2019新优化高考化学一轮(全国通用版)精致讲义：钠及其重要化合物Word版含答案

第一讲钠及其重要化合物1．了解钠及其重要化合物的制备方法。2．掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。钠的性质及应用[知识梳理]1．钠的物理性质颜色熔点硬度导电、导热性密度银白色低小良好ρ(H2O)＞ρ(钠)＞ρ(煤油)2.钠的化学性质(1)主要化学性质(填化学方程式)Na与非金属单质反应O2常温：4Na＋O2===2Na2O点燃：2Na＋O2=====点燃Na2O2Cl2：2Na＋Cl2=====点燃2NaCl与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑与酸(如HCl)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑与盐溶液(如CuSO4溶液)反应：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑(2)钠与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释3．钠的保存实验室中通常将少量钠保存在煤油中，目的是防止钠与空气中的氧气和水发生反应。4．钠的用途(1)工业上用钠作强还原剂，用于冶炼金属，如4Na＋TiCl4=====熔融Ti＋4NaCl。(2)Na-K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂。(3)高压钠灯。[自我检测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2017·高考江苏卷)钠与水反应的离子方程式：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑。()(2)钠是银白色金属，熔点低，硬度大。()(3)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2。()(4)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰。()(5)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。()(6)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。()(7)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×2．(2018·宿迁高三模拟)在研究金属钠与水反应的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A．将一小块Na投入水中，钠浮在水面，说明钠的密度比水小B．将一小块Na投入滴有酚酞的水中，溶液变红，说明反应生成了碱C．将一小块Na投入CuSO4溶液中，生成蓝色沉淀，说明Na没有Cu活泼D．点燃Na与肥皂水反应产生的气泡，有尖锐爆鸣声，说明有H2生成解析：选C。钠比铜要活泼，将一小块Na投入CuSO4溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，C错误。1．钠性质的巧记口诀银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。2．(1)钠与氧气反应的产物与反应温度有关，加热或点燃产物是过氧化钠。(2)不管生成氧化钠还是过氧化钠，金属钠失电子均变为＋1价的阳离子，因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。(2018·最新改编题)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是()①MgSO4溶液②NaHCO3溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥FeCl3溶液⑦NH4Cl溶液A．①③④⑤B．②⑤⑥⑦C．①④⑤⑥D．全部[解析]金属钠先与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；②中NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3，故不会产生沉淀；③中Na2SO4与NaOH不反应，没有沉淀生成；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；⑦中只产生气体，没有沉淀生成。[答案]C(1)将一小块钠投入CuSO4溶液中，产生的现象如何？写出分步反应的离子方程式及总的离子方程式。(2)金属钠是否一定无法置换出CuSO4中的铜？若要使金属钠置换出CuSO4中的铜，应该在什么条件下进行？答案：(1)产生气泡和蓝色絮状沉淀。离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑、Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓；2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑。(2)金属钠置换出CuSO4溶液中的铜的阻碍在于水，若用金属钠与熔融硫酸铜反应，可以置换出金属铜。1．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板2．金属钠与溶液反应现象分析的思维模板(1)共性：因为钠与水的反应属于剧烈的置换反应，故钠与溶液反应有共同的现象产生，①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完；④响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水的反应剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如难溶碱)、其他气体(NH3)等。题组一钠的性质1．(教材改编题)下列关于钠的叙述中，正确的是()A．钠是金属元素，单质的熔点很高B．钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠C．钠在盐酸中反应与在水中反应剧烈程度应相同D．钠与FeSO4溶液反应，可置换出单质铁解析：选B。A项，钠的熔点低于100℃，是熔点很低的金属；B项，钠在空气中可剧烈燃烧，生成过氧化钠；C项，盐酸中氢离子浓度大于水中氢离子浓度，钠在盐酸中反应比在水中反应更剧烈；D项，钠先与溶液中的水剧烈反应，置换出氢气，不能置换出FeSO4中的Fe。2．倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，按图示搭建装置，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是()A．水是钠与硫反应的催化剂B．酚酞的水溶液可能变为红色C．钠与硫的反应是放热反应D．滤纸逐渐变黑解析：选A。A项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，错误；B项，硫化钠为强碱弱酸盐，溶于水后，发生水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液可能变为红色，正确；C项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应，说明其为放热反应，正确；D项，硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体，正确。题组二钠与水反应的实质及实验探究3．如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。(1)写出钠与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________。(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________(填字母)。A．钠块始终保持在a处，直至完全消失B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C．钠处于煤油和水的交界处上下浮动D．随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E．最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是____________________________________________________________。(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？________(填“是”或“否”)。(5)按图丙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________(填字母)。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：(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处上下浮动。(4)液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会产生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。答案：(1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑(2)CD(3)储存反应过程中排出的水(4)否(5)b(1)钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。(2)钠的密度小于水而大于煤油，当遇到考查钠的保存或钠在煤油和水的分界面处反应的问题时要注意这一点。(3)若涉及钠与盐酸反应产生氢气的计算问题时要注意产生氢气的量与盐酸无关，只用钠的物质的量计算即可。(4)钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。氧化钠和过氧化钠[知识梳理]1．氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧元素的化合价－2－1电子式Na＋[O••••]2－Na＋Na＋[O••••O••••]2－Na＋化合物类型离子化合物离子化合物颜色状态白色固体淡黄色固体与H2O反应的化学方程式Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应的化学方程式Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与盐酸反应的化学方程式Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑用途氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂2.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质：O02←——―――――――失去电子，化合价升高表现为还原性Na2O2－1――――――――――→得到电子，化合价降低表现为氧化性O－2(1)Na2O2的强氧化性试剂反应原理现象SO2气体Na2O2＋SO2===Na2SO4－FeCl2溶液4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl产生气泡和红褐色沉淀Na2SO3溶液Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH－氢硫酸Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH溶液变浑浊酚酞溶液Na2O2与水反应生成NaOH，溶液变红，Na2O2的强氧化性又使溶液褪色先变红后褪色品红溶液Na2O2的强氧化性使之褪色红色褪去(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。[自我检测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2017·高考海南卷)过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气。()(2)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物。()(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。()(4)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA。()(5)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。()(6)Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应产物也相同。()(7)Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂。()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√2．(教材改编题)下列对过氧化钠的叙述中，正确的是()A．过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂C．(2017·高考江苏卷)Na2O2吸收CO2产生O2，因此可用于呼吸面具供氧剂D．过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠只作氧化剂解析：选C。A项，过氧化钠能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物；B项，过氧化钠能与水反应，但生成氧气，引入杂质，所以过氧化钠不能作气体的干燥剂；D项，过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。(1)Na2O2的电子式为Na＋[O••••O••••]2－Na＋，O2－2是个原子团，是一个整体。(2)Na2O2与H2O、CO2的反应