備考2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第三章金屬及其化合物第1講鈉及其重要化合物考點(diǎn)1鈉及其氧化物

第1講鈉及其重要化合物課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解鈉、鈉的氧化物、碳酸鈉、碳酸氫鈉的主要性質(zhì)。2.了解鈉、鈉的氧化物、碳酸鈉、碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。3.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)鈉及其化合物的多樣性。4.認(rèn)識(shí)鈉及其化合物的轉(zhuǎn)化在促進(jìn)社會(huì)文明進(jìn)步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值鈉及其氧化物2023北京，T12；2023年1月浙江，T4；2023廣東，T10；2022年6月浙江，T8；2021北京，T7；2021廣東，T11、T15；2021遼寧，T9；2021海南，T7；2020年7月浙江，T9；2019全國(guó)Ⅱ，T111.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象辨識(shí)物質(zhì)及其反應(yīng)；能運(yùn)用化學(xué)方程式、離子方程式描述鈉及其化合物的變化；能聯(lián)系物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象；能根據(jù)典型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明鈉及其化合物可能具有的性質(zhì)，評(píng)估所作說明或預(yù)測(cè)的合理性。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能從生產(chǎn)、生活的實(shí)際問題中提取鈉及其化合物的性質(zhì)，了解鈉及其化合物的用途，建立物質(zhì)性質(zhì)與用途之間的聯(lián)系；能從類別通性、化合價(jià)升降趨勢(shì)、原子結(jié)構(gòu)的角度說明鈉及其化合物的性質(zhì)及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：具有理論聯(lián)系實(shí)際的觀念，有將化學(xué)成果應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識(shí)。4.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能基于碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分離、鑒別、制備等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作碳酸鈉及碳酸氫鈉2023遼寧，T4；2023北京，T3；2022全國(guó)乙，T7；2021年6月浙江，T12；2021河北，T14；2021北京，T12；2021湖南，T15；2021江蘇，T11；2021全國(guó)甲，T10；2021全國(guó)乙，T9堿金屬2023湖北，T2；2023海南，T4；2022湖北，T18；2021北京，T13命題分析預(yù)測(cè)1.選擇題中常以一個(gè)選項(xiàng)的形式考查鈉、過氧化鈉的性質(zhì)，碳酸鈉或碳酸氫鈉的鑒別及有關(guān)計(jì)算，體現(xiàn)高考命題的基礎(chǔ)性。2.2025年高考還可能以選擇題的形式考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，如鈉的活潑性、過氧化鈉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等，非選擇題還可能結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考查，也可能結(jié)合侯氏制堿法，考查相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、碳酸鈉含量計(jì)算等1.辯證觀鈉是還原性很強(qiáng)的活潑金屬，易失去電子生成Na＋，但在一定條件下鈉也可以得到電子生成Na－，說明活潑金屬元素在一定條件下也能表現(xiàn)出非金屬性；同理，活潑非金屬元素在一定條件下也能表現(xiàn)出金屬性。2.認(rèn)識(shí)思路鈉元素的價(jià)類二維圖及轉(zhuǎn)化關(guān)系考點(diǎn)1鈉及其氧化物1.鈉（1）鈉的物理性質(zhì)[1]銀白色，有金屬光澤的固體，質(zhì)地[2]柔軟，熔點(diǎn)[3]低（小于100℃），密度比水的[4]小，但比煤油的[5]大。（2）從Na的原子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性①與非金屬單質(zhì)（如O2、Cl2）的反應(yīng)O2常溫Cl2：[8]2Na＋Cl2△2NaCl。②與水反應(yīng)[9]2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑。③與強(qiáng)酸（如稀硫酸）反應(yīng)：[10]2Na＋2H＋2Na＋＋H2↑（離子方程式）。④與鹽溶液反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)一般先與水反應(yīng)，生成的NaOH與鹽可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。如與CuSO4溶液反應(yīng)：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4Cu（OH）2↓＋Na2SO4。總反應(yīng)為[11]2Na＋2H2O＋CuSO4Cu（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑。⑤與含羥基或羧基的有機(jī)物發(fā)生置換反應(yīng)a.與乙醇反應(yīng)：2C2H5OH＋2Na2C2H5ONa＋H2↑。b.與丙酸反應(yīng)：2C2H5COOH＋2Na2C2H5COONa＋H2↑。（3）鈉的制取、保存及取用、用途制取2NaCl（熔融）電解2Na＋Cl2↑保存及取用保存：密封保存，通常保存在[12]石蠟或煤油中；取用：用鑷子夾取一小塊鈉，用濾紙把表面的煤油吸干，將鈉放在玻璃片上，用小刀切下綠豆粒大小的一塊，剩余的鈉放回原瓶中用途①K－Na合金（液態(tài)）可用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；②用作電光源，制作高壓鈉燈；③冶煉某些金屬：金屬鈉具有強(qiáng)還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬，如4Na＋TiCl4熔融4NaCl＋Ti2.氧化鈉和過氧化鈉（1）分類、組成與用途氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）色、態(tài)[13]白色固體[14]淡黃色固體陰陽離子個(gè)數(shù)比[15]1∶2[16]1∶2氧元素的化合價(jià)[17]－2[18]－1電子式[19]Na＋[∶O····∶]2－Na[20]Na＋[∶O····∶O····∶]2是否是堿性氧化物[21]是[22]否用途可用于制備燒堿可作強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑（2）化學(xué)性質(zhì)氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）與水反應(yīng)[23]Na2O＋H2O2NaOH[24]2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑與二氧化碳反應(yīng)[25]Na2O＋CO2Na2CO3[26]2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2（3）過氧化鈉與二氧化碳、水反應(yīng)的規(guī)律①由電子轉(zhuǎn)移關(guān)系可知，存在關(guān)系：2molNa2O2～1molO2～2mol電子，無論是CO2、H2O（g）中的一種物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時(shí)，CO2、H2O（g）與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1。②固體增重關(guān)系：足量Na2O2與nmolCO2、nmolH2O反應(yīng)增加的質(zhì)量為nmolCO、nmolH2的質(zhì)量。1.易錯(cuò)辨析。（1）[浙江高考改編]鈉著火能用泡沫滅火器滅火。（?）（2）[2021浙江]鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣。（√）（3）[浙江高考]高壓鈉燈可用于道路照明。（√）（4）鈉可以保存在四氯化碳中。（?）（5）鈉表面自然形成的氧化層能夠保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化。（?）（6）[2022全國(guó)甲改編]檢驗(yàn)乙醇中是否含有水，可向乙醇中加入一小粒金屬鈉，產(chǎn)生無色氣體，則證明乙醇中含有水。（?）（7）23gNa與足量H2O反應(yīng)完全后可生成NA個(gè)H2分子（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。（?）2.[鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象]取一小塊鈉投入盛有水的燒杯中，蓋上玻璃片，發(fā)現(xiàn)鈉浮于水面并四處游動(dòng)，滴有酚酞的水變?yōu)榧t色；另取一小塊鈉投入盛有水和苯各10mL的試管中，觀察到鈉在苯和水的界面處反應(yīng)并上下跳動(dòng)。說明：鈉的密度比水?。ㄌ睢按蟆被颉靶。?，比苯大（填“大”或“?。?，與水反應(yīng)有氣體生成，生成堿。3.[鈉與鹽反應(yīng)的現(xiàn)象]將一小塊金屬鈉投入FeCl3溶液中，若觀察到有少量紅褐色沉淀生成，用離子方程式表示原因：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑、3OH－＋Fe3＋Fe（OH）3↓。4.易錯(cuò)辨析。（1）1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NA。（?）（2）H2O2和Na2O2都屬于過氧化物，含有的化學(xué)鍵完全相同。（?）（3）7.8g過氧化鈉含有的共用電子對(duì)數(shù)為0.2NA。（?）（4）[浙江高考]Na2O在空氣中加熱可得固體Na2O2。（√）（5）[江蘇高考]Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑。（√）（6）[2021浙江改編]探究金屬鈉在氧氣中燃燒所得固體粉末的成分：取少量固體粉末，加入2～3mL蒸餾水。若無氣體生成，則固體粉末為Na2O；若有氣體生成，則固體粉末為Na2O2。（?）5.[過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的定量關(guān)系]（1）Na2O2與水的反應(yīng)中，氧化劑是Na2O2，還原劑是Na2O2，生成0.1mol氧氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA（設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）。（2）0.1molNa2O2與足量的CO2反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol。（3）在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用電火花引燃，使其恰好完全反應(yīng)，Na2O2增重7.5g，則原混合氣體中O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（A）A.54.5％ B.40％C.36％ D.33.3％研透高考明確方向命題點(diǎn)1鈉與水、鹽溶液的反應(yīng)1.鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（D）A.②中鈉熔成小球，說明鈉與水反應(yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)低B.②中鈉球四處游動(dòng)，說明反應(yīng)產(chǎn)生了氣體C.③中滴加酚酞溶液后溶液變紅，說明有堿性物質(zhì)生成D.鈉與水反應(yīng)的離子方程式是2Na＋2H＋2Na＋＋H2↑解析②中鈉熔成小球所需的熱量是由反應(yīng)放出的，此時(shí)水未沸騰，說明鈉的熔點(diǎn)低，A項(xiàng)正確；②中鈉球四處游動(dòng)，是因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)生的氣體推動(dòng)鈉球運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)正確；③中滴加酚酞溶液后溶液變紅，說明有堿性物質(zhì)生成，C項(xiàng)正確；水是弱電解質(zhì)，不能拆開，正確的離子方程式是2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。命題拓展將3小塊大小、形狀均相同的金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個(gè)小燒杯中，反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)閏＞a＞b。解釋反應(yīng)速率不同的原因：鈉與題述三種物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是鈉與H＋之間的置換反應(yīng)，三種物質(zhì)電離出H＋的能力不同，反應(yīng)速率不同。2.[2023山東七校聯(lián)考]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(chǎn)生的是（D）①M(fèi)gSO4溶液②Na2SO4溶液③飽和澄清石灰水④Ca（HCO3）2溶液⑤CuCl2溶液⑥FeCl3溶液A.①④⑤⑥ B.②④⑤C.③④⑤⑥ D.①③④解析2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－Mg（OH）2↓；③中反應(yīng)消耗水，溶液溫度升高，Ca（OH）2的溶解度降低，析出Ca（OH）2，產(chǎn)生白色沉淀；④中Ca2＋＋HCO3－＋OH－CaCO3↓＋H2O或Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－CaCO3↓＋CO32－＋2H命題點(diǎn)2鈉的實(shí)驗(yàn)探究3.[海南高考]某小組在實(shí)驗(yàn)室中探究金屬鈉與二氧化碳的反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：（1）選用如圖所示裝置及藥品制取CO2。打開彈簧夾，制取CO2。為了得到干燥、純凈的CO2，產(chǎn)生的氣流應(yīng)依次通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸的洗氣瓶（填試劑名稱）。反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾，可觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生的氣體使干燥管內(nèi)鹽酸液面下降，與碳酸鈣脫離接觸，反應(yīng)停止。不能用稀硫酸代替稀鹽酸，其原因是生成的硫酸鈣覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。（2）金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下表：步驟現(xiàn)象將一小塊金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中。充分反應(yīng)，放置冷卻產(chǎn)生大量白煙，集氣瓶底部有黑色固體產(chǎn)生，瓶壁上有白色物質(zhì)產(chǎn)生在集氣瓶中加入適量蒸餾水，振蕩、過濾濾紙上留下黑色固體，濾液為無色溶液①為檢驗(yàn)集氣瓶瓶壁上白色物質(zhì)的成分。取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅；向第二支試管中滴加澄清石灰水，溶液變渾濁。據(jù)此推斷，白色物質(zhì)的主要成分是D（填標(biāo)號(hào)）。A.Na2O B.Na2O2C.NaOH D.Na2CO3②為檢驗(yàn)黑色固體的成分，將其與濃硫酸反應(yīng)，生成的氣體具有刺激性氣味。據(jù)此推斷黑色固體是碳（C）。③本實(shí)驗(yàn)中金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na＋3CO2點(diǎn)燃2Na2CO3＋C。解析（1）實(shí)驗(yàn)室利用碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取干燥、純凈的CO2時(shí)，產(chǎn)生的氣流應(yīng)依次通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液（除去HCl）與濃硫酸（除去水）的洗氣瓶。題圖中選用的裝置是簡(jiǎn)易的啟普發(fā)生器，反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾，反應(yīng)產(chǎn)生的CO2使干燥管內(nèi)的壓強(qiáng)增大，則干燥管內(nèi)的液面下降，直到固體與液體脫離接觸，反應(yīng)停止。（2）①實(shí)驗(yàn)完畢后，集氣瓶瓶壁上的白色物質(zhì)溶于水形成的溶液能夠使酚酞溶液變紅，說明其溶液呈堿性；能夠使澄清石灰水變渾濁，則表明溶液中含有CO32－，綜合可知集氣瓶瓶壁上的白色物質(zhì)的主要成分是Na2CO3。②黑色的物質(zhì)是CO2被Na還原而生成的碳單質(zhì)，碳單質(zhì)與濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成CO2、SO2和H2O，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋2H2SO4（濃）△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，SO2是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體。③鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na＋3CO2點(diǎn)燃2Na2CO3命題點(diǎn)3過氧化鈉的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)探究4.[上海高考改編]許多化學(xué)反應(yīng)具有一定的規(guī)律，如Na2O2在一定條件下與非金屬氧化物的反應(yīng)：Na2O2＋SO2Na2SO4，2Na2O2＋2SO32Na2SO4＋O2，據(jù)此判斷下列化學(xué)方程式正確的是（D）A.2Na2O2＋2MnO22Na2MnO4B.Na2O2＋2NO22NaNO2＋O2C.2Na2O2＋2N2O54NaNO3D.2Na2O2＋P2O3Na4P2O7解析MnO2與Na2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成NaMnO4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NO2與Na2O2反應(yīng)生成NaNO3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；N2O5中N元素處于最高價(jià)，N2O5與Na2O2反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氧氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；P2O3中P元素的化合價(jià)不是最高價(jià)，Na4P2O7中P是＋5價(jià)，為最高價(jià)，D項(xiàng)正確。命題拓展過氧化鈉具有氧化性，遇到還原性物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)，寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。（1）Na2O2與Na2SO3溶液反應(yīng)：Na2O2＋Na2SO3＋H2ONa2SO4＋2NaOH。（2）Na2O2與H2S溶液反應(yīng)：Na2O2＋H2SS↓＋2NaOH。（3）足量Na2O2與FeCl2溶液反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑、FeCl2＋2NaOHFe（OH）2↓＋2NaCl、4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3↓。5.[2023上海檢測(cè)]某實(shí)驗(yàn)小組通過如圖所示實(shí)驗(yàn)探究Na2O2與水的反應(yīng)。下列說法不正確的是（D）A.②中大量氣泡的主要成分是氧氣B.③中溶液變紅，說明有堿性物質(zhì)生成C.產(chǎn)生④中現(xiàn)象的原因可能是溶液中含有強(qiáng)氧化性物質(zhì)D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度解析過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣：2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑，A項(xiàng)正確；過氧化鈉與水反應(yīng)可生成強(qiáng)堿氫氧化鈉，無色酚酞溶液遇到氫氧化鈉溶液變成紅色，B項(xiàng)正確；過氧化鈉與水反應(yīng)實(shí)際上分兩步進(jìn)行：Na2O2＋2H2O2NaOH＋H2O2，2H2O22H2O＋O2↑，過程中有具有強(qiáng)氧化性的過氧化氫生成，能使溶液褪色，C項(xiàng)正確；生成的過氧化氫在二氧化錳催化下發(fā)生分解，因此產(chǎn)生較多氣泡，D項(xiàng)錯(cuò)誤。命題拓展向Na2O2與H2O反應(yīng)后所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液先變紅后褪色。某小組欲探究其原因，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：①取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入MnO2后迅速產(chǎn)生大量氣體且該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃；實(shí)驗(yàn)②③中溶液紅色均不褪去。下列分析錯(cuò)誤的是（B）A.Na2O2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2B.Na2O2與H2O反應(yīng)需要MnO2作催化劑C.實(shí)驗(yàn)②③證明使溶液褪色的不是NaOH和O