2018届高考一轮复习鲁科版第1章认识化学科学第1节钠及其化合学案 10页

第1章　认识化学科学 第1节　钠及其化合物 考纲定位 考情播报 ‎1.了解钠的主要性质及其应用。‎ ‎2.掌握钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用。‎ ‎3.了解钠及其常见化合物的制备方法。‎ ‎4.了解碱金属性质的相似性和递变性。‎ ‎5.了解Na＋、K＋的检验方法。‎ ‎2016·全国甲卷T12、T13(D)/全国丙卷T7(A)‎ ‎2015·全国卷ⅠT8(C)/全国卷ⅡT10(B、C)、T13(A)‎ ‎2014·全国卷ⅠT8(A)/全国卷ⅡT7(B)、T9(B)、T10(B)‎ ‎2013·全国卷ⅡT10(B)(C)‎ ‎2012·全国卷T28(1)‎ 考点1| 钠的主要性质及应用 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．钠的性质 ‎(1)物理性质：ρ＝‎0.97 g/cm3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为‎97.81 ℃‎，沸点为‎882.9 ℃‎。‎ ‎(2)化学性质(写出化学方程式)‎ ‎①与非金属反应 ‎②与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。‎ ‎③与乙醇反应：2Na＋‎2C2H5OH―→‎2C2H5ONa＋H2↑。‎ ‎④与酸(HCl)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。‎ ‎⑤与盐(CuSO4)溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。‎ ‎2．钠的保存与用途 ‎(1)保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中。‎ ‎(2)用途：制Na2O2，Na－K合金可用于原子反应堆的导热剂，制高压钠灯，冶炼某些金属如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti(g)。‎ ‎3．Na与H2O(含酚酞)的实验探究 ‎4．焰色反应 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，这在化学上叫作焰色反应，属于元素的物理性质 火焰颜色 Na：黄色，K：紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃)‎ ‎[应用体验]‎ ‎1．判断正误 ‎(1)金属钠着火时，应使用泡沫灭火器灭火。(　　)‎ ‎(2)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，‎23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA。(　　)‎ ‎(3)将钠块放入水中，产生气体的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。(　　)‎ ‎(4)钠露置在空气中表面形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。(　　)‎ ‎(5)钠与CuSO4溶液的反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。(　　)‎ ‎(6)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。(　　)‎ ‎(7)钠与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快。(　　)‎ ‎[答案]　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×‎ ‎2．将钠投入到下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的顺序是________。 ‎ ‎【导学号：99682000】‎ ‎①水　②NaOH溶液　③0.1 mol·L－1盐酸　④0.1 mol·L－1硫酸铜　⑤乙醇 ‎[提示]　③④①②⑤‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　钠的性质 ‎1．(2017·石家庄模拟)有关钠的叙述正确的是(　　)‎ A．‎2.3 g钠与‎97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%‎ B．钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜 C．将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质 D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样 C　[A项，w＝≠4%；‎ B项，不能析出Cu，而是Na先与H2O反应；‎ C项，Na＋H2O→NaOH，NaOH＋Cl2→NaCl＋NaClO；‎ D项，Na缓慢氧化为Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2。]‎ ‎2．(2017·西安铁一中月考)常温下，‎2.3 g金属钠在纯氧中反应后得到‎3.0 g固体，由此可判断出固体中的化合物是(　　) ‎ ‎【导学号：99682001】‎ A．Na2O　　　　　　　 B．Na2O2‎ C．Na2O和Na2O2 D．无法判断 A　[常温下，钠与氧气反应生成Na2O，故‎3.0 g固体为Na2O和Na的混合物，钠不是化合物，则固体中的化合物只有Na2O。]‎ ‎3.金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是(　　) ‎ ‎【导学号：99682002】‎ A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液 C．CuSO4溶液 D．NH4NO3溶液 C　[因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还产生NH3，CuSO4溶液还产生Cu(OH)2沉淀。]‎ 钠与盐溶液的反应原理 角度2　钠的性质实验探究 ‎4．(2017·杭州二中月考)某化学教师为了探究氯气与金属钠的反应，设计了如图所示装置(部分装置已省略)。先给钠预热，当钠熔化成圆球时，撤去酒精灯，通入氯气，即可观察到钠着火燃烧，并产生大量白烟。下列叙述错误的是(　　) ‎ ‎【导学号：99682003】‎ A．钠着火燃烧产生苍白色火焰 B．反应生成的大量白烟是氯化钠固体 C．管中塞一团浸有碱液的棉球是用于吸收过量氯气的 D．根据管右端棉球颜色的变化可判断氯气是否被碱液吸收完全 A　[钠在Cl2中燃烧时火焰为黄色，生成NaCl固体，A项错误，B项正确；Cl2有毒，可用碱液吸收，C项正确；若管右端棉球变蓝，则Cl2与KI发生了反应，说明Cl2未被碱液吸收完全，D项正确。]‎ ‎5．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：‎ 甲　　　　　　　　　　　乙 ‎(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是________(填字母，下同)。‎ a．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失 b．钠熔化成一个光亮的小球 c．恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大 d．恢复到室温时，溶液中Na＋数目减少 ‎(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是________。‎ ‎①用铝箔包住钠　②用铜箔包住钠 a．二者收集气体一样多 b．①收集气体体积较大 c．②收集气体体积较大 ‎[解析]　(1)金属钠投入饱和NaOH溶液中，Na与H2O反应，生成气体和NaOH，H2O减少，NaOH晶体析出，但温度不变，饱和NaOH浓度不变。‎ ‎(2)铝箔成分为Al，Al与NaOH溶液反应也生成H2。‎ ‎[答案]　(1)abd　(2)b 考点2| 钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠 ‎[基础知识自查]‎ ‎1．氧化钠和过氧化钠的比较 化学式 Na2O Na2O2‎ 阳、阴离子个数比 Na＋与O2－之比为2∶1‎ Na＋和O之比为 2∶1‎ 氧的化合价 ‎－2‎ ‎－1‎ 颜色 白色 淡黄色 与H2O反应 Na2O＋H2O===2NaOH ‎2Na2O2＋2H2O===‎ ‎4NaOH＋O2↑‎ 与CO2反应 Na2O＋CO2=== Na2CO3‎ ‎2Na2O2＋2CO2==‎ ‎2Na2CO3＋O2=‎ ‎2.Na2O2与H2O的实验探究 ‎(1)将水滴入盛有Na2O2的试管中，现象是有气体生成，向反应后的溶液中加入酚酞，现象是溶液变红，后又退色。‎ ‎(2)检验生成的气体是O2的方法是带火星的木条放在管口若木条复燃，证明有O2。‎ ‎3．Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 ‎ ‎ ‎(1)强氧化性的五个表现 ‎(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。‎ ‎(3)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。‎ ‎[应用体验]‎ ‎1．Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH，与CO2反应均生成Na2CO3，故Na2O、Na2O2均是碱性氧化物，这种说法对吗？为什么？‎ ‎[提示]　不对，Na2O2不是碱性氧化物，因为与H2O或CO2反应除生成NaOH或Na2CO3外还有O2生成。‎ ‎2．下列说法正确的是________(填序号)。‎ ‎①Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1‎ ‎②在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA ‎③Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑‎ ‎④Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，其反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ ‎⑤潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂 ‎⑥Na2O2粉末投入含酚酞的水中，水中先变红后退色说明Na2O2具有漂白性 ‎[解析]　②中生成0.1 mol O2，转移电子0.2 mol；③离子方程式没有配平；④Na2O2放置在潮湿的空气中，先和水反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色黏稠物，再与空气中的CO2反应。‎ ‎[答案]　①⑤⑥‎ ‎[考点多维探究]‎ 角度1　过氧化钠的性质实验探究 ‎1．过氧化钠中氧元素显－1价，既有氧化性又有还原性，但常表现氧化性。比较下列两组反应，回答下列问题。‎ 一组：①Na2O2＋CO2　②Na2O2＋SO2‎ 二组：③Na2O2＋FeCl3(溶液)　④Na2O2＋FeCl2(溶液)‎ ‎(1)写出下列反应的化学方程式：‎ ‎①______________________________________________________________；‎ ‎②______________________________________________________________。‎ ‎(2)③中的现象为_________________________________________________，‎ ‎④中的现象为___________________________________________________；‎ 产生③④两种现象的原因是__________________________________。‎ ‎(3)Na2O2在什么情况下表现强氧化性？______________________。‎ ‎[答案]　(1)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ ‎②Na2O2＋SO2===Na2SO4‎ ‎(2)有红褐色沉淀生成并有气体放出　有红褐色沉淀生成并有气体放出　Na2O2与溶液中的水反应生成NaOH和O2，③中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是难溶性的红褐色沉淀，④中Fe2＋具有还原性，易被氧化并生成Fe(OH)3‎ ‎(3)Na2O2在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性 ‎2．如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。‎ 注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约‎1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)‎ ‎(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是_________________________________________。‎ ‎(2)U形管中可观察到的反应现象是_________________________________。‎ ‎(3)注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_________________________________。‎ ‎(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是__________。‎ ‎(5)要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是____________。‎ ‎(6)本实验结束后固体产物板结，难以从U形管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从下图示仪器和试剂中选择________(填字母)。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是__________________。‎ ‎[解析]　(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)为了让CO2反应完，可把注射器2中的气体再推入U形管中，反复数次。(5)可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃。‎ ‎[答案]　(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全 ‎(2)淡黄色粉末渐渐变白 ‎(3)该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大 ‎(4)将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次 ‎(5)打开橡胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃 ‎(6)DEA(或DEC)‎ 关闭K1、K4止水夹，打开K2、K3止水夹；打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U形管中，观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊 角度2　Na2O2与CO2、H2O反应的有关计算 ‎3．过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了‎28 g，反应中有关物质的物理量填写正确的一组是(NA表示阿伏加德罗常数)(　　)‎ 选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子 A ‎1 mol NA B ‎22.4 L ‎1 mol C ‎44 g ‎2 mol D ‎106 g ‎2NA A　[设有x g CO2参加反应，则：‎ ‎2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm ‎156　　　88　　　212　 32　212－156＝56‎ ‎ x g ‎‎28 g ＝，解得：x＝44，即有1 mol CO2参加反应，生成1 mol Na2CO3。根据上述计算可知，反应过程中转移的电子数为NA，生成了‎106 g Na2CO3，A正确，C、D错误；常温常压下1 mol CO2的体积不是‎22.4 L，B错误。]‎ ‎4．取a g某物质在O2中完全燃烧，将反应产物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量增加的量大于a g，下列物质能满足上述结果的是(　　)‎ A．H2　　　　　 B．HCOOH C．C6H12O6 D．C12H22O11‎ D　[2CO＋O22CO2①‎ ‎2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②‎ ‎①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应)‎ 即可看作CO能被Na2O2完全吸收；‎ 同理，2H2＋O22H2O③‎ ‎2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④‎ ‎③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)‎ 即可看作H2能被Na2O2完全吸收，故凡分子组成符合(CO)m(H2)n　(m＝0,1,2，……，n＝0,1,2，……)，a g该物质在O2中完全燃烧将其产物(CO2，水蒸气)通入过量Na2O2固体中，固体增重a g。若组成符合Cx(CO)m(H2)n，固体增重大于a g；若组成符合(CO)m(H2)nOx，固体增重小于a g。]‎ ‎5．1 mol过氧化钠与2 mol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(　　) ‎ ‎【导学号：99682004】‎ A．Na2CO3‎ B．Na2O2、Na2CO3‎ C．NaOH、Na2CO3‎ D．Na2O2、NaOH、Na2CO3‎ A　[碳酸氢钠固体受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，根据计量关系可知，2 mol碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O(g)各1 mol，Na2O2只有1 mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2[注意Na2O2与CO2、H2O(g)的反应先后顺序]，排出气体物质后，只剩余Na2CO3。]‎ Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律 ‎(1)物质的量关系 无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2‎ 或H2O(g)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”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。‎ ‎(3)电子转移关系 不论是与CO2还是与H2O(g)反应，CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。‎ ‎(4)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反应完成后，Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。‎ ‎[课堂小结·反馈达标1＋1]　　　　　　全新理念　探究高考　明确考向　　　‎ ‎1．一组判断，展示高考易误点 ‎(1)(2015·全国卷Ⅱ)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。‎23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA。(　　)‎ ‎(2)(2015·全国卷Ⅱ改编)‎1 L 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中CO、HCO和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。(　　)‎ ‎(3)(2014·全国卷Ⅱ)碳酸氢钠受热分解实验如图所示。(　　)‎ ‎(4)(2014·山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。(　　)‎ ‎(5)(2015·天津高考)灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。(　　)‎ ‎[答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎2．一题串知，覆盖高考考什么 ‎(2017·洛阳模拟)由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分反应产物和反应条件已略去)。 ‎ ‎【导学号：99682005】‎ ‎ ‎ ‎(1)若A为金属钠，则E为________，A与水反应的离子方程式为_________。‎ ‎[考查Na的性质]‎ ‎(2)若A为过氧化钠，则E为________，A与CO2反应的化学方程式为______，‎ A与水反应的离子方程式为_____________________。‎ 若A的质量为‎7.8 g，与足量水反应，转移的电子物质的量为________。[考查Na2O2的性质]‎ ‎(3)过氧化钠是碱性氧化物吗？________。过氧化钠的电子式为________，过氧化钠中阴、阳离子个数比是________。[考查Na2O2的结构]‎ ‎(4)A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是________，物质D是________。‎ ‎[考查NaOH、Na2CO3的性质]‎ ‎(5)向B(NaOH)溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？________。试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：___________。‎ ‎[考查NaOH的性质]‎ ‎[答案]　(1)H2　2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑‎ ‎(2)O2　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ ‎2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑　0.1 mol ‎ ‎ ‎(4)Na2CO3　NaHCO3‎ ‎(5)不相同　2OH－＋CO2===CO＋H2O　OH－＋CO2===HCO