专题04 金属及其化合物-【口袋书】2023年高考化学必背知识手册

专题04 金属及其化合物必背知识手册 考点1 钠及其化合物 一、单质钠的结构和性质 1．钠的结构 （1）构成微粒：Na+和自由电子，作用力金属键 （2）电子排布式：1s22s22p63s1 ①能量不同的电子种类：11 ②运动状态不同的电子种类：6 2．钠的物理性质 （1）颜色状态：银白色固体 （2）硬度：很小，可以用小刀切，剩余的钠要放回原瓶 （3）密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的大 （4）熔点：比较低 3．钠和氧气的反应 （1）条件不同，产物不同，现象不同 ①NaNa2O，表面变暗 ②NaNa2O2，产生黄色火焰；生成淡黄色固体 （2）钠元素的存在形态：只以化合态形式存在 （3）变质：钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠 （4）保存：一般保存在煤油或石蜡油中 （5）灭火：钠着火时一般用砂土扑灭 4．钠与活性氢的反应 （1）反应本质及关系式：2Na+2H+2Na++H2↑ ①水：2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ②盐酸：2Na+2HCl2NaCl+H2↑ ③乙醇：2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑ ④乙酸：2Na+2CH3COOH2CH3COONa+H2↑ ⑤苯酚：2Na+2OH2ONa+H2↑ （2）反应速率快慢：HCl＞CH3COOH＞OH＞CH3CH2OH＞H2O （3）反应现象 ①水 ②乙醇：钠沉在液体底部，缓慢反应冒出气泡 5．钠与盐反应 （1）钠和熔融盐反应 ①反应原理：发生置换反应 ②熔融TiCl4：4Na+TiCl44NaCl+Ti （2）钠和盐溶液（CuSO4）反应 ①反应原理：NaNaOHCu（OH）2↓ ②主要现象：有气泡产生，产生蓝色沉淀 6．钠的用途 （1）制钠的化合物：制Na2O2等 （2）冶金还原剂：从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属 （3）制高压钠灯：黄光，射程远、透雾能力强 （4）原子反应堆导热剂：钠、钾合金，室温下是液体，吸热能力强 二、钠的氧化物的结构和性质 1．钠的氧化物的结构 物质 氧化钠 过氧化钠 氧的价态 －2价 －1价 电子式 所含离子 2个Na+和1个O2－ 2个Na+和1个O22－ 化学键 离子键 离子键和共价键 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物（不属碱性氧化物） 2．转化关系 （1）反应：2Na2O+O22Na2O2 （2）稳定性：Na2O2更稳定 3．Na2O2的自身氧化还原反应 （1）关系式：2Na2O2~O2~2e－ （2）方程式 ①CO2：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 ②H2O：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ （3）氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2 （4）Na2Ox变质：在空气中长期放置最终变成Na2CO3 4．Na2O2的还原性和强氧化性 （1）遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。 （2）强氧化性 ①转化关系：Na2O2O2－或OH－或H2O ②SO2：Na2O2+SO22Na2SO4 ③Na2SO3：Na2SO3+Na2O2+H2ONa2SO4+2NaOH 5．钠的氧化物和盐溶液反应 （1）反应原理 ①钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应 ②过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应 （2）反应举例 ①CuCl2溶液产生蓝色沉淀 ②MgCl2溶液产生白色沉淀和无色气体 ③FeCl2溶液产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 ④FeCl2溶液立即产生红褐色沉淀 6．Na2O2的漂白性 （1）原理及特点：氧化性漂白，永久性漂白 （2）适用范围：能漂白有机色素，不能漂白无机色素（如墨汁） （3）实验现象 ①石蕊试液现象是溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生 ②酚酞试液现象是溶液先变红后褪色，并有气泡产生 ③品红溶液现象是溶液红色褪去，并有气泡产生 7．Na2O2的用途 （1）漂白剂：纸浆、毛、丝、草帽辫 （2）消毒剂：强氧化性，杀菌消毒 （3）供氧剂：吸入二氧化碳和水蒸气，呼出氧气 三、碳酸钠的性质和应用 1．俗名：纯碱或苏打，水溶液呈碱性 2．Na2CO3与酸的反应 （1）盐酸 ①Na2CO3NaHCO3CO2 ②HClCO2NaHCO3 （2）碳酸：Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 3．Na2CO3与碱反应 （1）KOH：不反应 （2）Ca(OH)2：Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH 4．Na2CO3的水解反应 （1）第一步：CO32－+H2OHCO3－+OH－ （2）第二步：HCO3－+H2OH2CO3+OH－ 5．Na2CO3与可溶性盐反应 （1）钙、钡盐：发生复分解反应 ①CO32－+Ca2+CaCO3↓ ②CO32－+Ba2+BaCO3↓ （2）铝、铁盐：发生水解相互