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文档介绍
重庆市2021高考化学一轮复习专题三金属及其化合物第1讲钠及其化合物教案
第1讲 钠及其化合物 单科命题 考试要点 素养链接 1.掌握钠的主要性质及其应用。 2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。 3.了解钠及其重要化合物的制备方法。 1.宏观辨识与微观探析:认识钠及其化合物的性质和应用,能从钠的原子结构理解其性质,领悟结构决定性质。 2.证据推理与模型认知:对钠及其化合物的反应,利用“差量法”进行有关计算,利用图像法进行分析。 3.科学探究与创新意识:领悟钠及其化合物的性质的探究,并以实验验证钠及其化合物的性质。 考点一 钠的性质与应用 1.钠的物理性质 (1)软——质软,硬度小。 (2)色——① 银白 色,有金属光泽。 (3)轻——ρ(H2O)② > ρ(Na)③ > ρ(煤油)。 (4)低——熔点低,④ 低于 100 ℃。 (5)导——可导电、导热。 2.钠的化学性质——还原性 (1)从原子结构认识钠的化学性质 Na Na+ (2)填写下列方程式: - 24 - 3.钠的制取、用途与保存 (1)制取:化学方程式为 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ 。 (2)用途: (3)保存:一般保存在煤油中或石蜡中。 1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。 (1)金属钠露置在空气中最终变成碳酸钠( ) (2)金属钠与水的反应的实质是钠与水电离产生的H+反应( ) (3)金属钠很活泼,可以将溶液中比它不活泼的金属置换出来( ) (4)将1 mol金属钠投入足量CuSO4溶液中,反应后溶液质量减小( ) (5)电解饱和食盐水可以制取金属钠( ) (6)将2.3 g金属钠投入97.7 g水中,所得的溶液中溶质的质量分数为4%( ) (7)Na与Na2CO3溶液不反应( ) 1.答案 (1)√ (2)√ (3)✕ (4)√ (5)✕ (6)✕ (7)✕ 2.将一小块金属钠分别投入盛有:a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中,反应速率由快到慢的顺序为 (填字母)。解释反应速率不同的原因: 。 2.答案 c>a>b 钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H+的反应,H+浓度的大小决定了反应速率的快慢,由三种物质电离出H+的能力可知H+浓度的大小顺序为c>a>b,因而反应速率为c>a>b 题组一 钠的性质及应用 1.把一块黄豆粒大小的金属钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯里,观察所发生的现象,下列叙述错误的是( ) A.钠浮在液面上,熔化成闪亮的小球 B.钠浮在液面上静止不动 - 24 - C.溶液里冒出大量的无色气泡 D.溶液里产生了蓝色沉淀 1.答案 B 将钠投入硫酸铜溶液中,由于钠的密度比水小,故金属钠浮在液面上,同时跟溶液里的水反应,生成NaOH和H2,且该反应放热,故钠会熔化成闪亮的小球,NaOH能与溶液中的CuSO4反应,生成Cu(OH)2蓝色沉淀。 2.2.3 g钠在干燥的空气中与氧气反应,可得3.5 g固体,据此可判断其产物为( ) A.只有Na2O2 B.只有Na2O C.Na2O和Na2O2 D.无法确定 2.答案 C 金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2,此题可采用“极限法”:若2.3 g钠全部反应生成Na2O,由反应4Na+O2 2Na2O可知生成Na2O的质量为3.1 g;若2.3 g钠全部反应生成Na2O2,由反应2Na+O2 Na2O2可知生成Na2O2的质量为3.9 g,现产物的质量为3.5 g,介于3.1 g和3.9 g之间,故为Na2O和Na2O2的混合物。 3.(2019天津第四十七中学月考)将金属钠分别投入下列物质的溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( ) A.HCl B.K2SO4 C.CuCl2 D.NaCl 3.答案 C 选项A、B、D中每有23 g钠进入溶液均生成1 g H2,溶液质量增加22 g,C项中由于钠与水反应生成的NaOH还能进一步与CuCl2反应,析出Cu(OH)2沉淀,所以溶液质量减轻,C项正确。 4.(2019河北辛集中学月考)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大 D.两块钠的反应产物质量一样大 4.答案 B 根据题干信息,钠与O2反应,Na 12Na2O与Na 12Na2O2的过程中失去的电子数相同,B项正确。 题后悟道 - 24 - 钠的性质记忆口诀:银白轻低导软,传导热和电,遇氧产物变,遇氯生白烟,遇水记五点,浮熔游响红,遇酸酸优先,遇盐水在先。金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应。 题组二 钠及其化合物的转化 5.观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体,下列说法正确的是( ) A.①发生了氧化还原反应 B.②变白色是因为生成了碳酸钠 C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液 D.④只发生物理变化 5.答案 A ①4Na+O2 2Na2O,属于氧化还原反应,A项正确;②Na2O+H2O 2NaOH,B项错误;③中因NaOH易潮解,吸收空气中的水蒸气,表面形成溶液,C项错误;④中发生反应2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O,进而形成Na2CO3·10H2O晶体,然后再风化形成Na2CO3,D项错误。 6.A、B、C、D、E、F六种物质有如下变化关系,E是淡黄色粉末,判断: (1)写出A、F的化学式:A. ,F. 。 (2)①写出B→C的离子方程式: ,②写出C→F的离子方程式: ,③写出E→B的化学方程式: 。 6.答案 (1)Na NaHCO3 (2)2OH-+CO2 CO32-+H2O CO32-+H2O+CO2 2HCO3- 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ 考点二 钠的氧化物和氢氧化物 1.钠的氧化物 物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 颜色、状态 ① 白色 固体 ② 淡黄色 固体 类别 ③ 碱性 氧化物 ④ 过氧化物 氧元素 化合价 ⑤ -2 ⑥ -1 - 24 - 电子式 Na+[·×O·····×]2-Na+ Na+[·×O······O·····×]2-Na+ 化学键类型 只有离子键 有离子键和共价键 与水反应 的方程式 ⑦ Na2O+H2O 2NaOH ⑧ 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ 与CO2反应 的方程式 ⑨ Na2O+CO2 Na2CO3 ⑩ 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 与盐酸反应 的方程式 Na2O+2HCl 2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2↑ 主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂 保存 密封 密封、远离易燃物 2.氢氧化钠 (1)俗称: 火碱 、 烧碱 、 苛性钠 。 (2)化学性质——具有碱的通性 (3)用途 NaOH与CaO混合,俗称 碱石灰 ,可以用作干燥剂。 1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。 (1)氧化钠、过氧化钠都可作供氧剂( ) (2)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH( ) (3)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O 2Na++2OH-+O2↑( ) (4)NaOH与CO2反应,若CO2过量,得到的物质是NaHCO3( ) (5)Na2O和Na2O2都是碱性氧化物( ) (6)当Na2O2与CO2和H2O反应时,Na2O2只作氧化剂( ) (7)Na2O2晶体中阳离子与阴离子个数比为1∶1( ) 1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)√ (5)✕ (6)✕ (7)✕ - 24 - 2.写出下列物质的电子式,并分析它们含有的化学键类型。 (1)Na2O的电子式: ,化学键类型为 ,属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (2)Na2O2的电子式: ,化学键类型为 ,属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (3)NaOH的电子式: ,化学键类型为 ,属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。 2.答案 (1)Na+[·×O·····×]2-Na+ 离子键 离子化合物 (2)Na+[·×O······O·····×]2-Na+ 离子键、非极性共价键 离子化合物 (3)Na+[··O······H]- 离子键、极性共价键 离子化合物 题组一 Na2O2与CO2、H2O反应原理及应用 1.在一定条件下,将CO和O2的混合气体26 g充入一体积固定不变的密闭容器(容器内有足量的Na2O2固体),此时容器的压强为p1,用电火花不间断点燃,使其充分反应,恢复至原温,结果固体增重14 g,此时容器的压强为p2,则p1/p2为( ) A.9∶4 B.7∶3 C.7∶6 D.6∶7 1.答案 B CO被氧气氧化生成CO2,然后CO2被过氧化钠吸收,又产生氧气,所以固体增加的质量就是原CO的质量,即反应相当于CO+Na2O2 Na2CO3,即CO的质量为14 g,物质的量为0.5 mol,消耗氧气0.25 mol,质量为8 g,这说明氧气是过量的,所以氧气的质量是12 g,即0.375 mol。则在此容器中反应前后气体的物质的量之比为0.875∶0.375=7∶3,体积不变条件下,即压强之比为7∶3。 2.(2019甘肃静宁模拟)为使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是( ) A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1 B.Na2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时,需要H2O和CO2的质量相等 C.Na2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等 - 24 - D.Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同 2.答案 C Na2O2的电子式为Na+[··O······O······]2-Na+,故阴、阳离子的个数比为1∶2,A错误;生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,但质量不同,B错误;由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同,C正确;Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质,故原理不同,D错误。 3.(2019河北衡水月考)过氧化钠跟过量的NaHCO3混合后,在密闭容器中充分加热,排除气体物质后冷却,残留的固体物质是( ) A.Na2O2、Na2CO3 B.NaOH、Na2CO3 C.Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3 3.答案 C 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,因碳酸氢钠过量,碳酸氢钠分解生成的二氧化碳气体与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以最终残留固体是碳酸钠,C正确。 题后悟道 Na2O2与H2O、CO2反应的四个重要关系 (1)物质的量关系 CO2或H2O(g)或二者的混合物与足量的Na2O2反应时,消耗CO2或H2O(g)或二者混合物的物质的量与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成的O2的体积。 (2)固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O(g)中的“H2”;可以看作发生反应:Na2O2+CO Na2CO3、Na2O2+H2 2NaOH(实际上两反应不能发生)。 (3)先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。 (4)电子转移关系 不论Na2O2是与CO2还是与H2O(g)反应,CO2、H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生氧化还原反应,所以每有1 mol O2生成时,转移的电子均为2 mol。 题组二 过氧化钠强氧化性的应用 4.(2019新疆昌吉月考)某溶液中含有HCO3-、CO32-、SO32-、Na+、NO3-五种离子,若向其中加入Na2O2粉末,则充分反应后溶液中离子浓度保持不变的是(溶液体积变化忽略不计)( ) - 24 - A.CO32-、NO3-、Na+ B.CO32-、NO3- C.SO32-、NO3- D.NO3- 4.答案 D 过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气,同时过氧化钠还具有强氧化性。则HCO3-转化为CO32-,SO32-被氧化为硫酸根离子,所以溶液中离子浓度保持不变的是NO3-,D正确。 5.在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的离子组是( ) A.Na+、Fe2+、Cl-、SO42- B.K+、AlO2-、Cl-、SO42- C.Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3- D.Na+、Cl-、CO32-、SO32- 5.答案 B Na2O2与水反应生成NaOH和O2,C项中的Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存;Na2O2具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,能将SO32-氧化成SO42-,Fe3+与OH-不能大量共存,A、D不符合题意。 6.(2019甘肃静宁模拟)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有 B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞溶液变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ错,无 C 金属钠保存在煤油中,以隔绝空气 常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ对,有 D 过氧化钠可用作航天员的供氧剂 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有 6.答案 D 治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3,碳酸钠的碱性较强,不能用来中和胃酸,A错误;Na2O2与水反应生成氢氧化钠,向Na2O2的水溶液中滴酚酞溶液先变红色后褪色,有因果关系,B错误;常温下,金属钠在空气中生成的是氧化钠,陈述错误,C错误;Na2O2能和CO2和H2O反应生成O2,可供氧给航天员,陈述正确,存在因果关系,D正确。 题后悟道 过氧化钠强氧化性的五个表现 - 24 - 题组三 碱溶液与CO2反应的分析与计算 7.将过量CO2通入NaOH溶液中反应,将得到的溶液蒸干并灼烧最后剩余固体成分为( ) A.Na2CO3 B.Na2CO3和NaOH C.NaHCO3 D.NaHCO3和Na2CO3 7.答案 A 过量的CO2和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,但在加热的条件下,碳酸氢钠又分解生成碳酸钠。 8.(2019河北邯郸月考)将一定量CO2通入NaOH溶液中,将充分反应后的溶液减压蒸发得到固体。下列对所得固体的成分说法中不正确的是( ) A.所得固体可能由NaOH和Na2CO3组成 B.所得固体可能由NaOH和NaHCO3组成 C.所得固体可能由Na2CO3和NaHCO3组成 D.所得固体可能只含有NaHCO3 8.答案 B 当n(NaOH)n(CO2)>2时,NaOH过量,生成Na2CO3,则所得固体可能由NaOH和Na2CO3组成,A项不符合题意;NaOH和NaHCO3发生反应生成Na2CO3和H2O,不可能为二者的混合物,B项符合题意;当1查看更多