2021高考化学一轮复习专题4第1讲钠镁及其化合物课件苏教版 79页

第 1 讲　钠、镁及其化合物 - 2 - 考纲要求 : 了解钠、镁及其重要化合物的制备方法 , 掌握其主要性质及其应用。 - 3 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 导学诱思 下列说法中正确的是 　　　　 。   ① 钠与煤油、 CCl 4 均不反应 , 所以钠可以保存在煤油或 CCl 4 中　 ② 钠可以保存在酒精中　 ③ 在自然界中 , 没有游离态的钠　 ④ 钠与水反应可能产生 O 2 落实基础 1 . 物理性质 (1) 钠、水、煤油三者的密度关系 : 　 。   (2) 钠的熔点 : 　　　　　　 100 ℃ 。   (3) 钠的硬度 : 　　　　　　 。   ③ ρ 水 > ρ 钠 > ρ 煤油 　 小于 较小 钠及碱金属的性质 - 4 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 化学性质 (1) 与非金属单质 ( 如 O 2 、 Cl 2 ) 的反应 (2) 与水反应 ① 离子方程式 : 　 。   ② 与含有酚酞的水反应的实验现象及解释 : ② Cl 2 :   钠的密度比水的小 反应放热 , 钠的熔点低 有气体生成　 反应剧烈 生成碱 (NaOH) - 5 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 钠的制取及安全 (1) 制取金属钠的化学方程式 :   　 。   (2) 钠着火一般用沙子扑灭 , 而不能用水、泡沫灭火器或干粉灭火器来扑灭。 - 6 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1)Na 可以把 Cu 从其盐溶液中置换出来 ( 　　 ) (2)1 mol 钠分别与足量水、氧气、氯气充分反应时 , 均转移 1 mol 电子 ( 　　 ) (3) 钠在常温下与空气充分接触 , 因为氧气过量 , 所以会生成 Na 2 O 2 ( 　　 ) (4)K 可以保存在煤油中 ( 　　 ) (5) 金属 Na 着火不能用水扑灭 , 但可用煤油扑灭 ( 　　 ) × √ × √ × - 7 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 钠与氧气反应 例 1 下列关于钠的叙述中 , 正确的是 ( 　　 ) A. 钠是银白色金属 , 熔点低 , 硬度大 B. 金属钠着火可以用泡沫灭火器或水来灭火 C. 在氧气中加热时 , 金属钠剧烈燃烧 , 发出黄色火焰 D. 钠放置在空气中 , 会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠 答案 解析 解析 关闭 钠的硬度很小 , 可用小刀切割 ,A 错误 ; 钠化学性质活泼 , 与水剧烈反应放出氢气 , 钠燃烧时生成过氧化钠 , 过氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气 , 故钠着火时不能用水或泡沫灭火器灭火 ,B 错误 ; 钠与氧气在常温下反应生成白色的氧化钠 , 在点燃条件下反应生成淡黄色的过氧化钠 ,D 错误。 答案 解析 关闭 C - 8 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 (1)Na 与氧气反应条件不同 , 产物也不相同 ;(2)Na 的性质可以用一段话记忆 : 银白轻低软 , 传导热和电 , 遇氧产物变 , 遇氯生白烟 , 遇水 ( 含酚酞 ) 记五点 , 浮熔游响红 , 遇酸酸优先 , 遇盐水在前。 - 9 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 　 钠与水、乙醇、盐溶液反应 例 2 把一小块金属钠放入下列溶液中 , 说法正确的是 ( 　　 ) A. 放入饱和 NaOH 溶液中 : 有氢气放出 , 恢复至室温后溶液的 pH 增大 B. 放入稀 CuSO 4 溶液中 : 有氢气放出 , 有紫红色铜析出 C. 放入 MgCl 2 溶液中 : 有氢气放出 , 有白色沉淀生成 D. 放入 NH 4 NO 3 溶液中 : 有无色无味气体放出 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 10 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 (1) 钠与盐的水溶液反应时 , 实质上是钠先与水反应生成 H 2 和 NaOH, 然后再分析生成的 NaOH 是否与盐溶液发生复分解反应 , 不能理解为一个简单的置换反应。 (2)Na 投入盐溶液中的实验现象 : 先是 Na 与水反应的现象 “ 浮、熔、游、响 ”, 然后是生成的 NaOH 、消耗的水和放出的热量对溶液中原溶质的影响而产生的现象。 - 11 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度三 　 焰色反应 例 3 下列说法中正确的是 　　　　 。   ① 焰色反应是化学变化　 ② 不论灼烧 Na 2 CO 3 、 NaCl 、 Na 2 SO 4 还是钠单质 , 均发出黄色火焰　 ③ 用焰色反应检验钾时 , 可直接观察火焰的颜色　 ④ 用焰色反应可以鉴别 NaCl 和 KCl 　 ⑤ 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧 , 直接观察到火焰呈黄色 , 一定含有 Na + , 可能含有 K + 答案 解析 解析 关闭 焰色反应不属于化学变化 , ②中所涉及的物质中均含有 Na 元素 , 正确 ; 观察钾的焰色反应时 , 应该透过蓝色钴玻璃 , 防止 Na 的黄色产生干扰 , 如果溶液中含有 Na + , 直接观察可能看不到紫色。 答案 解析 关闭 ②④⑤ - 12 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 (1) 焰色反应属物理变化 , 是元素的性质 , 不是单质或化合物的性质。 (2) 熟记钠、钾的焰色反应 : 钠为黄色、钾为紫色 ( 透过蓝色钴玻璃观察 ) 。 (3) 焰色反应的操作 : - 13 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 将一小块 Na 放入无水乙醇中 , 产生气泡 , 所以 Na 能置换出醇羟基中的氢 ( 　　 ) (2) 工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 ( 　　 ) (3) 金属钠着火时 , 可用细沙覆盖灭火 ( 　　 ) (4) 切开的金属 Na 暴露在空气中 , 光亮表面逐渐变暗 , 原因 : 2Na+O 2 ==Na 2 O 2 ( 　　 ) (5) 钠与硫反应可能生成 Na 2 S 2 ( 　　 ) √ × √ × √ 解析 钠放入无水乙醇中 , 产生气泡 , 发生反应 2Na+2C 2 H 5 OH → 2C 2 H 5 ONa+H 2 ↑ ,(1) 正确 ;(2) 中 , 应该电解熔融的氯化钠 , 错误 ;(4) 中 , 切开的金属 Na 暴露在空气中 , 光亮表面逐渐变暗 , 是由于生成了 Na 2 O 的缘故 ;(5) 中 ,S 与 O 同主族 , 由 Na 2 O 2 可知 Na 2 S 2 也存在。 - 14 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 .(2019 江苏沭阳高级中学高三模拟 ) 在蒸发皿中放一小块钠 , 加热至熔化时 , 用玻璃棒蘸取少量无水 CuSO 4 与熔化的钠接触 , 瞬间产生耀眼的火花 , 同时有红色物质生成。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 上述反应是置换反应 B. 上述反应是放热反应 C. 上述反应中无水 CuSO 4 表现了还原性 D. 加热且无水条件下 ,Na 可以与 CuSO 4 反应并生成 Cu 答案 解析 解析 关闭 钠的化学性质很活泼 , 在加热熔融的条件下与无水 CuSO 4 反应可置换出铜 , 所以生成的红色物质为 Cu, 其中 Cu 2+ 被还原 ,CuSO 4 表现了氧化性 ,A 、 D 正确 ,C 错误 ; 由反应物接触瞬间产生耀眼的火花 , 可推测该反应为放热反应 ,B 正确。 答案 解析 关闭 C - 15 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 下列关于金属钠的叙述错误的是 ( 　　 ) A. 钠的还原性很强 , 只能以化合态存在于自然界 B. 钠质地柔软 , 可用小刀切割 , 保存在煤油中 C. 钠失火后可用大量水或泡沫灭火器扑灭 D. 钠的焰色反应为黄色 , 可用焰色反应检验钠的化合物 C 解析 : 金属钠的还原性很强 , 只能以化合态存在于自然界 , 故 A 项正确 ; 钠质地柔软 , 可用小刀切割 , 能与氧气、水反应 , 因此要保存在煤油中 , 故 B 项正确 ; 钠失火后可用沙子盖灭 , 故 C 项错误 ; 钠的焰色反应为黄色 , 可用焰色反应检验钠的化合物 , 故 D 项正确。 - 16 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 4 . 利用焰色反应 , 人们在烟花中有意识地加入特定金属元素 , 使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是 ( 　　 ) A. 非金属单质燃烧时火焰均为无色 B.NaCl 与 Na 2 CO 3 灼烧时火焰颜色相同 C. 焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 D. 只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 B 解析 : 氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 , 在氯气中燃烧发出苍白色火焰 , 故 A 项错误 ;NaCl 与 Na 2 CO 3 灼烧时均表现钠元素的焰色反应颜色 , 火焰颜色均为黄色 , 故 B 项正确 ; 只有钾元素的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃片观察 , 防止钠元素的干扰 , 故 C 项错误 ; 焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的现象 , 故 D 项错误。 - 17 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 钠的氧化物 导学诱思 Na 2 O NaOH Na 2 CO 3 - 18 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型 : (1)Na 2 O 的电子式 : 　　　　　 　　 , 化学键类型 : 　　　 　　 , 属于 　　　　　　 ( 填 “ 离子化合物 ” 或 “ 共价化合物 ”) 。   (2)Na 2 O 2 的电子式 : 　　　　　　　 , 化学键类型 : 　 　　　　　 , 属于 　　　　　　 ( 填 “ 离子化合物 ” 或 “ 共价化合物 ”) 。   离子键 离子化合物 离子键、共价键 离子化合物 - 19 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 Na 2 O 和 Na 2 O 2 的比较 白色粉末　 淡黄色粉末 碱 -2 价 　 -1 价　 - 20 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 Na + 、 O 2- 　 - 21 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1)Na 2 O 2 属于碱性氧化物 ( 　　 ) (2)Na 2 O 2 与水反应 ,Na 2 O 2 是氧化剂 , 水是还原剂 ( 　　 ) × × - 22 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 Na 2 O 2 与 H 2 O 、 CO 2 的反应 例 1 下列关于 Na 2 O 2 的说法正确的是 　 。  A.44 g CO 2 与过量 Na 2 O 2 充分反应后 , 固体质量增加 44 g B.1 mol Na 2 O 2 晶体中含有的阴离子数为 N A C.Na 2 O 2 能与酸反应生成盐和水 ,Na 2 O 2 是碱性氧化物 D.Na 2 O 2 能与 CO 2 反应产生 O 2 , 可用作高空飞行或潜水时的供氧剂 E.3.9 g Na 2 O 2 吸收足量的 CO 2 时转移的电子数约是 6.02×10 22 F. 在密闭容器中充分加热等物质的量的 Na 2 O 2 和 NaHCO 3 固体混合物 , 残留的固体物质是 NaOH 、 Na 2 CO 3 G. 在密闭容器中充分加热 1 mol Na 2 O 2 和 2 mol NaHCO 3 固体混合物 , 残留的固体物质是 NaOH 、 Na 2 CO 3 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 23 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 互动探究 如果把 A 、 C 、 F 选项中的 Na 2 O 2 换成 Na 2 O 呢 ? 答案 : 均正确。 - 24 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 Na 2 O 2 与 H 2 O 、 CO 2 的反应 复习 Na 2 O 2 的化学性质时 , 要从以下三个角度探究 : (1) 从氧化还原反应的角度。 ① Na 2 O 2 与 H 2 O 、 CO 2 反应均有 O 2 生成 , 在反应中 Na 2 O 2 既表现氧化性也表现还原性 ,H 2 O 、 CO 2 在此反应中既不是氧化剂 , 也不是还原剂。 ② 2 mol Na 2 O 2 不论与 H 2 O 还是与 CO 2 反应均生成 1 mol O 2 , 转移 2 mol 电子。 - 25 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2) 从物质的量的角度。 ① 2 mol Na 2 O 2 不论与 H 2 O 还是与 CO 2 反应均生成 1 mol O 2 , 消耗 2 mol H 2 O 或 2 mol CO 2 。 ② 若 CO 2 和水蒸气的混合气体 ( 或单一气体 ) 通过足量的 Na 2 O 2 , 气体体积减 小为 原混合气体体积的 , 且等于生成氧气的体积。 (3) 从反应先后顺序的角度。 Na 2 O 2 与水蒸气、 CO 2 的混合气体反应时 , 计算时应视为首先与 CO 2 反应生成 Na 2 CO 3 ,CO 2 反应完后 , 剩余的 Na 2 O 2 再与水蒸气反应生成 NaOH 。 (4) 从质量的角度。 - 26 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 注意 化学式符合通式 (CO) m (H 2 ) n 的物质 w g( 其中 m 、 n 为自然数 ), 在 O 2 中充分燃烧后 , 将其产物通过足量的 Na 2 O 2 固体 , 反应完毕 , 固体增重也必是 w g 。 中学阶段常见符合这一关系的物质有 : ① 无机物 :H 2 、 CO 及 H 2 和 CO 的混合气体 ; ② 有机物 :CH 3 OH( 甲醇 ) 、 HCHO( 甲醛 ) 、 CH 3 COOH( 乙酸 ) 、 HCOOCH 3 ( 甲酸甲酯 ) 、 C 6 H 12 O 6 ( 葡萄糖 ) 等。 - 27 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 　 Na 2 O 2 的强氧化性 例 2 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 过氧化钠投入硫酸亚铁溶液中出现白色沉淀 , 然后变为灰绿色 , 最后变为红褐色 B. 过氧化钠具有强氧化性 , 因而可用作潜水艇中氧气的来源 C.Na 2 O 2 固体加入紫色石蕊溶液中 , 紫色石蕊先变红后褪色 D.BaO 2 与 SO 2 反应生成 BaSO 4 答案 解析 解析 关闭 A 选项 ,Na 2 O 2 具有强氧化性 , 把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ , 不会生成 Fe(OH) 2 沉淀 , 错误 ; B 选项 , 与过氧化钠强氧化性无关 , 错误 ;C 选项 , 应该先变蓝后褪色 ;D 选项 , BaO 2 具有强氧化性 ,SO 2 具有还原性 , 正确。 答案 解析 关闭 D - 28 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 Na 2 O 2 具有强氧化性 , 可氧化还原性物质 , 如 : (1)Na 2 O 2 能氧化还原性气体 SO 2 :Na 2 O 2 +SO 2 Na 2 SO 4 。 (2)Na 2 O 2 投入 FeCl 2 溶液中 , 可将 Fe 2+ 氧化成 Fe 3+ , 生成 Fe(OH) 3 沉淀。 (4)Na 2 O 2 因有较强的氧化性 , 所以有漂白性 , 能使品红溶液褪色。 - 29 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 下列有关 Na 2 O 2 的说法不正确的是 ( 　　 ) A. 向包有 Na 2 O 2 粉末的脱脂棉上滴加几滴水 , 脱脂棉剧烈燃烧起来 , 说明 Na 2 O 2 与 H 2 O 反应放热且有氧气生成 B.Na 2 O 2 与 CO 2 反应时有单质 O 2 生成 , 该反应属于置换反应 C.Na 2 O 2 在空气中久置变白 , 涉及的氧化还原反应中 ,Na 2 O 2 既是氧化剂 , 又是还原剂 D.Na 2 O 2 粉末加入 Ca(HCO 3 ) 2 溶液中 , 会产生气体和浑浊 答案 解析 解析 关闭 可燃物燃烧的条件是温度达到可燃物的着火点和具有助燃物质 ,A 项正确 ; 反应物中没有单质参加反应 , 不符合置换反应的定义 ,B 项错误 ;Na 2 O 2 与 CO 2 、 H 2 O 的反应都是 Na 2 O 2 自身的氧化还原反应 ,C 项正确 ;Na 2 O 2 先和水反应生成 O 2 和 NaOH,NaOH 再与 Ca(HCO 3 ) 2 反应产生沉淀 CaCO 3 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 30 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 31 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 向下列物质的溶液中加入一定量的 Na 2 O 2 固体 , 不出现浑浊现象的是 ( 　　 ) A. 饱和 H 2 S 溶液 B.Ca(HCO 3 ) 2 稀溶液 C.K 2 SO 3 溶液 D.FeCl 2 溶液 答案 解析 解析 关闭 Na 2 O 2 具有强氧化性 , 加入饱和 H 2 S 溶液中能将 H 2 S 氧化成 S 单质 ; 加入 FeCl 2 溶液中能将 Fe 2+ 氧化成 Fe 3+ , 最终生成 Fe(OH) 3 沉淀 ; 加入 Ca(HCO 3 ) 2 稀溶液中可生成 CaCO 3 沉淀 ; 加入 K 2 SO 3 溶液中可将其氧化为 K 2 SO 4 , 但没有沉淀生成。 答案 解析 关闭 C - 32 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 导学诱思 利用澄清石灰水能否鉴别 Na 2 CO 3 溶液和 NaHCO 3 溶液 ? 用盐酸呢 ? 答 :    　 。   答案 : 不能 ; 因为澄清石灰水与二者反应均有白色沉淀生成。用盐酸可以 ; 将盐酸分别滴加到 Na 2 CO 3 溶液和 NaHCO 3 溶液中 , 盐酸与 NaHCO 3 反应生成气体的速率大 - 33 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 的比较 Na 2 CO 3 俗名 　　　　　　 , 也叫 　　　　　　 , 溶液呈性 ;NaHCO 3 俗名 　　　　　　 , 溶液也呈 　　　　 性 , 相同条件下其溶解度比 Na 2 CO 3 的 　　　　 。   完成下列 (1)(2) 中反应的离子方程式 : (1) 加入过量盐酸 Na 2 CO 3 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ,   NaHCO 3 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;   纯碱　 苏打 碱 小苏打　 碱 小 - 34 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2) 加入过量澄清石灰水 Na 2 CO 3 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ,   NaHCO 3 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;   (3) 向 Na 2 CO 3 溶液中通入 CO 2 气体 离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;   (4) 加热 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 的固体混合物 , 发生反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   - 35 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 的异同 例 1 下列叙述中正确的是 　　　　 。   A. 向含有 CaCO 3 沉淀的水中通入 CO 2 至沉淀恰好溶解 , 再向溶液中加入 NaHCO 3 溶液 , 又有 CaCO 3 沉淀生成 B. 向 Na 2 CO 3 溶液中逐滴加入等体积等物质的量浓度的稀盐酸 , 生成的 CO 2 与原溶液中 Na 2 CO 3 的物质的量之比为 1 ∶ 2 C. 等质量的 NaHCO 3 和 Na 2 CO 3 分别与足量盐酸反应 , 在同温同压下 , 生成的 CO 2 体积相同 D. 向 Na 2 CO 3 饱和溶液中通入 CO 2 , 有 NaHCO 3 结晶析出 E. 将试样加水溶解后 , 再加入足量 Ca(OH) 2 溶液 , 有白色沉淀生成 , 以检验 NaHCO 3 固体中是否含 Na 2 CO 3 F.NaOH 固体中混有 NH 4 HCO 3 , 可直接加热除去 NH 4 HCO 3 G. 碳酸钠、碳酸氢钠溶液都显碱性 , 且都可作为食用碱 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 36 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 互动探究 泡沫灭火器中装的药品是 Na 2 CO 3 还是 NaHCO 3 , 为什么 ?  答案 : NaHCO 3 ,NaHCO 3 与 H + 反应比 Na 2 CO 3 与 H + 反应剧烈 , 放出 CO 2 的速率 大。 - 37 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 (1) 鉴别方法。 (2) 转化。 - 38 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 与足量盐酸反应的比较。 ① 反应速率。 ② 耗酸量。 等物质的量的 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 , 前者耗酸量是后者的 2 倍 ; 等质量的 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 , 前者耗酸量大。 ③ 生成 CO 2 的量。 等物质的量时产生的 CO 2 相等 ; 等质量时 NaHCO 3 产生的 CO 2 多。 - 39 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 　 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 的有关计算 例 2 将 2.5 g 碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水 , 制成稀溶液 , 然后向该溶液中逐滴加入 1 mol·L -1 的盐酸 , 所加入盐酸的体积与产生 CO 2 的体积 ( 标准状况 ) 关系如图所示 : (1) 写出 OA 段所发生反应的离子方程式 :   　 。   (2) 当加入 35 mL 盐酸时 , 产生 CO 2 的体积为 　　　 mL( 标准状况 ) 。 (3) 原混合物中 NaOH 的质量为 　　　　 g, 碳酸钠的质量分数为 　　　　　 。   - 40 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 41 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 与盐酸的反应 (1) 与足量盐酸反应的比较。 - 42 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2)Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 、 NaOH 及其混合物与盐酸反应的图像。 - 43 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 下列有关 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 性质的说法中 , 正确的是 ( 　　 ) A. 热稳定性 :Na 2 CO 3 NaHCO 3 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 44 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 下列实验方案中 , 不能测定 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 混合物中 Na 2 CO 3 质量分数的是 ( 　　 ) A. 取 a g 混合物充分加热 , 减重 b g B. 取 a g 混合物与足量稀盐酸充分反应 , 加热、蒸干、灼烧 , 得 b g 固体 C. 取 a g 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 g D. 取 a g 混合物与足量 Ba(OH) 2 溶液充分反应 , 过滤、洗涤、烘干 , 得 b g 固体 答案 解析 解析 关闭 碱石灰不仅可以吸收 CO 2 , 还可以吸收水蒸气 , 所以 C 选项无法确定 CO 2 的质量 ;A 选项只有 NaHCO 3 受热分解 , 用差量法求解 ;B 、 D 选项设 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的物质的量分别为 x 、 y , 列方程求解 ,B 选项 106 g · mol -1 x +84 g · mol -1 y = a g,(2 x+y )×58.5 g · mol -1 = b g;D 选项 ,106 g · mol -1 x +84 g · mol -1 y = a g,197 g · mol -1 ( x+y )= b g, 分别联立求解即可。 答案 解析 关闭 C - 45 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 .(2019 湖南怀化模拟 ) 向四只盛有一定量 NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的 CO 2 气体 , 再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 , 并将溶液加热 , 产生的 CO 2 气体与 HCl 的物质的量的关系如图所示 ( 忽略 CO 2 的溶解和 HCl 的挥发 ): - 46 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 则下列分析都正确的组合是 ( 　　 ) 。 ①Ⅰ 图对应溶液中的溶质为 NaHCO 3 ②Ⅱ 图对应溶液中的溶质为 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 , 且两者的物质的量之比为 1 ∶ 1 ③Ⅲ 图对应溶液中的溶质为 NaOH 和 Na 2 CO 3 , 且两者的物质的量之比为 1 ∶ 1 ④Ⅳ 图对应溶液中的溶质为 Na 2 CO 3 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ②③ 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 47 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 镁的提取及应用 导学诱思 (1) 镁条在空气中点燃 , 与空气中 　　　　　　　　 发生反应 ; 生成的固体物质有 　　　　　　　　　 ; 这些物质中含量最多的是 　　　　　　　　　 。   (2) 工业上通过电解熔融的 　　　　　　　　　 ( 填 “MgO” 或 “MgCl 2 ”) 提取镁 , 其原因是 　 。   O 2 、 N 2 、 CO 2 　 MgO 、 Mg 3 N 2 、 C 　 MgO 　 MgCl 2 　 MgO 的熔点高 , 耗能大 - 48 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 1 . 镁的性质 (1) 在自然界中只能以 　　　　 态的形式存在。   (2) 物理性质 : 　　　　 色的金属 ; 硬度 　　　　 , 密度 　　　　 , 有较好的导电性和导热性。   (3) 化学性质 : ① 能与 O 2 反应 , 化学方程式为   　   　   　   　   　   　   　   　 ;   ② 能与 Cl 2 反应 , 化学方程式为    　   　   　   　   　   　   　　 ;   ③ 能与 CO 2 反应 , 化学方程式为    　   　   　   　   　   　   　　 ;   ④ 能与 N 2 反应 , 化学方程式为    　   　   　   　   　   　   　　 ;   ⑤ 能与盐酸、稀硫酸反应 , 反应的离子方程式为   　 。   化合 银白 小 小 - 49 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 镁的用途 (1) 生产 　　　　 , 大量用于制造飞机、导弹和火箭的重要部件。   (2) 制造 　　　　 弹和焰火。   (3) 氧化镁可作 　　　　　　 材料。   3 . 镁的工业制备 工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁 , 化学方程式为 　 。   合金 信号 耐高温 - 50 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 镁与铝均可在常温下被浓硝酸 “ 钝化 ” ( 　　 ) (2) 因为空气中氮气含量最高 , 镁在空气中点燃主要与氮气发生反应 ( 　　 ) (3) 工业上电解氯化镁溶液制取镁单质 ( 　　 ) (4) 镁的化学性质活泼 , 可与热水反应 , 但是氧化镁很难与水反应 ( 　　 ) (5) 加热、蒸干氯化镁溶液可以得到无水氯化镁 ( 　　 ) × × × √ × - 51 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 镁及其重要化合物的性质及应用 例 1 物质的量为 0.10 mol 的镁条在一定量 CO 2 和 O 2 混合气体的容器中燃烧 ( 产物不含碳酸镁 ), 反应后容器内固体物质的质量不可能为 ( 　　 ) A.3.2 g B.4.0 g C.4.2 g D.4.6 g 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 52 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 镁及其化合物的转化关系 - 53 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度 二 　 镁的提取及其化合物的性质 例 已知 MgO 、 MgCl 2 的熔点分别为 2 800 ℃ 、 604 ℃ , 将 MgO 、 MgCl 2 加热熔融后通电电解 , 都可得到金属镁。海水中含有 MgCl 2 , 下列有关从海水中提取镁的方法正确的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 工业上从海水中提取镁除理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看 A 项中使用 NaOH, 成本高 , 且 Mg(OH) 2 是一种不溶性碱 , 加热熔融时会发生分解 , 因此不可行 ;B 项中得不到纯净的 MgCl 2 ,C 项中电解 MgO 时 , 由于 MgO 的熔点很高 , 耗能大 , 所以经济效益差。 答案 解析 关闭 D - 54 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 从海水中提取镁的方法 (1) 提取流程 : - 55 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 56 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 某同学通过系列实验探究 Mg 及其化合物的性质 , 操作正确且能达到目的的是 ( 　　 ) A. 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸 , 置镁片于其中探究 Mg 的活动性 B. 将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO 4 溶液中 , 观察 Mg(OH) 2 沉淀的生成 C. 将 Mg(OH) 2 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤 , 洗涤并收集沉淀 D. 将 Mg(OH) 2 沉淀转入蒸发皿中 , 加足量稀盐酸 , 加热蒸干得无水 MgCl 2 固体 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 57 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 海水中含有氯化镁 , 从海水中提取镁 , 可按如下步骤进行 : ① 把贝壳制成石灰乳 ; ② 在引入海水的水渠中加石灰乳 , 沉降、过滤、洗涤沉淀物 ; ③ 将沉淀物与盐酸反应 , 结晶过滤、干燥产物 ; ④ 将得到的产物加热熔融后电解。关于提取镁 , 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 此法的优点之一是原料丰富 B. 进行 ①②③ 步骤的目的是从海水中提取 MgCl 2 C. 第 ④ 步电解时同时会产生氯气 D. 以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应 答案 解析 解析 关闭 海水中富含镁 , 目前世界上 60% 的镁是从海水中提取的 ,A 项正确 ; ①②可得到氢氧化镁沉淀 , ③加入盐酸 , 可得到氯化镁 ,B 项正确 ; 第④步为电解熔融的氯化镁 , 生成氯气和镁 ,C 项正确 ; 反应①涉及分解反应、化合反应 , 反应②③涉及复分解反应 , 没有涉及置换反应 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 58 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源 , 下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是 ( 　　 ) A. 第 ① 步中除去粗盐中的 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 Fe 3+ 等杂质 , 加入的药品顺序为 :Na 2 CO 3 溶液 →NaOH 溶液 →BaCl 2 溶液 → 过滤后加盐酸 B. 第 ② 步中工业上可采用石墨为阴极 , 铁为阳极 , 采用阳离子交换膜的电解装置 C. 第 ③ 步中结晶出的 MgCl 2 ·6H 2 O 可在空气中受热制无水 MgCl 2 D. 第 ④ 步中溴元素被氧化 , 第 ⑤⑥ 中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原 答案 解析 解析 关闭 第①步中 ,BaCl 2 溶液应加在 Na 2 CO 3 溶液之前 , 使引入的杂质 Ba 2+ 与 Ca 2+ 同时被除去 ,A 项错误 ; 第②步中 , 铁应为阴极 , 石墨为阳极 ,B 项错误 ; 第③步为防止 MgCl 2 的水解 , 应将 MgCl 2 · 6H 2 O 晶体在 HCl 气氛中加热脱水 ,C 项错误 ; 第④步中溴元素被氧化 , 第⑤步是 Br 2 与碱性溶液发生的歧化反应 , 第⑥步中溴元素发生归中反应生成单质溴 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 59 - Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 的制备和性质比较 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 是我们日常生活中常接触到的两种钠盐 , 高考经常将 两 者的鉴别、用途、推断、计算等作为考点 , 解题时要注意分析仪器的特点及注意排除杂质的干扰 , 正确进行设计、评价实验。 - 60 - 1 .Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 鉴别的实验设计与评价 例 1 某校四个化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 , 分别用不同方法做了以下实验 , 如图 Ⅰ ~ Ⅳ 所示。 (1) 一、二两小组分别用图 Ⅰ 、 Ⅱ 所示装置进行实验 , 其中能够达到实验目的的是 　　　　 ( 填实验装置序号 ) 。   - 61 - (2) 三、四小组用图 Ⅲ 、 Ⅳ 所示装置实验 , 均能鉴别这两种物质 , 但与实验 Ⅲ 相比 , 实验 Ⅳ 的优点是 　　　　 ( 填序号 ) 。   A. Ⅳ 比 Ⅲ 复杂 B. Ⅳ 比 Ⅲ 安全 C. Ⅳ 比 Ⅲ 操作简便 D. Ⅳ 可以做到用同一套装置在同一条件下进行对比实验 , 而 Ⅲ 不行 (3) 若用实验 Ⅳ 验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性 , 则试管 B 中应装入的固体最好是 　　　　　　　　　　　　　　 ( 填化学式 ) 。   - 62 - (4) 某同学将质量为 m 1 g 的 NaHCO 3 固体放在试管中加热片刻 , 冷却后测得剩余固体的质量为 m 2 g 。试管中发生反应的化学方程式是   　 ; 生成的 Na 2 CO 3 的质量为 　 。 (5) 将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。 ① 当澄清石灰水过量时 , 其离子方程式为   　 。   ② 当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为 2 ∶ 1 时 , 所得溶液中溶质的化学式为 　　　　　　　　 , 请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子 : 　   　 。   - 63 - - 64 - - 65 - 2 .Na 2 CO 3 的制备 大多数碳酸酸式盐的溶解度大于正盐的溶解度 , 如酸式盐 Ca(HCO 3 ) 2 易溶于水 , 而正盐 CaCO 3 不溶于水 , 但有一个特例 , 酸式盐 NaHCO 3 的溶解度比 Na 2 CO 3 的小 , 人们常常利用这一特殊的性质用饱和食盐水、氨气、二氧化碳来生产纯碱。 - 66 - 　 (1) 碳酸氢铵与饱和食盐水反应 , 能析出碳酸氢钠晶体 , 原因是 　　 。   A. 碳酸氢钠难溶于水 B. 碳酸氢钠受热易分解 C. 碳酸氢钠的溶解度相对较小 , 所以在溶液中首先结晶析出 D. 碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠 - 67 - (2) 某活动小组根据上述制碱原理 , 进行碳酸氢钠的制备实验。 ① 一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠 , 实验装置如下图所示 ( 图中夹持、固定用的仪器未画出 ) 。试回答下列有关问题 : a. 乙装置中的试剂是 　　　　 , 其作用是 　   　 。   b. 丁装置中稀硫酸的作用是   　 。   c. 实验结束后 , 分离出 NaHCO 3 晶体的操作是 　　　　　　　 ( 填分离操作的名称 ), 该操作所需要的玻璃仪器有 　 。   - 68 - ② 另一位同学用图中戊装置 ( 其他装置未画出 ) 进行实验。 a. 实验时 , 必须先通入氨气 , 其原因是    　 ,   氨气应从 　　　 管通入。   b. 有同学建议在戊装置的 b 管下端连接己装置 , 理由是 　 。   (3) 碳酸氢钠受热所得固体 12.28 g 与足量的石灰水充分反应 , 所得沉淀经洗涤、干燥质量为 12.00 g, 则所得固体中碳酸钠的质量分数为 　 。   (4) 请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法 :    　 。   - 69 - 答案 : (1)C (2) ① 饱和碳酸氢钠溶液　除去 CO 2 中的 HCl 气体　吸收未反应完的 NH 3 ( 答 “ 防止倒吸 ” 或 “ 吸收 CO 2 ” 不正确 ) 　过滤　玻璃棒、漏斗、烧杯 ② 氨气极易溶解于水 , 能形成较高浓度的溶液 , 有利于二氧化碳吸收 , 生成更多的碳酸氢铵　 a 　增大气体与溶液接触面积 , 提高 CO 2 的吸收率 (3)86.3%( 或 0.863) (4) 用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应 ( 或往烧碱溶液中通入过量 CO 2 ; 往饱和 Na 2 CO 3 溶液中通入过量 CO 2 等 , 其他合理方法均可 , 化学方程式也可 ) - 70 - 解析 : (2) ① a. 用盐酸制取 CO 2 , 所以气体中一定含有 HCl 杂质 ;b. 注意题目要求 “ 稀硫酸的作用 ”, 所以不能答防倒吸 ; ② 因为氨气极易溶于水 , 为防止倒吸只能从 a 管中通入氨气 , 从 b 管中通入 CO 2 ; (3)NaHCO 3 分解可能得 NaHCO 3 和 Na 2 CO 3 的混合物 , 设 n (NaHCO 3 ) 为 x 、 n (Na 2 CO 3 ) 为 y , 求得 n (CaCO 3 )=0.12 mol, 依据方程式 Na 2 CO 3 +Ca(OH) 2 == CaCO 3 ↓+2NaOH 、 NaHCO 3 +Ca(OH) 2 == CaCO 3 ↓+NaOH+H 2 O 可知 x+y= 0.12 mol, 由总质量可知 84 g · mol -1 x +106 g · mol -1 y =12.28 g, 解得 x =0.02 mol 、 y =0.1 mol, 碳酸钠的质量为 10.6 g 。 - 71 - 对点训练 1 . 下 图是模拟 “ 侯氏制碱法 ” 制取 NaHCO 3 的部分装置。下列操作正确的是 ( 　　 ) A.a 通入 CO 2 , 然后 b 通入 NH 3 ,c 中放碱石灰 B.b 通入 NH 3 , 然后 a 通入 CO 2 ,c 中放碱石灰 C.a 通入 NH 3 , 然后 b 通入 CO 2 ,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b 通入 CO 2 , 然后 a 通入 NH 3 ,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 答案 解析 解析 关闭 氨气极易溶于水 , 应防止倒吸 ,a 通入的是氨气 , 且先通氨气 , 再通入 CO 2 。 答案 解析 关闭 C - 72 - 2 . 为测定 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 固体混合物中 Na 2 CO 3 的质量分数 , 称取一定质量的样品 , 甲同学利用图 Ⅰ 所示装置测量产生 CO 2 的体积 , 乙同学利用图 Ⅱ 所示装置通过干燥管的增重测量产生 CO 2 的质量 , 已知所用稀硫酸均足量。 图 Ⅰ 　　　　　　　　　　 图 Ⅱ - 73 - (1) 盛放稀硫酸的仪器名称为 　 。   (2) 试剂 X 为 　　　　　 ; 试剂 Y 为 　 。   (3) 甲同学在进行实验时 , 为减小误差 , 应注意的事项有 　　　 ( 填选项字母 ) 。   A. 读数前应使整套装置冷却至室温 B. 调整 Z 的高度使量气装置左右液面相平 C. 读数时视线与 Z 内凹液面最低点相切 D. 读数前应通入一定量的 N 2 使生成的 CO 2 全部进入量气装置 (4) 按乙同学的实验方案进行实验 , 使测得的 Na 2 CO 3 的质量分数偏高的因素有 ( 写一种 )   　　　　　　　　 , 使测得的 Na 2 CO 3 的质量分数偏低的因素有 　　　　　　　　　　　　　　　 ( 写一种 ) 。 - 74 - 答案 : (1) 分液漏斗 (2) 饱和 NaHCO 3 溶液　碱石灰 ( 其他合理答案也可 ) (3)ABC 　 (4) 生成的 CO 2 未被碱石灰完全吸收　干燥管吸收了空气中的 CO 2 和水蒸气 ( 其他合理答案也可 ) 解析 : (2)CO 2 不能溶于 X, 故 X 应选用饱和 NaHCO 3 溶液 ,Y 试剂为固态 , 可吸收 CO 2 , 为碱石灰等 ;(3)D 选项增加了氮气的体积 , 错误 ; (4)106 g Na 2 CO 3 反应生成 1 mol CO 2 ,84 g NaHCO 3 反应生成 1 mol CO 2 ,Na 2 CO 3 的质量分数偏高说明测量的 CO 2 的量偏低 , 或原固体混合物的质量偏 高 ; 同理测得的 Na 2 CO 3 的质量分数偏低说明测量的 CO 2 的量偏高 , 或原固体混合物的质量偏低。 - 75 - (1) 利用上述反应原理 , 设计如下图所示装置 , 制取碳酸氢钠晶体 ,B 中盛有饱和碳酸氢钠溶液 ,C 烧杯中盛有冰水 ,D 中装有蘸稀硫酸的脱脂棉 , 图中夹持装置已略去。制取碳酸氢钠晶体可供选用的药品有 : a. 石灰石　 b. 生石灰　 c. 浓盐酸　 d. 稀盐酸　 e. 浓氨水　 f. 饱和氯化钠溶液 - 76 - ① A 中制备气体时 , 所需药品是 　　　　 ( 填字母 );   ② B 中盛有饱和碳酸氢钠溶液 , 其作用是   　 ;   ③ 在实验过程中 , 向 C 中依次通入足量的 NH 3 、 CO 2 ( 氨碱法 ), 而不先通 CO 2 再通 NH 3 的原因是    　 。   ④ E 装置向 C 中通气的导管不能插入液面下的原因是 　 。 - 77 - (2) 该小组同学为了测定 C 中所得晶体的碳酸氢钠纯度 ( 假设晶体中不含碳酸盐杂质 ), 将晶体充分干燥后 , 称量质量为 w g 。再将晶体加热到质量不再变化时 , 称量所得粉末质量为 m g 。然后进行如图所示实验 : ① 在操作 Ⅱ 中 , 为了判断加入氯化钙溶液是否过量 , 其中正确的是 　　　　 ( 填字母 );   a. 在加入氯化钙溶液后 , 振荡、静置 , 向溶液中继续加入少量氯化钙溶液 b. 在加入氯化钙溶液后 , 振荡、静置 , 向溶液中再加入少量碳酸钠溶液 c. 在加入氯化钙溶液后 , 振荡、静置 , 取上层清液再加入少量碳酸钠溶液 - 78 - ② 操作 Ⅲ 的方法为 　　　　 、 　　　　　 、 　　　　　 ;   ③ 所得晶体中碳酸氢钠的纯度为 　　　　　　　　　　　　 。   答案 : (1) ① ad 　 ② 除去 CO 2 中的 HCl 　 ③ 由于 CO 2 在 NaCl 溶液中的溶解度较小 , 先通入 NH 3 使食盐水呈碱性 , 能够吸收大量 CO 2 气体 , 产生较高浓度的 , 才能析出 NaHCO 3 晶体　 ④ 防倒吸 (2) ① a 　 ② 过滤　洗涤　干燥　 - 79 -