【高中化学】一轮复习学案：3.1钠及其重要化合物(必修1)

第一节钠及其重要化合物【高考新动向】考点梳理1.了解钠的主要性质及其用途。2.了解钠的重要化合物的主要性质及其用途。【考纲全景透析】一、钠1.、物理性质颜色硬度导电性密度熔点银白色柔软良好比水小比煤油大小于100℃2．化学性质——还原性01NaNa与非金属单质、水、酸、盐等反应(1)跟非金属(如O2、Cl2)反应：(2)钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑①离子方程式：2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑②与滴有酚酞的水反应的现象及解释：O2常温4Na+O2=2Na2OCl2：在氯气中燃烧：2Na+Cl2NaCl(白烟)点燃2Na+O2Na2O2(3)钠与酸反应离子方程式：2Na+2H+====2Na++H2↑钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。（4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成碱，再考虑碱是否与盐反应。例如：钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2↑(1)CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2(2)3.钠的制取和存放（1）制备：电解熔融氯化钠，化学方程式：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑（2）钠的存放:少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。4.钠的用途(1)制取Na2O2等化合物；(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；(3)作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来；(4)用作电光源，制作高压钠灯二、钠的重要化合物的主要性质及其用途1．氧化钠和过氧化钠的比较比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价—2价—1价（过氧离子O22—）电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与水反应Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存2.常见的钠盐（Na2CO3和NaHCO3）碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打水溶性易溶于水，溶液呈碱性溶解度较碳酸钠小，溶液呈碱性与盐酸反应慢Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O快NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O与NaOH反应不反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O与Ca(OH)2反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH足量：HCO3－+Ca2++OH－=CaCO3↓+H2O不足：2HCO3－+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32－与BaCl2反应Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl无明显现象相互转化用途重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业，泡沫灭火剂等3.焰色反应（1）概念：许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质。（2）常见元素焰色：钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。（3）应用：焰色反应是元素的性质，属于物理变化，常用于检验金属元素的存在。【热点难点全析】一、Na2O2的特性与计算1.Na2O2的强氧化性由于Na2O2中氧元素是－1价，为中间价态，因而既可表现氧化性又可表现还原性。又因为氧的稳定价态是－2价，因此Na2O2中的氧易得到电子从－1价降到－2价，从而表现强氧化性。2.Na2O2与CO2、H2O的反应规律2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系：（1）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)(2)物质的量关系无论是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与放出O2的物质的量之比均为2∶1。(3)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，气体体积的减少量等于原混合气体(或单一气体)体积的12，也等于生成氧气的量。(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，Wg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Wg。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：①无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；②有机物：CH4O(甲醇)、CH2O(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等【典例1】CO2与H2的混合气体5g，在150℃时和足量的氧气混合，用电火花充分引燃，在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的Na2O2中，测得Na2O2固体增重3.4g，则原混合气体中CO2的物质的量分数为()A.75%B.25%C.88%D.32%【解析】选B。设混合气体中CO2为amol，H2为bmol，则有：44a+2b=5……………………………①由2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2Δm256a28a2H2+O22H2O(g)2Na2O2+2H2O(g)====4NaOH+O2合并得：由H2+Na2O2====2NaOHΔmb2b则有：28a+2b=3.4………………②联立①②得：a=0.1b=0.3所以原混合气体中CO2的物质的量分数为25%。二、关于碳酸氢钠和碳酸钠的问题分析1.与酸反应的问题分析(1)与等浓度盐酸反应的规律①放出CO2快慢：NaHCO3＞Na2CO3②混合物反应先后顺序因23CO结合H+更容易，所以Na2CO3先反应生成NaHCO3，然后NaHCO3与H+再反应。③与足量盐酸反应耗酸量的比较：等质量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多；等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多。④与足量盐酸反应生成CO2量的比较：等质量的Na2CO3和NaHCO3，后者生成CO2量多；等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，两者生成CO2量一样多。(2)两种情况下NaHCO3的量与生成CO2的量的关系①受热分解时2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，2n(NaHCO3)～n(CO2)②与酸反应时NaHCO3＋HCl====NaCl＋CO2↑＋H2O，n(NaHCO3)～n(CO2)2.Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法（1）根据热稳定性不同（2）根据和酸反应生成气体的速率不同鉴别②Na2CO3溶液与盐酸的互滴鉴别向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡产生；而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。（3）根据阴离子不同用盐溶液鉴别（4）根据溶液的酸碱性鉴别【典例2】定量饱和Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸直至过量，开始阶段无现象，后来冒气泡。以下判断错误的是()A.23CO是弱酸根离子，开始阶段与H+结合，生成H3COB.溶液中的Na+、Cl-抑制了CO2的生成C.开始生成的CO2与Na2CO3反应，生成了NaHCO3D.23CO在水中存在两个水解平衡，开始阶段可能是H+结合OH-，导致生成H3CO【解析】选B。在Na2CO3溶液中存在：23CO+H2OH3CO+OH-、H3CO+H2OH2CO3+OH-，开始阶段，加入的H+结合OH-，导致23CO+H2OH3CO+OH-正移，生成H3CO，故A、D项正确；溶液中的Na+、Cl-对23CO+H2OH3CO+OH-、H3CO+H2OH2CO3+OH-无影响，所以对CO2的生成无影响，故B项错误；也可认为，开始Na2CO3溶液与稀盐酸反应生成的CO2与Na2CO3又发生反应生成了NaHCO3，故C项正确。【答案】A【解析】Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是：Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑106g73g44gNaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑84g36.5g44g显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应，NaHCO3产生二氧化碳多，Na2CO3消耗盐酸多，故A正确，B不正确。向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)2有如下反应：3HCO+OH-====23CO+H2O23CO+Ba2+====BaCO3↓,C选项不正确。Na2CO3溶液不能与NaOH反应，D选项不正确。【高考零距离】1、（2012·福建高考·6）下列说法不正确．．．的是A．易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源B．用湿润的红色石蕊试纸检验氨气C．在50mL量筒中配置0.1000mol·L—1碳酸钠溶液D．金属着火时，用细沙覆盖灭火【解析】选C。量筒用来量取液体的，一般不用来配制溶液。其它选项正确。此题主要是考查学生一些实验常识，对学生来说比较简单，也体现考试说明中的提高实验考查要求。2、（2012·北京高考·6）6.下列用品的有效成分及用途对应错误．．的是【解题指南】解答本题时应注意熟记常见物质的俗名、性质及在生产生活中的用途。【解析】选B。小苏打的有效成分为碳酸氢钠。3、（2012·大纲版全国卷·12）在常压和500℃条件下，等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3,NH4HCO3,NaHCO3完全分解，所得气体体积依次是V1、V2、V3、V4.体积大小顺序正确的是A.V3＞V2＞V4＞V1B.V3＞V4＞V2＞V1C.V3＞V2＞V1＞V4D.V2＞V3＞V1＞V4【解题指南】解答本题时应掌握有关元素化合物知识【解析】选A。常压和500ｏC条件下，水是气体，根据等物质的量物质分解关系式：2AgO～212O，3()FeOH～232HO，43NHCO～3NH～2HO～2CO，3NaHCO～212HO～212CO。4、（2012·海南高考·2）下列说法正确的是A.食用白糖的主要成分是蔗糖B.小苏打的主要成分是碳酸钠C.煤气的主要成分是丁烷D.植物油的主要成分是高级脂肪酸【解析】小苏打是碳酸氢钠，煤气是CO和H2，植物油成分为高级脂肪酸甘油酯。【答案】A5、（2012·海南高考·8）两种盐的固体混合物：①加热时有气体产生，②加水溶解时有沉淀生成，且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是A.BaCl2和(NH4)2SO3B.AgNO3和NH4ClC．FeCl3和NaHCO3D.KCl和Na2CO3【解析】A选项有铵盐，加热产生气体，溶解得到亚硫酸钡沉淀且溶于盐酸；B选项溶解得到的氯化银不溶于盐酸；C项碳酸氢钠分解生成二氧化碳，加水溶解发生双水解，生成的氢氧化铁可溶解于盐酸；D项溶解后得不到沉淀。【答案】AC6、（2012·江苏高考·7）下列物质转化在给定条件下能实现的是①②③④⑤A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①④⑤【参考答案】A【分析】本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理、Fe3＋水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应，看来高三复习不能“舍本逐末”。【解题指南】解答本题时应注意掌握中学化学常见物质的相互转化及相关方程式。【解析】选A。对于①：第一步转化Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，第