浙江省高三化學(xué) 第2單元5講 鈉、鎂及其化合物課件

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1、 考試說明中對(duì)常見金屬元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)的要求是： (1)了解常見金屬的活動(dòng)性順序。 (2)了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 (3)了解合金的概念及其重要應(yīng)用。 金屬元素化合物知識(shí)復(fù)習(xí)中要注意相似、相近內(nèi)容的總結(jié)歸納，重視元素化合物知識(shí)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合。近幾年的實(shí)驗(yàn)試題，都是以元素化合物性質(zhì)為重點(diǎn)。 一、鈉的性質(zhì) 堿金屬的元素符號(hào)：_；最外層上有_個(gè)電子，化學(xué)反應(yīng)時(shí)易_電子，表現(xiàn)強(qiáng)_性，是一些活潑的金屬。它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物都是堿。故把它們稱作堿金屬。 1鈉的物理性質(zhì) 鈉是_色金屬，具有金屬光澤，質(zhì)地_ ，可以用刀切割，密度比水_ ，比煤油_ ，熔點(diǎn)

2、略_于水的沸點(diǎn)，是熱和電的_ 。 2鈉的化學(xué)性質(zhì) 鈉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)推測(cè)：鈉的原子最外層上有1個(gè)電子，化學(xué)反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)_性。Li、Na、K、Rb、Cs1失還原銀白柔軟小大低良導(dǎo)體還原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式鈉與非金屬反應(yīng)常溫與O2反應(yīng)_在空氣中點(diǎn)燃_與S化合_與Cl2化合_鈉與H2O反應(yīng)_鈉與稀鹽酸_鈉與硫酸銅2Na2H2OCuSO4 Cu(OH)2Na2SO4H2鈉與乙醇2Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2鈉與乙酸2Na2CH3COOH2CH3COONaH2銀白色變暗劇烈反應(yīng)，發(fā)出黃色火焰，生成淺黃色固體浮在水面，熔成閃亮小球，四處游動(dòng)，發(fā)出聲音4NaO2 2Na2O2NaO2 Na2O22

3、Na2H2O 2NaOHH22NaS Na2S(研磨)2Na2HCl 2NaClH22NaCl2 2NaCl 3.鈉的保存鈉應(yīng)保存在_中。 4鈉的工業(yè)制法_的氯化鈉?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式： _ 。 二、鈉的重要化合物 1氧化鈉與過氧化鈉比較煤油電解熔融2NaCl 2NaCl2電解氧化鈉過氧化鈉狀態(tài)白色固體淡黃色固體結(jié)構(gòu)和組成含有O2，陰陽離子比為12含有O，陰陽離子比為12氧元素的化合價(jià)21化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與酸反應(yīng)Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2與酸性氧化物反應(yīng)Na2OCO2=Na2CO32N

4、a2O22CO2=2Na2CO3O2用途氧化劑、供氧劑、漂白劑、殺菌劑保存隔絕空氣，密封保存隔絕空氣、密封保存、遠(yuǎn)離易燃物名稱碳酸鈉碳酸氫鈉俗名純堿或蘇打小蘇打主要物理性質(zhì)顏色狀態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體溶解性易溶于水(20，S21.5 g)溶于水(20，S9.6 g)主要化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性穩(wěn)定，但結(jié)晶碳酸鈉易風(fēng)化受熱易分解與酸溶液反應(yīng)較快；在稀溶液中加入酸液先生成HCO，后生成CO2，現(xiàn)象與滴加順序有關(guān)更快；在稀溶液中加入酸液立即生成CO2，現(xiàn)象與滴加順序無關(guān)碳酸鈉與碳酸氫鈉比較與堿反應(yīng)與NaOH不反應(yīng)，但能與Ca(OH)2反應(yīng)與NaOH和Ca(OH)2均反應(yīng)與鹽的反應(yīng)CaCl2反應(yīng)，生成沉淀不反應(yīng)

5、，無明顯現(xiàn)象Al2(SO4)3雙水解雙水解與水的作用水解，堿性較強(qiáng)水解，堿性較弱加熱不分解分解用途化工原料食品發(fā)酵、泡沫滅火劑相互轉(zhuǎn)化Na2CO3CO2H2O固(加熱)液(NaOH)NaHCO3 三、從海水中提取鎂 1鎂的物理性質(zhì)金屬鎂的密度小，只有鋁的密度的2/3，鎂合金的強(qiáng)度高、機(jī)械性能好，這些特性使金屬鎂成為制造汽車、飛機(jī)、火箭的重要材料，從而獲得“國防金屬”的美譽(yù)。金屬鎂具有金屬的通性： _ 2鎂的化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2MgO2 2MgO MgCl2 MgCl23MgN2 Mg3N2Mg3N2的水解：Mg3N26H2O 3Mg(OH)22NH3Mg3N28HCl 3MgCl2

6、2NH4Cl導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃 (2)與水反應(yīng) 鎂跟常溫下的水只能發(fā)生很緩慢的反應(yīng)，跟熱水反應(yīng)較快。Mg2H2O Mg(OH)2H2 (3)與酸反應(yīng) 與非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2例如：MgH2SO4 MgSO4H2 與氧化性酸如濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸在常溫下也能反應(yīng)，但不產(chǎn)生H2。例如：Mg2H2SO4(濃) MgSO4SO22H2OMg4HNO3(濃) Mg(NO3)22NO22H2O3Mg8HNO3(稀) 3Mg(NO3)22NO4H2O (4)與非金屬氧化物反應(yīng) 鎂與二氧化碳反應(yīng)：2MgCO2 2MgOC 3海水提鎂的原理 (1)流程示意圖點(diǎn)燃 (2)基本步驟及主要反應(yīng)制堿：Ca

7、CO3 CaOCO2CaOH2O Ca(OH)2沉淀：MgCl2Ca(OH)2 Mg(OH)2CaCl2酸化：Mg(OH)22HCl MgCl22H2O蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶：析出MgCl26H2O晶體脫水：MgCl26H2O MgCl26H2O(防止Mg2水解)電解：MgCl2 MgCl2 (3)注意：從海水中提取鎂的工廠就設(shè)在海邊，需要的堿取自海邊豐富的貝殼(含CaCO3)，CaCO3分解后生成的CaO與水反應(yīng)即得堿Ca(OH)2。電解MgCl2時(shí)產(chǎn)生的Cl2又可作為制鹽酸的原料，制得的鹽酸再跟Mg(OH)2反應(yīng)制取MgCl2又進(jìn)入循環(huán)，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益。高溫通電HCl 鈉的工業(yè)制法、性質(zhì)及應(yīng)用

8、【例1】(2010濰坊模擬)取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是()金屬先熔化在空氣中燃燒，放出黃色火花燃燒后得白色固體燃燒時(shí)火焰為黃色燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)A BC D【解釋】金屬鈉熔點(diǎn)低，放在燃燒匙里加熱，先熔化為光亮的小球，在空氣中燃燒，火焰呈黃色，燃燒后生成淺黃色的Na2O2。C【遷移訓(xùn)練1】往燒杯內(nèi)注入煤油和水各100 mL，靜置后將一小塊鈉投入燒杯中。發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A鈉沉到液面下1/2處，鈉塊下部有許多氣泡放出。附有氣泡的鈉塊徐徐上升到液體上部，一會(huì)兒又沉到液面下1/2處，如此反復(fù)多次，最后消失 B鈉塊一直沉到燒杯底部，并停留在杯底，放出氣泡，最后消失

9、 C鈉塊浮在液面上，很快熔成一個(gè)閃亮的小球，小球四處游動(dòng)，最后消失 D鈉塊沉到液面下1/2處，很快熔成一個(gè)閃亮的小球，小球在液面下1/2處沿水平方向迅速游來游去，最后消失A【解釋】由于鈉的密度比水小而比煤油大，故鈉應(yīng)處于水與煤油的交匯處， 鈉與水接觸的部分發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，附著在鈉表面的氣泡使之浮力增大，故會(huì)徐徐上浮至煤油中，反應(yīng)停止， 鈉又沉至水與煤油的交匯處，反應(yīng)又開始進(jìn)行，如此反復(fù)至鈉完全反應(yīng)。 鈉的重要化合物的性質(zhì) 【例2】將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會(huì)發(fā)生一系列的變化：表面迅速變暗“出汗”變成白色固體(粉末)，下列有關(guān)敘述不正確的是() A表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧

10、氣反應(yīng)生成了氧化鈉 B“出汗”是因?yàn)樯傻臍溲趸c吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液 C最后變成碳酸鈉粉末 D該過程的所有化學(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)【解釋】 Na2O生成NaOH，NaOH生成Na2CO3等均不是氧化還原反應(yīng)。A【遷移訓(xùn)練2】(紹興高級(jí)中學(xué)模擬)為除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是( ) ANa2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量NaOH溶液 BNaHCO3溶液(Na2CO3)，通入過量的CO2氣體 CNa2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱 DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量的Ba(OH)2溶液，過濾【解釋】D項(xiàng)不正確，因?yàn)镹a2CO3溶液也能和

11、Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaCO3，即 Ba2 BaCO3。D23CO 有關(guān)鈉及其化合物的計(jì)算 【例3】(蘇州模擬)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)：三組各取60 mL同濃度鹽酸，加入同一種鎂鋁合金粉末，產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：則下列說法正確的是() A甲組和乙組的實(shí)驗(yàn)中，鹽酸均是過量的 B鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.8 mol/L C合金中鎂鋁的物質(zhì)的量之比為11 D丙組中鋁的物質(zhì)的量為0.009 molC實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲乙丙合金質(zhì)量/mg510770918氣體體積/mL 560672672【 解 釋 】 鹽 酸 最 多 能 夠 溶 解 的 合 金 的 質(zhì) 量為： ，可見乙組實(shí)驗(yàn)合金過量。H

12、Cl的物質(zhì)的量為： ，所以鹽酸的物質(zhì)的量濃度為： 。利用甲組實(shí)驗(yàn)可列出方程組：27n（Al）24n（Mg）0.511.5n（Al）n（Mg）0.025，解得n(Al)0.01 mol，n(Mg)0.01 mol，據(jù)此可以推斷丙組中鋁的物質(zhì)的量為0.018 mol。672510612560mlmgmgml0.627l2=0.06mol22.4l/mol0.06mol=1mol0.06l【遷移訓(xùn)練3】(溫州二模)取a g某物質(zhì)在氧氣中完全燃燒，將其產(chǎn)物跟足量的過氧化鈉固體完全反應(yīng)，反應(yīng)后固體的質(zhì)量恰好也增加了a g。下列物質(zhì)中不能滿足上述結(jié)果的是( ) AH2 BCO CC6H12O6 DC12H

13、22O11D【解釋】采用巧解算方法解題：分析題意要滿足題給條件。必須是物質(zhì)燃燒消耗氧氣的量等于CO2和H2O與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的量。 H2 N a2O2 2NaOH C O N a2O2 Na2CO3所以：A、B滿足上述結(jié)果；C項(xiàng)可以改寫為(CO)6(H2)6的 形 式 ， 故 C 正 確 ； 而 D 項(xiàng) C1 2H2 2O1 1可 改 寫 為(CO)11(H2)11C的形式，故D項(xiàng)不能滿足上述結(jié)果。1.有兩個(gè)分別裝有Na2CO3和NaHCO3固體的試劑瓶，因標(biāo)簽失落而無法區(qū)分。有4位同學(xué)為鑒別它們，分別設(shè)計(jì)了下列四種不同的方法，其中可行的是( ) A分別取樣配成溶液，再加入澄清石灰水，觀

14、察是否有沉淀生成 B分別取樣后，加入相同濃度和相同體積的稀鹽酸，觀察反應(yīng)的快慢 C分別取樣加熱，再檢驗(yàn)是否有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生 D分別取樣配成溶液，在火焰上灼燒，觀察火焰的顏色 C 【解釋】Na2CO3Ca(OH)2 CaCO32NaOH、2NaHCO3Ca(OH)2 CaCO3Na2CO32H2O，現(xiàn)象相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2CO32HCl 2NaClH2OCO2、NaHCO3HCl NaClH2OCO2，因?yàn)辂}酸的量不確定，很難觀察氣泡的產(chǎn)生速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O，Ca(OH)2CO2 CaCO3H2O，C項(xiàng)正確；焰色反應(yīng)都是Na元素的現(xiàn)象，均呈黃

15、色而不能鑒別，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(金華二模)0.1 mol鎂粉分別在足量的O2、CO2、N2中燃燒，生成固體的質(zhì)量依次為W1、W2、W3，下列關(guān)系正確的是( ) AW2W1W3 BW1W2W3 CW1W2W3 DW3W2W1【解釋】0.1 mol Mg分別在足量O2、CO2、N2中燃燒生成固體產(chǎn)物分別是MgO(0.1 mol)，MgO(0.1 mol)和C(0.05 mol)，Mg3N2(0.1/3 mol)。其質(zhì)量分別是4 g，(40.6) g,3.33 g，即得W2W1W3。故選A。其實(shí)明確了各自燃燒后所得的固體產(chǎn)物，估算一下質(zhì)量就可比較其大小。 A 3.25時(shí)，濃度均為0.2 mol/L的N

16、aHCO3和Na2CO3溶液中，下列判斷不正確的是( )A均存在電離平衡和水解平衡B存在的粒子種類相同Cc(OH)前者大于后者D分別加入NaOH固體，恢復(fù)到原溫度，c(CO)均增大 C 【解釋】兩種溶液中均存在水的電離平衡和弱酸根離子的水解平衡，且兩溶液中均存在Na、 、 、H、OH、H2CO3和H2O，所以A、B正確。 由于 的水解程度弱于 ，所以前者溶液的堿性弱于后者，即c(OH)前者弱于后者，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 D項(xiàng)中各加入NaOH固體，NaHCO3與其反應(yīng)生成Na2CO3，c( )增大，加到Na2CO3溶液中抑制弱酸根離子的水解，所以c( )也增大，D項(xiàng)正確。3HCO23CO3HCO23CO2

17、3CO23CO4.(2010汕頭模擬)將4.34 gNa、Na2O、Na2O2的混合物與足量的水反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到672 mL混合氣體，將混合氣體通電后恰好完全反應(yīng)，則Na、Na2O、Na2O2的物質(zhì)的量之比為( )A432 B121C112 D111【解釋】根據(jù)化學(xué)方程式2Na2H2O 2NaOHH2、2Na2O22H2O 4NaOHO2、O22H2 2H2O計(jì)算可知，Na與Na2O2物質(zhì)的量之比為21，只有A項(xiàng)符合。A 放電5.(麗水一模)蘇打和小蘇打有著廣泛的應(yīng)用。試從反應(yīng)物用量角度說明在下列用途中選A(蘇打)還是B(小蘇打)，并說明原因。(1)做面條時(shí)防止面粉較長時(shí)間儲(chǔ)存變酸味，常

18、加入適量 的 面 堿 ， 選 用 _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 因 為_(2)作為泡沫滅火器的藥品，選用_ ，因?yàn)開 _中和等量的H，Na2CO3比NaHCO3的用量少(質(zhì)量比53 84)。AB在酸用量一定時(shí)，用NaHCO3比Na2CO3產(chǎn)生的CO2多，且用量少(質(zhì)量比為84 106)，生成 CO2的速率快。(3)用于洗滌餐具及實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器等，選用_ ，因?yàn)開 。( 4 ) 治 療 胃 酸 過 多 時(shí) ， 選 用_ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 因 為 _。(提示：二者水溶液均顯堿性，且蘇打的堿性強(qiáng))【解釋】由兩者的性質(zhì)可知：Na2CO32HCl 2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl NaClH2OCO2，等量酸耗蘇打的質(zhì)量相對(duì)?。粶缁鹌髦兴嵊昧恳欢?，用小蘇打產(chǎn)生的CO2量多；而作洗滌劑和中和胃酸時(shí)均利用其堿性，蘇打堿性強(qiáng)，洗滌效果好，但堿性太強(qiáng)，不利于健康，故治療胃酸過多應(yīng)使用小蘇打。要適量中和部分胃酸，若用蘇打，堿性太強(qiáng)，腐蝕性強(qiáng)，不利于人體的健康A(chǔ)Na2CO3堿性強(qiáng)，洗滌效果好B