高考一轮专题--钠、镁及其化合物核心知识点

1高考一轮专题钠、镁及其化合物核心知识点考点1|钠的性质与用途[基础知识自查]1．钠的主要性质及应用(1)物理性质：银白色金属，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.8℃。(2)化学性质(写出化学方程式)①与非金属反应O2常温：4Na＋O2===2Na2O点燃：2Na＋O2=====点燃Na2O2Cl2：2Na＋Cl2=====点燃2NaCl②与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。③与酸(HCl)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。④与盐(CuSO4)溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。即Na――→水NaOH――→盐溶液复分解反应(3)钠的保存与用途①保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。②用途：a．钠、钾合金(液态)可用于快中子反应堆作热交换剂；b．作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4Na＋TiCl4=====700～800℃Ti＋4NaCl；c．用作电光源，制作高压钠灯。(4)钠的制取电解熔融状态的NaCl：2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑。2．Na2O的性质Na2O是白色固体，与H2O、盐酸反应的化学方程式分别为Na2O＋H2O===2NaOH，Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。[核心要点提升]钠与盐溶液和酸反应的规律1．钠与盐溶液的反应(1)反应的实质：钠与盐溶液反应，实质上是先与水反应生成NaOH，NaOH再与盐发生复分解反应，而不能置换出盐中的金属。这是因为虽然溶液中存在金属阳离子，但是钠的活泼性比较强，先与水反应，而不是先与金属阳离子反应。(2)实例：如Na与CuSO4溶液的反应，发生的反应过程有：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，总反应方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑。2．钠和酸的反应实质是Na与H＋作用。由于在酸溶液中，H＋主要来源于酸，因此钠先与酸反应，当与酸反应完后才与H2O反应。如钠和足量盐酸反应的化学方程式为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，若钠有剩余，则还会发生2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑反应。【特别提醒】(1)钠的取用方法：用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切取黄豆大小的钠，剩余的钠放回试剂瓶。(2)钠失火的处理：沙尘盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。(3)钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。考点2|过氧化钠的性质[基础知识自查]过氧化钠的结构与性质名称过氧化钠(Na2O2)颜色状态淡黄色固体电子式氧的化合价－1与H2O反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与盐酸反应2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑用途供氧剂、漂白剂注意：Na2O2晶体中阴离子(O2－2)与阳离子(Na＋)个数比为1∶2。[核心要点提升]21．过氧化钠的强氧化性(1)从化合价的角度分析Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。2．Na2O2与水、CO2反应的四个重要关系反应方程式：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(1)物质的量关系无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。(2)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O(g)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)。(3)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完后，Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。(4)电子转移关系不论是与CO2还是与H2O(g)反应，CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。【特别提醒】(1)1molNa2O2与足量CO2或H2O发生反应时转移电子数是1mol。(2)Na2O2不是碱性氧化物。考点3|Na2CO3与NaHCO3的性质1．物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水易溶易于水，相同温度下，NaHCO3比Na2CO3的溶解度小说明：Na2CO3与少量水结块形成晶体Na2CO3·10H2O。2．化学性质(1)热稳定性①Na2CO3性质稳定，受热难分解。②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(2)与酸(足量盐酸)反应(写出离子方程式)①Na2CO3：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O；②NaHCO3：HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O。(3)与碱(NaOH溶液)反应(写出化学方程式)①Na2CO3：与NaOH不反应；②NaHCO3：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。(4)溶于水呈碱性的原因(写出离子方程式)①Na2CO3：CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－；②NaHCO3：HCO－3＋H2OH2CO3＋OH－。3(5)与盐(CaCl2溶液)反应(写出离子方程式)①Na2CO3：Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓；②NaHCO3：与CaCl2不反应。3．相互转化Na2CO3①CO2＋H2O②逐滴加酸①加热②加NaOHNaHCO34．焰色反应(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。(2)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。(3)常见元素的焰色：钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃)。[核心要点提升]1．NaHCO3、Na2CO3与盐酸反应放出CO2速率不同NaHCO3与HCl反应一步即放出CO2气体，故放出气体速率较快。NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2ONa2CO3与HCl反应时，第一步生成NaHCO3，此时尚无气体放出：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl第二步是生成的NaHCO3与HCl反应放出CO2。故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入到相同物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中，前者放出气体的速率较快。2.不用任何试剂区分Na2CO3溶液和盐酸的化学原理Na2CO3溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，可作为区分Na2CO3溶液和盐酸的依据。(1)把Na2CO3溶液逐滴加到盐酸中，开始时盐酸相对过量，则发生反应Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，即开始时就有CO2气体放出。(2)把盐酸逐滴加到Na2CO3溶液中，开始时Na2CO3相对过量，则发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，Na2CO3全部转化为NaHCO3，然后发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，即开始阶段无明显现象，一段时间后才有气体产生。3．分析Na2CO3和NaHCO3的混合溶液与盐酸反应时两盐发生反应的先后顺序在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中，逐滴加入盐酸，盐酸先与何种物质反应，取决于CO2－3和HCO－3结合H＋的难易程度。由于CO2－3比HCO－3更易结合H＋形成难电离的HCO－3，故盐酸应先与Na2CO3反应。只有当CO2－3全部转化为HCO－3后，再滴入的盐酸才与HCO－3反应。【易错警示】(1)同温、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性是Na2CO3NaHCO3；因此，向两溶液中分别滴入酚酞溶液，Na2CO3溶液呈红色而NaHCO3溶液呈浅红色。(2)Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3时，理论上加入适量NaOH可以除去，但实际上无法操作，因为无法准确控制NaOH的用量。考点4|镁及其化合物[基础知识自查]1．镁的化学性质和应用(1)镁的结构①原子结构示意图：。②结构和性质的关系：容易失去最外层的2个电子，表现强还原性。(2)化学性质说明：Mg在CO2中燃烧的现象：剧烈燃烧，发出白光，生成白色粉末和黑色固体。4(3)镁的用途制造信号弹、焰火镁燃烧发出耀眼的白光制造火箭、导弹和飞机的部件镁合金密度较小，硬度和强度较大制耐高温材料氧化镁熔点高达2800℃2．镁的提取(1)流程(2)上述流程中有关反应的化学方程式①MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O③MgCl2＋6H2O===MgCl2·6H2O④MgCl2·6H2O=====HCl△MgCl2＋6H2O↑⑤MgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑[核心要点提升]镁及其化合物之间的转化(1)转化关系(2)反应举例：MgCO3=====高温MgO＋CO2↑2Mg＋O2=====点燃2MgO2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C3Mg＋N2=====点燃Mg3N2Mg＋Cl2=====点燃MgCl2Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑MgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4ClMg(OH)2=====△MgO＋H2OMg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OMgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl【特别提醒】(1)镁在空气中燃烧的产物有多种，包括MgO、Mg3N2、C等，其中主产物为MgO。(2)工业上电解熔融的MgCl2而非MgO制取金属镁。