内容正文:
钠及其重要化合物
课前学习任务
一、复习目标
1.了解钠及其重要化合物的物理性质和用途。2.了解钠及其氧化物的化学性质, 能列举它们性质的应用及有关实验现象。 3.通过比较掌握 Na2CO3 、NaHCO3 的性质及鉴别与除杂。
二、必备知识
考点一 单质钠
1.钠的物理性质
色、有金属光泽的固体,质地 ,熔点低( 于100 ℃),密度比水的 ,比煤油的 。
2.钠的化学性质(强还原性)
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2: 。
(2)钠与水剧烈反应,反应的离子方程式: 。
[应用举例]
(1)钠与水反应时产生的现象如下:
①钠浮在水面上;②钠沉在水底;③钠熔化成小球;④小球迅速游动,逐渐减小,最后消失;⑤发出嘶嘶的声音;⑥滴入酚酞后溶液显红色。
其中正确的是 (填序号)。
(2)写出钠与盐酸、乙醇和硫酸铜溶液反应的化学方程式,并比较钠与水及盐酸、乙醇反应速率的快慢,解释反应速率不同的原因。
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为 。
(2)保存:密封保存,通常保存在 中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取某些金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
考点二 氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
固体
类别
氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
电子式
Na+]2-Na+
Na+]2-Na+
阴、阳离子个数比
化学性质
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
与CO2反应
与酸(盐酸)反应
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
Na2
(1)Na2O2表现强氧化性
Na2O2+SO2 ;
Na2O2+Na2SO3+H2O ;
Na2O2+H2S ;
Na2O2+品红溶液品红溶液 (填现象,下同);
Na2O2+酚酞溶液溶液 。
(2)Na2O2表现还原性
当遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2被氧化,其氧化产物为 。
(3)Na2O2既表现氧化性又表现还原性
遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应,用单线桥标出其分别与CO2、H2O反应时电子转移的方向和数目: 。
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠
Na2CO3和NaHCO3的比较
物质
碳酸钠(Na2CO3,白色粉末)
碳酸氢钠(NaHCO3,白色晶体)
俗名
或
水溶性
二者均易溶于水,Na2CO3溶于水伴有 现象,NaHCO3溶于水伴有 现象,碳酸钠的溶解度 碳酸氢钠
水解
反应
二者均为强碱弱酸盐,水解使溶液呈 性,相同物质的量浓度时(同温度下),Na2CO3水溶液的碱性 NaHCO3水溶液的碱性
与盐酸
反应
C+2H+CO2↑+H2O
HC+H+CO2↑+H2O
与同浓度的盐酸反应产生CO2的速率:NaHCO3 Na2CO3
与Ca(OH)2
溶液反应
Ca2++CCaCO3↓
Ca(OH)2少量:Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O+ C;
Ca(OH)2过量:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O
二者的
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
课堂考点练习
考点一 单质钠
一、钠与水反应的理解应用
1.向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L-1盐酸、100 mL 0.01 mol·L-1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是( )
A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈
C.三个烧杯反应后,溶质的物质的量浓度相同
D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
2.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中:
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
(1)写出⑤中反应的离子方程式: 。
(2)既有气体又有白色沉淀产生的是 (填序号) 。
二、钠的还原性应用
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.钠和液氨发生的反应为2NH3 +2Na2NaNH2 +H2↑
4.制备金属单质
(1)钠是强还原剂,用Na来制取钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)等稀有金属。金属铌可用金属钠还原K2NbF7制取,写出热还原法制备铌的化学方程式: 。
(2)下列关于钠制取金属钛的方案错误的是 (填字母)。
A.工业上用钠单质与TiCl4溶液反应制取钛单质
B.金属钠与熔融的TiCl4反应可制备金属钛
考点二 氧化钠和过氧化钠
一、过氧化钠的性质与探究
1. (2024·淄博淄川中学高三月考)某溶液含有①N、②HC、③S、④C、⑤S五种阴离子。现向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度增大的是(设溶液体积无变化)( )
A.① B.④ C.①④⑤ D.④⑤
2.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式: , 其中化学键的类型为 , 氧元素的化合价为 。
(2)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为 , 其反应类型为 。
(3)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 。
(4)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: 。
二、过氧键(—O—O—)的性质及应用
3.(1)写出下列物质的电子式:过氧化钙: ,过氧化氢: ;从结构上看上述两种物质的共同特点是 。
(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式: 、 。
4.(1)五氧化铬又称过氧化铬,其中Cr元素的化合价为+6价,则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为______个。
(2)过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色晶体,可用于漂白、消毒和增氧剂,在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5),重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为 , 上述反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠
一、Na2CO3、NaHCO3的转化与除杂
1.选择适当的试剂或方法除去杂质,并完成转化的化学方程式,“[ ]”内为杂质。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]: , 。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]: , 。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]: , 。
二、Na2CO3、NaHCO3的鉴别
2.多角度鉴别Na2CO3与NaHCO3的基本方法
(1)固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 固体。
(2)气体法
(3)测pH法
3.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,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是 (填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为 ; 与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是 (填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.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B中装入的固体最好是 (填化学式)。
答案解析
考点一
必备知识
1.银白 柔软 小 小 大
2.(1)4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2 2Na+Cl22NaCl (2)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
应用举例
(1)①③④⑤⑥
(2)2Na+2HCl2NaCl+H2↑,
2Na+2C2H5OH2C2H5ONa+H2↑,
2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑;
钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H+之间的置换反应,由三种物质电离出H+的能力可知反应速率:盐酸>水>乙醇。
3.(1)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ (2)石蜡油或煤油
考点练习
1.D
2.(1)2Na+2H2O+Cu2+Cu(OH)2↓+2Na++H2↑ (2)①③④⑥
3.C [钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大,A正确;液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,说明溶液的导电性增强,B正确;反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨发生的反应为2NH3 +2Na2NaNH2 +H2↑,D正确。]
4.(1)K2NbF7+5NaNb+5NaF+2KF (2)A
考点二
必备知识
1.淡黄色 碱性 -2 -1 1∶2 1∶2 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Na2O+2HCl2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑
2.(1)Na2SO4 Na2SO4+2NaOH S↓+2NaOH 褪色 先变红后褪色 (2)O2
(3)
考点练习
1.D
2.(1)Na+]2-Na+ 离子键、非极性共价键 -1
(2)Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2 复分解反应
(3)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(4)2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O
3.(1)Ca2+]2- H 两个氧原子之间都含有一对共用电子对(或都含有一个过氧键)
(2)2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2↑
2CaO2+2CO22CaCO3+O2
4.(1)2
(2)4H2O2+Cr2+2H+2CrO5+5H2O 不是
解析 (1)设CrO5中过氧键(—O—O—)有x个,-2价O有y个,则,解得。
考点三
必备知识
纯碱 苏打 小苏打 放热 吸热 大于 碱 大于 >
考点练习
1.(1)充分灼烧至恒重 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)通入足量CO2 Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3
(3)滴加适量NaOH 溶液 NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
2.(1)NaHCO3 (2)NaHCO3 Na2CO3 (3)Na2CO3 NaHCO3
3.(1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3
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