2012屆高考化學一輪復習 第二章 第一節(jié)　鈉和鈉的化合物課件

1、 第一節(jié)鈉和鈉的化合物1鈉的原子結構、性質以及鈉的實驗室保存方法。2Na2O和Na2O2的電子式和性質。3Na2CO3和NaHCO3的性質、轉化及制法。(1)原子結構鈉的原子結構示意圖： ，在化學反應中Na原子 。(2)物理性質：顏色 ，狀態(tài) ，熔點 (高、低)，密度 (大、小)，硬度 (大、小)。容易失去容易失去1個電子個電子銀白銀白固態(tài)固態(tài)低低小小小小(3)化學性質性質化學方程式有關反應現(xiàn)象與氧氣反應O2(常溫)4NaO2=2Na2O切開小塊鈉，先看到 而后變 .O2(加熱)2NaO2 Na2O2 色火焰，生成 色固體與H2O反應2Na2H2O=2NaOHH2浮在水面上， 成閃亮小球，并四

2、處 ，發(fā)出 ，向燒杯中滴入酚酞時溶液變 .銀白色銀白色暗暗黃黃淡黃淡黃熔化熔化游動游動嘶嘶聲嘶嘶聲紅紅(4)鈉的存在、用途和制法自然界中鈉只能以化合態(tài)的形式存在,主要以 的形式存在。鈉是一種強還原劑，工業(yè)上用它還原金屬鈦、鋯、鈮、鉭等；另外鈉和鉀的合金在常溫下呈 ，是原子反應堆導熱劑；鈉也可用于制 。工業(yè)上利用 法，以 為原料來制??；因為 在自然界存在廣泛，易得。反應原理： 氯化鈉氯化鈉液態(tài)液態(tài)高壓鈉燈高壓鈉燈電解電解NaClNaCl金屬Na分別在過量的O2和Cl2中燃燒，產(chǎn)生現(xiàn)象的相同點是()A都產(chǎn)生白煙 B都產(chǎn)生黃色火焰C都發(fā)光發(fā)熱 D都生成白色固體【解析】Na在O2中燃燒產(chǎn)生黃色火焰，生

3、成淡黃色固體；Na在Cl2中劇烈燃燒生成白色固體。【答案】C(1)結構Na2O2的電子式為 ，其中存在的化學鍵類型有 和 ，Na2O2屬于 化合物。Na2O2中，陰、陽離子數(shù)目比為1 2。離子鍵離子鍵非極性鍵非極性鍵離子離子(2)化學性質與H2O反應化學方程式為： 。與CO2反應化學方程式為： 。與酸(HCl)反應化學方程式為： 。2Na2O22H2O= 4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2下列對Na2O2的敘述中正確的是 ()ANa2O2能與酸反應生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物BNa2O2能與水反應，所以Na2O2可以作氣

4、體的干燥劑CNa2O2與水反應時，Na2O2是氧化劑，水是還原劑DNa2O2與二氧化碳反應時，Na2O2既是氧化劑又是還原劑【解析】A項，Na2O2與一般酸反應，生成鹽和水，同時有O2生成，所以它不是堿性氧化物；B項，Na2O2吸水后放出O2，不能作氣體干燥劑；C項，Na2O2與水或CO2反應時，發(fā)生的是歧化反應，H2O或CO2既不是氧化劑又不是還原劑；D項正確?！敬鸢浮緿物質性質Na2CO3NaHCO3俗名純堿，蘇打小蘇打色態(tài) 色粉末 色晶體溶解性易溶于水易溶于水與鹽酸反應(離子方程式)與NaOH反應(離子方程式)不反應白白白白物質性質Na2CO3NaHCO3與Ca(OH)2反應(離子方程式

5、)與BaCl2反應(離子方程式)不反應與CO2反應(離子方程式)不反應物質性質Na2CO3NaHCO3熱穩(wěn)定性(化學方程式)穩(wěn)定相互轉化純凈的碳酸鈉a g；碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合物a g。兩者相比下列各種情況的描述正確的是()A分別和鹽酸完全反應時，混合物的耗酸量大B分別和鹽酸完全反應時，純凈的碳酸鈉放出的CO2多C分別溶于水，再加入足量澄清石灰水，混合物得到的沉淀質量大D分別配成等體積溶液，混合物溶液中的Na的物質的量濃度大【答案】C(1)鈉與水反應鈉投入水中并浮在水面上密度小于水。鈉立即跟水反應，發(fā)出嘶嘶聲產(chǎn)生氣體，放出熱量。同時鈉熔成一個閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動最后消失熔點低

6、，反應放熱。反應后的水溶液使酚酞變紅鈉與水反應生成NaOH。(2)鈉與酸反應：2Na2H=2NaH2，鈉與酸的反應比與水反應更激烈，極易爆炸，要特別小心。(3)鈉與鹽溶液的反應(實質上是先與水反應生成NaOH，NaOH再與鹽反應)：與CuSO4溶液反應：2Na2H2O=2NaOHH2aCuSO42NaOH=Na2SO4Cu(OH)2b合并ab得：2Na2H2OCuSO4=Na2SO4Cu(OH)2H2與FeCl3溶液反應：6Na6H2O2FeCl3= 6NaCl2Fe(OH)33H2(1)鈉與水或酸溶液反應時，其實質是與溶液中的H反應，因此，溶液中c(H)的大小，就決定了反應的劇烈程度，溶液中

7、c(H)越大，反應就越劇烈。(2)鈉與含金屬陽離子的鹽溶液反應，不能置換出鹽中的金屬元素。鈉與熔融的鹽反應才可能置換出鹽中的金屬元素，如： 下列關于鈉與水反應的說法不正確的是()將小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中，反應后溶液變紅將鈉投入稀鹽酸中，鈉先與水反應，后與酸電離出的H反應鈉在水蒸氣中反應時因溫度高會發(fā)生燃燒將兩小塊質量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后按入水中，兩者放出的氫氣質量相等A只有 BC只有 D只有【解析】鈉與水反應產(chǎn)生氫氧化鈉，使酚酞溶液變紅色，使石蕊溶液變藍色。鈉投入鹽酸中，鈉先與酸電離出的H反應，后與水反應。鈉在水蒸氣中反應產(chǎn)生的是氫氣，

8、盡管溫度高且反應放熱，因無氧氣不能燃燒。鈉的密度比水小，浮在水面上時，就有部分鈉被氧氣氧化，而用鋁箔包住的鈉不會被氧氣氧化，同時Al與生成的NaOH反應還要產(chǎn)生H2，所以兩者放出氫氣的質量不相等?！敬鸢浮緽1將一小塊鈉投入盛有5 mL飽和的澄清石灰水的試管里，不可能觀察到的現(xiàn)象是()A鈉熔成小球并在液面上游動B有氣體產(chǎn)生C溶液底部有銀白色物質生成D溶液變渾濁【解析】鈉和Ca(OH)2不反應，而是和石灰水中水反應，放出H2，消耗水且反應放熱，因Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而減小，溶液變渾濁?！敬鸢浮緾在組成上兩者都屬于鈉的氧化物，但因含氧量不同，在結構、性質上存在差異，現(xiàn)將兩者比較見下表。名

9、稱氧化鈉過氧化鈉顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體化學式Na2ONa2O2電子式名稱氧化鈉過氧化鈉氧的價態(tài)2價1價生成條件常溫加熱或點燃熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定(加熱時被空氣中O2氧化成Na2O2)穩(wěn)定與H2O反應Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2名稱氧化鈉過氧化鈉與酸反應Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途漂白劑、供氧劑(1)Na2O2的性質除信息外，高中階段我們只考慮Na2O2與水、二氧化碳和酸溶液的反應，其反應實質是Na2O2(可視為弱酸強堿性)遇

10、水先發(fā)生水解反應(非氧化還原反應)，與CO2、酸的反應(干燥的CO2實際不與Na2O2反應)也是如此。與水反應的實質：Na2O22H2O=2NaOHH2O2，生成的雙氧水(H2O2)不穩(wěn)定迅速發(fā)生分解(屬于氧化還原反應)：2H2O2=2H2OO2，這也是Na2O2呈現(xiàn)漂白性的本質原因。將兩步合并得：2Na2O24H2O=4NaOHO22H2O。(2)Na2O2的計算固體質量的差量的計算2Na2O22CO2=2Na2CO3O2固體質量差 156 g 212 g m56 g2Na2O22H2O=4NaOHO2 固體質量差 156 g 160 g m4 gCO2、H2O(g)分別與足量Na2O2反應

11、，固體增重分別相當于等物質的量的CO、H2的質量。因此，W g通式符合(CO)m(H2)n(m0,1,2，；n0,1,2)的物質在O2中燃燒，將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，反應完畢，固體增重W g。氣體體積差量的計算2Na2O22CO2=2Na2CO3O2氣體體積差2 1 V12Na2O22H2O(g)=4NaOHO2氣體體積差 2 1 V1由此可見，CO2、H2O(g)分別與足量Na2O2反應，體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，即下列關于Na2O2說法正確的是()A與SO2反應生成Na2SO3與H2OBNa2O2投入到紫色石蕊試液中，溶液先變藍色，后褪色CNa2O2能與酸反應生成鹽和水，所以Na2O2

12、是堿性氧化物DNa2O2與水反應，Na2O2是氧化劑，水是還原劑【解析】(1) (2)Na2O2與酸反應除生成鹽和水外還有O2生成，C項錯誤。(3)Na2O2中O顯1價，與水反應時生成 0價O和2價O，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，D項錯誤。【答案】B2(2008年北京理綜)1 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應，排出氣體物質后冷卻，殘留的固體物質是()ANa2CO3BNa2O2Na2CO3CNaOHNa2CO3 DNa2O2NaOHNa2CO3【解析】涉及的反應有：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2

13、Na2O2=4NaOHO2CO22NaOH=Na2CO3H2O基于CO2與NaOH的反應，本題在計算時可處理成先讓CO2與Na2O2全都反應，若剩余Na2O2，則再與H2O反應。2 mol NaHCO3受熱分解產(chǎn)生1 mol CO2，已足以把Na2O2反應掉，故殘留固體只有Na2CO3?！敬鸢浮緼(1)與足量酸反應的比較反應速率濃度相同時，NaHCO3比Na2CO3與酸反應速率大。耗酸量a等物質的量的Na2CO3、NaHCO3與酸反應時，消耗酸的物質的量之比為2 1。b等質量時Na2CO3、NaHCO3消耗酸的物質的量之比為84 53。生成CO2的量a等物質的量的Na2CO3、NaHCO3產(chǎn)生

14、的CO2一樣多。b等質量時NaHCO3比Na2CO3產(chǎn)生的CO2多。(2)Na2CO3、NaHCO3的鑒別(3)Na2CO3與NaHCO3的相互轉化根據(jù)Na2CO3和HCl互滴時的現(xiàn)象不同可鑒別Na2CO3溶液和鹽酸。操作如下：(1)向鹽酸里逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量)開始就有氣體放出。(2)向Na2CO3溶液里逐滴加入鹽酸(開始時酸不足)開始無氣體產(chǎn)生，后來產(chǎn)生氣泡。為測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質量分數(shù)，甲、乙兩組同學分別進行了下列相關實驗。.甲組同學按如下所示的實驗流程進行實驗：(1)實驗時，可供選擇的試劑A有：a.Ca(OH)2溶液；bBa(OH)2溶液；c.CaC

15、l2溶液；d.BaCl2溶液。從定量實驗的角度分析，最合理的試劑是_(填字母序號)，理由是_。(2)檢驗加入的試劑A是否已過量的方法是_。(3)若實驗中測得樣品質量為m1，沉淀質量為m2，則碳酸鈉的質量分數(shù)為_。.乙組同學的主要實驗流程如下：(1)寫出加入稀鹽酸后發(fā)生反應的離子方程式：_。(2)在干燥管中裝堿石灰來吸收凈化后的氣體。樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)越大，則實驗中吸收凈化后氣體的干燥管在充分吸收氣體前后的質量差_。(填“越大”、“越小”或“不變化”)有的同學認為在吸收凈化后氣體的干燥管后還應該連接一個干燥管，目的是_。.請你再設計一種簡單的測定混合物中碳酸鈉質量分數(shù)的實驗方案。(用流程圖表

16、示)【解析】.(1)甲組同學的實驗中Ca(OH)2和Ba(OH)2也能與碳酸氫鈉反應生成沉淀，故不能選。BaCl2和CaCl2都可以作沉淀劑，但考慮到實驗的準確性，BaCO3摩爾質量比CaCO3的大，故實驗在稱量過程中產(chǎn)生的誤差更小，結果更準確。(2)實質是檢驗碳酸根離子是否沉淀完全，靜置，繼續(xù)向上層清液中加入氯化鋇溶液，若不再產(chǎn)生沉淀，則氯化鋇溶液已加入過量。(3)根據(jù)碳酸根離子守恒進行計算。.(1)H既與 反應又與HCO3-反應。 (2)由于碳酸鈉的摩爾質量比碳酸氫鈉的摩爾質量大，在樣品質量一定時，碳酸鈉質量分數(shù)越大則生成的二氧化碳越少?？諝庵械乃投趸紩M入干燥管，影響測定結果。.測

17、定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的其他實驗方法較多，如：滴定法(包括雙指示劑法)、生成氣體圖象分析法等?！敬鸢浮?(1)dCa(OH)2和Ba(OH)2也能與碳酸氫鈉發(fā)生反應生成沉淀，不能選作沉淀劑；BaCl2比CaCl2作沉淀劑時生成的沉淀質量更大，有利于提高實驗測定結果的準確度(2)靜置，繼續(xù)向上層清液中加入氯化鋇溶液，若不再產(chǎn)生沉淀，則氯化鋇溶液已加入過量(2)越小吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，確保前一干燥管中的質量增加量為反應生成的二氧化碳的質量3某校化學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，如圖所示。(1)只根據(jù)圖、所示實驗，

18、能夠達到實驗目的的是(填裝置序號)_；(2)圖、所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為_；與實驗相比，實驗的優(yōu)點是(填選項號)_；A比 復雜B比安全C比操作簡便D可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而不行(3)若用實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是_(填化學式)；(4)當碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質的量之比為2 1時，所得溶液中溶質的化學式為_，請設計實驗檢驗所得溶液中溶質的陰離子_?！窘馕觥?1)Na2CO3、NaHCO3均與HCl反應生成CO2，使澄清石灰水變渾濁，但NaHCO3產(chǎn)生CO2的速率快，先使氣球脹大，因此實驗可用于鑒別Na2CO3、NaHCO3

19、。(2)、(3)實驗評價與設計的基礎都是NaHCO3受熱易分解，Na2CO3受熱穩(wěn)定，實驗中試管B中盛NaHCO3，A中盛Na2CO3，通過對比實驗，可驗證熱穩(wěn)定性Na2CO3NaHCO3。(4)當n(NaHCO3)2nCa(OH)2時，發(fā)生反應的離子方程式為【答案】(1)(2)2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3(4)Na2CO3取少量上層清液于試管中，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 過氧化鈉是一種淡黃色的固體，常因保管不善而使之含有碳酸鈉雜質。某研究性學習小組欲測定實驗室某瓶過氧化鈉固體的純度，設計

20、如下圖所示的實驗裝置進行實驗。請回答下列問題：(1)檢查上圖裝置氣密性的方法是_。(2)利用干燥管反應前后的質量變化可以求出雜質碳酸鈉的質量，但有人認為此法誤差較大，原因是_；該小組中其他同學認為此裝置完全可以不用，也可以測出過氧化鈉的純度，你的觀點是_(填“可以測出”或“不可以測出”)。(3)該實驗可能會導致所測氣體的體積比實際偏大，可能的原因是_。(4)若稱取a g含雜質碳酸鈉的過氧化鈉固體放入廣口瓶中，并向其中加入稀硫酸，撤除干燥管裝置，實驗結束后收集到的氣體體積折算到標準狀況下的體積為b L，則過氧化鈉純度的表達式為_(若你認為撤除干燥管后無法測出過氧化鈉的純度，此題不用回答)。【解析

21、】(2)雖然干燥管可以吸收生成的二氧化碳氣體，但CO2中會混有水蒸氣而使所測碳酸鈉雜質的質量偏大；若知道固體的總質量和生成氣體的總量即可計算出碳酸鈉的量。(3)因為滴加的酸所排出的氣體體積也算在反應產(chǎn)生的氣體體積中，故會導致所測氣體的體積偏大。 【答案】(1)塞緊分液漏斗上口塞子，用手捂(或微熱)圓底燒瓶，在水槽的導管口有氣泡產(chǎn)生，松手(或停止加熱)后，導管口有一段水柱上升，證明氣密性良好(2)生成的CO2氣體中混有的水蒸氣也能被干燥管吸收可以測出(3)滴加的酸排出的氣體體積也算在反應產(chǎn)生的氣體體積中1(2009年海南單科)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A通入二

22、氧化碳氣體B加入氫氧化鋇溶液C加入澄清石灰水 D加入稀鹽酸【解析】通入足量的CO2，可以把Na2CO3轉化成NaHCO3，即把雜質轉化為所需要的物質。【答案】A2(2009年海南單科)在室溫時，下列各組中的物質分別與過量NaOH溶液反應，能生成5種鹽的是()AAl2O3、SO2、CO2、SO3 BCl2、Al2O3、N2O5、SO3CCO2、Cl2、CaO、SO3 DSiO2、N2O5、CO、Cl2【解析】Cl2與NaOH反應可生成NaCl和NaClO兩種鹽?！敬鸢浮緽3下列關于鈉的敘述錯誤的是()A實驗后剩余少量鈉粒可放回原試劑瓶中B用一般的化學還原法不能制取金屬鈉C自然界中無游離態(tài)的鈉存在D鈉在空氣中燃燒生成氧化鈉【解析】鈉在空氣中燃燒應生成Na2O2?！敬鸢浮緿4將4.6 g鈉與1.6 g硫粉迅速混合起來，并放在石棉網(wǎng)上加熱，反應后生成的固體是()A黃色固體混合物 B硫粉與硫化鈉C過氧化鈉與硫化鈉 D氧化鈉與硫化鈉【解析】在加熱條件下，鈉既能與硫化合生成Na2S，也能與空氣中的氧氣反應生成Na2O