第6讲 钠及其化合物-【名师大课堂】2025年高考化学艺术生总复习必备（word教师用书）

第6讲　钠及其化合物 考点一　钠的性质及应用 1．钠的物理性质 颜色 导电性、导热性 熔点 硬度 密度 银白色 良好 小于100℃ 质地柔软 ρ(水)＞ρ(钠) ＞ρ(煤油) 2.钠的化学性质 钠原子最外层只有一个电子，极易失去，故金属钠具有较强的__还原__性 (1)与单质反应 写出下列各反应的化学方程式： ②Cl2：__2Na＋Cl22NaCl__(黄色火焰，白烟) ③S：__2Na＋S===Na2S__(研磨爆炸) (2)与水反应 ①与水(含酚酞)反应的实验现象及解释 ②离子方程式：__2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑__。 (3)与盐酸反应 离子方程式：__2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑__。 (4)与盐反应 与熔融盐反应 与熔融盐发生置换反应： ①4Na＋TiCl44NaCl＋Ti， ②Na＋KClNaCl＋K↑(用Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强，因为K的沸点比Na低，使K成为蒸气逸出) 与盐溶液反应 先与水反应，生成的NaOH可能再与盐发生复分解反应，先发生__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__ (写化学方程式，下同)，再发生__2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4__ 3.钠的制取及保存 4．钠的用途 1．钠在空气中的变化过程 过程 现象 反应原理 ① 变暗 4Na＋O2===2Na2O ② 成液 Na2O＋H2O===2NaOH ③ 结块 2NaOH＋CO2＋(x－1)H2O===Na2CO3·xH2O ④ 变成粉末 Na2CO3·xH2O===Na2CO3＋xH2O 因此，钠久置于空气中，最终变成Na2CO3粉末。 [注意]　钠能与空气中的氧气和水反应，因此保存时，应隔绝空气。 2．钠和水、酸溶液的反应 钠与酸反应时，按用量分两种情况来考虑： (1)若酸过量，则只考虑钠与酸的反应。 (2)若钠过量，钠首先与酸反应，剩余的钠再与水反应。 钠与水、酸反应的实质都是与H＋反应，都属于置换反应。 [注意]　由于酸中的H＋浓度比水中的H＋浓度大得多，所以Na与酸的反应比与水的反应剧烈得多。 3．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板 [注意]　(1)钠一般不能从盐溶液中置换出金属：若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属。 (2)钠与水反应放出大量的热，产生的氢气易燃烧甚至爆炸，因此，钠着火时不能用水或泡沫灭火器灭火。 分别向CuSO4溶液和FeSO4溶液中加入等量的金属钠，下列说法一定正确的是(　B　) A．两溶液中均有金属单质析出 B．CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀生成 C．FeSO4溶液中最终有白色沉淀生成 D．钠在CuSO4溶液中的反应更剧烈 解析：钠是活泼的金属，投入盐溶液中首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此两溶液中均没有金属单质析出，A错误；CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀氢氧化铜生成，B正确；FeSO4溶液中首先产生氢氧化亚铁白色沉淀，最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁，C错误；钠在溶液中反应的剧烈程度与溶液中的氢离子浓度有关，不能确定两溶液中的氢离子浓度，因此不能比较二者反应的剧烈程度，D错误。 研究金属钠的性质，实验如表，下列说法不正确的是(　B　) 实验装置 实验方案 液体a 现象 蒸馏水 Ⅰ.钠浮在水面，剧烈反应，有少量白雾 0.1 mol·L-1盐酸 Ⅱ.钠浮在液面，反应比Ⅰ剧烈，有白雾产生 浓盐酸 Ⅲ.钠浮在液面，反应比Ⅰ缓慢，产生大量白雾，烧杯底部有白色固体 A.Ⅱ中反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ B．对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着c(H＋)增大，反应的剧烈程度增大 C．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生，说明Na与水或酸反应均放出大量热 D．推测Ⅲ中浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响 解析：钠的密度比水小，钠与水、酸的反应实质为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，且为放热反应，一般来说，氢离子浓度越大，反应速率越大，实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，可说明溶液中的氯离子对反应有影响，生成的白色固体为NaCl，以此解答该题。盐酸氢离子浓度较大，与钠反应生成氯化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，故A正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，不能说明氢离子浓度越大，反应越剧烈，故B错误；有白雾生成，说明气体挥发，可说明为放热反应，故C正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，可说明浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响，故D正确。 考点二　氧化钠和过氧化钠 氧化钠和过氧化钠的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 色态 __白色固体__ __淡黄色固体__ 类别 碱性氧化物 非碱性氧化物 氧的价态 __－2__ ____－1__ 电子式 化学键 __离子键__ ____离子键、非极性键__ 与H2O反应 __Na2O＋H2O===2NaOH__ __2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑__ 与CO2反应 __Na2O＋CO2===Na2CO3__ __2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2__ 与HCl反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O __2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑__ 主要性质 具有碱性氧化物的通性 具有__强氧化性__ 用途 __供氧__剂、__漂白__剂、消毒剂 一、认识Na2O2性质的三个角度 1．从元素化合价角度分析Na2O2的性质 2Na22 2．强氧化性的五个表现 3．在分析Na2O2与其他溶液的反应时，一定不能忽略其溶液的强碱性。 二、从四个角度理解Na2O2与CO2、H2O的反应 1．从氧化还原的角度 (1)Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，在反应中Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性，H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂，也不是还原剂。 (2)2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2，转移2 mol的电子。 2．从物质的量的角度 (1)2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2，消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。 (2)若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，则气体体积减小的量等于原混合气体体积的，且等于生成氧气的体积。 3．从先后顺序的角度 Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时，Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3，CO2反应完后，剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。 4．从质量的角度 1 mol Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。 (2023·浙江卷)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是(　A　) A．铝有强还原性，可用于制作门窗框架 B．氧化钙易吸水，可用作干燥剂 C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂 解析：铝用于制作门窗框架，利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质，而不是利用它的还原性，A不正确；氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作干燥剂，B正确；食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化，维生素C具有还原性，且对人体无害，可用作食品抗氧化剂，C正确；过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，可作潜水艇中的供氧剂，D正确；故选A。 某溶液中含有下列六种离子：①HCO、②SO、③K＋、④CO、⑤NH、⑥NO，向其中加入稍过量的Na2O2，忽略溶液体积变化，溶液中离子浓度基本保持不变的是(　A　) A．③⑥　　　　　　　 B．④⑥ C．③④⑥ D．①②⑤ 解析：Na2O2与水反应生成NaOH和O2，HCO与OH－反应生成CO和H2O；NH与OH－反应生成NH3·H2O；则①HCO、④CO、⑤NH浓度均发生变化。Na2O2具有强氧化性，②SO能被氧化生成SO，则②SO浓度发生变化。溶液中离子浓度基本保持不变的是③K＋、⑥NO，A项正确。 考点三　碳酸钠和碳酸氢钠 1．Na2CO3与NaHCO3的比较 Na2CO3 NaHCO3 俗名 __纯碱、苏打__ __小苏打__ 颜色状态 白色粉末 白色晶体 溶解性 易溶于水 易溶于水(溶解度比Na2CO3__小__) 水解 CO＋H2O⥫⥬__HCO＋OH－__ HCO＋H2O⥫⥬__H2CO3＋OH－__ 足量盐酸 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ NaOH 不反应 HCO＋OH－===CO＋H2O 足量Ca(OH)2 Ca2+＋CO===CaCO3↓ Ca2+＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O BaCl2 CO＋Ba2+===BaCO3↓ 不反应 CO2 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O===2HCO 不反应 热稳定性 较稳定 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 相互转化 Na2CO3NaHCO3 2.Na2CO3、NaHCO3的用途 (1)Na2CO3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。 (2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。 1.鉴别Na2CO3和NaHCO3的四大方法 (1)利用热稳定性不同。 (2)相同条件下利用反应速率不同。 (3)利用阴离子的不同。 (4)利用溶液的碱性不同。 2．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较 (1)速率：相同条件下，NaHCO3放出CO2的速率比Na2CO3快。 (2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。 (3)CO2生成量比较。 ①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。 ②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。 ③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。 有关NaHCO3和N2CO3的性质，以下叙述错误的是(　C　) A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小 B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍 C.等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多 D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多 解析：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O 解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝mol，正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2HCO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2×mol＝mol，NaHCO3需盐酸mol，错误；D项，假设二者均为1 mol，NaHCO3与Na2CO3分别与足量盐酸反应，都生成1 mol CO2，正确。 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了下图中Ⅰ～Ⅳ所示实验。 (1)图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是__Ⅱ__(填装置序号)。 (2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其涉及反应的化学方程式为__2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。 与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是__c__(填选项序号)。 a.Ⅳ比Ⅲ复杂 b.Ⅳ比Ⅲ安全 c.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行 (3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管A中装入的固体最好是__Na2CO3__(填化学式)。 考点四　碱金属焰色试验 1．碱金属 (1)碱金属的一般性质 ①原子结构与性质 相同点 最外层上都只有1个电子具有相似的化学性质 不同点 从Li→Cs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐__增大__从Li到Cs金属性逐渐__增强__ ②物理性质 相同点 碱金属除Cs略带金色光泽外，其他都是__银白__色有金属光泽的固体，密度__较小__，硬度__较小__，熔、沸点__较低__，导电、导热性__较强__ 递变性 从Li→Cs密度逐渐__增大__(Na、K反常)，熔、沸点逐渐__降低__ ③化学性质 与O2等非金属的反应 碱金属都能与O2等非金属反应，Li、Na与O2反应的化学方程式：4Li＋O22Li2O，2Na＋O2Na2O2。 K、Rb、Ca与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质 与H2O的反应 碱金属单质与水均能发生反应，生成__氢氧化物__和__H2__。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，但反应的剧烈程度不同：从Li→Cs反应越来越__剧烈__，证明它们的金属性逐渐__增强__ (2)碱金属的特殊性质 ①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小； ②碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中； ③碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属)，属于离子化合物，H元素显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。如NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，__NaH__是还原剂，__H2O__是氧化剂，氧化产物为__H2__，还原产物为__H2__。 2．焰色试验 (1)概念 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。这种现象属于物理变化，但属于元素的物理性质。 (2)操作步骤：洗—烧—蘸—烧—洗 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 (3)常见元素焰色试验的颜色 钠元素 钾元素 铜元素 __黄__色 紫色(透过蓝色钴玻璃) __绿__色 1.碱金属的“一般性”与“特殊性” (1)碱金属单质一般为银白色，铯(Cs)略带金色光泽。 (2)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的密度小。 (3)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油而将锂保存在液体石蜡中。 (4)碱金属在空气或氧气中燃烧时，一般能生成过氧化物，甚至生成比过氧化物更复杂的氧化物，而锂只生成氧化锂。 (5)碱金属所形成的盐一般都易溶于水，且酸式盐比正盐溶解度大(但NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3小)，但碳酸锂却微溶于水。 (6)碱金属与氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－的形式存在，氢元素显－1价，碱金属的氢化物都是强还原剂。 (7)碱金属都可以在氯气中燃烧，而碱金属与碘单质只有在加热时才能反应。 2．碱金属的特殊性 (1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。 (2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。 (3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。 3．焰色试验的操作 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 如图所示 明代宋应星所著的《天工开物》被誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法错误的是(　A　) A.“纷纷灿烂如星陨，喧豗似火攻”描述了钠、铁等金属的焰色试验 B.“凡盐，见水即化”，此处所讲“盐”即食盐 C.灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无法确定是否有K＋ D.高压钠灯发出透雾性强的黄光是利用了焰色试验的原理 以下各项叙述中错误的是(　D　) A.原子半径由小到大的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs B.同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小 C.碱金属单质的密度：Li＜K＜Na＜Rb D.碱金属离子的氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋ 解析：同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，所以原子半径由小到大的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，故A正确；碱金属原子失去最外层电子形成离子，同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小，故B正确；碱金属单质从上到下密度呈增大趋势，但K的密度比Na小，所以碱金属单质的密度：Li＜K＜Na＜Rb，故C正确；碱金属单质从上到下失电子能力增强，还原性增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$