廣東省雷州市2023年高三化學一輪復習-元素化合物-專題一-鈉及其化合物-精

專題一鈉及其化合物【考綱要求】1.知道Na及其氧化物的性質。2.能利用Na及其氧化物分別與水反應的化學方程式進行相關計算。3.能規(guī)范解答以Na及其氧化物為載體的實驗探究。4.了解Na2CO3和NaHCO3的性質。5.能正確鑒別Na2CO3和NaHCO3，并能用實驗的方法實現它們之間的相互轉化。6.從原子的核外電子排布，理解ⅠA族元素(單質、化合物)的相似性和遞變性。7.了解堿金屬的主要物理性質和化學性質及其應用。8.記住Na、K等重要金屬元素的焰色反應【教學重難點】鈉及其化合物的化學性質及綜合應用【教學內容】【重點知識部分】一.物理性質1.堿金屬的物理性質物理性質鋰（Li）鈉（Na）鉀（K）銣（Rb）Cs(銫)顏色硬度熔點密度2.氧化鈉與過氧化鈉的物理性質（主要是從顏色與狀態(tài)方面掌握）3.氫氧化鈉的物理性質俗稱燒堿、火堿、苛性鈉，為一種具有強腐蝕性的強堿，一般為片狀或顆粒形態(tài)，易溶于水（溶于水時放熱）并形成堿性溶液，另有潮解性，易吸取空氣中的水蒸氣（潮解）和二氧化碳（變質）。4.碳酸鈉與碳酸氫鈉的物理性質（主要從色態(tài)和水溶性方面掌握）二.鈉及其重要化合物的轉化關系【問題討論部分】1.從上面重要物質的化學性質與制備掌握物質間的轉化關系。2.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產生的是____________。①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④飽和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥CuSO4溶液⑦飽和NaCl溶液3.硼氫化鈉(NaBH4)在化工等領域具有重要的應用價值。某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常溫下能與水反應,可溶于異丙胺(沸點33℃)。(1)在第①步反應加料之前,需要將反應器加熱至100℃以上并通入氬氣,該操作的目的是,原料中的金屬鈉通常保存在中,實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有、、玻璃片和小刀等。(2)寫出第①步反應的化學方程式并配平:4.向Na2O2固體中通入氣體或者將Na2O2固體加入某溶液中，填寫下列表格中的空白：試劑現象解釋（可以用離子方程式表示）SO2FeCl2溶液Na2SO3溶液氫硫酸酚酞溶液品紅溶液5.寫出下列物質間的離子反應方程式(1)NaOH溶液與NaHCO3溶液的離子反應方程式：。(2)NaOH溶液與NH4HCO3溶液的離子反應方程式：。(3)NaOH溶液與Ca(HCO3)2溶液的離子反應方程式：。(4)Ca(OH)2溶液與NaHCO3溶液的離子反應方程式：?！玖曨}部分】【題型一】過氧化鈉的性質與應用1.過氧化鈉是一種淡黃色固體，在潛水艇中用作制氧劑，供人類呼吸之用．某學生為了驗證這一實驗，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95g過氧化鈉樣品為原料，制取O2，設計出如下實驗裝置：（1）A中制取CO2的裝置，應從下列圖①②③中選哪個圖；（2）B裝置的作用是除CO2中的；（3）為了檢驗E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，用的木條伸入集氣瓶內，木條會出現；（4）若E中石灰水出現輕微白色渾濁，請說明原因；（5）當D中的1.95g過氧化鈉樣品接近反應完畢時，你預測E裝置內有何現象？。（6）反應完畢時，若測得E中的集氣瓶收集到的氣體為250mL，又知氧氣的密度為1.43g/L，當裝置的氣密性良好的情況下，實際收集到的氧氣體積比理論計算值?。ù蠡蛐。?，相差約mL（取整數值，所用數據均在標準狀況下測定），這是由于Na2O2可能含有其它雜質；D裝置可能有氧氣未被排出．2.有兩個實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應，都用如下圖所示的裝置進行實驗。通入SO2氣體，將帶余燼的木條插入U型管C中，木條復燃。請回答下列問題：(1)第1小組同學認為Na202與SO2反應生成了Na2SO3和O2，該反應的化學方程式是：____。(2)請設計一種實驗方案證明Na202與SO2反應生成的白色固體中含有Na2S03。(3)第2小組同學認為Na202與SO2反應除了生成Na2SO3和O2外，還有Na2SO4生成。為檢驗是否有Na2SO4生成，他們設計了如下方案：上述方案是否合理?___________。請簡要說明兩點理由：①______________；②_____________。3.某小組同學向過氧化鈉與水反應的溶液中滴加酚酞，發(fā)現溶液先變紅后褪色，針對導致溶液褪色的原因提出兩種假設：假設一：因氫氧化鈉溶液的濃度過大而使溶液褪色假設二：因生成了過氧化氫而使溶液褪色·······實驗驗證：向等體積濃度分別為5mol?L-1，2mol?L-1，1mol?L-1，0.01mol?L-1的氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試液，觀察到溶液變紅后褪色的時間如下：氫氧化鈉濃度（mol?L-1）5210.01變紅后褪色的時間（s）894450長時間不褪色本實驗得出的結論是_____________________________，設計實驗驗證假設二_______________________________________________。【題型二】碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質與應用4.某同學在實驗室探究NaHCO3的性質：常溫下，配制0.10mol/LNaHCO3溶液，測其pH為8.4；取少量該溶液滴加CaCl2溶液至pH＝7，滴加過程中產生白色沉淀，但無氣體放出。下列說法不正確的是A.NaHCO3溶液呈堿性的原因是HCO3-的水解程度大于電離程度B.加入CaCl2促進了HCO3-的水解C.反應的離子方程式是2HCO3-＋Ca2+=CaCO3↓＋H2CO3D.反應后的溶液中存在：c(Na+)＋2c(Ca2+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(Cl－)5.實驗小組欲探究Na2CO3和NaHCO3的性質，發(fā)現實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是，他們先對固體A、B進行鑒別，再通過實驗進行性質探究。（1）分別加熱固體A、B，發(fā)現固體A受熱產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學方程式為。（2）稱取兩種固體各2g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，恢復至室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。①發(fā)現Na2CO3固體完全溶解，而NaHCO3固體有剩余，由此得出結論。②同學們在兩燒杯中還觀察到以下現象。其中，盛放Na2CO3的燒杯中出現的現象是（填字母序號）。a．溶液溫度下降b．溶液溫度升高c．滴入酚酞后呈淺紅色d．滴入酚酞后呈紅色（3）如圖所示，在氣密性良好的裝置=1\*ROMANI和=2\*ROMANII中分別放入藥品，將氣球內的固體同時倒入試管中。①兩試管中均產生氣體，（填“=1\*ROMANI”或“=2\*ROMANII”）的反應程度更為劇烈。②反應結束后，氣球均有膨脹，恢復至室溫，下列說法正確的是。a．裝置=1\*ROMANI的氣球體積較大b．裝置=2\*ROMANII的氣球體積較大c．生成氣體的體積根據鹽酸計算d．生成氣體的體積根據固體計算（4）同學們將兩種固體分別配制成0.5mol·L-1的溶液，設計如下方案并對反應現象做出預測：實驗方案預測現象預測依據操作1：向2mLNa2CO3溶液中滴加1mL0.5mol·L-1CaCl2溶液有白色沉淀Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大，能與CaCl2發(fā)生反應（寫離子方程式）。操作2：向2mLNaHCO3溶液中滴加少量的澄清石灰水白色沉淀反應的離子方程式為6.某中學研究性學習小組為探究碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種物質的性質、制法和用途，進行了如下實驗：實驗一、如圖Ⅰ~Ⅳ所示。（1）若用實驗Ⅳ來驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是，能說明碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定的實驗現象是。（2）若用實驗來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種固體，能達到實驗目的的是（填裝置序號）。其中能夠說明泡沫滅火器中選擇碳酸氫鈉與酸反應制CO2而不選擇碳酸鈉的實驗是。（3）若測定Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3的質量分數，采用實驗Ⅲ能否達到實驗目的？若能，請說明其計算所需的數據；若不能，請簡要說明理由。實驗二、將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應。（1）當石灰水過量時，反應的離子方程式為。（2）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。實驗三、檢驗“侯氏制堿法”制得的純堿中是否混有食鹽和小蘇打。（1）檢驗純堿中是否混有食鹽的試劑是；（2）證明純堿中混有小蘇打的實驗方法是。7.向某NaOH溶液中通入CO2氣體后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的組成也不同。若向M中逐滴加入鹽酸，產生的氣體體積V(CO2)與加入鹽酸的體積V(HCl)的關系有下列圖示四種情況，且(2)、(3)、(4)圖中分別為OA<AB，OA＝AB，OA>AB，則下列分析與判斷正確的是(不計CO2的溶解)A．M中只有一種溶質的只有(1)B．M中有兩種溶質的有(2)和(4)C．(2)圖顯示M中c(NaHCO3)>c(Na2CO3)D．(4)圖顯示M中c(NaHCO3)>c(Na2CO3)【題型三】碳酸鈉純度的測定8.為測定某碳酸氫鈉樣品的純度(含有少量氯化鈉)，實驗小組同學提出下列實驗方案：甲方案：沉淀法乙方案：重量法丙方案：氣體體積法丁方案：滴定法(已知：每個方案均稱取m1g樣品)繼而進行下列判斷和實驗：(1)甲方案用下圖裝置進行實驗：①實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有__________。②C中反應生成BaCO3的化學方程式是__________。③下列各項措施中，不能提高測定準確度的是________。a．在加入鹽酸之前，應排盡裝置內的CO2氣體b．滴加鹽酸不宜過快c．在A、B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置d．在B、C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置(2)乙方案用下圖裝置進行實驗：①A裝置中NaOH溶液的作用是____________，若直接向試樣溶液中鼓入空氣會導致實驗測定結果__________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)；②該方案需直接測定的物理量是________。(3)丙方案用如圖裝置進行實驗：①為了減小實驗誤差，量氣管中加入的液體X為______溶液；②使Y形管中的硫酸溶液與試樣反應的正確操作是將________轉移到________中；③反應完畢，每間隔1min讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是__________________(排除儀器和實驗操作的影響因素)；④通過實驗，測得該試樣中碳酸氫鈉質量分數偏低，產生這種現象的原因可能是________。a．測定氣體體積時未冷卻至室溫b．測定氣體體積時水準管的液面高于量氣管的液面c．Y形管中留有反應生成的氣體d．氣體進入量氣管前未用濃硫酸干燥(4)丁方案為稱取m1g樣品，配成100mL溶液，取出20mL，用cmol·L－1的標準HCl溶液滴定至終點，平行測定三次，有關實驗數據記錄如下表，則該試樣中碳酸氫鈉質量分數的計算式為________。實驗編號待測液體積(mL)標準液體積(mL)滴定前讀數終點時讀數120.000.0030.02220.000.2033.80320.001.4031.38【題型四】“侯氏制堿法”的應用9.以食鹽為原料進行生產并綜合利用的某些過程如下圖所示。(1)除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+和SO42-離子，加入下列沉淀劑的順序是（填字母）。a．Na2CO3b．NaOHc．BaCl2(2)將濾液的pH調至酸性除去的離子是。(3)電解飽和食鹽水可得到H2和另外兩種產物，這兩種物質相互反應的離子方程式為，欲從飽和食鹽水中獲得食鹽晶體，可采用的實驗方法是。(4)氣體X可增大飽和食鹽水吸收CO2的量，有利于NaHCO3晶體的生成和析出，X的化學式是。(5)下列有關NaHCO3和純堿的說法正確的是(填字母)A.NaHCO3屬于鹽類，純堿屬于堿B.分別往同濃度的NaHCO3溶液和純堿溶液中滴加稀鹽酸，產生氣泡的速率相同C.常溫下在水中的溶解度，NaHCO3大于純堿D.除去NaHCO3溶液中的純堿，應往溶液中通入足量的CO210.下圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是()A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰B．a通入NH3，然后b入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉C．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉【小結】1.鹽酸逐滴加入Na2CO3溶液(1)現象：開始無明顯現象，后有無色氣體放出。(2)反應：無明顯現象時反應的離子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，無色氣體放出時反應的離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。2.Na2CO3溶液逐滴加入稀鹽酸中(1)現象：有無色氣體放出。(2)反應的離子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O。3.碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應的基本圖像的歸納總結(1)向Na2CO3中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖1所示；(2)向NaHCO3中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖2所示；(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖3所示(設NaOH、Na2CO3的物質的量之比x∶y＝1∶1，其他比例時的圖像略)；(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖4所示(設Na2CO3、NaHCO3的物質的量之比m∶n＝1∶1，其他比例時的圖像略)。4.“侯氏制堿法”的工藝流程【問題討論部分】1.略2.①④⑤⑦3.（1）除去反應器中的水蒸氣和空氣；煤油、鑷子、濾紙（2）NaBO2+2SiO2+4Na+2H2＝NaBH4+2Na2SiO34.(略)5.（略）【習題部分】1.(1)②(2)除CO2中的HCl(3)帶火星復燃(4)未反應的二氧化碳與石灰水反應所致；(5)由于生成氧氣的量減少，E中可能會因二氧化碳與石灰水反應而倒吸；(6)小,30,Na2O2可能含有其它雜質；D裝置可能有氧氣未被排出．2.（1）2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2（2）取白色固體，加稀硫酸，產生能使品紅溶液褪色的氣體（3）不合理；稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；如果反應后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根3.酚酞在濃的NaOH溶液中先變紅后褪色,且堿濃度越大、褪色越快。（合理即可）取兩份等量的反應液于試管中，向其中一支試管加入少量二氧化錳并微熱，滴幾滴酚酞，溶液變紅且不褪色，另一支試管中直接加入幾滴酚酞，溶液變紅后又褪色，說明假設二成立(或其他合理答案)4.B5.（1）2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O（2分）（2）①同溫度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水（2分，不說明溫度條件的扣1分）②b、d（2分）（3）①I（2分）②a、c（2分）（4）Ca2++CO32-===CaCO3↓（2分）Ca2++2OH-+2HCO3-===CaCO3↓+CO32-+2H2O（2分）6.7.B8.5.(1)①把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收②CO2＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋H2O③cd(2)①吸收空氣中的CO2酸性氣體等偏高②裝置C反應前后的質量(3)①飽和碳酸氫鈉②試樣硫酸③反應放熱，氣體冷卻過程中體積減小④b(4)eq\f(5×c×30×10－3×84,m1)×100%9.10.B過氧化鈉可做航天飛船的供氧劑，對其純度要求很高，某小組同學為了測定過氧化鈉的純度（雜質為碳酸鈉），設計了如下方案：方案一：取m1g樣品，加入足量的CaCl2溶液，充分反應后過濾、洗滌、干燥，測得CaCO3沉淀質量為m2g；方案二：取m1g樣品，用如下裝置測得生成二氧化碳質量為m3g；方案三：取m1g樣品，加水充分溶解并微熱至不再產生氣體，用cmol/L的鹽酸標準溶液滴定所得溶液（甲基橙作指示劑），終點時消耗鹽酸的體積為VmL?；卮鹣铝袉栴}：（1）方案一中，經正確操作后，測得的過氧化鈉的純度比實際的偏低，其原因是_________；（2）方案二中氣囊要使用兩次，第二次使用的目的是_____________，C干燥管的作用是_____________，若用稀鹽酸代替稀硫酸，則測定結果偏_____（填“高”、“低”或“不影響”）（3）方案三中，滴定終點的現象是_____________，測得過氧化鈉的純度為_________。（用含m1、c、V的式子表示）（1）生成微溶的Ca(OH)2，致使m2數值偏大（2分）（2）使生成的CO2完全被堿石灰吸收（1分）防止空氣中水和二氧化碳進入b中（1分）低（因稀鹽酸易揮發(fā)，使m3數值偏大）（1分）（3）溶液由黃色變成橙色，且半分鐘內不變黃（2分）（53×ｃV×10-3-m1）×39/14m1×100%（3分）1.碳酸鈉與工農業(yè)生產、日常生活緊密相關。工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現欲測定樣品中Na2CO3的質量分數，某探究性學習小組分別設計了如下實驗方案。請回答下列有關問題：方案一：沉淀分析法。(1)把一定質量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液，將所得沉淀________(填操作)、洗滌、烘干、稱量。洗滌沉淀的操作是______________________________。方案二：氣體分析法。(2)把一定量的樣品與足量鹽酸反應后，用如圖所示裝置測定產生CO2氣體的體積，為了使測量結果準確，B中的溶液最好采用____________，但選用該溶液后實驗結果仍然不夠準確，其原因是________________________________________。方案三：質量差分析法。(3)把一定質量的樣品和足量的稀硫酸反應，采用如圖所示裝置，通過稱量反應前后盛有堿石灰的干燥管的質量，利用其質量差求算樣品的純度。該實驗的操作步驟有：①在干燥管內填滿堿石灰，質量為mg；②取ng樣品裝入廣口瓶中；③檢驗裝置的氣密性；④緩慢鼓入空氣數分鐘，再稱量干燥管質量為wg；⑤關閉止水夾；⑥打開止水夾；⑦緩慢加入稀硫酸至不再產生氣體為止；⑧緩慢鼓入空氣數分鐘。Ⅰ.正確的操作順序是(填寫序號)：③→________→⑥→________→⑤→________→⑦→________→④。Ⅱ.若去掉裝置A，測定結果________(填“偏大”“偏小”或“無影響”，下同)；若去掉裝置B，測定結果______________________________________。