備考2019高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 第1節(jié) 鈉及其重要化合物學(xué)案 必修1.doc

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第一節(jié) 鈉及其重要化合物 一、鈉 1.物理性質(zhì)——學(xué)習(xí)任何物質(zhì)的物理性質(zhì)都圍繞以下方面：色、味、態(tài)、密度、熔沸點、溶解性，特殊性。 ① 色；② 態(tài)；③密度比水 ，比煤油 ；因此少量鈉可以保存在 中。 ④熔點 。⑤較柔軟，可以用刀切開；導(dǎo)電性良好； 2.化學(xué)性質(zhì)——結(jié)構(gòu)分析：鈉原子最外層只有 個電子，表現(xiàn)+1價。易失去該電子而表現(xiàn)出強 性。 ⑴跟非金屬(如O2、Cl2代表活潑非金屬單質(zhì))反應(yīng)： ①與O2常溫反應(yīng)方程式： 。 條件： ， 現(xiàn)象： ，Na2O是 色固體。 ②與O2加熱反應(yīng)方程式： 。 條件： ， 現(xiàn)象： 。 兩個反應(yīng)對比得出結(jié)論： 。 ③與Cl2反應(yīng)方程式： 。 條件： 。 現(xiàn)象： 。 ⑵鈉與水反應(yīng)化學(xué)方程式： ； 離子方程式： 。 現(xiàn)象及解釋： ①浮——鈉浮在水面上。因為 。 ②熔——鈉熔化成小液球。因為 。 ③游——鈉四處游動。因為 。 ④響——產(chǎn)生嘶嘶的響聲。因為 。 ⑤酚酞紅——若水中加酚酞，則變紅。因為 。 ⑶鈉與鹽酸反應(yīng)（離子方程式）： 。 現(xiàn)象： 。反應(yīng)實質(zhì)：鈉與 反應(yīng)，比和水反應(yīng) 。 ⑷鈉與鹽溶液反應(yīng)（如CuSO4溶液）方程式： 。 現(xiàn)象：浮、熔、游、響，并有 色沉淀。反應(yīng)實質(zhì)： 。 相關(guān)方程式： ， 。 3．鈉的制取和存放 ⑴制備：電解熔融氯化鈉，化學(xué)方程式： 。 ⑵鈉的存放：少量金屬鈉可保存在 里，大量的金屬鈉則存在鐵筒中用 密封。 4.鈉的用途 ⑴制取Na2O2等化合物； ⑵作強還原劑，將某些稀有金屬從它們的鹵化物中還原出來； ⑶用作電光源，制作高壓鈉燈； ⑷鈉與鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 二、鈉的重要化合物的主要性質(zhì)及其用途 1．氧化鈉和過氧化鈉的比較 比較內(nèi)容 Na2O Na2O2 顏色、狀態(tài) 氧的化合價 電子式 陰、陽離子個數(shù)比 穩(wěn)定性 較不穩(wěn)定，易被氧化生成 較穩(wěn)定 生成條件 通過鈉在 氧化生成 通過鈉在 條件生成 物質(zhì)類別 氧化物 （是/不是）堿性氧化物） 與水反應(yīng) 與CO2反應(yīng) 與鹽酸反應(yīng) 用途 用于少量Na2O2制取 強氧化劑、漂白劑、供氧劑 保存 密封保存 密封保存 2.常見的鈉鹽（Na2CO3和NaHCO3） 名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉 俗名 水溶性 易溶于水，溶液呈 性 溶解度比碳酸鈉 ，溶液呈 性 與鹽酸 放出CO2 （快/慢） 放出CO2 （快/慢） 與NaOH 不反應(yīng) NaHCO3+NaOH= 與Ca(OH)2 堿足量： 與BaCl2 Na2CO3+ BaCl2== 不反應(yīng)，故用BaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3。 相互 轉(zhuǎn)化 →① ② → Na2CO3 ←———————————————————→ NaHCO3 ←③ ④ ← 用途 重要的化工原料，制玻璃、造紙、紡織等 食品工業(yè)，泡沫滅火劑等 3．氫氧化鈉(NaOH) (1)物理性質(zhì)：色態(tài)： ；溶解性： 溶于水并 ；密度比水 ；有強腐蝕性；有吸水性，易吸收空氣中的水分而潮解。 (2)化學(xué)性質(zhì)——具有堿的通性 ①能使酸堿指示劑變色。 ②與強酸反應(yīng)的離子方程式為： 。 ③與酸性氧化物或兩性氧化物如與Al2O3反應(yīng)離子方程式： 。 ④與鹽反應(yīng)，如與NH反應(yīng)的離子方程式： 。 如與HCO反應(yīng)的離子方程式為： 。 ⑤與單質(zhì)反應(yīng)，如與Al、Si反應(yīng)的離子方程式分別為： ； 。 (3)NaOH的制取 ①土法制堿：Na2CO3＋Ca(OH)2=== ； ②現(xiàn)代工業(yè)制堿：2NaCl＋2H2O 。 4．焰色反應(yīng) （1）概念：許多金屬單質(zhì)或它們的化合物在燃燒時火焰呈特殊的顏色，這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。 （2）應(yīng)用：焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，屬于 變化，常用于檢驗金屬元素的存在。 （3）常見元素焰色：鈉是 色；鉀是 色（透過 ）。 （4）操作：①干燒，首先把鉑絲在燈焰上灼燒至火焰不變色，確認(rèn) 。 ②蘸燒，用鉑絲蘸待測物質(zhì)，在火焰上灼燒，觀察 。 ③洗燒，用鉑絲蘸 灼燒，以便除去鉑絲上殘留的物質(zhì)。 1．實驗室稱量NaOH固體時可否放在紙片上？ 。 2．盛放NaOH溶液等堿性溶液的試劑瓶為什么不用磨口玻璃塞？ 。 3．某試劑焰色反應(yīng)時，火焰黃色，則試劑中 含鈉元素， （一定、不一定、不）含鉀元素。 一、Na2O2的特性與計算 1．Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)規(guī)律：2 Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2 Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ⑴先后順序關(guān)系：在解計算題時，可認(rèn)為Na2O2先與CO2反應(yīng)，后與H2O發(fā)生反應(yīng)，這樣處理，可以使解題時更簡潔方便。 (2)氣體物質(zhì)的量關(guān)系：無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為 。氣體體積變化總是 。 (3)固體質(zhì)量關(guān)系： ①(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”，可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2＋CO == Na2CO3、Na2O2＋H2 == 2NaOH。當(dāng)有CO、 H2先在O2中燃燒，產(chǎn)物再被Na2O2吸收時，可以直接用上述方程式進行計算解題，此時，O2所起作用是 )。 ②凡分子組成符合(CO)m(H2)n的物質(zhì)，及H2和CO混合氣體，W g該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后，Na2O2固體增重必 （大于/小于/等于）W g。常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有： 有機物——CH4O(甲醇)、CH2O(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等； 無機物——H2、CO及H2和CO的混合氣體。 ③W g有機物分子組成CxHyOz，在轉(zhuǎn)換成(CO)m(H2)n 寫法過程中，若O原子數(shù)目不足，則在反應(yīng)過程中需要結(jié)合氧氣中O原子，使固體增重，即增重值 （大于/小于/等于）Wg。若O原子數(shù)目有余，則在反應(yīng)過程中必然會釋放氧氣O2，即增重值 （大于/小于/等于）Wg。 2．過氧化鈉的強氧化性。 ① 2Na2O2＋2 CO2　=== ； ②Na2O2＋SO2 === 。 二、關(guān)于碳酸氫鈉和碳酸鈉的問題分析 1.與等濃度鹽酸反應(yīng)的規(guī)律 (1)分別反應(yīng)時放出CO2快慢： ＞ 。 (2)兩物同時存在時反應(yīng)先后順序：鹽酸先與 ，然后再與 反應(yīng)。 (3)反應(yīng)耗酸量的比較： ①等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3， 耗酸量多； ②等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3， 耗酸量多。 (4)與足量鹽酸反應(yīng)生成CO2量的比較： ①等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3， 生成CO2量多； ②等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3，兩者生成CO2量 多。 2．兩種情況下NaHCO3的量與生成CO2的量的關(guān)系 (1)受熱分解時：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+ H2O， 2n(NaHCO3)～ n(CO2)，鹽與CO2之比為 。 (2)與酸反應(yīng)時：NaHCO3＋HCl====NaCl＋CO2↑＋H2O，n(NaHCO3)～n(CO2)，鹽與CO2之比為 。 3．Na2CO3和NaHCO3的鑒別方法： (1)固體鑒別：根據(jù)熱穩(wěn)定性不同，把固體加熱，能 是NaHCO3。 (2)固體鑒別：根據(jù)和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同，生成CO2速度快的是 。 (3)溶液鑒別：分別加入BaCl2或CaCl2溶液， 。 (4)溶液鑒別：根據(jù)相同濃度溶液的酸堿性不同，測PH值較大的是 。 4．Na2CO3溶液與鹽酸的互滴鑒別：向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，現(xiàn)象： ；而向鹽酸中滴加Na2CO3溶液，現(xiàn)象： 。 三、堿金屬元素 1．堿金屬元素包括： 。 (1)相同點：最外層都是 個電子。都表現(xiàn)出 價。 (2)不同點：從Li到Cs電子層數(shù) ，原子半徑 　 ，還原性　 。 2．堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性（遞變性按從Li到Cs的順序） (1)單質(zhì)均呈 色(Cs除外)，有金屬光澤，有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性； (2)硬度都 ，且從Li到Cs硬度 ； (3)密度都 ，但從Li到Cs逐漸增大（Na、K相反），其中 比水輕， 比水重。 (4)熔點都 ，且從Li到Cs熔、沸點 。 (5)均為活潑金屬，且從Li到Cs元素的金屬性 ，單質(zhì)的還原性 ； (6) 單質(zhì)均能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)；與O2反應(yīng)程度越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜；Li生成Li2O；Na生成Na2O、Na2O2 ；K生成 K2O、 K2O2 、KO2； Rb、Cs生成產(chǎn)物更復(fù)雜。 (7)單質(zhì)和水發(fā)生反應(yīng)通式： 。與水反應(yīng)的程度越來越劇烈，產(chǎn)物均為強堿；且堿性 。 1．CO2與H2的混合氣體5 g，在150 ℃時和足量的氧氣混合，用電火花充分引燃，在相同狀況下再將反應(yīng)后所得混合氣體通入到足量的Na2O2中，測得Na2O2固體增重3.4 g，則原混合氣體中CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為( ) A.75% B.25% C.88% D.32% 2．Na2CO3溶液與稀鹽酸互相滴加，產(chǎn)生氣體的體積比為4：3，則溶液中Na2CO3與HCl的物質(zhì)的量之比為（ ） A. 4：3 B. 3：4 C.8：5 D. 5：8 3．思考：Na2O2發(fā)生反應(yīng)有什么規(guī)律，什么情況下表現(xiàn)供氧性，什么情況下表現(xiàn)強氧化性？ 【第一節(jié) 鈉及其重要化合物參考答案】 【基礎(chǔ)落實】 一、鈉 1. 銀白 固 小 大 煤油 2．1 還原 ⑴①4Na+O2=2Na2O 常溫 鈉表面變暗 白 ②2Na+O2 Na2O2 加熱 鈉先熔化后燃燒，黃色火焰，生成淡黃色固體 鈉與O2常溫反應(yīng)只生成Na2O，加熱時反應(yīng)生成Na2O2 ③2Na+Cl2 NaCl 點燃 鈉劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙 ⑵2Na+2H2O =2NaOH +H2↑ 2Na+2H2O == 2Na++ 2OH++ H2↑ ①鈉的密度比水小 ②鈉的熔點低，且該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；③產(chǎn)生的H2對熔化的鈉球推動作用 ④反應(yīng)劇烈放熱 ⑤生成產(chǎn)物有堿 ⑶2Na+2H+====2Na++H2↑ 極易爆炸 酸中H+發(fā)生置換 更激烈 ⑷2Na+2H2O+ CuSO4= Na2SO4 + Cu(OH)2↓ + H2↑ 藍 鈉先與水反應(yīng)生成堿，堿再與鹽反應(yīng) 2Na+2H2O=NaOH+H2↑ CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2↓ 3．⑴2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ ⑵煤油 石蠟 二、鈉的重要化合物的主要性質(zhì)及其用途 1．白色固體 淡黃色固體 —2 —1 1：2 1：2 過氧化鈉 常溫 燃燒或加熱 堿性 不是 Na2O + H2O==2NaOH 2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑ Na2O + CO2==Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2 Na2O + 2HCl==2NaCl + H2O 2Na2O2 + 4HCl==4NaCl + 2H2O + O2↑ 2. 蘇打、純堿 小蘇打 堿 小 堿 慢 快 Na2CO3+H2O Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH HCO3+Ca2++OH=CaCO3↓+H2O BaCO3↓+2NaCl CO2↑+H2O 適量H+ 固體加熱 適量OH－ 3．(1)白色固體 易 放出大量的熱 大 (2) ②OH－＋H＋===H2O ③Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O ④NH4+＋OH－===NH3H2O HCO3-＋OH－===CO32-＋H2O ⑤2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2-＋ 3H2↑ Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ (3) CaCO3↓＋2NaOH 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 4．物理 黃 紫 藍色鈷玻璃 鉑絲上無干擾雜質(zhì) 火焰顏色 鹽酸 【對點訓(xùn)練】 1.不可以，應(yīng)置于玻璃器皿中快速稱量 2. 以NaOH溶液為代表的堿性溶液中的OH－可與磨口玻璃塞中裸露的SiO2反應(yīng)，生成Na2SiO3，使瓶塞和瓶體粘連在一起不易打開 3．一定 不一定 【規(guī)律總結(jié)】 一、Na2O2的特性與計算 1. (2) 2∶1 2∶1 (3) 催化劑 等于 大于 小于 2. 2 Na2CO3＋ O2 2 Na2SO4 二、關(guān)于碳酸氫鈉和碳酸鈉的問題分析 1. (1) NaHCO3 Na2CO3 (2) Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3 NaHCO3 (3) Na2CO3 Na2CO3 (4) NaHCO3 一樣 2．2∶1 1∶1 3．(1)產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體者 (2)NaHCO3 (3)能產(chǎn)生白色沉淀的是Na2CO3 ，無變化的是NaHCO3 (4) Na2CO3 4．開始無氣泡，一段時間后有氣泡產(chǎn)生 立即有氣泡產(chǎn)生 三、堿金屬元素 1．Li、Na、K、Rb、Cs (1)1 +1 (2) 依次增多 依次增大 依次增強 2. (1)銀白 (2)小 逐漸減小 (3) 較小 Li、Na、K Rb、Cs (4) 較低 逐漸降低 (5) 逐漸增強 逐漸增強 (7)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑ 逐漸增強 【對點訓(xùn)練】 1. B 2. D 3． Na2O2與非還原性物質(zhì)反應(yīng)時，發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)放出O2，在遇到有還原性物質(zhì)時會表現(xiàn)出強氧化性。