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文檔簡介
第1章認識化學科學
第1節(jié)鈉及其化合物
考試評價解讀
1.結(jié)合真實情景中的應用實例或通過實驗探究,了解鈉及其化合物的主要性質(zhì),
了解它們在生產(chǎn)和生活中的應用。利用氧化鈉和過氧化鈉的性質(zhì)和反應,設計物
質(zhì)制備、檢驗等簡單任務的方案。對比掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉性質(zhì)的異同點和鑒
別方法。
2.能利用化學方程式、離子方程式正確表示鈉、氧化鈉、過氧化鈉、碳酸鈉和碳
酸氫鈉的主要化學性質(zhì)。
3.理解堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點和單質(zhì)的物理性質(zhì),體會同主族元素性質(zhì)的遞
變規(guī)律。
核心素養(yǎng)達成
科學探究能通過鈉與水反應的實驗現(xiàn)象,理解鈉的重要物理性質(zhì);能通過
與鈉在常溫、加熱條件下與氧氣的反應,體會條件控制在化學實驗
創(chuàng)新意識中的重要作用。
變化觀念
從化學反應、離子反應、氧化還原反應角度認識鈉及其化合物的
與
重要性質(zhì),注意反應條件不同時,發(fā)生的反應可能不同。
平衡思想
宏觀辨識
能從堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)認識鈉的性質(zhì),理解“結(jié)構(gòu)決定性
與
質(zhì)”的內(nèi)涵。
微觀探析
-----\環(huán)節(jié)1課前自主復習/---------
牢記必備知識確?;A性
鈉的性質(zhì)
似練帶憶]
1.等質(zhì)量的兩塊鈉,第一塊在足量氧氣中加熱,第二塊在足量氧氣(常溫)中
充分反應,則下列說法正確的是()
A.第一塊鈉失去電子多
B.兩塊鈉失去電子一樣多
C.第二塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量大
D.兩塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量一樣大
B解析:金屬鈉失電子均變?yōu)?1價的陽離子,等質(zhì)量的兩塊鈉,失電子數(shù)
相等。根據(jù)4Na+O2=2Na2O,則1molNa完全反應得氧化鈉的質(zhì)量是31g,根
△
據(jù)反應2Na+O2=Na2()2,則1molNa完全反應得過氧化鈉的質(zhì)量是39g,等
質(zhì)量的兩塊鈉,即金屬鈉的物質(zhì)的量是相等的,所以生成過氧化鈉的質(zhì)量大,即
第一塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量大。
2.把一小塊金屬鈉放入下列溶液中,說法正確的是()
A.放入飽和NaOH溶液中:有氫氣放出,恢復至室溫后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氫氣放出,有紫紅色銅析出
C.放入MgCb溶液中:有氫氣放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:有無色無味氣體放出
C解析:飽和NaOH溶液中放入鈉,鈉與水反應消耗水且生成NaOH,恢
復至室溫會有部分NaOH晶體析出,同時生成氫氣,由于溶液仍是飽和溶液,因
此溶液的pH不變,A項錯誤;鈉與水反應生成氫氣和NaOH,NaOH與C11SO4
反應會出現(xiàn)藍色沉淀,B項錯誤;鈉與水反應生成的NaOH與MgCb反應生成
Mg(OH)2白色沉淀,C項正確;鈉與水反應放熱,生成的NaOH與NH才反應生成
NH3H2O,NH3?H2O部分分解產(chǎn)生的氨氣會與氫氣同時放出,故放出的氣體有刺
激性氣味,D項錯誤。
3.金屬鈉露置在空氣中會發(fā)生一系列變化,其過程如下:
①②
銀白色金屬鈉一一>表面變暗一一^出現(xiàn)白色固體,接著表面潮濕并逐漸溶解
―③匚白色塊狀固體④乂白色粉末狀物質(zhì)
請寫出上述各步反應的化學方程式。
①4Na+C)2==2Na2O;
②NazO+H2O=2NaOH;
③2NaOH+CO2+9H2O===Na2co3。10吐0;
④Na2co3。10H2O=Na2cCh+IOH2O。
[練后梳理]
1.從鈉的原子結(jié)構(gòu)認識鈉的化學性質(zhì)—還原性
^^€>2、02、H2O、H+等
+Z_A\
Na(+ii)281----------失--去---「---------->Naf(+11)28
(1)與非金屬單質(zhì)(如。2、C12)的反應
,常溫:4Na+O2=2Na2O
①△
?加熱:2Na+O2^^Na2€>2
點燃
②CI2:2Na+Ch^=^=2NaClo
(2)與水反應
①離子方程式:2Na+2H2O==2Na++2OH+H23
②與滴加酚配的水反應的現(xiàn)象及解釋
鈉的密度比水小
反應放熱,鈉的熔點低
產(chǎn)生的氣體推動鈉球游動
反應劇烈,生成了可燃性氣體H?
生成了強堿NaOH
(3)與鹽酸反應
離子方程式:2Na+2H+=2Na++H23
(4)與鹽溶液反應
鈉與鹽溶液反應,首先是Na與水反應,生成的NaOH可能繼續(xù)與鹽反應,
如Na與CuSO4溶液的反應過程:2Na+2H2。=2NaOH+H2t,2NaOH+CuSO4
=CU(OH)2I+Na2SO4o
總反應:2Na+2H2O+CuS€>4-Cu(OH)2J+Na2sO4+H2t。
2.鈉的制取及保存
(1)制取(電解熔融NaCl)的化學方程式為2NaCl(熔融)=^2Na+Cbt。
(2)保存:密封保存,通常保存在煤油(或石蠟)中。
3.鈉的用途
(1)鈉鉀合金(液態(tài))可用于原子反應堆的導熱劑。
(2)用作電光源,制作高壓鈉燈。
(3)冶煉某些金屬(如Ti等)。
熔融
金屬鈉具有強還原性,熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,如4Na+TiC14^=
4NaCl+Tio
微點撥????
(1)鈉與水溶液的反應規(guī)律:有酸酸優(yōu)先,無酸水靠前。
在酸溶液中,可認為Na首先與酸反應,酸完全反應后,Na可與水反應;在
鹽溶液中,Na首先與水反應,反應生成的NaOH可能繼續(xù)與鹽反應。
(2)鈉與乙醇反應的特點:慢、沉。
鈉與乙醇反應,鈉塊先沉在液面下,表面冒出氣泡,上下浮動,但不能熔化。
(3)鈉與酸反應的特點:快,可能燃燒或爆炸。
/基礎2_____________________________
鈉的化合物
[以練帶憶]
1.下列關于氧化鈉和過氧化鈉的敘述正確的是()
A.氧化鈉比過氧化鈉穩(wěn)定
B.都能與二氧化碳、水反應產(chǎn)生氧氣
C.所含氧元素的化合價都為一2價
D.陰、陽離子的個數(shù)比都為1:2
D解析:氧化鈉能被氧氣氧化為過氧化鈉,過氧化鈉比氧化鈉穩(wěn)定;氧化鈉
與二氧化碳、水都能反應,但無氧氣產(chǎn)生;氧化鈉中氧元素的化合價為一2價,過
氧化鈉中氧元素的化合價為一1價;氧化鈉中陰、陽離子分別為02-、Na+,過氧
化鈉中陰、陽離子分別為O>、Na+,其個數(shù)比都為1:2。
2.(雙選)下列說法中正確的是()
A.把NazCh投入酚配:溶液中,溶液先變紅后褪色
B.Na2O2與CO2反應生成0.1molO2時轉(zhuǎn)移電子0.4mol
C.將Na2O2投入CuCl2溶液中有藍色沉淀及氣泡產(chǎn)生
D.向飽和燒堿溶液中加入2gNa2(h充分反應完時,溶液中c(Na+)不變
AC解析:Na2()2遇到酚獻溶液時,NazCh與水反應生成的NaOH可使酚酬
溶液變紅,由于Na2()2有強氧化性,最終能將酚肽溶液漂白而使其褪色,A正確;
由2Na2()2+2CC)2=2Na2co3+O2及NazCh中氧元素為一1價知,每生成1molO2
時轉(zhuǎn)移2moi電子,B錯誤;將Na2()2投入CuCb溶液中,NazCh先與水反應生成
NaOH與Ch,NaOH再與CuCb反應生成Cu(OH)2沉淀,C正確;NazCh與水反
應時能放出大量的熱,使溶液溫度升高,NaOH的溶解度增大,從而導致溶液中
c(Na+)增大,D錯誤。
3.純堿和小蘇打都是白色晶體,在日常生活中都可以找到。若要在家中將它
們區(qū)分開來,下面的方法中可行的是()
A.在水杯中各盛相同質(zhì)量的樣品,分別加入等體積的白醋,觀察反應的劇烈
程度
B.分別用干凈鐵絲蘸取樣品在煤氣爐的火焰上灼燒,觀察火焰顏色
C.將樣品溶解,分別加入澄清石灰水,觀察是否有白色沉淀
D.分別放在炒鍋中加熱,觀察是否有殘留物
A解析:碳酸鈉與醋酸反應分步進行,首先反應產(chǎn)生碳酸氫鈉和醋酸鈉,然
后是碳酸氫鈉與醋酸反應產(chǎn)生醋酸鈉、二氧化碳和水,而碳酸氫鈉中加入醋酸馬
上放出氣體,所以根據(jù)反應放出氣體的快慢就可迅速得到判斷,A正確;純堿和
小蘇打都是鈉鹽,焰色試驗都為黃色,所以無法區(qū)別二者,B錯誤;二者都能與
氫氧化鈣溶液發(fā)生反應產(chǎn)生碳酸鈣白色沉淀,無法區(qū)別它們,C錯誤;碳酸鈉穩(wěn)
定,受熱不分解,碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱分解產(chǎn)生碳酸鈉、二氧化碳和水,也有
固體殘留物,所以無法區(qū)分二者,D錯誤。
[練后梳理]
1.氧化鈉與過氧化鈉的比較
Na2ONazOz
電子式Na+[:0:]2-Na+Na+[:0:0:F-Na+
氧元素化合價-2-1
色、態(tài)白色固體淡黃色固體
陰、陽離子個數(shù)比1:21:2
是否為堿性氧化物是不是
NaO+2。€>2+2H2O==4NaOH+
與水反應2
H2O=2NaOHO2t
Na2O+2Na2O2+2CO2=2Na2cO3+
與CO2反應
CCh==Na2cO3O2
Na2O+
2Na2O2+4HCl=4NaCl+
與鹽酸反應2HCl=2NaCl+
2H2O+O2t
H2O
用途氧化劑、供氧劑、漂白劑
2.Na2cCh、NaHCO3的比較(是離子反應的填寫離子方程式)
Na2cChNaHCO3
俗名純堿、蘇打小蘇打
顏色狀態(tài)白色粉末白色晶體
溶解性易溶于水可溶于水(溶解度比Na2cCh?。?/p>
CO3-+H2OT--------HCO3HCO3+H2O--------H2cCh+
水解反應
+OHOH
與鹽酸CO匯+2H+==CO2t+
HCO)+H+-H2O+C€>2t
反應
H2O
與NaOH
不反應HCO〉+OH-=CO5+H2O
反應
與足量
Ca2++OH+HCO亍
Ca2++CO-==CaC€>31
Ca(OH)2
=CaCC>3J+H2O
反應
與BaCl2
2+
COr+Ba=BaCO31不反應
反應
與CO2CO^+CO2+H2O不反應
反應=2HCOT
△
2NaHCO--------NaCO+
熱穩(wěn)定性較穩(wěn)定323
CO2t+H2O
①CO?十力0;②適量H+
相互轉(zhuǎn)化Na2cO3=,-——.....y-NaHCCh
①固體(加熱);②適量OH一
3.Na2cCh、NaHCCh的用途
(l)Na2cCh是一種非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、
紡織、石油、冶金、食品等工業(yè)中有著廣泛的應用。
⑵NaHCCh是焙制糕點所用的發(fā)酵粉的主要成分之一;在醫(yī)療上,它是治療
胃酸過多的一種藥劑。
微點撥??”
(1)過氧化鈉與二氧化碳、水的反應規(guī)律
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2t
2Na2O2+2CO2=2Na2co3+O2
以上兩個反應中,Na2()2既做氧化劑,又做還原劑。反應中2moiNazCh完全
反應生成lmolC>2,轉(zhuǎn)移2moie,
(2)鑒別Na2cCh或NaHCCh溶液不能選用石灰水,二者與石灰水反應均產(chǎn)生
白色沉淀,可選用CaCb或BaCb溶液,與Na2cCh溶液反應可生成白色沉淀,與
NaHCCh溶液不反應。
[基礎3__________________________
堿金屬元素焰色試驗
似練帶憶]
1.(雙選)有關堿金屬的敘述正確的是()
A.隨核電荷數(shù)的增加,堿金屬單質(zhì)的熔點逐漸降低,密度逐漸增大
B.堿金屬單質(zhì)的金屬性很強,均易與C12、。2、H2O等發(fā)生反應
C.Cs2c。3加熱時不能分解為CO2和CS2O
D.無水硫酸鈉的化學式為Cs2s04,它不易溶于水
BC解析:鉀的密度小于鈉的密度,這是堿金屬單質(zhì)密度依次增大的一個特
例,A錯誤;堿金屬單質(zhì)均可與C12、02、H2。反應,B正確;由Na2c03加熱不
分解,可得出Cs2cCh加熱也不分解,C正確;Cs與Na同為堿金屬元素,性質(zhì)相
似,由Na2s。4易溶于水,可得出Cs2s。4也易溶于水,D錯誤。
2.下列有關葩及其化合物的說法不正確的是()
A.CsOH的堿性比KOH的強
B.鈉與水或稀鹽酸反應劇烈,都生成H2
C.Cs的還原性比Na的強,故Na+的氧化性強于Cs+
D.Li的金屬性比Cs的強
D解析:根據(jù)元素周期律,Cs的金屬性比K強,故CsOH的堿性比KOH
強,A項正確;Cs的性質(zhì)與鈉相似,Na能與水或稀鹽酸反應產(chǎn)生H2,故Cs也能
與水或稀鹽酸反應產(chǎn)生H2,且反應更劇烈,B項正確;Cs的還原性強于Na,則
Na+得電子能力比Cs+強,即氧化性:Na+>Cs+,C項正確;Li、Cs均為堿金屬元
素,Cs的電子層數(shù)多,更容易失去最外層電子,故金屬性:Cs>Li,D項錯誤。
3.用光潔的伯絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒,直接觀察到火焰呈黃色,
下列各判斷正確的是()
A.只含有Na+
B.一定含有Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,還可能含有K+
B解析:Na元素的焰色為黃色,而K元素的焰色為紫色(透過藍色鉆玻璃觀
察),而且黃色會干擾紫色,所以無法判斷是否含有K元素。
[練后梳理]
1.堿金屬的一般性質(zhì)
相似性遞變性(由Li-Cs)
電子層數(shù)逐漸增多
原子結(jié)構(gòu)最外層均為L個電子核電荷數(shù)逐漸增大
原子半徑逐漸增大
都具有較強的金屬性,最高
元素性質(zhì)金屬性逐漸增強
正價均為+1價
物理(除Cs外)都呈銀白色,密度密度逐漸增大(鉀反常),熔、
性質(zhì)較小,熔、沸點較低沸點逐漸降低
還原性逐漸增強
①與02反應越來越劇烈,產(chǎn)
都具有較強的還原性物越來越復雜(Li與。2反應
單質(zhì)①均可與02反應只生成Li2O,Na與02加熱
性質(zhì)化學②均可與水反應,化學方程生成NazCh,K、Rb、Cs與
性質(zhì)式可表示為2M+2H2。02反應生成比過氧化物更
復雜的物質(zhì))
=2MOH+H2t(M表示堿
金屬)②與水反應,從Li到Cs反
應越來越劇烈,證明它們的
金屬性逐漸增強
2.堿金屬單質(zhì)、化合物的特殊性質(zhì)
⑴堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的小。
⑵堿金屬一般都保存在煤油中,但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存
在石蠟中。
(3)堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物(如NaH)都是離壬化合物,其中氫
以H一形式存在,顯一1價,堿金屬氫化物是強還原劑。
(4)一般情況下,堿金屬所形成的鹽均溶于水,并且在一定溫度下,酸式鹽比
正鹽的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2cCh的?。?。
(5)試劑瓶中的試劑取出后,一般不能放回原瓶,但金屬Na、K等需立即放回
原瓶。
(6)鋰與Ch反應與鈉不同,只生成LizO,而不生成Li2O2o
3.焰色試驗
⑴定義
很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,屬于元素的
物理性質(zhì)。
(2)操作步驟
將洗凈的釬I絲在外焰上灼燒至與原來的
火焰顏色相同為止
蘸取待測試液,在外焰上灼燒,并觀察
火焰的顏色
用稀鹽酸洗凈粕絲,并在外焰上灼燒至
無色
(3)常見元素火焰的顏色
鈉元素:黃色;鉀元素:淺紫色(透過藍色鉆玻璃);銅元素:藍綠色:鋰:澀
紅色;鈣:磚紅色;錮:洋紅色;領:黃綠色。
------------環(huán)節(jié)2高考熱點突破*-----------
夯實關鍵能力加強綜合性
考點1鈉及其化合物的性質(zhì)及探究
[抓本質(zhì)?悟考法]
典例II(雙選)如圖所示,兩圓圈相交的部分表示圓圈內(nèi)的物質(zhì)相互發(fā)生的反
應。已知鈉及其氧化物的物質(zhì)的量均為0.1mol,水的質(zhì)量為100go下列說法正
確的是()
A.NazCh中陰、陽離子數(shù)目之比為1:1
+
B.反應①的離子方程式為Na+2H2O=Na+2OH+H2t
C.反應③轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為01NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
D.①、②、③充分反應后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)從小到大順序:①<②二③
I分步解讀I
【解題關鍵點】解答本題應注意以下兩個方面:
(1)正確理解Na2O2的結(jié)構(gòu)特點,正確分析Na2O2與水反應中電子轉(zhuǎn)移情況。
(2)掌握Na、Na2O.Na2()2與水反應所得溶液質(zhì)量分數(shù)的計算方法。
【易錯失分點】理解NazCh的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是高考的重點,難度雖然不大,
但存在著四個易錯點。
(l)Na2O和Na2()2的電子式分別是
+
Nai:O:]"Na;Na[:O:O:『Na,,Na2O中只有離子鍵,而Na2()2中既有離子鍵,
又有共價鍵。
(2)Na2O和Na2O2晶體中陰、陽離子個數(shù)比均為1:2。
(3)Na2O是堿性氧化物,Na2O2不是堿性氧化物。
(4)1molNa2€>2與足量CC>2或H2O完全反應時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為NAQVA表
示何伏加德羅常數(shù)的值)。
[自主解答]
CD解析:NazCh中陰離子是O>,陰、陽離子數(shù)目之比為1:2,A錯誤;
反應①的離子方程式為2Na+2H2O=2Na++2OIT+H2t,題中電荷不守恒,B
錯誤;反應2Na2C>2+2H2O==4Na++4C)H-+O2f中,0.1molNazOz產(chǎn)生0.05mol
O2,轉(zhuǎn)移電子0.1mol,C正確;Na、Na2O>Na2()2與H2O反應的化學方程式分
另U為2Na+2H2O==2NaOH+H2t,Na2O+H2O==2NaOH,2Na2O2+
2H2O==4NaOH+O2t,0.1molNa、Na2O>Na2()2分別與水反應生成NaOH的
物質(zhì)的量為O.lmol、0.2mok0.2mol,消耗H2O的物質(zhì)的量均為0.1mol,因此
反應后溶質(zhì)NaOH的物質(zhì)的量①〈②二③,溶液中溶劑質(zhì)量相等,因此溶液中
NaOH的質(zhì)量分數(shù)從小到大的順序:①(②二③,D正確。
[多角度?突破練]
>角度1金屬鈉與水、溶液和氧氣的反應
1.鈉與水反應時產(chǎn)生的各種現(xiàn)象如下:
①鈉浮在水面上;②鈉沉在水底;③鈉熔化成小球;④小球迅速游動逐漸減
小,最后消失;⑤發(fā)出嘶嘶的聲音;⑥滴入酚酬后溶液顯紅色。
其中正確的一組是()
A.①②③④⑤B.全部C.①③④⑤⑥D(zhuǎn).①③④⑥
C解析:鈉的密度比水小,鈉與水劇烈反應放熱并生成NaOH和H2,可使
沸點較低的鈉熔化成小球,發(fā)出嘶嘶的聲音,滴入酚酬后溶液顯紅色。
2.鈉與鹽溶液的反應
電羽叫9|是否發(fā)生復分解反應
反應鹽溶液
思考并回答下列問題:
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
(填標號)。
①MgSCh溶液②BaCb溶液③飽和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液
⑤CuSC>4溶液
2+-
解析:2Na+2H2O=2NaOH+H2t,①中Mg+2OH=Mg(OH)2I;③
中反應消耗水,溶液溫度升高,從而使Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2,
2+-
產(chǎn)生白色沉淀;④中Ca4-HCO7+OH=CaCO3I+H2O;⑤中生成的
Cu(OH)2是藍色沉淀,不符合題意。
答案:①③④
3.取一小塊金屬鈉,放在燃燒匙里加熱,下列實驗現(xiàn)象描述正確的是()
①金屬先熔化②在空氣中燃燒,放出黃色火花③燃燒后得白色固體④
燃燒時火焰為黃色⑤燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì)
A.②⑤B.①②③C.①④⑤D.④⑤
C解析:金屬鈉熔點低,放在燃燒匙里加熱,先熔化為光亮的小球,在空氣
中燃燒,火焰呈黃色,燃燒后生成淡黃色的NazCh。
4.(雙選)下列敘述正確的是()
A.切開的金屬Na暴露在空氣中,光亮表面逐漸變暗2Na+O2==Na2€>2
B.一定條件下,2.3g的Na完全與Ch反應生成3.6g產(chǎn)物,失去的電子數(shù)
為O.INAQVA表示何伏加德羅常數(shù)的值)
C.鈉在空氣中受熱時,熔化為銀白色的小球,產(chǎn)生黃色的火焰,生成白色粉
末
D.鈉在空氣中長期放置,最終主要生成物為碳酸鈉
BD解析:鈉在通常條件下反應生成氧化鈉,點燃條件下生成過氧化鈉,故
A錯誤;2.3g鈉的物質(zhì)的量為0.1mol,而鈉無論反應后產(chǎn)物是什么,鈉元素反應
后一定變?yōu)?1價,故0.111101鈉失去0.1刈電子,故B正確;鈉在空氣中加熱,
生成了淡黃色的過氧化鈉,故C錯誤;鈉在空氣中長期放置,開始生成氧化鈉,
最終變成了碳酸鈉,故D正確。
5.(2020?濟南模擬)某班級化學興趣小組做如下實驗,請回答相關問題:
⑴甲組做金屬鈉在空氣中燃燒的實驗。實驗室取用金屬鈉的方法是
⑵金屬鈉燃燒時會生成黑色固體,黑色固體的可能來源是
(寫出兩點)
(3)某同學想用金屬鈉和空氣制備純度較高的NazOK不考慮空氣中的N2),可
利用的裝置如下。
Inmiv
①裝置W中盛放的藥品是,若沒有該裝置可能導致生成的Na2€>2中
含有,其反應的化學方程式為。
②若規(guī)定氣流的方向為從左到右,各儀器連接的順序是:空氣進入,
________接,接,________接o(填標號)
③裝置II的作用是o
解析:(3)要制備純度較高的Na2()2,需要除去空氣中的CO2和水蒸氣。裝置
III的作用是除去水蒸氣,裝置IV的作用是用NaOH溶液除去CO2,如果不除去
CO2,則CO2會與Na2€>2反應生成Na2c。3;裝置II連接在硬質(zhì)玻璃管末端,作用
是防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置I,所以連接順序為空氣
fhfgfffefafbfc。
答案:(1)打開盛放金屬鈉的試劑瓶,用保子取出,放在濾紙上吸干表面的煤
油,再用小刀切下所需大小的鈉塊,余下的放回原試劑瓶,蓋好即可
(2)來自表面的煤油來自空氣中的二氧化碳來自酒精燈揮發(fā)出的酒精金
屬鈉存在雜質(zhì)鐵元素,燃燒時生成鐵的氧化物(答任意兩點即可)
(3)①氫氧化鈉溶液Na2c。3
2Na2O2+2co2==2Na2cO3+O2
②hgfeabc
③防止空氣中的水和二氧化碳進入裝置I
I方法技巧I
金屬鈉與可溶性鹽溶液反應的思維流程
?H2O減少一?對溶劑質(zhì)量的影響
,生成NaOHf與溶質(zhì)是否反應
鹽溶液加'Na+HQ反應
*生成H?—對裝置的要求
.對實驗環(huán)境的影響或?qū)?/p>
溶質(zhì)的溶解度的影響
>角度2過氧化鈉的性質(zhì)
6.(雙選)下列對于過氧化鈉的敘述中,正確的是()
A.將過量NazCh投入紫色石蕊溶液中,溶液先變藍后褪色
B.ImolNa2O2與H2O完全反應,轉(zhuǎn)移2mol電子
C.充分加熱等物質(zhì)的量的NazCh和NaHCO3的混合物,剩余物質(zhì)為Na2(X)3
D.agCO和H2的混合氣體充分燃燒的產(chǎn)物與足量的Na2O2充分反應后,固
體質(zhì)量增加ag
AD解析:A項,Na2O2與H2O反應產(chǎn)生NaOH使石蕊溶液變藍,但Na2O2
具有強氧化性,過量的NazCh又會使藍色褪去;B項,NazCh與水反應時,既做
氧化劑,又做還原劑,1molNazCh轉(zhuǎn)移1mol電子;C項,1molNaHCO3受熱
分解產(chǎn)生0.5molCO2和0.5molH2O,則生成的CO2、H2O恰好與Na2(h反應,
故殘留的固體物質(zhì)為Na2(X)3、NaOH;D項,組成符合(CO)M(H2)”的物質(zhì),完全
燃燒的產(chǎn)物通過Na2(h后,固體增加的質(zhì)量等于原物質(zhì)的質(zhì)量,所以agCO和
出的混合氣體充分燃燒的產(chǎn)物與足量的NazCh充分反應后,固體質(zhì)量增加ag。
7.當0.211101m21802與足量?02完全反應后,下列說法正確的是()
選項生成Na2cCh的質(zhì)量關于所生成O2的描述
A21.2g02的摩爾質(zhì)量是36g-mol-1
B21.6g生成的02在標準狀況下的體積為2.24L
c21.2g02的摩爾質(zhì)量是32g-mol1
D22.4g生成的。2在標準狀況下的體積為2.24L
B解析:Na2()2與CO2反應的實質(zhì)是一1價的氧發(fā)生歧化反應,生成物
18
Na2c。3中有一個O為O,摩爾質(zhì)量是108g加。1%0.2molNa218O2與足量CO2
完全反應,生成0.2molNa2cl8002,質(zhì)量為108gXO.2moi=21.6g。生成
的氧氣為18。2,摩爾質(zhì)量是36g反應生成0.1HW118O2,在標準狀況下氣
體體積為2.24Lo
I方法技巧I
Na2O2增重量與可燃物分子組成關系的規(guī)律
凡分子組成符合(CO)/(H2)”的物質(zhì),Wg該物質(zhì)在02中完全燃燒,將其產(chǎn)物
(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后,固體增重必為Wg?;蚴怯蒀、H、O三種
元素組成的物質(zhì),只要C、O原子個數(shù)比為1:1,即可滿足該條件。
中學階段常見的符合這一關系的物質(zhì)有:
①無機物:m、CO及H2和CO的混合氣體。
②有機物:CH30H(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲
酸甲酯)、C6Hl2。6(葡萄糖)等。
考點2碳酸鈉、碳酸氫鈉的鑒別、除雜與轉(zhuǎn)化
[抓本質(zhì)?悟考法]
典例?下列有關Na2c。3和NaHC€>3的敘述中正確的是()
A.向Na2c。3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸,生成的CO2與原Na2c。3
的物質(zhì)的量之比為1:2
B.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2cCh分別與足量鹽酸反應,在同溫同壓下,生成
的CO2體積相同
C.物質(zhì)的量濃度相同時,Na2c03溶液的pH小于NaHCO3溶液
D.向NazCCh飽和溶液中通入CO2,有NaHCCh晶體析出
I分步解讀I
【解題關鍵點】
(1)向Na2c。3溶液中滴加稀鹽酸,反應分步進行,發(fā)生反應的離子方程式為
++
COr+H=HCOJ,HCO?+H=H2O+CO2t;向稀鹽酸中滴加Na2cO3溶
液,由于開始鹽酸過量,因此離子方程式為CO歹+2H+=H2O+CO2t。
(2)Na2CO3和NaHCCh均為強堿弱酸鹽,在溶液中水解均呈堿性,等濃度的
Na2c03溶液和NaHCCh溶液,前者堿性強。
(3)向飽和Na2cCh溶液中通入CO2析出NaHCCh晶體的原因:①NaHCCh的
溶解度小于Na2c03;②反應消耗水,溶劑減少。
【易錯失分點】
不能正確理解向Na2cCh溶液中逐滴加入稀鹽酸的反應過程,錯誤判斷生成
CO2的量。
[自主解答]
D解析:根據(jù)化學方程式Na2cO3+HCI=NaCl+NaHC()3,當碳酸鈉和鹽
酸物質(zhì)的量相等時,不會產(chǎn)生二氧化碳,A項錯誤;NaHCCh和Na2cCh都與鹽酸
反應生成二氧化碳氣體:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2t,NaHCO3+
HCl=NaCl+H2O+CO2t,等質(zhì)量的Na2cCh和NaHCCh分別與過量鹽酸反應,
放出的CO2質(zhì)量不相等,所以同溫同壓下,生成的CO2體積不一樣,B項錯誤;
在NazCCh溶液、NaHCCh溶液中,碳酸根離子和碳酸氫根離子均能水解,導致溶
液呈堿性,但是碳酸根離子水解程度大,所以碳酸鈉的堿性強于碳酸氫鈉,即
NazCCh溶液的pH大于NaHCCh溶液,C項錯誤;向Na2(X)3飽和溶液中通入
CO2,會發(fā)生反應Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3I,由于Na2c。3的溶解度
比NaHCCh大,因此會析出碳酸氫鈉晶體,D項正確。
[多角度?突破練]
>角度1碳酸鈉'碳酸氫鈉的鑒別
1.鑒別Na2c03和NaHCCh兩種白色固體,有四位同學為鑒別它們,分別設
計了下列四種不同的方法,其中可行的是()
A.分別加入的鹽酸,看有無氣泡產(chǎn)生
B.分別取樣在試管中加熱,將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,觀察有無渾
濁產(chǎn)生
C.分別取樣配成溶液,滴加Ca(OH)2溶液,觀察有無白色沉淀產(chǎn)生
D.分別配成溶液,測pH,pH大的是Na2cO3
B解析:Na2cCh和NaHCCh兩種白色固體都會與鹽酸反應生成二氧化碳,
都產(chǎn)生氣泡,不能鑒別,應通過生成氣體的速率判斷,故A錯誤;NaHCO3不穩(wěn)
定,加熱易分解,生成二氧化碳氣體,可通入澄清石灰水,觀察有無白色渾濁產(chǎn)
生,故B正確;Na2c03、NaHCO3均可與氫氧化鈣溶液反應生成白色沉淀,不能
鑒別,故C錯誤;溶液的濃度是否相同不確定,故不能利用溶液的pH鑒別Na2cCh
和NaHCCh,故D錯誤。
2.某?;瘜W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,如下圖I?IV所示。
(1)只根據(jù)圖I、n所示實驗,能夠達到實驗目的的是(填裝置序號)。
⑵圖m、w所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì),其反應的化學方程式為
與實驗III相比,實驗w的優(yōu)點是(填標號)。
A.IV比III復雜
B.w比in安全
C.IV比IH操作簡便
D.w可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗,而in不行
(3)若用實驗IV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)。
解析:(1)圖I不能達到實驗目的,因為碳酸鈉、碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應
產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳氣體與澄清石灰水作用會變渾濁;圖II可以鑒別,因為
等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應,生成的二氧化碳氣體的量不同,
△
可根據(jù)氣球膨脹程度來判斷。(2)圖UI、IV所涉及的化學方程式為2NaHC€>3==
Na2cO3+H2O+CO2t、CO2+Ca(OH)2==CaCO3I+H2O,實驗IV的優(yōu)點是可
同時做對比實驗。(3)試管B裝入碳酸氫鈉,試管A裝入碳酸鈉,直接加熱的碳酸
鈉溫度高,不分解,不能使澄清石灰水變渾濁,而間接加熱的碳酸氫鈉分解,能
使澄清石灰水變渾濁,表明了碳酸氫鈉穩(wěn)定性較碳酸鈉差。
答案:⑴II
△
(2)2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO21、CO2+Ca(OH)2=CaCO3I+
H2OD
(3)NaHCO3
I方法技巧I
Na2cCh、NaHCCh的鑒別方法
(1)利用熱穩(wěn)定性不同。
廠無明顯變化的是Na2co3
加熱I
固體—L放出無色的能使澄清石灰水變
渾濁的氣體的是NaHCO3
(2)利用和酸反應生成氣體的速率不同(相同條件下)。
反應
速率廣產(chǎn)生氣泡速率快的是NaHCO,
|固件|鹽酸|匚產(chǎn)生氣泡速率慢的是Na2cos
加液)|—腎滴加鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCO,
L滴加鹽酸開始無氣泡產(chǎn)生的是NagO,
(3)利用陰離子的不同。
,於液氏.溶液「產(chǎn)生白色沉淀的是Na2c
⑹或CaCl2溶液L不產(chǎn)生白色沉淀的是NaHCO3
(4)利用溶液酸堿性的不同(相同條件下)。
測相同濃度廠PH大的為Na2c。3
溶液科一—
溶液的pHJpH小的為NaHCO3
-A角度2碳酸鈉'碳酸氫鈉與酸反應的定量關系
3.有關NaHCCh和Na2cCh的性質(zhì),以下敘述錯誤的是()
A.等質(zhì)量的NaHCCh和Na2cCh與足量鹽酸反應,在相同條件下NazCCh產(chǎn)
生的CO2體積小
B.等物質(zhì)的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應,所消耗鹽酸的體積Na2c03
是NaHCO3的兩倍
C.等質(zhì)量的NaHCCh和Na2cO3與鹽酸完全反應,前者消耗鹽酸較多
D.等物質(zhì)的量的NaHCCh和NazCCh與足量鹽酸反應,產(chǎn)生CCh一樣多
C解析:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2t+H2O,NaHCO3+HCl=NaCl
+CO2t+H2O,解答此類題目用歸“1”法。A項,假設二者都是1g,則“(NaHCCh)
=n(CO2)=^mol,n(Na2CO3)=n(CO2)=TX7mol,正確;B項,假設二者均為
Imol,則消耗的鹽酸:Na2cCh為2mol,NaHCCh為1mol,正確;C項,假設
二者均為1g,Na2cO3需鹽酸的物質(zhì)的量為2義消^mol=^mol,NaHCCh需鹽
酸總[mol,錯誤;由化學方程式知,D項正確。
4.將0.84gNaHCCh和1.06gNa2cO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1
稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的
關系的是()
D解析:0.84gNaHCCh的物質(zhì)的量為0.01mol,1.06gNa2cO3的物質(zhì)的量
為0.01mol,滴加鹽酸,CO7先與H+反應:COr+H+=HCOJ,消耗0.01mol
H+即0.1L鹽酸;此時溶液中含有0.02molHCO,,繼續(xù)滴加鹽酸,HCOs■與H+
+
反應:HCO7+H=H2O+CO2f,開始有氣體產(chǎn)生,0.02molHCO3■完全反應
消耗鹽酸0.2L,即滴加鹽酸至0.3L時產(chǎn)生CO2達到最大值0.02moL
I方法技巧I
Na2co3、NaHCCh、NaOH及其
混合物與鹽酸反應的圖像
w(C02)
0abr(HCl)/L
若a=0(即圖像從原點開始)溶液中的溶質(zhì)為NaHCCh
若V(Qa)=V(")(即Oa段與ab段消耗鹽
溶液中的溶質(zhì)為Na2cO3
酸的體積相同)
若V(Qa)>V(")(即0a段消耗鹽酸的體積溶液中的溶質(zhì)為Na2cCh和
大于初段消耗鹽酸的體積)NaOH
若V(Qa)<V(")(即0a段消耗鹽酸的體積溶液中的溶質(zhì)為Na2cCh和
小于初段消耗鹽酸的體積)NaHCCh
----------、環(huán)節(jié)3新情境專項練/----------
強化核心價值落實創(chuàng)新性
1.(命題情境:化學實驗探究)(雙選)在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉,加熱至熔化時,
用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4與熔化的鈉接觸,瞬間產(chǎn)生耀眼的火花,同時有紅
色物質(zhì)生成。下列說法中不正確的是()
A.上述反應是置換反應
B.上述反應是放熱反應
C.上述反
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