高中化学必修一钠及其化合物
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高中化学必修一钠及其化合物 要点一：钠单质的重要性质及其应用 1.物理性质 颜色 银白色 2.化学性质 从钠的结构认识钠的化学性质——还原性。 熔点 低 硬度 小 密度 比水的 ,比煤油的 。 导电导热性 良好 （1）与非金属单质(如O2、Cl2)的反应 与4NaO22Na2O常温下，化学方程式为：O2反应 2NaO2Na2O2加热时，化学方程式为：（2）与水的反应 ①化学方程式为：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ ②与滴加酚酞的水反应的现象与解释 浮：钠的密度比水要小； 溶：钠的熔点较低，且反应是放热的； 游：生成的气体推动钠移动； 响：氢气与水摩擦和氢气燃烧爆炸产生响动； 红：酚酞变红色，说明生成物为碱性。 要点诠释：钠在空气中的变化过程分析 过程 ① ② ③ ④ 现象 变暗 成液 结块 变成粉末 反应原理 4Na+O2===2Na2O Na2O＋H2O===2NaOH 2NaOH+9H2O+CO2===Na2CO3·10H2O Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O 综上，把钠久置在空气中，最终变成Na2CO3粉末。 （3）与酸的反应 2Na+2H+=====2Na++H2↑ a.若酸过量，则只考虑钠与酸的反应。 b.若钠过量，钠首先与酸反应，剩余的钠再与水反应。 （4）与盐的反应 与盐溶液发生反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。 a.与NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反应：实质是与水反应。 b.与CuSO4溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应。 写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式： 3.工业制备与保存 钠的制取及保存 4.钠的重要用途 典型例题 1、等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气（常温）中充分反应，则下列说法正确的是（ ） A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多 C．第二块钠的反应产物质量最大 D．两块钠的反应产物质量一样大 解：A、金属钠失电子均变为+1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子是一样的，故A错误； B、金属钠失电子均变为+1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子是一样的，故B正确； C、根据4Na+O2=2Na2O，则1mol金属钠获得氧化钠的质量是31g，根据反应2Na+O2Na2O2，则1mol金属钠获得过氧化钠的质量是39g，等质量的两块钠，即金属钠的物质的量是相等的，所以生成过氧化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量最大，故C错误； D、根据C的计算可以知道第一块钠的反应产物质量最大，故D错误。故选：B。 2、下列各组物项相互混合进行反应，既有气体生成最终又有沉淀生成的是（ ） ①金属钠投入FeCl2溶液中 ②过量的NaOH溶液和明矾溶液反应 ③少量CaO投入过量的NaHCO3溶液中 ④Na2O2投入到CuSO4溶液中． A．①③ B．③④ C．①④ D．②③ 解：①钠浮在水面上，与水剧烈反应，并放出大量热，熔化成小球，黄色的溶液变成红色沉淀，发生2Na+H2O=2NaOH+H2↑、3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe（OH）3↓，故①既有气体生成最终又有沉淀生成； ②过量的NaOH溶液和明矾溶液反应的方程式为：KAl（SO4）2•12H2O+4NaOH=KAlO2+14H2O+2Na2SO4，故②中既无气体生成最终又无沉淀生成； ③中CaO与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀；，故③最终只有沉淀生成； ④Na2O2与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，NaOH与CuSO4发生反应：2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4，故④中既有气体生成最终又有沉淀生成； 故选：C。 变式训练 1、如图，烧杯中盛有等体积的水和煤油，现将一小块金属钠加入烧杯中，试推断能观察到的实验现象应是（ ） A．钠悬浮在煤油层中 B．钠静止在两液面之间 C．钠沉入水底下 D．钠在两液体界面附近上下跳动 2、将绿豆大小的方形金属钠投入足量且含酚酞的水中，根据相应现象不能得出的结论是（ ） 选项 A B C D A．A 实验现象 结论 方形金属钠变成小球 方形金属钠反应速率快 钠浮于水面游动 酚酞溶液变成红色 钠球游动有吱吱声 B．B C．C D．D 水的密度大于钠的 有NaOH生成 有气体生成 要点二：氧化钠和过氧化钠 1、氧化钠和过氧化钠性质的比较 物质名称 组成结构 氧化钠（Na2O） 由Na+与O2-构成，阴阳离子的个数比为1:2 过氧化钠（Na2O2） 由Na+与O22-构成，阴阳离子的个数比为：1:2 氧元素的价态 类别 颜色、状态 与H2O反应的化学方程式 与CO2反应的化学方程式 与盐酸 与SO2 石蕊溶液 用途 -2 碱性氧化物 白色固体 Na2O+2HCl==2NaCl+H2O Na2O+SO2==Na2SO3 ————— 用于制备氢氧化钠等 -1 过氧化物 淡黄色固体 2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+H2O Na2O2+SO2==Na2SO4 遇石蕊先变蓝，后褪色 可作漂白剂（漂白织物等）、强氧化剂、供养剂（用于呼吸面具和潜水艇中产生氧气） 2、有关Na2O2与CO2、H2O反应的5个重要关系 物质的量关系 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O或二者的混合物与放出O2的物质的量之比为2:1 同温（大于100℃）、同压下，若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气气体体积关系 体）通过NaO时，气体体积的减小量或原混合气体（或单一气体）体积的电子转移关系 1即为生成氧气的体积 2当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1molO2转移2mole- ①Na2O2与CO2反应时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。 ②Na2O2与H2O时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量 一定量的Na2O2与一定量的CO2和HO2（g）的混合气体反应，可看作Na2O2先与CO2反应，CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应 固体质量关系 先后顺序关系 典型例题 1、将NaHCO3和Na2O2的固体混合物x g在密闭容器中加热至250℃，充分反应后排出气体．将反应后的固体溶入水无气体放出，再逐滴加入盐酸，产生气体（标准状况）与所加盐酸体积之间的关系如图所示．下列说法错误的是（ ） A．HCl的浓度0.2mol/L B．反应后固体的成分为NaOH与Na2CO3 C．密闭容器中排出气体的成分为O2和H2O D．x的数值为6.09 解：A、由175ml到275ml是与碳酸氢钠反应，而n（Na2CO3）=n（NaHCO3）=n（CO2）=0.02mol， NaHCO3～～～HCl 1mol 1mol 0.02mol 0.02mol 所以C（HCl）==0.2mol/L，故A正确； B、由图象可知，因为175＞275﹣175所以固体混，合物为NaOH，Na2CO3，故B正确； C、由方程式可知：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，生成0.02mol的二氧化碳和0.02mol的水，再根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知密闭容器中排出气体的成分O2，H2O，故C正确； D、根据碳守恒可知，n（NaHCO3）=n（CO2）=0.02mol=0.02mol，275ml时溶质是单一的氯化钠，根据钠守恒可知n（Na2O2）=体的质量为：0.02×84+0.0175×78=3.045g，故x=3.045g，故D错误； 故选：D。 =0.0175mol，固变式训练 1、200℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了7.2g，则原混合气体的总物质的量为（ ） A．0.2mol B．0.6mol C．0.8mol D．l.0mol 2、将14g Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应，生成标况下的气体1.12L，所得溶液的体积为 400mL．试计算： （1）原混合物中Na2O的质量． （2）所得溶液的物质的量浓度． 要点三：碳酸钠与碳酸氢钠 1、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较 分类 俗称 色态 溶解度（20℃） 碳酸钠 （Na2CO3） 正盐 纯碱、苏打 白色粉末 碳酸氢钠 （NaHCO3） 酸式盐 小苏打 细小的白色晶体 （26.9g） Na2CO3 〉NaHCO3 (10.0g) 水溶液的酸碱性 都显碱性，但Na2CO3 >NaHCO3 Na2CO3 〈NaHCO3 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 (CO32-+H+=HCO3－) NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ －(HCO3+H+=H2O+CO2↑) 开始无外观现象（因为首先生成HCO3－与酸反应放出CO2的速度 现象 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ －(HCO3+H+=H2O+CO2↑) 滴入盐酸后，即刻出现气泡。 ），随后出现气泡。 （若向足量HCl中分别滴入Na2CO3或NaHCO3，则均会立刻出现气泡。） 化 学 性 与质 碱 Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ 2NaOH 反Ca(OH)2 此法可用于土法制烧碱或除掉烧碱中应 的Na2CO3 NaOH － NaHCO3+ NaOH=H2O+ Na2CO3 NaHCO3与少量石灰水的反应为： 2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 若石灰水过量，则新生成的Na2CO3可与Ca(OH)2继续反应，即： Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ∴过量石灰水中NaHCO3与Ca(OH)2的反应为： NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O 热稳定性 (运用此性质可除去有的NaHCO3) 二者之间相互转化 用途 2、注意事项 （1）碳酸钠与碳酸氢钠与酸的反应,Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应： 制造玻璃、造纸等 治疗胃酸过多，用于灭火器等 很稳定，受热不分解 酒精灯温度达不到） Na2CO3中混（分解温度851℃，不很稳定，受热易分解。 2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑ （分解温度150℃） （2）.CO2与NaOH溶液反应的相关计算 要点四：焰色反应 （1）定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这叫作焰色反应。 （2）操作步骤：洗——烧——蘸——烧——观 （3）实验注意事项 ①火焰：火焰本身要为无色火焰。 ②蘸待测物的金属丝：金属丝本身在火焰上灼烧时不能有颜色，同时熔点要高，不易被氧化。用铂丝效果最佳。 ③洗、烧：每次实验前，铂丝都要蘸稀盐酸在火焰上烧至无色，以除净铂丝上原有的使火焰呈现出颜色的金属离子。 ④蘸：用铂丝所蘸取的一般是溶液，若蘸取的是粉末，常不易被金属丝蘸上，此时，把金属丝在火上烧热，再接触固体粉末熔化而蘸在铂丝上。 ⑤观：观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去钠产生的黄色火焰，因为很少量的钠元素就能把钾元素的紫色火焰遮盖住。 （4）常见物质的焰色 元素 Na K 颜色 （5）应用 黄色 紫色（蓝色钴玻璃） ①鉴别一些金属元素；②用相应的化合物制烟火。 典型例题 1、下列图示中，A为一种常见的单质，B、C、D、E是含A元素的常见化合物，它们的焰色反应均为黄色． 填写下列空白： （1）写出化学式：A ，B ，D E ． （2）以上反应中不属于氧化还原反应的有 （填序号）． （3）写出反应②④⑥的化学方程式： ② ． ④ ． ⑥ ． （4）写出反应⑤的离子方程式： 写出铝粉和C溶液反应的离子方程式： ． 解：A是一种常见单质，其焰色反应为黄色，则A是Na，B、C、D、E是含A元素的常见化合物，Na在O2中燃烧生成B，B为Na2O2，Na和H2O反应生成NaOH和H2，Na2O2和水反应生成NaOH和O2，所以C是NaOH，NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3，所以E是NaHCO3，Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2，NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和水，所以D是Na2CO3， （1）通过以上分析知，A是Na、B是Na2O2，解：A是一种常见单质，其焰色反应为黄色，则A是Na，B、C、D、E是含A元素的常见化合物，Na在O2中燃烧生成B，B为Na2O2，Na和H2O反应生成NaOH和H2，Na2O2和水反应生成NaOH和O2，所以C是NaOH，NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3，所以E是NaHCO3，Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2，NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和水，所以D是Na2CO3， （1）通过以上分析知，A是Na、B是Na2O2，D是Na2CO3，E是NaHCO3， 故答案为：Na；Na2O2；Na2CO3；NaHCO3； （2）以上反应中①为钠的燃烧，②为Na与水反应，③为过氧化钠与水反应，④为过氧化钠与二氧化碳反应，均属于氧化还原反应，所以不属于氧化还原反应的有⑤⑥， 故答案为：⑤⑥； （3）反应②的化学方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，④的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，⑥的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O， 故答案为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； （4）反应⑤的离子方程式为OH﹣+CO2═HCO3﹣，C是NaOH，铝粉和C溶液反应的离子方程式为2Al+2H2O+2OH﹣=2 AlO2﹣+3H2↑， 故答案为：OH﹣+CO2═HCO3﹣；2Al+2H2O+2OH﹣=2 AlO2﹣+3H2↑． 变式训练4-1、甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入 100mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是（ ） A．甲＜乙＜丙＜丁 B．丁＜甲＜乙＜丙 C．甲=丁＜乙=丙 D．丁＜甲＜乙=丙 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/f8deb446551252d380eb6294dd88d0d233d43c32.html