内容正文:
转化应用
第4板块
大主题整合
(一)
钠及其化合物
|课|标|要|求|
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的主要性质,了解这些物质在生产、生活中的应用。
2.结合实例认识钠及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
微课时突破 1 基础知识一课过
(零散知识系统化,为深化学习奠基)
一、
二、
逐点清(一) 钠的性质与用途
三、
目 录
逐点清(二) 钠的氧化物
逐点清(三) 碳酸钠和碳酸氢钠
四、
课时跟踪检测
逐点清(一) 钠的性质与用途
颜色状态 密度 硬度 熔点
色固体 比水 ,比煤油___ 较____ 较低,低于100 ℃
输入你的标题
系统知识
1.钠的物理性质
银白
小
大
小
2.钠的化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
①O2
②Cl2:2Na+Cl2 2NaCl。
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O === 。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释:
2Na++2OH-+H2↑
(3)与酸反应
钠先与酸反应,再与水反应,与酸反应的离子方程式:2Na+2H+ === 。
(4)与盐溶液反应
钠与盐溶液反应,首先是Na与H2O反应,生成的NaOH可能继续与盐反应,如Na与CuSO4溶液的反应过程:2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4 === Cu(OH)2↓+Na2SO4。
总反应: 。
(5)与乙醇反应
化学方程式:2Na+2C2H5OH→ 。
2Na++H2↑
2Na+2H2O+CuSO4 === Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
2C2H5ONa+H2↑
3.钠的制取、保存及用途
制取 原理:__________________________
保存 密封保存,通常保存在煤油中
用途 钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂;用作电光源,制作高压钠灯;冶炼某些金属(如Ti等)
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
输入你的标题
发掘教材
[资料在线·鲁科版必修一P11]
金属钠的主要用途
金属钠可用于制造高压钠灯,这种灯因钠蒸气放电而产生的黄光射程远、透雾能力强,常用作路灯。金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂。
(1)(考查钠的结构)钠用在电光源上作高压钠灯是因为钠燃烧时发出 火焰,当钠原子在火焰中被激发时,由3p轨道 态跃迁到基态 轨道时,会辐射出黄光。
黄色
激发
3s
(2)(考查钠的还原性)钠是强还原剂,可以用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: 。
(3)(考查钠的性质与用途)工业上用钠单质与TiCl4溶液反应能够制取钛单质吗?若不能,用钠单质与TiCl4反应应该使用什么状态的TiCl4?写出反应的化学方程式。
提示:不能;熔融;4Na+TiCl4(熔融) 4NaCl+Ti。
K2NbF7+5Na === Nb+5NaF+2KF
(4)用金属钠制取氧化钠通常利用反应:2NaNO3+10Na === 6Na2O + N2↑。 试说明不用金属钠与氧气的反应而采用此反应制取氧化钠的理由。
提示:由于钠在氧气中燃烧会生成Na2O2,而该方法通过控制反应环境,使钠与氧气隔绝,从而避免生成Na2O2,确保生成的是Na2O。
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024·黑、吉、辽卷)金属K着火,用湿抹布盖灭 ( )
(2)(2023·浙江1月选考)金属钠导热性好,可用作传热介质 ( )
(3)(2023·浙江1月选考)Na和乙醇反应可生成H2 ( )
(4)(2023·天津卷)钠起火,可以使用水基灭火器扑灭 ( )
(5)(苏教版教材习题)实验室中少量金属钠保存在煤油中 ( )
(6)(鲁科版教材习题)金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠 ( )
(7)(人教版教材习题)钠燃烧时发出黄色火焰 ( )
×
√
√
×
×
√
√
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
2.下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是 ( )
√
解析:切开钠后,钠与空气中的O2反应生成Na2O,切面颜色变暗,但最后不会呈淡黄色,A错误;把一小块钠投入CuSO4溶液中,钠先与水反应生成NaOH与H2,现象是钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,产物NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B正确;把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中,钠与水反应生成NaOH与H2,现象是钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后的溶液呈碱性变蓝,C正确;钠的熔点低,加热熔化成小球状,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,D正确。
3.钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是 ( )
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
√
解析:同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,金属性越强的元素,其第一电离能越小,因此钠元素的第一电离能大于钾,A正确;基态钾原子价层电子排布为4s1,其轨道表示式为,B错误;钾和钠均能与水发生置换反应,因此钾不能置换出 NaCl溶液中的钠,C错误;钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19,两者相差8,D错误。
4.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)。
2Na+2H2O+Cu2+ === Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
①③④⑥
逐点清(二) 钠的氧化物
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态 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 __________ __________
输入你的标题
系统知识
1.氧化钠和过氧化钠
白色
淡黄色
碱性
-2
-1
1∶2
1∶2
续表
化
学
性
质 热稳定性 不稳定(2Na2O+O2 2Na2O2) 稳定
与水反应 Na2O+H2O === 2NaOH 2Na2O2+2H2O=== 4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=== Na2CO3 2Na2O2+2CO2 ===2Na2CO3+O2
与酸(盐酸)反应 Na2O+2HCl === 2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl === 4NaCl+2H2O+O2↑
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的强氧化性
试剂 反应原理(化学方程式) 现象或影响
SO2气体 Na2O2+SO2 === Na2SO4 与CO2反应现象不同,没有O2放出
FeCl2溶液 4Na2O2+4FeCl2+6H2O=== 4Fe(OH)3↓ +O2↑ +8NaCl 有红褐色沉淀和气泡产生
Na2SO3溶液 Na2O2+Na2SO3+H2O ===Na2SO4 + 2NaOH —
氢硫酸 Na2O2+H2S === S↓+2NaOH 溶液变_______
酚酞溶液 与水反应生成NaOH,Na2O2的
使之褪色 先 后_______
品红溶液 Na2O2的强氧化性使之褪色 红色______
浑浊
变红
褪色
褪去
强氧化性
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现还原性,氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H+时,Na2O2发生自身的氧化还原反应。
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024·浙江6月选考)Na2O2能与CO2反应产生O2,可作供氧剂 ( )
(2)(2023·重庆卷)Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同 ( )
(3)Na2O与Na2O2中氧元素的化合价均为-2价 ( )
(4)1 mol Na2O2固体中含有阴离子2NA个 ( )
√
√
×
×
(5)Na2O2、Na2O组成元素相同,与CO2反应的产物相同 ( )
(6)Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH,二者均为碱性氧化物 ( )
(7)Na2O2投入酚酞溶液中,溶液变红且不褪色 ( )
(8)7.8 g Na2O2与CO2充分反应,转移电子数为0.1NA ( )
×
×
×
√
2.(2025·浙江金华模拟)下列关于Na2O2的叙述不正确的是 ( )
A.Na2O2属于碱性氧化物
B.Na2O2可由Na在空气中燃烧得到
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2
D.Na2O2可在呼吸面具作为氧气的来源
解析:Na2O2属于过氧化物,A错误;Na在空气中缓慢氧化得到Na2O,燃烧得到Na2O2,B正确;1个Na2O2中含有1个过氧根离子和2个钠离子,阴、阳离子个数比为1∶2,C正确;Na2O2可与CO2反应生成O2,可用于呼吸面具的氧气来源,D正确。
√
3.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)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)用化学方程式解释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
_________________________________________________________
____________________。
Na+[︰︰︰]2-Na+
离子键、非极性共价键
-1
2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑
反应生成的中间产物H2O2具有漂白作用(或反应生成的中间产物H2O2氧化了酚酞)
(3)用离子方程式解释加入酸性KMnO4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化钠和氧气外,还存在另一反应,其化学方程式为
,
反应类型为 。
2Mn+5H2O2+6H+ === 2Mn2++5O2↑+8H2O
Na2O2+2H2O === 2NaOH+H2O2
复分解反应
逐点清(三) 碳酸钠和碳酸氢钠
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗称 苏打 小苏打
色、态 白色粉末 白色细小晶体
溶解性 都易溶于水,且水溶液均呈碱性,但溶解度:Na2CO3 ___NaHCO3
热稳定性 碳酸钠稳定;碳酸氢钠不稳定,加热易分解:
2NaHCO3 _____________________________
输入你的标题
系统知识
1.Na2CO3与NaHCO3性质的比较
>
Na2CO3+H2O+CO2↑
续表
与足量盐酸反应 Na2CO3+2HCl ===
_____________________ NaHCO3+HCl ===
_________________
与NaOH反应 不反应 NaHCO3+NaOH ===
_____________
与Ca(OH)2
反应 Ca(OH)2+Na2CO3 ===
__________________ Ca(OH)2+2NaHCO3 ===
_______________________
或Ca(OH)2+NaHCO3 ===
_____________________
2NaCl+CO2↑+H2O
NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+H2O
2NaOH+ CaCO3↓
CaCO3↓+ Na2CO3+2H2O
CaCO3↓+NaOH+H2O
2.Na2CO3、NaHCO3的用途
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
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
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸 ( )
(2)(2024·黑、吉、辽卷)用过氧碳酸钠漂白衣物:Na2CO4具有较强氧化性 ( )
(3)(2024·黑、吉、辽卷)用碱液清洗厨房油污:油脂可碱性水解 ( )
√
√
×
(4)(2024·江苏卷)纯碱工业:NaCl溶液 NaHCO3 Na2CO3 ( )
(5)(2023·辽宁卷)用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3 ( )
(6)(2023·海南卷)气体除杂(括号里为杂质)CO2(HCl):饱和Na2CO3溶液 ( )
×
×
×
2.(2024·北京卷)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是 ( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
√
解析:Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、C、HC,A正确;NaOH溶液中加入NaHCO3会发生反应:NaOH+NaHCO3 === Na2CO3+H2O,B正确;NaHCO3受热易分解为Na2CO3、H2O和CO2,而Na2CO3热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大,且C的水解程度远大于HC,D错误。
3.(人教版教材习题)某小组同学探究Na2CO3的性质,请你与他们一起完成,并回答问题。
(1)观察:描述Na2CO3的颜色、状态: 。
(2)预测:从物质的类别来看,Na2CO3属于 类,可以与
等类别的物质发生反应。
白色粉末
盐
大部分酸、某些碱和某些盐
(3)设计实验并得出结论:
实验步骤 实验现象 结论或解释
(用离子方程式表示)
①向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水
②向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液
③向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸 开始无气泡产生,一段时间后产生气泡 ①C+H+=== HC
②_______________________
产生白色沉淀
Ca2++C === CaCO3↓
产生白色沉淀
Ca2++C === CaCO3↓
HC+H+ === CO2↑+H2O
解析:澄清石灰水与CaCl2溶液中都含有Ca2+,Ca2+与C反应生成 CaCO3白色沉淀。C与盐酸反应,先生成HC,HC继续结合H+转化为H2CO3,H2CO3不稳定,分解为CO2和水。
(4)问题和讨论:
①该组同学在探究Na2CO3的性质时,思路是什么?运用了哪些方法?
答案:根据Na2CO3所属的物质类别,结合同类物质的性质预测Na2CO3的性质,然后用实验验证;运用了观察法、预测法、实验验证法。
解析:根据题中探究过程,归纳该组同学所采取的思路和方法。
②在实验室中,如何鉴别NaHCO3和Na2CO3?
答案:可以将固体加入带橡胶塞和导管的试管中,加热,将导气管插入澄清石灰水中,观察是否有沉淀产生,若有沉淀产生,则固体为NaHCO3,若无明显现象,则固体为Na2CO3;也可以取少量固体溶于水,向所得溶液中逐滴滴加稀盐酸,若立即产生气体,则固体为NaHCO3,若开始无气体产生,一段时间后产生气体,则固体为Na2CO3。
解析:从 NaHCO3和 Na2CO3的热稳定性差异,以及C、HC与酸反应放出气体的速率不同的角度设计实验方案。
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