（浙江選考）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3講 元素化學(xué) 考點(diǎn)10 鈉及其化合物學(xué)案.docx

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考點(diǎn)10　鈉及其化合物 知識(shí)條目 必考要求 加試要求 1.鈉的物理性質(zhì)及用途 a a 2.鈉的化學(xué)性質(zhì)(跟非金屬、酸、某些氧化物的反應(yīng)) b c 3.鈉的生產(chǎn)原理 a b 4.碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法 b c 5.碳酸鈉、碳酸氫鈉的用途 a a 6.過(guò)氧化鈉的主要性質(zhì) c 一、鈉的物理性質(zhì) 鈉是一種質(zhì)軟、銀白色、有金屬光澤的金屬，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，密度比水小，比煤油大，熔點(diǎn)較低。 二、從鈉原子的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性 最外層一個(gè)電子，極易失去，具有強(qiáng)還原性。 1．與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng) 2Na＋Cl22NaCl(劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙) 4Na＋O2===2Na2O(銀白色金屬光澤褪去) 2Na＋O2Na2O2(劇烈反應(yīng)，生成淡黃色固體) 2．與水反應(yīng) (1)離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。(與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬鈉與水電離產(chǎn)生的氫離子反應(yīng)) (2)與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋 3．與鹽酸反應(yīng) 離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 4．與鹽溶液反應(yīng) (1)鈉投入到NaCl溶液中，只有H2產(chǎn)生，離子反應(yīng)式為2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑； (2)鈉投入到飽和NaCl溶液中，有H2產(chǎn)生，同時(shí)有NaCl晶體析出(溫度不變)； (3)鈉投入到NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出； (4)鈉投入到CuSO4溶液中，有H2產(chǎn)生和藍(lán)色沉淀生成：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 三、鈉的制取及保存 1．制?。夯瘜W(xué)方程式為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 2．保存：由于金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡着c空氣中的O2和H2O等反應(yīng)，所以金屬鈉要密封保存，通常保存在煤油或石蠟油中。 四、鈉的用途 1．制取Na2O2等化合物。 2．鈉、鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 3．用作電光源，制作高壓鈉燈。 4．冶煉某些金屬 金屬鈉具有強(qiáng)還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬，如4Na＋TiCl4(熔融)4NaCl＋Ti。 五、碳酸鈉和碳酸氫鈉 Na2CO3 NaHCO3 化學(xué)名稱(chēng) 碳酸鈉 碳酸氫鈉 俗名 純堿或蘇打 小蘇打 狀態(tài) 粉末 細(xì)小晶體 顏色 白色 白色 溶解度 易溶于水，比NaHCO3溶解度大 易溶于水 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定，加熱時(shí)不易分解 不穩(wěn)定，加熱時(shí)易分解： 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 與NaOH 溶液 不反應(yīng) NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 與澄清 石灰水 出現(xiàn)白色沉淀： Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 出現(xiàn)白色沉淀： Ca(OH)2＋NaHCO3(不足量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O Ca(OH)2＋2NaHCO3(足量)===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O 與CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 不反應(yīng) 與鹽酸 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3與酸反應(yīng)的劇烈程度強(qiáng)于Na2CO3 與CaCl2或 BaCl2溶液 CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl 極稀溶液不反應(yīng) 溶液的 酸堿性 堿性(熱的純堿溶液可除去物品表面的油污) 堿性 等物質(zhì)的量濃度時(shí)，碳酸鈉溶液的pH比碳酸氫鈉溶液的大 用途 制玻璃、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑、石油、冶金等 發(fā)酵劑、滅火劑、醫(yī)用 轉(zhuǎn)化 Na2CO3NaHCO3 六、Na2O2的主要性質(zhì)(加試) 1．Na2O2是一種淡黃色的固體，陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1∶2，它不是堿性氧化物。 2．Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)(都是自身氧化還原反應(yīng)，Na2O2既做氧化劑又做還原劑) (1)與CO2反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑ (2)與H2O反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 3．Na2O2強(qiáng)氧化性的五個(gè)表現(xiàn) 4．Na2O2的主要用途：漂白劑、清潔劑、供氧劑。 【例1】　下列有關(guān)鈉及其化合物的說(shuō)法不正確的是(　　) A．電解飽和食鹽水可制取金屬鈉B．鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)條件有關(guān) C．氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉D．鈉可以從四氯化鈦中置換出鈦 【解析】　電解飽和食鹽水得NaOH、H2、Cl2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鈉與氧氣常溫下反應(yīng)生成Na2O，加熱條件下反應(yīng)生成Na2O2，B項(xiàng)正確；氧化鈉是堿性氧化物，與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，C項(xiàng)正確；鈉具有強(qiáng)還原性，可從四氯化鈦中置換出鈦，D項(xiàng)正確。 【答案】　A 【提煉】　電解熔融氯化鈉和電解氯化鈉溶液，兩者產(chǎn)物不同，前者用于制取金屬鈉，后者用于制取氫氧化鈉、氯氣和氫氣。 【例2】　下表中，對(duì)陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關(guān)系的判斷都正確的是(　　) 選項(xiàng) 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 碳酸鈉、碳酸氫鈉能用澄清石灰水鑒別 Na2CO3能與澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀，而NaHCO3不能 Ⅰ對(duì)，Ⅱ?qū)?，? B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞變紅色 Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉 Ⅰ對(duì)，Ⅱ錯(cuò)，無(wú) C 金屬鈉具有強(qiáng)還原性 高壓鈉燈發(fā)出透霧性強(qiáng)的黃光 Ⅰ對(duì)，Ⅱ?qū)?，? D 酚酞溶液在碳酸鈉溶液中的顏色比在等濃度碳酸氫鈉溶液中深 CO的水解程度大于HCO Ⅰ對(duì)，Ⅱ?qū)?，? 【解析】　碳酸氫鈉也能與澄清石灰水反應(yīng)變渾濁，故不能鑒別，A錯(cuò)誤；Na2O2和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉溶液呈堿性，酚酞遇堿變紅色，Na2O2具有漂白性，紅色溶液最終褪色，故B錯(cuò)誤；金屬鈉具有強(qiáng)還原性，高壓鈉燈發(fā)出透霧性強(qiáng)的黃光，陳述正確，但不存在因果關(guān)系，故C錯(cuò)誤；CO的水解程度大于HCO，故碳酸鈉堿性更強(qiáng)，酚酞滴入后顏色更深。 【答案】　D 【提煉】　1.Na2CO3、NaHCO3的鑒別 2．Na2O2投入品紅溶液中，因其有強(qiáng)氧化性，可使品紅溶液褪色。Na2O2投入無(wú)色酚酞溶液中，酚酞溶液先變紅后褪色。 【例3】　取ag某物質(zhì)在氧氣中燃燒，產(chǎn)物與過(guò)量的過(guò)氧化鈉固體完全反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)后固體增重ag，則該物質(zhì)不可能是(　　) A．H2B．COC．CH3COOHD．C2H5OH 【解析】　2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，Δm＝2H2,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，Δm＝2CO，由上述化學(xué)方程式可得規(guī)律，CO、H2或兩者混合氣以及符合(CO)n(H2)m的物質(zhì)，完全燃燒后產(chǎn)物通過(guò)足量Na2O2，增重的質(zhì)量等于原物質(zhì)的質(zhì)量。A、B、C項(xiàng)均符合上式規(guī)律，D項(xiàng)不符合。 【答案】　D 【提煉】　對(duì)于有機(jī)物CxHyOz，若能寫(xiě)成(CO)m(H2)n的形式，則燃燒產(chǎn)物通過(guò)過(guò)量Na2O2后，增重的量等于原有機(jī)物的質(zhì)量。 【例4】　為確定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可通過(guò)加熱分解得到的CO2質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下： 請(qǐng)回答： (1)儀器a的名稱(chēng)是________。 (2)裝置B中冰水的作用是________________________________________________________________________。 (3)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置存在缺陷，有關(guān)該實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列因素可能使碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的是________。 A．樣品分解不完全 B．裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置 C．產(chǎn)生CO2氣體的速率太快，沒(méi)有被堿石灰完全吸收 D．反應(yīng)完全后停止加熱，通入過(guò)量的空氣 【解析】　按照?qǐng)D示連接好裝置后，利用氣體X(氮?dú)?趕凈裝置中的空氣，避免空氣中二氧化碳影響測(cè)定結(jié)果，固體受熱分解生成的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置B，利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，裝置C中的堿石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中為堿石灰，是防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測(cè)定結(jié)果。 (1)依據(jù)儀器形狀和用途分析，儀器a名稱(chēng)為干燥管； (2)裝置B利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，防止水蒸氣進(jìn)入裝置C導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確； (3)A.樣品分解不完全，測(cè)定二氧化碳質(zhì)量減小，碳酸氫鈉質(zhì)量減小，則碳酸鈉質(zhì)量增大，導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，故A正確； B．裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置，水蒸氣進(jìn)入裝置C導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳質(zhì)量增大，碳酸氫鈉質(zhì)量增大，碳酸鈉質(zhì)量減小，導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，故B錯(cuò)誤； C．產(chǎn)生CO2氣體的速率太快，沒(méi)有被堿石灰完全吸收，測(cè)定二氧化碳質(zhì)量減小，碳酸氫鈉質(zhì)量減小，碳酸鈉質(zhì)量增大，導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，故C正確； D．反應(yīng)完全后停止加熱，通入過(guò)量的空氣，會(huì)導(dǎo)致空氣中二氧化碳也被裝置C吸收，測(cè)定碳酸氫鈉質(zhì)量增大，碳酸鈉質(zhì)量減小，導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，故D錯(cuò)誤。 【答案】　(1)干燥管　(2)冷凝反應(yīng)生成的水蒸氣　(3)AC 【提煉】　測(cè)定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案有以下幾種： (1)取ag混合物充分加熱，減重bg； (2)取ag混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得bg固體； (3)取ag混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、烘干，得bg固體； (4)取ag混合物充分加熱，測(cè)定生成水或二氧化碳的質(zhì)量為bg。 【例5】　為確定Na2CO3和NaHCO3混合物樣品的組成，稱(chēng)取四份該樣品溶于水后分別逐滴加入相同濃度鹽酸30.0mL，充分反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解)如下表： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 鹽酸體積(mL) 30.0 30.0 30.0 30.0 樣品質(zhì)量(g) 2.96 3.70 5.18 6.66 CO2體積(mL) 672 840 896 672 (1)樣品中物質(zhì)的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝________。 (2)鹽酸的物質(zhì)的量濃度c(HCl)＝__________________。 【解析】?、瘛颉?，隨著樣品質(zhì)量的增加，CO2體積逐漸增大，說(shuō)明Ⅰ、Ⅱ組鹽酸過(guò)量，利用Ⅰ組數(shù)據(jù)計(jì)算。Ⅰ中樣品完全反應(yīng)，根據(jù)碳元素守恒知：n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝n(CO2)＝0.03mol，又m(Na2CO3)＋m(NaHCO3)＝2.96g，計(jì)算知n(Na2CO3)＝0.02mol，n(NaHCO3)＝0.01mol，樣品中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝2∶1。Ⅳ組固體質(zhì)量增加，CO2體積減小，鹽酸不足量。根據(jù)樣品中物質(zhì)的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝2∶1，計(jì)算6.66g樣品中n(Na2CO3)＝0.045mol，n(NaHCO3)＝0.0225mol。因鹽酸逐滴加入，故先發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，再發(fā)生反應(yīng)NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，故n(HCl)＝n(Na2CO3)＋n(CO2)＝0.045mol＋0.03mol＝0.075mol，c(HCl)＝2.50molL－1。 【答案】　(1)2∶1或2　(2)2.50molL－1 【提煉】　將CO2通入NaOH溶液中，充分反應(yīng)后再向溶液中滴加鹽酸，設(shè)產(chǎn)生的氣體體積與加入鹽酸的體積的關(guān)系如圖所示，則依據(jù)a與b的關(guān)系可以判斷溶液的組成并計(jì)算各組分的物質(zhì)的量。 (1)若a＝0，溶質(zhì)只有NaHCO3； (2)若a＝b－a即a＝b，溶質(zhì)只有Na2CO3； (3)若a＞b－a即2a＞b，溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3(NaOH只消耗HCl，不產(chǎn)生氣體)； (4)若a＜b－a即2a＜b，溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3。