化學一輪總復習鈉鎂及其化合物

1、第 講 常見無機物15 第 四 單 元 熱點知識剖析 鈉、鎂及其化合物的性質是高考考查的核心內(nèi)容。近幾年的高考題除在選擇題中對這些知識直接考查外，還以這些知識為載體，結合其他元素及化合物知識來考查有關概念、理論、實驗和計算。 分析近幾年的高考命題，主要集中在Na與H2O、Mg與酸反應及其離子方程式的書寫,Na2CO3和NaHCO3的區(qū)別、相互轉化、對照實驗等。 涉及鈉、鎂及其化合物知識點的題目一般并不復雜、但聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，結合在一起則需要一定的綜合分析能力，預計此類試題在今后的高考中將會繼續(xù)保持，并可能在設問方式、內(nèi)容背景等方面有所創(chuàng)新?；A知識回顧一、鈉的性質與應用1.鈉的原子結構及存

2、在鈉的原子結構示意圖為 ，很容易失去最外層的電子，表現(xiàn)出強性，因此在自然界中以化合態(tài)存在。2.鈉的物理性質. 色金屬，質，密度比水，比煤油大，常保存在煤油中，熔點低。還原銀白軟小 3.鈉的化學性質 （1）與非金屬反應 與氧氣反應 常溫下能與空氣中的氧氣化合使其表面變暗，生成Na2O（白色）4Na+O22Na2O(不穩(wěn)定）在空氣或氧氣中燃燒，生成淡黃色固體2Na+O2Na2O2(有黃色火焰）點燃與硫反應：2Na+SNa2S(研磨易爆炸）以上反應說明Na2O2比Na2O穩(wěn)定.與鹵素反應：2Na+Cl22NaCl點燃 (2)與水反應 鈉投入水中的現(xiàn)象是浮在水面上；熔成閃亮小球；四處游動并發(fā)出響聲；滴

3、入酚酞溶液變紅色。這說明了： 鈉的密度比水??；熔點低、反應放熱；生成氣體；生成堿。 反應的化學方程式：2Na+2H2O2Na+2OH+H2。2Na+2H2O2NaOH+H2離子方程式為： （3）與熔融金屬鹵化物的反應與熔融TiCl4的反應為：TiCl4+4NaTi+4NaCl7008004.鈉的制備與用途（1）鈉的制備工業(yè)上電解熔融NaCl，化學方程式為.（2）鈉的用途制取一些鈉的化合物。冶煉較特殊的金屬，如鈦、鋯、鈮、鉭。鈉鉀合金用于原子反應堆作導熱劑。制高壓鈉燈。2NaCl2Na+Cl2通電 二、鈉的重要化合物 1.氧化鈉是白色固體，（填“屬于”或“不屬于”）堿性氧化物，與水反應生成氫氧化

4、鈉，與酸反應生成。反應的化學方程式為Na2O+2HCl2NaCl+H2O屬于鹽和水Na2O+H2O2NaOH 2.氫氧化鈉俗名火堿、燒堿、苛性鈉，是一種白色固體，易吸收空氣中的水分而潮解，可作干燥劑，與生石灰按一定比例熔合制成堿石灰。氫氧化鈉屬于一元強堿，具有堿的通性。 （1）NaOH的制取 土法制堿：Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH;現(xiàn)代工業(yè)制堿：電解2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。 （2）盛放NaOH溶液等堿性溶液的試劑瓶不用磨口玻璃塞以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，生成Na2SiO3，使瓶塞和瓶體粘連在一起不易打

5、開。3.碳酸鈉俗稱純堿或蘇打，是白色固體，易溶于水，其水溶液呈堿性。熱的純堿溶液可以去除物品表面的油污，能與酸、某些堿、鹽溶液反應。Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl 三、其他相關知識 1.堿金屬元素包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁；它們的原子最外層均為個電子；均具有還原性；它們都能與水反應生成堿和氫氣，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，原子失電子能力逐漸增強，離子的氧化性逐漸減弱；單質與水反應劇烈程度增強；氫氧化物的堿性增強。 2.焰色反應是某些金屬或其化合物在燃燒時使火焰呈特殊的顏色，其中鈉為，鉀為 (透過藍色鈷玻璃，濾去黃光的干擾)，它

6、屬于物理變化。1黃色紫色 四、鎂的提取及性質 1.鎂的提取 (1)向海水中加入石灰乳：MgCl2+Ca(OH) 2=Mg(OH)2+CaCl2(2)制取MgCl26H2O:(4)電解MgCl2:Mg(OH)2+2HCl+4H2O=MgCl26H2O(3)加熱蒸干MgCl2:HClMgCl26H2O MgCl2+6H2O通電MgCl2(熔融) Mg+Cl2 2.鎂的性質 (1)物理性質 銀白色，有金屬光澤，密度小與酸反應 鎂與非氧化性酸如稀硫酸、鹽酸等反應生成氫氣，離子方程式為。MgOMgCl2Mg3N2與CO2反應化學方程式為_2Mg+CO2=2MgO+C點燃Mg+2H+=Mg2+H2鎂與氧化

7、性酸如濃H2SO4、稀HNO3、濃硝酸在常溫下也能反應，但不生成H2。（2）化學性質能與O2、Cl2、N2等非金屬單質反應，產(chǎn)物分別為 、 、 。 2Mg+O2=2MgO、3Mg+N2=Mg3N2Mg+Zn2+=Zn+Mg2+。與鹽溶液反應與Zn的鹽溶液反應，其離子方程式為：注：鎂在空氣中燃燒時將發(fā)生三個反應：點燃點燃和2Mg+CO2=2MgO+C，故產(chǎn)物為混合物。點燃. . 重點知識歸納 一、鈉、鎂的性質規(guī)律 1.鈉及其化合物間的轉化規(guī)律 2.鎂及其化合物間的轉化規(guī)律 二、單質鈉的化學性質 鈉原子最外層只有一個電子，在反應中極易失去這個電子，所以單質鈉具有強還原性，可與非金屬單 質(O2、X

8、2、S等)反應，也可與水、酸、鹽溶液、熔融的鹽及醇、酚等有機物反應。特別注意以下幾點： 1.不同條件下鈉與氧氣反應的現(xiàn)象、反應物的用量、產(chǎn)物的結構和穩(wěn)定性不同； 2.鈉與水反應現(xiàn)象的原因解釋； 3.鈉與酸、堿、鹽水溶液的反應規(guī)律。 （1）鈉跟酸的反應 鈉與稀硫酸、鹽酸等非氧化性酸反應時，首先是鈉直接跟酸反應，過量的鈉再與水反應，而不能認為是鈉先跟水反應，生成的NaOH再跟酸中和。 鈉投入足量鹽酸中反應的化學方程式是：鈉不足，直接與酸反應；鈉過量，先與酸反應再與水反應。2Na+2HCl=2NaCl+H2離子方程式是：2Na+2H+=2Na+H2（2）鈉跟堿溶液的反應實質是鈉跟水反應。（3）鈉與鹽

9、溶液的反應先考慮Na與水反應生成NaOH，再考慮NaOH是否與鹽反應。投入NaCl溶液中，只有H2放出。投入飽和NaCl溶液中，有H2放出，還有NaCl晶體析出（溫度不變）。2Na+2H2O=2NaOH+H2投入NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出。投入CuSO4溶液中，有H2放出和藍色沉淀生成。2Na+2H2O=2NaOH+H2 CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2合并得6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3+3H2與FeCl3溶液反應2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2+H2 Na Na2O(表面變暗) NaOH(白色固體）NaO

10、H（表面變成溶）4.金屬鈉暴露在空氣中變化過程如下：Na2CO310H2O（白色塊狀固體）Na2CO3(白色粉末狀物質）所以鈉應儲存在煤油中。O2吸H2O潮解H2OCO2風化 三、氧化鈉和過氧化鈉氧化物氧化物Na2ONa2O2電子式電子式氧元素氧元素化合價化合價-2價價-1價價屬類屬類堿性氧化物堿性氧化物非堿性氧化物非堿性氧化物主要主要性質性質白色固體，具有白色固體，具有堿性氧化物的通堿性氧化物的通性性淡黃色固體，具有強氧化性淡黃色固體，具有強氧化性2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2用途用途漂白、供氧劑漂白、供氧劑生成生成條件條件常溫下緩慢氧化

11、常溫下緩慢氧化燃燒或加熱燃燒或加熱Na+O2-Na+Na+O O2-Na+ 四、碳酸鈉和碳酸氫鈉化學式化學式Na2CO3NaHCO3俗名俗名純堿或蘇打純堿或蘇打小蘇打小蘇打顏色顏色狀態(tài)狀態(tài)白色粉末白色粉末（Na2CO310H2O為晶體）為晶體）白色晶體白色晶體主主要要性性質質溶解溶解性易性易溶于水，溶于水，溶液呈堿性溶液呈堿性易溶于水（相同條件下易溶于水（相同條件下比比Na2CO3溶解度?。?，溶解度?。芤撼蕢A性溶液呈堿性熱穩(wěn)熱穩(wěn)定性定性穩(wěn)定穩(wěn)定 受熱易分解受熱易分解2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O化學式化學式Na2CO3NaHCO3主主要要性性質質與酸反應與酸反應CO2-3+2

12、H+=H2O+CO2HCO-3+H+=H2O+CO2與與Ca(OH)2等堿反應等堿反應Ca2+CO2-3=CaCO3Ca2+OH-+HCO-3= CaCO3+H2O(堿足量）堿足量）Ca2+2HCO-3+2OH-=CaCO3+2H2O+CO23(堿堿不足量）不足量）相相互互轉轉化化Na2CO3CO2+H2O;適量適量H+固（加熱）；固（加熱）；適量堿液（適量堿液（OH-）NaHCO3 五、關于Na2CO3、NaHCO3的問題分析與計算 1.Na2CO3、NaHCO3的鑒別 （1）若為固體，可利用加熱法。若加熱產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，則固體是NaHCO3。 （2）若為溶液，可采用：沉淀法，

13、加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是Na2CO3；氣體法，滴加稀鹽酸，立即劇烈反應產(chǎn)生氣泡的是NaHCO3,開始無氣泡產(chǎn)生的是Na2CO3。 2.Na2CO3、NaHCO3和鹽酸反應 (1)放出CO2的速率 與同濃度的鹽酸反應時，NaHCO3溶液放出CO2的速率快。 (2)反應順序問題向Na2CO3和NaHCO3混合溶液中滴加鹽酸，由于CO2-3結合H+能力較HCO-3強，可理解為H+先和CO2-3反應，當CO2-3完全轉化為HCO-3時，H+才和HCO-3反應，故Na2CO3溶液和稀鹽酸反應可理解為分步反應：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+

14、CO2 而NaHCO3溶液和稀鹽酸反應的化學方程式為： NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O （3）Na2CO3溶液與鹽酸的互滴鑒別 向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，開始無氣泡產(chǎn)生，而向鹽酸中滴加Na2CO3溶液開始就有氣泡產(chǎn)生。 （4）CO2生成量比較 等物質的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，產(chǎn)生的CO2相等。 等質量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的酸反應，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。 等量的鹽酸與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。 一定量的NaHCO3受熱分解產(chǎn)生的CO2量與受熱分解后的殘留物與酸反應產(chǎn)生的CO2量

15、相等。 當n(HCl)2n(Na2CO3)時，無論如何滴加，產(chǎn)生的CO2一樣多；當n(HCl)2n(Na2CO3)時，把Na2CO3溶液 滴加到鹽酸中比把鹽酸滴加到Na2CO3溶液中產(chǎn)生的CO2多。 （考查金屬鈉的性質）將一小塊鈉投入到以下物質中，既能產(chǎn)生氣體又能產(chǎn)生白色沉淀的是（ ） A.NH4Cl溶液B.CuCl2溶液 C.MgCl2溶液D.FeCl3溶液C 鈉跟鹽溶液反應，首先與鹽溶液中的水反應生成NaOH，生成的NaOH再與鹽反應。2Na+2H2O=2NaOH+H22NaOH+MgCl2=Mg(OH)2+2NaCl 方法指導：鈉的化學性質活潑，在跟電解質溶液反應時，先跟溶液中的氫離子反

16、應，但需要注意生成物是否跟電解質電離出的離子反應。 （考查鈉的化合物的計算問題）用1L 1mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中的CO2-3和HCO-3的物質的量濃度之比約是() A.13B.12 C.23D.32A CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(CO2不足) CO2+Na2CO3+H2O2NaHCO3 CO2+NaOHNaHCO3(CO2過量) (1)當n(CO2)n(NaOH)=12時，產(chǎn)物為Na2CO3； (2)當n(CO2)n(NaOH)=11時，產(chǎn)物為NaHCO3； (3)當12n(CO2)n(NaOH)11,產(chǎn)物為Na2CO3和NaHCO3。 本題中n(

17、CO2)n(NaOH)符合第（3）種情況,由鈉和碳元素守恒可得： 2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=1.0 mol n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.8 mol 解得:n(Na2CO3)=0.2 mol，n(NaHCO3)=0.6 mol方法指導：CO2與堿溶液的反應，當CO2、NaOH的物質的量之比不同時產(chǎn)物不相同。首先判斷產(chǎn)物，再用元素守恒的方法快速求解。類似的有Al3+跟OH-(堿)的反應。 涉及鈉、鎂及其化合物知識點的題目一般并不復雜、但聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，結合在一起則需要一定的綜合分析能力，預計此類試題在今后的高考中將會繼續(xù)保持，并可能在設問方式、內(nèi)容背景等方面有所創(chuàng)新。 2Mg+O2=2MgO、3Mg+N2=Mg3N2Mg+Zn2+=Zn+Mg2+。與鹽溶液反應與Zn的鹽溶液反應，其離子方程式為：注：鎂在空氣中燃燒時將發(fā)生三個反應：點燃點燃和2Mg+CO2=2MgO+C，故產(chǎn)物為混合物。點燃. . 重點知識歸納 一、鈉、鎂的性質規(guī)律 1.鈉及其化合物間的轉化規(guī)律（2）鈉跟堿溶液的反應實質是鈉跟水反應。（3）鈉與鹽溶液的反應先考慮Na與水反應生成NaOH，再考慮NaOH是否與鹽反應。投入NaCl溶液中，只有H2放出。投入飽和NaCl溶液中，有H2放出，還有NaCl晶體析出（溫