电子从－1价降到－2价，从而表现强氧化性。(1)过氧化钠具有强氧化性，能氧化破坏有机色素的分子结构。可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。考点二Na2O2与CO2、H2O的反应规律及有关性质

2．Na2O2的还原性Na2O2可被KMnO4(H＋)等强氧化剂氧化为O2。3．优先反应规律一定量的Na2O2与少量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视为Na2O2首先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。名师提醒：Na2O2中阴、阳离子个数比为1

2。[例2]将Na2O2固体投入FeCl2溶液中，不可能观察到的现象有(

)A．溶液呈无色 B．溶液呈棕黄色C．有气泡产生 D．有白色沉淀生成[解析]由于Na2O2有强氧化性，因此无法得到Fe(OH)2，当Na2O2少量时，溶液中有Fe3＋，显黄色；当Na2O2足量时，溶液为NaOH和NaCl的混合溶液，无色。[答案]D2．(2013·榆次质检)在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体，不会出现浑浊现象的是(

)A．饱和H2S溶液B．Ca(HCO3)2溶液C．Na2SO3稀溶液D．饱和CaCl2溶液[答案]C变式训练

[解析]H2S能被Na2O2氧化为S单质，而使溶液变浑浊，A不正确；Na2O2与H2O生成的NaOH与Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀，故B不正确；由于Ca(OH)2的溶解度较小，向饱和CaCl2溶液中加Na2O2会生成Ca(OH)2沉淀，故D不正确。3.1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是(

)A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3[答案]A1．与足量盐酸反应的比较考点三Na2CO3、NaHCO3与酸反应的分析和差量法计算

(1)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)：2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O；若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)：HCl＋Na2CO3===NaCl＋NaHCO3(无气泡)。HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O。(2)向盐酸中逐滴加入NaHCO3溶液时，有CO2气体，若向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸时，也立即有气体。因此NaHCO3溶液与盐酸不能用互滴法鉴别。特别提醒

3．Na2CO3和NaHCO3的性质和鉴别方案的探究高考中常结合碳酸钠和碳酸氢钠性质的差异性进行实验探究、鉴别除杂等。这类题目角度新颖、设计灵活，很好地考查了学生对Na2CO3、NaHCO3性质的应用能力，同时也考查了学生的实验操作能力和实验方案的设计与评价能力。Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法通常有[答案]A[规律方法](1)解答有关Na2CO3、NaHCO3的计算时除了常用差量法外，还可运用守恒法和极值法。在确定CO2与NaOH反应生成产物的成分时，往往依据钠原子守恒采用极值法进行判断后再计算。(2)Na2CO3溶液与盐酸的互滴鉴别。向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡产生，而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。4．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(

)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，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克固体变式训练

[答案]C[解析]根据固体减重多少求出碳酸氢钠的质量，进而求得碳酸钠的质量分数，A项正确；根据元素守恒，bg固体氯化钠，根据混合物质量可以列式，根据元素守恒列一式，可求碳酸钠质量分数，B项正确；碱石灰会吸收二氧化碳中的水蒸气，误差很大，应将气体先通过浓硫酸再用碱石灰吸收，C项错误；根据碳酸根守恒和质量关系式可求碳酸钠质量分数，D项正确。5．有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是(

)A．Na2CO3比NaHCO3的热稳定性强B．Na2CO3和NaHCO3溶液中离子的种类不同C．Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应D．相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时，产生的气体质量相同[答案]A[解析]Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热分解，A对；Na2CO3和NaHCO3溶液中离子的种类相同，B错；Na2CO3与NaOH溶液不反应，C错；相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时，NaHCO3产生的气体质量大，D错。[典例1]过氧化钠与足量的碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中充分加热，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是(

)A．Na2O2、Na2CO3

B．Na2CO3C．Na2CO3、NaOH

D．Na2O2、NaOH、Na2CO3[常见错误]选C易错剖析(2)其他错误分析错选择项错误原因错选D认为生成的CO2和H2O与Na2O2反应生成Na2CO3和NaOH，忽视了NaHCO3过量，从而选D错选A认为CO2与Na2O2反应生成Na2CO3，误认为Na2O2过量有剩余，导致错选A(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气味。①装置Ⅰ中反应的化学方程式是_______________，装置Ⅱ中物质的化学式是________，其阴阳离子个数比为________。②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是________，所需仪器装置是________(从上图选出必要装置，填写编号)。(4)向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是_______________________________________。[问题记录]1．下列关于钠的叙述错误的是(

)A．实验后剩余少量钠可放回原试剂瓶中B．用一般的化学还原法不能制取金属钠C．某物质的焰色反应为黄色，则该物质一定含钠元素D．钠可以用少量水密封保存[答案]D2．(2013·潍坊质检)取一小块钠放在坩埚里加热，下列实验现象正确的是(

)①金属先熔化②在空气中燃烧，火焰呈黄色③燃烧时火星四射④燃烧后生成淡黄色固体⑤燃烧后生成白色固体A．①②③

B．①②④

C．①②⑤

D．①③⑤[答案]B3．下列叙述正确的是(

)A．Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物B．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀C．钠在常温下不容易被氧化D．Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行[答案]D[解析]Na2O2不属于碱性氧化物，A错；B项NaHCO3与CaCl2溶液不反应，得不到白色沉淀；C项Na在常温下很容易被空气中的O2氧化。4．下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中，正确的是(

)A．都属于碱性氧化物B．都能与水发生化合反应C．水溶液的成分相同D．与二氧化碳反应生成不同的盐[答案]C[解析]Na2O2不属于碱性氧化物；Na2O2与H2O发生的反应不属于化合反应；Na2O、Na2O2与CO2反应均生成Na2CO3这一种盐。5．(2013·合肥质检)下列实验装置不能达到实验目的的是(

)[答案]D[解析]D项实验装置，应将NaHCO3置于小试管中，Na2CO3置于大试管中，加热时右边烧杯中澄清石灰水变浑浊，左侧烧杯中澄清石灰水不变浑浊，说明热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。[答案]D7．(1)写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________。(2)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？________，简要说明理由：___________________________________________________。(3)该同学无法断定反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。装置中B的作用是__________________________________________________________________________，D的作用是________________________________。(4)为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的