金屬鈉及其化合物知識歸納及鞏固

1、 金屬鈉及其化合物知識歸納及鞏固1、 鈉：I、鈉原子結(jié)構(gòu)鈉元素位于元素周期表第三周期第IA。281+11從鈉的原子核外電子排布看，其最外電子層上只有一個電子，因此，極易將這一電子失去，而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，形成+1價的鈉陽離子（Na+）。即金屬鈉的原子結(jié)構(gòu)決定了其性質(zhì)的活潑。因其易失電子被氧化，故金屬鈉是還原劑。II、鈉的物理性質(zhì)鈉是銀白色金屬，質(zhì)軟（可用刀切割），密度小（0.97g/cm3），熔點低，是電和熱的良導(dǎo)體。III、鈉的化學(xué)性質(zhì)由于鈉原子最外層只有一個電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去最外層的一個電子變?yōu)殁c離子：NaeNa+所以鈉的化學(xué)性質(zhì)極活潑，具有強還原性，是強還原劑，具有金屬的典型性質(zhì)。1

2、. 與非金屬反應(yīng)（1）與氧氣的反應(yīng)常溫下能與空氣中的氧氣化合，表面變暗。 4Na+O2=2Na2O點燃在空氣或氧氣中燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體。2Na+O2 Na2O2點燃（2）與硫反應(yīng) 2Na+S=Na2S（研磨易爆炸）（3）與氯氣反應(yīng) 2Na+Cl2 2NaCl（發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)生白煙）2. 與水反應(yīng)鈉與水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象及現(xiàn)象解釋如下：現(xiàn)象解釋浮在水面上鈉的密度比水小熔成閃亮小球反應(yīng)放熱、熔點低迅速四處游動鈉受氣體推動而游動發(fā)出嘶嘶響聲產(chǎn)生氣體及其燃燒反應(yīng)后滴入酚酞試液顯紅色生成NaOH顯堿性注：鈉與水反應(yīng)在鈉的周圍有白霧生成，此白霧是氫氣燃燒產(chǎn)生的水蒸氣。鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3、：2Na+2H2O=2NaOH+H2該反應(yīng)的實質(zhì)是鈉原子與水電離出的H+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其離子方程式為：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2注：鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象可概括為“浮、熔、游、響、紅”，并結(jié)合鈉的性質(zhì)進(jìn)行記憶。3. 與酸反應(yīng) 鈉與酸反應(yīng)比與水反應(yīng)更加激烈，極易爆炸。鈉與鹽酸反應(yīng) 2Na+2HCl=2NaCl+H2鈉與稀硫酸反應(yīng) 2Na+H2SO4 =Na2SO4 +H2鈉與酸溶液反應(yīng)的實質(zhì)是：鈉與酸電離出來的H+直接反應(yīng)，而不是鈉先與水反應(yīng)，生成的氫氧化鈉再和酸溶液反應(yīng)。因為鈉與水反應(yīng)時，得電子的是水電離的H+，而酸中H+濃度大于水中H+的濃度。4. 與鹽的反應(yīng) 與熔融鹽的反應(yīng) 4N

4、a+TiCl4(熔融) =Ti+4NaCl與鹽溶液反應(yīng) 將鈉加到鹽溶液中，首先是鈉與水反應(yīng)，若生成的氫氧化鈉與鹽能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成難溶物或弱電解質(zhì)等，則氫氧化鈉和鹽再反應(yīng)；否則鈉只與水反應(yīng)。將一小粒鈉投入硫酸銅溶液中，除觀察到與水反應(yīng)相同的現(xiàn)象外，還看到藍(lán)色沉淀生成。這是因為鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與鹽CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化物Cu(OH)2沉淀。其反應(yīng)式為：2Na+2H2O=2NaOH+H22NaOH+CuSO4=Cu(OH)2（藍(lán)色）+Na2SO4總反應(yīng)式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2故鈉與鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬。注：鈉與C

5、uSO4溶液反應(yīng)時會產(chǎn)生黑色物質(zhì)，這是因為鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，使難溶堿Cu(OH)2部分分解，生成黑色的CuO所致。凡是活動性很強的金屬（如K、Ca、Na）與鹽溶液反應(yīng)都與此類似，只有在熔融狀態(tài)下，才有可能發(fā)生金屬之間的置換反應(yīng)。由于鈉的性質(zhì)十分活潑，所以鈉元素以化合態(tài)如NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等形式存在于自然界中。由于鈉很容易與空氣或水反應(yīng)，所以保存鈉時應(yīng)隔絕空氣和水。因為煤油不與鈉反應(yīng)，且煤油的密度小于鈉的密度，所以通常將鈉保存在煤油里。雖然汽油的密度也小于鈉的密度，但由于汽油易揮發(fā)，所以不能用汽油保存鈉。由于四氯化碳的密度大于鈉的密度，所以不能用四氯化碳保存鈉

6、。IV、鈉的制取 2NaCl2Na+Cl2 工業(yè)上用電解氯化鈉的方法制取鈉。電解需要在電解槽里進(jìn)行。為降低電解溫度，一般用40%NaCl和60%CaCl2形成的共熔物，在580就可以了。電解時，Cl2在陽極放出，金屬鈉和鈣浮在上方的熔鹽上面，從管道溢出。把熔融的金屬混合物冷卻到105110，鈣就成晶體析出，經(jīng)過濾就實現(xiàn)了鈉和鈣的分離。V、鈉的用途 1. 制取過氧化鈉2. 鈉和鉀的合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑熔融的鈉是液體傳熱中最好的一種，傳熱本領(lǐng)比水銀高10倍，比水高4050倍。鈉和鉀組成的合金在常溫下是液體，例如含鈉20%、鉀80%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的合金熔點是-10，可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑（合金的

7、熔點一般都比任一組成成分的熔點低）。3. 用于電光源（高壓鈉燈）將鈉用于電光源上，高壓鈉燈發(fā)出的黃光波長約為589nm，射程遠(yuǎn)，透霧能力強，對道路平面的照度比高壓水銀燈高三倍半，廣泛應(yīng)用于廣場、街道的照明。鈉燈也可用于洗相的暗房，因為這種黃光不會使相紙曝光。4. 作還原劑制取某些金屬3Na+AlCl3 =Al+3NaCl（歷史上制鋁），4Na+TiCl4(熔融) = Ti+4NaCl（現(xiàn)代制鈦）。堿金屬中的鉀、銣、銫的制取也用不如它們活潑的鈉，原因是什么呢？我們以制鉀為例來說明。沸點，KCl：1500、Na：882.9、NaCl：1410、K：774。我們將熔融態(tài)的KCl與Na共熱，可得到鉀蒸

8、氣：KCl+Na=NaCl+K，及時分離出K蒸氣，反應(yīng)就不斷向右進(jìn)行了。 解題方法指導(dǎo)題型1 檢驗鈉的物理性質(zhì)例1 鈉與水反應(yīng)時的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是（ ）A. 鈉的熔點低 B. 鈉的密度小 C. 鈉的硬度小 D. 有強還原性 題型2 檢驗鈉與溶液的反應(yīng)例2 將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是（ ）A. 鈉熔成小球并在液面上到處游動 B. 有氣體產(chǎn)物生成C. 溶液中有銀白色金屬析出 D. 溶液變渾濁例3 將一小塊金屬鈉投入到下列物質(zhì)的溶液中，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生的是（ ）A. NH4Cl B. FeCl3 C. CuSO4 D. Ca(HCO3)2 題

9、型3 鈉原子與離子的結(jié)構(gòu)例4 有關(guān)鈉原子和鈉離子的敘述正確的是（ ）A. 鈉原子與鈉離子的化學(xué)性質(zhì)相似 B. 鈉原子比鈉離子多一個質(zhì)子C. 鈉原子具有還原性，鈉離子具有氧化性 D. 鈉原子比鈉離子穩(wěn)定題型4 考查鈉與水反應(yīng)的計算例5 將2.3g鈉投入97.7g水中，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）A. 2.3% B. 大于2.3% C. 4% D. 大于4%能 力 拓 展釋疑解難命題規(guī)律1：本節(jié)常見的易錯易混點1. 鈉與氧氣反應(yīng)何時生成Na2O，何時生成Na2O2，經(jīng)常混淆不清。2. 鈉與酸溶液反應(yīng)的觀念，總認(rèn)為是Na先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉后，氫氧化鈉再與酸反應(yīng)。3. 鈉與鹽溶液反應(yīng)時，總認(rèn)為是鈉直

10、接與鹽反應(yīng)，而忽視了鈉先與水反應(yīng)。注：（1）鈉與氧氣反應(yīng)在常溫下生成Na2O，點燃時生成Na2O2。（2）鈉與酸溶液反應(yīng)時，先與酸反應(yīng)，反應(yīng)后剩余的鈉再與水反應(yīng)。（3）鈉與鹽溶液反應(yīng)時，鈉先與水反應(yīng)，然后考慮生成的氫氧化鈉是否可以與鹽再進(jìn)一步反應(yīng)。CO2 H2O H2O O2 命題規(guī)律2：金屬鈉露置在空氣中的變化過程銀白色金屬 表面變暗 出現(xiàn)白色固體 表面變成溶液 （Na） （Na2O） （NaOH） （NaOH潮解）風(fēng)化 白色塊狀物質(zhì) 白色粉末狀物質(zhì)（Na2CO3·10H2O） （Na2CO3）注：熟練寫出各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，弄清變化的本質(zhì)原因。命題規(guī)律3：鈉與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律1

11、. 將鈉投入到飽和氯化鈉溶液中，由于鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，消耗了溶液中的水，從而析出固體氯化鈉。2. 將鈉投入CuSO4溶液中，首先發(fā)生反應(yīng)：2Na+2H2O=2NaOH+H2，然后，生成的NaOH與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4，整個過程可觀察到有氫氣和藍(lán)色沉淀生成?？偡磻?yīng)方程式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H23. 將鈉投入到氯化銨溶液中，會有氫氣和氨氣生成?？偡磻?yīng)式為：2Na+2H2O+2NH4Cl =2NaCl+2NH3+H24. 將鈉投入AlCl3溶液中，首先發(fā)生反應(yīng)：2Na+2H2O=2NaOH

12、+H2，然后，生成的NaOH與AlCl3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl，若加入的金屬鈉過量，則生成的NaOH過量，過量的NaOH又會使Al(OH)3沉淀溶解： Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 注：（1）鈉可以從某些熔融鹽中置換出金屬，但不能從鹽溶液中置換出金屬。（2）當(dāng)把鈉放在鹽溶液中時，鈉首先是與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉和氫氣，然后再考慮生成的氫氧化鈉是否與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。典型例題導(dǎo)析題型1 鈉性質(zhì)的靈活運用例1 下列實驗操作正確的是（ ）A. 往盛水的燒杯中投入小拇指大小的鈉塊，觀察現(xiàn)象B. 將鈉保存在汽油中C. 將一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加

13、熱，觀察現(xiàn)象D. 用手掰開一塊金屬鈉，觀察鈉的顏色題型2 鈉的密度及與水反應(yīng)的應(yīng)用例2 在燒杯中加水和苯（密度：0.88g/cm3）各50mL。將一小粒金屬鈉（密度：0.97g/cm3）投入燒杯中。觀察到的現(xiàn)象可能是（ ）A. 鈉在水層中反應(yīng)并四處游動B. 鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)C. 鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動D. 鈉在苯與水的界面處反應(yīng)，并可能上、下跳動題型3 考查鈉的化合物的信息題例3 NaH是一種離子化合物，它跟水反應(yīng)的方程式為：NaH+H2O=NaOH+H2，它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反應(yīng)，并都產(chǎn)生氫氣。下列有關(guān)NaH的敘述錯誤的是（ ）A. 跟水反應(yīng)時，水作氧化劑 B. Na

14、H中H半徑比Li+半徑小C. 跟液氨反應(yīng)時，有NaNH2生成 D. 跟乙醇反應(yīng)時，NaH被氧化題型4 考查鈉與氧氣、硫的反應(yīng)例4 將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來，并放在石棉網(wǎng)上加熱，反應(yīng)后生成的固體是（ ）A. 黃色固體混合物 B. 硫與硫化物C. 過氧化鈉與硫化鈉 D. 氧化鈉與硫化鈉題型5 考查鈉的氧化物與水的反應(yīng)例5 （2007全國卷）在一定條件下，將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL濃度為0.50mol/L的HCl溶液中和，則該生成物的成分是（ ）A. Na2O B. Na2O2 C. Na2O 和 Na2O2 D. Na2O2 和 NaO2思維拓展訓(xùn)

15、練1. 將一小塊鈉投入到NH4Cl溶液中，產(chǎn)生的氣體是（ ）A. O2和H2 B. 只有H2 C. 只有NH3 D. H2和NH32. 相同質(zhì)量的鈉在下列情況下產(chǎn)生氫氣最多的是（ ）A. 放在足量水中 B. 放在足量鹽酸中C. 放在足量CuSO4溶液中 D. 用刺有小孔的鋁箔包好放入足量水中3. 能正確表示下列反應(yīng)離子方程式的是（ ）A. 鈉跟水反應(yīng):2Na+2H2O 2OH +H2B. 鈉跟鹽酸反應(yīng):2Na+2H+ 2Na+ +H2C. 鈉跟FeCl3溶液反應(yīng):3Na+Fe3+ Fe+3Na+D. 三氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng):SO2+2NaOH 2Na+ +SO32+H2O 二、 鈉的化合物

16、I：氧化鈉和過氧化鈉的比較氧化物氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）結(jié)構(gòu) 離子化合物，含有O2， 氧元素化合價為2 離子化合物，含有O22，氧元素化合價為1類別堿性氧化物過氧化物（非堿性氧化物）顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定（加熱時被空氣氧化）穩(wěn)定與水反應(yīng)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2與CO2反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2與酸反應(yīng)Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2漂白作用無有用途制NaOH作供氧劑（用于潛水、航空）；作漂白劑（用于漂白羽毛等

17、）保存干燥、密封干燥、密封鑒別O2，Na，加水產(chǎn)生使帶火星的木條復(fù)燃的氣體互相轉(zhuǎn)變Na2O Na2O2注：1. Na2O2是由活潑的金屬元素鈉與活潑的非金屬元素氧組成的化合物，屬于離子化合物。其中鈉元素以Na+形式存在，兩個氧原子通過共用一對電子結(jié)合成一個整體，即O22（過氧根離子），因此該化合物中，陰、陽離子個數(shù)比為1:2，Na2O2的電子式為 ，其中氧元素呈-1價。2. 由于Na2O2中氧元素是-1價為中間價態(tài)，因而既可表現(xiàn)氧化性又可表現(xiàn)還原性。又因為氧的穩(wěn)定價態(tài)是-2價，因此Na2O2中的氧易得到電子從-1價降到-2價，從而表現(xiàn)強氧化性。Na2O2的漂白性是其強氧化性的表現(xiàn)。過氧化鈉具有

18、強氧化性，能氧化破壞有機色素的分子結(jié)構(gòu)，可以用來漂白織物、麥稈、羽毛等。這一點與次氯酸、次氯酸鹽相同，它能漂白的物質(zhì)種類多，很徹底，不會逆轉(zhuǎn)。3. Na2O2與H2O反應(yīng)中，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。Na2O2與H2O反應(yīng)時，其反應(yīng)過程如下：2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O2（非氧化還原反應(yīng)）2H2O2=2H2O+O2（氧化還原反應(yīng)）總反應(yīng)式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。顯然，反應(yīng)物H2O中的氫、氧兩元素的化合價始終沒有發(fā)生任何變化。反應(yīng)的實質(zhì)是-1價氧元素發(fā)生了自身氧化還原反應(yīng)；Na2O2既是氧化劑，又是還原劑；O2是氧化產(chǎn)物。該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向數(shù)目可表示如下： 2

19、e單線橋法：2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 失2e雙線橋法：2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O2 得2e4. Na2O2與CO2的反應(yīng)，相當(dāng)于在上邊反應(yīng)的基礎(chǔ)上增加CO2與NaOH的反應(yīng)，所以必須是潮濕的CO2才與Na2O2反應(yīng)。5. Na2O2是不是堿性氧化物？堿性氧化物是指和酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。它有以下特征：（1）與酸反應(yīng)只生成鹽和水；（2）與水直接或間接化合生成相應(yīng)的堿；（3）與酸性氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸鹽；（4）反應(yīng)中元素的化合價未發(fā)生變化。過氧化鈉與酸、水或CO2反應(yīng)時，除生成相應(yīng)的鹽和堿外，還生成了氧氣，氧元素的化合價也發(fā)生了變化：2Na2O2

20、+2H2SO4 = 2Na2SO4 +2H2O+O22Na2O2+2H2O = 4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2所以，Na2O2是金屬氧化物，但不是堿性氧化物。II：氫氧化鈉（NaOH）俗稱燒堿、火堿、苛性鈉。1. 主要物理性質(zhì)：白色固體，易吸收空氣中的水而潮解，易溶解于水，并且放出大量的熱，水溶液有澀味，有強腐蝕性。2. 主要化學(xué)性質(zhì)：為一元強堿，具有堿的通性。（1）NaOH溶于水后完全電離，能與酸堿指示劑或試紙作用。（2）與酸酐發(fā)生反應(yīng)：如CO2、SO2、SiO2等。反應(yīng)方程式分別為：2NaOH+ CO2 = Na2CO3 + H2O；2NaOH+ SO2 =

21、Na2SO3 + H2O；2NaOH+ SiO2 = Na2SiO3 + H2O（3）與兩性物質(zhì)反應(yīng)：如Al2O3、Al(OH)3等。反應(yīng)方程式分別為：Al2O3 + 2NaOH=2NaAlO2 + H2OAl(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O（4）與單質(zhì)反應(yīng)放出氫氣：如鋁、硅。反應(yīng)方程式為：2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2Si+ 2NaOH +H2O=Na2SiO3 + 2H2（5）與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：如NH4Cl、CuSO4、NaHCO3、Ca(HCO3)2等。例如：NH4Cl與NaOH溶液共熱：NH4Cl+NaOH=NaCl+H2O +NH

22、3；NaHCO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)：NaHCO3+NaOH=Na2CO3 + H2O應(yīng)注意：盛NaOH的試劑瓶需用橡膠塞，不能用玻璃塞。NaOH堿性很強，貯存時若未密閉，表層易變質(zhì)生成碳酸鈉。稱量NaOH要放在小燒杯或表面皿里，動作要迅速。不能放在量筒、量杯、紙上稱量。不慎將濃NaOH溶液沾在皮膚上，應(yīng)先用大量水沖洗，然后再涂上硼酸稀溶液。在實驗室里常用NaOH溶液吸收氯氣，在工業(yè)上常用NaOH溶液吸收含一氧化氮和二氧化氮的尾氣，以消除污染。2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O實驗

23、室制取少量的NaOH溶液可在飽和的Na2CO3溶液中撒入石灰末，加熱、過濾。Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHIII：碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較俗名純堿（蘇打）塊堿小蘇打化學(xué)式Na2CO3Na2CO3·10H2ONaHCO3顏色、狀態(tài)白色粉末無色晶體細(xì)小白色晶體溶解性易溶于水，溶液呈堿性較易溶于水（<碳酸鈉），溶液呈堿性熱穩(wěn)定性不易分解易風(fēng)化失水受熱易分解：2NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2與酸反應(yīng)鹽酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2碳酸Na2CO3+ H2O+ CO2 =2NaHCO3不

24、能反應(yīng)與堿反應(yīng)NaOH不能反應(yīng)NaHCO3 + NaOH=Na2CO3 + H2OCa(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH若NaHCO3過量：2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 +Na2CO3+2H2O若Ca(OH)2過量：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 +NaOH+H2O與氯化鋇反應(yīng)Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl不能反應(yīng)制法2NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2NH3+NaCl+H2O+CO2= NaHCO3+NH4Cl用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織作洗滌劑焙制糕點用作發(fā)酵粉，治療胃酸過多，制泡沫滅火器的主要原料相互轉(zhuǎn)化Ca

25、(HCO3)2或H2O+ CO2或Na2CO3 NaHCO3NaOHIV：食鹽（NaCl）1. 食鹽食鹽不僅是常用的調(diào)味品，而且是人體必需的物質(zhì)，它對人體的血液循環(huán)和新陳代謝都有著重要作用。人體缺鹽會使人感到頭暈、倦怠、全身無力，學(xué)習(xí)和工作效率降低，長期缺鹽甚至?xí)?dǎo)致心臟病。注：食鹽對人體有重要作用，但也不能過多攝入，過多攝入食鹽可能引發(fā)腎臟疾病和高血壓病等。健康成年人攝入食鹽量以每天26g為宜。2. 氯堿工業(yè)工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。電解 （1）氯堿工業(yè)的原料：飽和食鹽水（2）原理：2NaCl+ 2H2O 2Na

26、OH+Cl2+H2（3）設(shè)備：離子交換膜電解槽（4）飽和食鹽水的精制方法飽和食鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，不符合電解要求，因此必須要經(jīng)過精制。精制食鹽水時常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使雜質(zhì)成為沉淀過濾除去，然后加入鹽酸調(diào)節(jié)鹽水的pH。加入的順序為：BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl或BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl或NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl。發(fā)生的反應(yīng)為：Ba2+SO42- =BaSO4 Ba2+CO32- =BaCO3 Ca2+CO32- =CaCO3Mg2+2OH=Mg(OH)2 Fe3+3OH= Fe

27、(OH)3CO32- +2H+=H2O+ CO2 H+OH=H2O這樣處理后的鹽水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金屬離子，由于這些陽離子在堿性環(huán)境中會生成沉淀，損壞離子交換膜，因此該鹽水還需送入陽離子交換塔，進(jìn)一步通過陽離子交換樹脂除去Ca2+、Mg2+等。這時的精制食鹽水就可以送往電解槽中進(jìn)行電解了。注意：Na2CO3一定在BaCl2之后；HCl必須放在過濾之后。解題方法指導(dǎo)題型1 Na2CO3的有關(guān)計算例1 在一定溫度下，向足量的飽和Na2CO3溶液中加入1.06g無水Na2CO3，攪拌后靜置， 所得晶體的質(zhì)量（ ）A. 等于1.06g B. 大于1.06g而小于2.86gC. 等于2.8

28、6g D. 大于2.86g例2 在10mL 0.01mol/L的純堿溶液中，不斷攪拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L鹽酸，完全反應(yīng)后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成二氧化碳的體積為（ ）A. 1.344mL B. 2.240mL C. 0.672mL D. 0mL題型2 檢驗Na2O和Na2O2的性質(zhì)例3 某種含有少量Na2O的Na2O2試樣（質(zhì)量為1.560g），盛有水的錐形瓶（質(zhì)量為190.720g），將試樣溶于錐形瓶，通過測定錐形瓶的質(zhì)量變化來求Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，每隔相同時間記錄電子天平的讀數(shù)，數(shù)據(jù)如表：讀數(shù)次數(shù)質(zhì)量/g錐形瓶+水+試樣第1次192.214第2次192.164第3次192.0

29、28第4次192.010第5次192.010（1）寫出Na2O2和水反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（2）計算過氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，必需的數(shù)據(jù)是 。不必做第6次讀數(shù)的原因是 。（3）測定上述樣品（1.560g）中Na2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的另一種方案，其操作流程如下：稱量冷卻操作溶液轉(zhuǎn)移樣品稀鹽酸操作操作的名稱是 。需直接測定的物理量是 。測定過程中需要的儀器有電子天平、蒸發(fā)皿、酒精燈，還需要 （固定、夾持儀器除外）。在轉(zhuǎn)移溶液時，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，則Na2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。解析：（1）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 （2）試樣的質(zhì)量，錐形瓶加水的質(zhì)量，第四次或第

30、五次的讀數(shù)； 第五次與第四次的讀數(shù)相同（3）蒸發(fā)；生成NaCl的質(zhì)量；玻璃棒、燒杯；偏大題型3 檢驗NaOH和CO2的反應(yīng)例4 向20mL 0.2mol/LNaOH溶液中，緩緩?fù)ㄈ胍欢緾O2氣體，將溶液在一定條件下蒸干，若得到白色固體是純凈物，則通入的CO2的體積應(yīng)為 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。寫出有關(guān)離子方程式 。將上述白色固體加水溶解，加鹽酸至pH=7，再蒸干得白色固體質(zhì)量為 g。解析：44.8mL或89.6mL；2OH-+CO2=CO32-+H2O或OH-+CO2=HCO3-；0.234g【鞏固】含有一定量NaOH溶液中，逐漸通入一定量CO2，充分反應(yīng)后，將溶液在一定條件下進(jìn)行低溫蒸發(fā)，得到晶

31、體物質(zhì)。其質(zhì)量m與通入氣體體積V(CO2)的關(guān)系如圖。下列說法正確的是（ ）A.整個過程中的溶液，一定存在恒等式： C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(CO32-)+C(HCO3-)B.晶體物質(zhì)：a點是NaOH;b點是Na2CO3C.C點的溶液中存在 C（OH-)-C(CO32-)=C(H+)+C(H2CO3)D.若通入V2=1.344L（標(biāo)況）氣體,則有m2=13.12g解析：a點為NaOH,b點為Na2CO3·10H2O,c為NaHCO3A錯，電荷守恒碳酸根前應(yīng)添2B錯C錯，c為NaHCO3溶液，質(zhì)子守恒（H2O得質(zhì)子變H+，H2O失質(zhì)子變 OH-，HCO3-得質(zhì)子變H2

32、CO3，HCO3-失質(zhì)子變CO32-）應(yīng)該為c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)D對 根據(jù)NaHCO3的質(zhì)量8.4g可知NaOH為0.1mol,通CO2體積1.344L=0.06mol, 可設(shè)反應(yīng)后生成Na2CO3·10H2Oxmol,NaHCO3ymol 2x+y=0.1 x+y=0.06 得x=0.04 y=0.02 則m2=0.04×286+0.02×84=13.12g 題型4 考查NaOH和NaHCO3的有關(guān)計算例5 18.4gNaOH和NaHCO3固體混合物，在密閉容器中加熱到約250，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻，稱得剩余固體質(zhì)量

33、為16.6g。試計算原混合物中NaOH的百分含量 。解析：假設(shè)18.4gNaOH和NaHCO3固體混合物完全反應(yīng)：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O8440 1818.4 2.67若假設(shè)完全反應(yīng)，則生成水2.67g但反應(yīng)結(jié)束后，剩余量為18.4-16.6=1.8<2.67，故反應(yīng)不完全。若NaHCO3過量，則等與NaOH完全反應(yīng)后，發(fā)生如下反應(yīng)：2NaHCO3Na2CO3+CO2 +H2O，損失的重量會更多，因為同時又逸出了CO2和H2O，則由于2.67大于1.8（18.416.6）,所以NaOH過量.設(shè)固體混合物中含有NaOHxgNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O8

34、4 1818.4x 18.416.6x10g所以NaOH%10/18.4×100%=54.3%基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)演練1. 下列物質(zhì)在空氣中長時間放置不會變質(zhì)的是（ ）A. 氫氧化鈉 B. 氯化鈉 C. 過氧化鈉 D. 金屬鈉2. Na2O和Na2O2的共同之處是（ ）A. 均是白色固體 B. 都能與水反應(yīng)C. 都具有漂白作用 D. 都為堿性氧化物3. 下列混合物溶于水，所得溶液中溶質(zhì)只有一種的是（ ）A. Na2O2和Na2CO3 B. Na和NaClC. Na2O和Na2O2 D. NaOH和Na2CO34. 下列各組物質(zhì)在一定條件下反應(yīng)，不產(chǎn)生氧氣的是（ ）A. Na2O2和H2O B.

35、Na2O和H2OC. KClO3和MnO2 D. Na2O2和CO25. 對2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2下列說法正確的是（ ）A. 是氧化還原反應(yīng)，Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑B. 是氧化還原反應(yīng)，CO2是氧化劑，Na2O2是還原劑C. 不是氧化還原反應(yīng)，是堿性氧化物和酸性氧化物反應(yīng)D. 是氧化還原反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑6. 欲除去小蘇打溶液中少量的Na2CO3雜質(zhì)，最易選用加入的物質(zhì)是（ ）A. 干冰 B. 鹽酸 C. 碳酸氫鈣 D. 氫氧化鈣7. 稱量NaOH固體的質(zhì)量時，不能把它放在紙上稱量，而要放在已知質(zhì)量的燒杯中進(jìn)行稱量，主要原因是（ ）A. 因

36、為放在燒杯中稱量比放在紙上稱量更準(zhǔn)確B. 因為配制溶液是在燒杯中進(jìn)行，直接放在燒杯中稱量會減少操作過程C. 因NaOH易潮解且有強腐蝕性D. 因為放在紙上稱量會混有雜質(zhì)，降低所配溶液的純度8. 向紫色石蕊試液中加過量Na2O2粉末，振蕩，正確的敘述是（ ） A. 溶液仍為紫色 B. 最后溶液變藍(lán)色C. 最后溶液不褪色 D. 有氣泡產(chǎn)生9. 某銀白色固體A在空氣中點燃，火焰呈黃色，并生成淡黃色固體B；將A在空氣中露置，最后變成白色固體C。將A、B投入水中都生成D；C與D分別與二氧化碳反應(yīng)，都有E生成。則A是 ；B是 ；C是 ；D是 ；E是 。B與H2O反應(yīng)的離子方程式為 ，B與CO2反應(yīng)的化學(xué)方

37、程式為 ，D與CO2反應(yīng)的離子方程式為 。寫出B的電子式 。解析：銀白色金屬單質(zhì)A在空氣中加熱燃燒時發(fā)出黃色火焰，得到淡黃色固體B，則B為Na2O2，金屬單質(zhì)A為Na，露置在空氣中足夠長時間變?yōu)镃.Na2CO3，故答案為：A為Na；B為Na2O2；C為Na2CO3；D為NaOH；E為NaHCO3B和水反應(yīng)的離子方程式2Na2O2+2H2O4Na+4OH-+O2，B和CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2， D與CO2反應(yīng)的離子方程式為OH-+CO2=HCO3-。B的電子式 。10. 某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖

38、所示，分別代表不同的實驗。（1）只根據(jù)圖、所示實驗，能夠達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ㄌ钛b置序號） 。（2）圖、所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；與實驗相比，實驗的優(yōu)點是（填選項序號） 。A. 比復(fù)雜 B. 比安全C. 比操作簡便D. 可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實驗，而不行（3）將碳酸氫鈉溶液與澄清的石灰水混合并充分反應(yīng)。當(dāng)石灰水過量時，其離子方程式為 ；當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2:1時，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為 ，請設(shè)計實驗檢驗所得溶液中溶質(zhì)的陰離子。 。解析：（1)圖不能達(dá)到實驗?zāi)康?，二者現(xiàn)象相同，都與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳?xì)怏w。圖可以，可根據(jù)等質(zhì)

39、量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應(yīng)，碳酸氫鈉產(chǎn)生的CO2多，氣球膨脹大來鑒別。（2)試管A中裝入碳酸鈉，直接加熱，試管B中裝入碳酸氫鈉間接加熱，若NaHCO3分解而直接加熱的Na2CO3不分解，則可驗證碳酸氫鈉不穩(wěn)定。（3）碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質(zhì)的量之比為21時，HCO3-全部反應(yīng)，生成CaCO3沉淀和Na2CO3。檢驗CO32-，一般用CaCl2或BaCl2觀察是否有沉淀生成，若有，則證明有CO32-。 答案：（1) （2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 D （3)Ca2+OH-+HCO3-=CaCO3+H2ONa2CO3取少量上層清液（或過濾后的濾液或所得溶液)于潔凈（若無“

40、潔凈”可不扣分)的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO32-。11. 某課外小組模擬呼吸面具中的原理（過氧化鈉與潮濕的二氧化碳反應(yīng)），設(shè)計用下列儀器來制取氧氣并測量氧氣的體積，如圖所示。 A B C D E上圖中量氣裝置E是由甲、乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝入適量水，甲管有刻度（050mL），供量氣用；乙管可上下移動，以調(diào)節(jié)液面高低。實驗室可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水。試回答：（1）上述裝置的連接順序是 （填各接口的編號，其中連接膠管及夾持裝置均省略）。（2）裝置C中放入的反應(yīng)物是 和 。（3）裝置A 的作用是

41、，裝置B的作用是 。（4）為了較準(zhǔn)確地測量氧氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在讀取反應(yīng)前后甲管中液面的讀數(shù)，求其差值的過程中，應(yīng)注意 和 （填寫字母編號）。a. 視線與凹液面最低處相平b. 等待片刻，待乙管中液面不再上升時，立刻讀數(shù)c. 讀數(shù)時應(yīng)上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平d. 讀數(shù)時不一定使甲、乙兩管液面相平解析：（1）(順序可調(diào)換）（2）大理石 鹽酸（3）吸收混在O2中未反應(yīng)的CO2 吸收混在CO2中的HCl（4）a c 能 力 拓 展釋疑解難命題規(guī)律1：過氧化鈉的強氧化性1. 過氧化鈉具有強氧化性，它不僅能與水、二氧化碳反應(yīng)，還能與幾乎所有的常見氣態(tài)非金屬氧化物反應(yīng)。在

42、與二氧化碳反應(yīng)時，既作氧化劑又作還原劑，而與具有還原性的NO、NO2、 SO2反應(yīng)時只作氧化劑。Na2O2+2NO=2NaNO2 Na2O2+2NO2=2NaNO3 Na2O2+SO2=Na2SO32. Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2+氧化成Fe3+，同時生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀，反應(yīng)過程中看不到白色沉淀。3. Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質(zhì)硫，溶液變渾濁。4. Na2O2投入Na2SO3溶液中，可將SO32-氧化成SO42-。5. Na2O2投入品紅溶液中，因其有強氧化性，所以有漂白性，可使品紅溶液褪色。命題規(guī)律2：與過氧化鈉有關(guān)計算的一般規(guī)律1. 2Na2O

43、2 + 2H2O = 4NaOH + O2 2Na2O2+ 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 ，在反應(yīng)中，對Na2O2固體而言，反應(yīng)中過氧化鈉增重的質(zhì)量實際是水中氫的質(zhì)量，其結(jié)果可看做 H2O(相當(dāng)于2H+O)Na2O2 2NaOH + O。在反應(yīng)中，過氧化鈉增重的質(zhì)量實際上是2CO-O2，即2CO的質(zhì)量，其結(jié)果可看做CO2(相當(dāng)于CO+O)Na2O2 Na2CO3 + O。2. 過氧化鈉與水、二氧化碳混合反應(yīng)時，應(yīng)當(dāng)看做過氧化鈉先與二氧化碳反應(yīng)，后與水反應(yīng)。3. 注意終態(tài)法的思想在過氧化鈉的計算中的應(yīng)用，例如：Na2O2 + H2 = 2NaOH Na2O2+ CO = Na2CO3

44、Na2O2 + H2+ CO=2NaOH + Na2CO34. ag通式符合(CO)m(H2)n（m=0，1，2，n=0，1，2，）的物質(zhì)在氧氣中燃燒，將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體增重ag（可借助規(guī)律3分析）。命題規(guī)律3：碳酸鈉、碳酸氫鈉性質(zhì)比較1. 碳酸鹽和碳酸氫鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律一般說來，一價金屬碳酸鹽比二價金屬碳酸鹽穩(wěn)定，正鹽比酸式鹽穩(wěn)定，酸式鹽比碳酸穩(wěn)定。 Na2CO3 > CaCO3，NaHCO3> Ca(HCO3)2，Na2CO3> NaHCO3>H2CO3， CaCO3> Ca(HCO3)2。2. 碳酸鈉、碳酸氫鈉分別與同濃度的某種

45、酸反應(yīng)的速率比較 碳酸鈉與酸反應(yīng)時，CO32接受H+是分步進(jìn)行的：先結(jié)合一個H+變成HCO3， 再結(jié)合一個H+變成H2CO3，繼而分解成H2O和CO2氣體。碳酸氫鈉與酸反應(yīng) 時，HCO3結(jié)合H+變成H2CO3，然后生成H2O和CO2氣體。所以碳酸鈉和碳酸 氫鈉與同濃度的某種酸反應(yīng)時，碳酸氫鈉反應(yīng)比較快，現(xiàn)象劇烈。典型例題導(dǎo)析題型1 NaOH與CO2反應(yīng)的計算例1 用1L 1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中CO32和HCO3的濃度之比約是（ ）A. 1:3 B. 1:2 C. 2:3 D. 3:2題型2 離子共存例2 （2008·全國）在溶液中加入過量Na2

46、O2后仍能大量共存的離子組是（ ）A. NH4+、Ba2+、Cl、NO3 B. K+、AlO2、Cl、SO42C. Ca2+、Mg2+、NO3、HCO3 D. Na+、Cl、CO32、SO32題型3 考查NaHCO3的性質(zhì)例3 欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32)、c(HCO3)都減少，其方法是（ ）A. 通入二氧化碳?xì)怏w B. 加入氫氧化鈉固體C. 通入氯化氫氣體 D. 加入飽和石灰水溶液題型4 有關(guān)Na2O2和NaHCO3混合物加熱的計算例4 （2008·北京）1mol過氧化鈉與2mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻

47、，殘留的固體物質(zhì)是（ ）A. Na2CO3 B. Na2O2 Na2CO3C. NaOH Na2CO3 D. Na2O2 NaOH Na2CO3題型5 考查NaHCO3的不穩(wěn)定性例5 （2009·全國）為了檢驗?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2g，則該樣品的純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是（ ）A. B. C. D. 解析：A題型6 以信息題的形式，考查過氧化物的性質(zhì)例6 鐵路提速為鮮活水產(chǎn)品、新鮮水果和蔬菜的運輸提供了有利條件。在鮮活魚的長途運輸中，必須考慮以下幾點：水中需要保持適量的氧氣；及時除去魚排出的CO2；防止細(xì)菌的大量繁殖?，F(xiàn)有兩種在水中

48、能起供養(yǎng)滅菌作用的物質(zhì)，其性能如下：過氧化鈉（Na2O2）：易溶于水，與水反應(yīng)生成NaOH和O2；過氧化鈣（CaO2）：易溶于水，與水反應(yīng)生成Ca(OH)2（微溶）和O2。根據(jù)以上介紹，你認(rèn)為運輸鮮活水產(chǎn)品時應(yīng)選擇 加入水中。原因是 。解析：過氧化鈉與水反應(yīng)生成NaOH和O2；過氧化鈣與水反應(yīng)生成Ca（OH）2和O2生成的NaOH溶液的堿性太強，不適合魚類生活，因此運輸鮮活水產(chǎn)品時選擇過氧化鈣，CaO2在水中逐步溶解，與水反應(yīng)緩慢不斷提供氧氣，生成的氫氧化鈣微溶于水，不致使溶液堿性太強故答案為：過氧化鈣（或CaO2）；Na2O2與水反應(yīng)劇烈，生成的NaOH溶液的堿性太強（或CaO2在水中逐步溶

49、解，與水反應(yīng)緩慢不斷提供氧氣，生成的氫氧化鈣微溶于水，不致使溶液堿性太強）過氧化鈣（或CaO2）；Na2O2與水反應(yīng)劇烈，生成的NaOH溶液的堿性太強（或CaO2在水中逐步溶解，與水反應(yīng)緩慢不斷提供氧氣，生成的氫氧化鈣微溶于水，不致使溶液堿性太強）題型7 鈉的化合物的推導(dǎo)例7 下圖中A至F是化合物，G是單質(zhì)。A的焰色反應(yīng)為黃色。寫出A、B、E、F的化學(xué)式：A ，B ，E ，F(xiàn) 。解析：一般來說，鈉的化合物中一種固體加熱生成三種物質(zhì)，首先想到的應(yīng)該碳酸氫鈉，然后把A看做碳酸氫鈉代進(jìn)去得產(chǎn)物水、碳酸鈉和二氧化碳；這時，由A溶液+F溶液得B溶液（B同時為A加熱產(chǎn)物）知B為碳酸鈉，進(jìn)而推出F為氫氧化鈉；C為二氧化碳；知道了B、C，得D為水； 最后由C(二氧化碳)、D（水）與同一種物質(zhì)反應(yīng)又可得到同一種物質(zhì)知E為過氧化鈉，G為氫氧化鈉(全部做完之后帶入方程式，若不符合則要重新推斷)答案：A:NaHCO3 B:Na2CO3 E:Na2O2 F:NaOH 思維拓展訓(xùn)練1. 下列關(guān)于試劑保存的敘述正確的是（ ）A. NaOH固體保存在配有橡皮塞的細(xì)口瓶中B. Na2CO3溶液通常放在配有橡皮塞的廣口瓶中C. 金屬鉀儲存在煤油中D. 過氧化鈉密封在干燥的帶玻璃塞的廣口瓶中