内容正文:
专题2.1 钠及其化合物
【题型1 钠的性质及应用】
【题型2 过氧化钠的强氧化性及应用】
【题型3 碳酸钠与碳酸氢钠之间的相互转化及应用】
【题型4 侯氏联合制碱法】
【题型5 焰色反应】
【题型6 碱金属元素相关变化规律】
【题型7 混合物中物质含量的确定——以碳酸钠为例】
【题型8 化学计算技巧——差量法】
【题型1 钠的性质及应用】
1.物理性质:ρ(H2O) ρ(Na) ρ(煤油),质地柔软,可以用小刀切割。
2.化学性质:钠在化学反应中易失去最外层的一个电子,表现很强的还原性。能与非金属单质(如O2、Cl2)、水、酸、盐(如CuSO4)溶液的反应。
【要点】钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序:本质上均是与H+的反应,反应顺序是:有酸酸在前,无酸水为先。
3.制取与用途
工业制备:2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑
用途:(1)钠、钾合金(液态)用于原子反应堆,作导热剂;
(2)作强还原剂,熔融状态冶炼某些金属(如钛);
(3)作电光源,制作高压钠灯
【例1】下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
A
切开一小块钠,观察切面颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把一小块钠投入CuSO4溶液中
钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,产生蓝色沉淀
C
把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中
钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液变蓝
D
把一小块钠迅速投入热坩埚中,继续加热坩埚片刻
钠熔成小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
【变式1-1】(2022秋·湖北鄂州·高一校联考期中)下列叙述错误的是
A.大量的钠着火时可以用沙子盖灭,少量的钠应保存在煤油中
B.将一小块钠投入溶液中可置换出红色的固体
C.反应中,水既不作氧化剂也不作还原剂
D.属于碱性氧化物
【变式1-2】为探究钠的部分性质,设计实验操作如图:
①向如图所示的试管中加入苯(已知苯的密度为0.86 g·cm-3,苯不溶于水);
②拔出大头针,使Na(密度为0.97 g·cm-3)落入苯中(钠与苯不反应);
③从长颈漏斗中加入MgCl2溶液(密度约为1 g·cm-3)。
下列说法中正确的是
A.把MgCl2溶液加入苯中,MgCl2溶液在上层
B.钠一直停留在苯层不发生反应
C.Na在MgCl2溶液与苯的界面处反应,并上下跳动直至消失,下层有白色沉淀产生
D.Na在MgCl2溶液底部四处游动,MgCl2溶液中有白色沉淀产生
【变式1-3】钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子
D.钠和液氨可以发生的反应为2NH3 +2Na===2NaNH2 +H2↑
【题型2 过氧化钠的强氧化性及应用】
1.过氧化钠的结构与性质
物质
过氧化钠(Na2O2)
备注
色态
淡黄色固体
是否碱性氧化物
非碱性氧化物
氧的价态
-1
阴、阳离子个数比
1:2
热稳定性
稳定
与H2O反应
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
与CO2反应
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
主要性质
具有强氧化性
用途
供氧剂、漂白剂、消毒剂、强氧化剂
要点补充:
1. 遇SO2、Na2SO3等还原剂时,Na2O2表现出氧化性。遇酚酞试液,产生气体,溶液先变红后褪色,原因是与水反应生成O2和NaOH,NaOH能使溶液变红,Na2O2的强氧化性又使之褪色。
2. 遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2。
3. 遇CO2、H2O、H+,Na2O2发生自身的氧化还原反应。
4. 无论是过氧化钠还是其他过氧化物,具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
过氧化钙
过氧乙酸
过氧化氢
过二硫酸
【例2】Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)Na2O2中氧元素的化合价为______。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因:______________________,依据实验现象推测红色褪去的原因是_____________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:_____________。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧