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高考第一轮复习——钠及其化合物

年级高三学科化学版本人教新课标版课程标题高考第一轮复习——钠及其化合物编稿老师刘学超一校张琦锋二校林卉审核张美玲一、考纲要求1. 掌握金属钠及其重要化合物的主要性质。

2. 以Na2O2为例,了解过氧化物的性质。

3. Na2CO3和NaHCO3的性质、转化及制法。

二、考题规律:钠及其化合物是近几年高考考查的重点内容之一,涉及的内容有:1. 钠与水、盐溶液反应的现象及产物。

2. Na2O2与CO2、H2O发生的反应及实验探究。

3. Na2CO3、NaHCO3性质的异同,以及二者的互相转化、提纯。

4. 焰色反应。

三、考向预测:在今后的命题中,以钠及其化合物作为知识载体的题目仍是高考考查的热点。

1. 以钠及其化合物为载体考查有关概念、理论、实验和计算。

2. Na2O2与水、CO2发生反应时得失电子数目,反应前后气体体积变化的计算,也有可能出现无机推断的题目。

使用Na2O2与H2O(或CO2)反应产生氧气设计综合实验也是高考命题的热点。

3. Na2CO3和NaHCO3的区别、相互转化、对照实验等。

一、钠及其重要的化合物二、有关Na2O2与CO2、H2O的反应的几个重要关系2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑(1)物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O 与反应放出的O2的物质的量之比均为2∶1。

(2)气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2,则气体体积的减少量等于原混合气体体积的一半,且等于生成氧气的体积。

(3)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-。

(4)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O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)。

凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,W g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后,Na2O2固体增重必为W g。

(5)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应(需要说明的是,Na2O2与H2O反应的能力要比与CO2反应的能力强,所以当二者同时与其相遇时,应该是H2O先反应。

这里如此处理,只是为了解决问题方便,并非其真正的反应原理)。

三、Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应1. 盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中(1)现象:开始时无明显现象,后有无色气体放出。

(2)反应:无明显现象时反应的离子方程式:CO2-3+H+=HCO-3,无色气体放出时反应的离子方程式:HCO-3+H+=CO2↑+H2O。

2. Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中(1)现象:有无色气体放出。

(2)反应的离子方程式:CO2-3+2H+=CO2↑+H2O。

应用:Na2CO3溶液与盐酸作用时,滴加方式不同,现象不同,产生CO2的量也不一定相同。

以此可作为区别Na2CO3溶液和盐酸溶液的依据。

3. 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应CO2的生成量①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生的CO2相等;②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应,NaHCO3产生的CO2多。

基本图象的归纳总结(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示;(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示;(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x:y=1:1);(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m:n=1:1)。

聚焦热点1:钠的化学性质例1 下列关于钠的叙述正确的是()A. 钠在空气中露置会立刻被空气氧化成过氧化钠B. 钠单质具有强还原性,可将铜从其盐溶液中置换出来C. 钠与钠离子都具有强的还原性D. 钠与稀盐酸反应的实质是与氢离子的反应分析:钠在空气中表面被氧化为Na2O,A项错误;Na遇盐的水溶液先与水反应,B 项错误;Na具有强还原性,而Na+只具有弱氧化性,C项错误。

答案:D点评:通过本题,希望同学们能进一步体会金属钠的化学性质的活泼性,要特别注意钠形成Na2O和Na2O2的条件是不同的。

只有在点燃的条件下才能生成Na2O2。

例2 将钠投入下列溶液中,反应的剧烈程度由强到弱的顺序是()①水②NaOH溶液③0.1 mol·L-1盐酸④0.1 mol·L-1 FeCl3溶液A. ④③②①B. ④③①②C. ③④①②D. ①③④②分析:Na与H2O反应的实质是置换水电离出的H+,故把Na放入四份溶液中时,盐酸电离产生的H+的浓度远大于H2O电离产生的H+的浓度,Na在盐酸中反应的速率最快,反应最剧烈。

其次是FeCl3水溶液,由于Fe3+水解使溶液呈酸性,使FeCl3溶液中H+的浓度比纯水中的大。

而NaOH水溶液呈碱性,H+的浓度最小。

故正确选项为C。

答案:C点评:通过本题的学习,同学们更应该学习到解决问题的方法,解答本题的关键是确定c(H+)的大小,因为浓度会影响反应速率。

例3将Na、Mg、Al各0.3 mol分别加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是()A. 1:2:3B. 6:3:2C. 3:1:1D. 1:1:1分析:盐酸不足,所以Mg、Al产生氢气的体积应以HCl的量为准计算,其物质的量均为盐酸物质的量的一半,即0.05 mol,但过量的Na还可以与水反应,根据电子守恒,Na与盐酸反应产生的氢气以Na的量为准计算,即0.15 mol。

答案:C点评:本题为典型的易错题。

解答该题时容易忽视Na与水的反应,而错选D。

聚焦热点2:氧化钠、过氧化钠的结构和性质例1某溶液含有①NO3-;②HCO3-;③SO32-;④CO32-;⑤SO42-五种阴离子。

向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积的变化)()A. ①B. ①④C. ①③⑤D. ①③④⑤分析:Na2O2具有氧化性,所以溶液中具有还原性的离子SO32-被氧化为SO42-,Na2O2溶于水生成NaOH,OH—+ HCO3-=CO32-+ H2O,所以没有发生变化的是NO3-答案:A点评:Na2O2的结构及性质的特殊性是高考考查的重点和热点,同时也是易错点。

解决此题的关键是明确Na2O2的双重性质,要考虑全面。

例2在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL 浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和,则该生成物的成分是()A.Na2OB. Na2O2C. Na2O和Na2O2D. Na2O2和Na分析:由于中和后的产物是NaCl,可知n(Na)=n(HCl)=0.5 mol/L×0.08 L=0.04 mol,m (O )=1.5 g -0.04 mol×23 g·mol -1=0.58 g ,介于0.64 g (0.04 mol )与0.32 g (0.02 mol )之间,可得出该生成物是Na 2O 与Na 2O 2的混合物。

答案:C点评:此题考查的是钠与O 2反应的产物的计算,可以巧用守恒法迅速解题。

元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒等“守恒”可以帮助我们快速准确地解决一些化学小型计算题。

碰到此类问题时,也不一定非要找出太多的巧法,老老实实地写出方程式,列出比例式来计算,也不失为一种好办法。

例3 取a g 某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g 。

下列物质中不.能满足上述结果的是 ( ) A. H 2 B. CO C. C 6H 12O 6 D. C 12H 22O 11分析:A 项,H 2――→O 2H 2O ――→Na 2O 2NaOH (看作:Na 2O 2·H 2),Δm =m (H 2),A 选项能满足上述结果。

B 项,CO ――→O 2CO 2――→Na 2O 2Na 2CO 3(看作:Na 2O 2·CO ),Δm =m (CO ),B 选项能满足上述结果。

C x H y O z ――→O 2――→Na 2O 2⎩⎨⎧Na 2CO 3NaOHΔm =m (H )+m (C x +O z ),当x =z 时,Δm =m (C x H y O z ),C 选项能满足上述结果;当x ≠z 时,Δm ≠m (C x H y O z ),D 选项不能满足上述结果。

答案:D点评:这道题要求考生深刻地理解Na 2O 2与CO 2和H 2O 反应固体增重的规律:凡分子组成符合(CO )m·(H 2)n 的物质,W g 该物质在O 2中完全燃烧,将其产物(CO 2和水蒸气)通过足量的Na 2O 2后,Na 2O 2固体增重必为W g 。

聚焦热点3:碳酸钠、碳酸氢钠的性质及用途例1 下列说法正确的是 ( )A. 发酵粉中主要含有氢氧化钠,能使焙制出的糕点疏松多孔B. 碘盐中的碘可以直接用淀粉检验C. 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多D. 硫酸氢钠属于盐类,其水溶液显中性分析:发酵粉中主要含有NaHCO 3,A 错;碘盐中的碘以碘酸钾的形式存在,不是单质,故无法直接用淀粉检验,B 错;硫酸氢钠属于盐类,其水溶液显酸性,D 错。

答案:C点评:物质的性质决定物质的用途。

碳酸氢钠的碱性较弱,可以用来中和胃酸,但要注意患有胃溃疡的患者不可用碳酸氢钠来中和胃酸,否则会造成胃穿孔,这类患者可以用氢氧化铝来中和胃酸。

例2 可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是( )A. 加热时有无气体放出B. 滴加盐酸时有无气泡放出C. 溶于水后,滴加稀的氯化镁溶液,看有无白色沉淀生成D. 溶于水后,滴加澄清石灰水,看有无白色沉淀生成分析:无论碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠,加热或滴加盐酸均有气体放出,A、B项错误;碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀,D项错误;分别溶于水后,滴加稀的氯化镁溶液只有碳酸钠溶液能与之产生沉淀,即可鉴别,C项正确。

答案:C点评:此题考查了碳酸钠和碳酸氢钠的性质,两者在化学性质上有相同点也有不同点。

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