第4讲 初升高衔接-----钠及其化合物-2026-2027学年高一上学期化学自学提升讲义

《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 麦子化学 《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 第4讲 元素化学衔接-----钠及其化合物 【学习目标】 1．复习初中金属通用物理、化学性质，金属与氧气、酸的反应规律； 2．掌握钠单质的物理性质、与氧气、水反应现象与方程式； 3．区分氧化钠、过氧化钠结构与化学性质，理清碳酸钠、碳酸氢钠转化、鉴别； 4．结合酸碱盐知识分析钠的化合物与酸、碱、盐的反应，学会对比同类物质性质。 【旧知回顾】 一、金属的性质 1．金属与氧气的反应 金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO 铝 常温下表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 红色的铜片加热后变黑 2Cu+O22CuO 金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应 结论 通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性：镁、铝>铁、铜>金。 2．金属与酸反应 金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式 镁 固体逐渐溶解，快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 锌 固体逐渐溶解，产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铁 固体逐渐溶解，缓慢产生气泡，溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象，不反应 结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应，而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。 金属活动性：Mg、Zn、Fe>Cu 二、金属活动性顺序的探究 1．两种金属活动性强弱的比较 项目 方案一 方案二 实验方案 将等质量、形状相同的两种金属放入等体积、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中 将金属甲放入金属乙的盐溶液中 实验设计 实验现象及结论 (1)若甲能反应，乙不能反应，则金属活动性：甲>乙； (2)若甲与酸的反应速率比乙快，则金属活动性：甲>乙 若能反应，则金属活动性：甲>乙； 若不能反应，则金属活动性：甲<乙 2．三种金属活动性强弱的比较 项目 方案一：“两金夹一盐” 方案二：“两盐夹一金” 实验方案 将三种金属中活动性最强和最弱的两种金属分别插入活动性介于它们之间的金属的盐溶液中，根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断 将三种金属中活动性排在中间的金属分别插入其他两种金属的盐溶液中，根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断 实验示例 实验现象及结论 铁与硫酸铜溶液反应，银与硫酸铜溶液不反应，则金属活动性：铁>铜>银 铜与硫酸亚铁溶液不反应，铜与硝酸银溶液反应，则金属活动性：铁>铜>银 3.四种及四种以上金属的活动性强弱的比较 (1)加酸：区分氢前金属和氢后金属。 (2)氢前金属：比较与酸反应产生气泡速率的快慢。 (3)氢后金属：利用上述比较两种或三种金属活动性强弱的方法进行探究。 4．注意事项 (1)实验前，需先将金属进行打磨，以除去金属表面的氧化膜和污物。 (2)做金属与酸反应的实验时，一般用盐酸或稀硫酸，不用硝酸和浓硫酸。 (3)实验所用的盐必须可溶，涉及铁的盐时，必须用亚铁盐。 (4)在比较金属活动性时注意控制变量法的应用，如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积，金属的形状、大小和状态须保持一致。 三、金属材料 1．金属材料：包括纯金属和合金。 2．金属的物理性质 (1)共性：有金属光泽，有优良的延展性、导电性、导热性等。 (2)特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色；常温下大多数金属都是固体，但汞是液体。 3．合金 (1)概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特性的混合物。 (2)特性：一般合金与组成它的纯金属相比，熔点更低、强度和硬度更高、抗腐蚀性能更好。 (3)常见的合金。 ①铁合金：包括生铁和钢，二者性质不同的主要原因是含碳量不同。 ②钛合金：抗腐蚀性能好，与人体有很好的“相容性”，常用于制造人造骨等。 ③其他合金：硬铝、青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)、焊锡等。 【新知梳理】 一、钠与非金属单质的反应 1.钠元素的原子结构及存在 2.钠的物理性质 颜色 密度 熔点 硬度 银白色,有金属光泽 比水的密度小　 97.8 ℃ 质地很软,能用小刀切割 3.钠与非金属单质的反应 (1)与氧气反应 反应条件 常温下 加热或点燃 实验步骤 现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗 钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体 化学方程式 4Na＋O22Na2O 2Na＋O2Na2O2 反应条件 常温下 加热或点燃 实验 结论 ①钠具有银白色的金属光泽,硬度小,熔点低,密度比煤油的大,通常保存在煤油或石蜡油中 ②钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,反应现象不同,得到的产物不同 (2)钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显＋1价,如Na与Cl2在点燃条件下可反应,化学方程式:2Na＋Cl22NaCl。 二、钠与水的反应 1.预测 从物质组成及氧化还原反应的角度,预测钠与水反应的生成物:NaOH、H2。 2.实验探究 实验操作 实验现象 原因解释 钠浮在水面上(浮) 钠的密度比水小 钠熔化成闪亮的小球(熔) 钠的熔点低,反应放热 小球在水面上四处游动,最后完全消失(游) 反应产生的气体(H2)推动小球运动 与水反应发出嘶嘶响声(响) 钠与水反应剧烈 反应后溶液的颜色逐渐变红色(红) 反应生成碱(NaOH) 3.实验结论 (1)钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,反应中氧化剂是H2O,还原剂是Na,反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。 (2)化学方程式:2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑。 离子方程式:2Na＋2H2O2Na＋＋2OH-＋H2↑。 三、Na2O、Na2O2的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 色、态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 氧元素的化合价 －2 －1 生成条件 Na与O2常温下反应 Na与O2在点燃或加热条件下反应 与H2O反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要用途 用于制取NaOH、Na2CO3 用于制取漂白剂，作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂 四、碳酸钠和碳酸氢钠 1.物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 　纯碱、苏打　 　小苏打　 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体 2.探究Na2CO3和NaHCO3溶于水时表现的性质 盐 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3 (1)加几滴水 加水后结块变成晶体,放热 加水后部分溶解,吸热 (2)加5 mL水 振荡一段时间后可溶解 固体量减少 (3)向(2)中加1~2滴酚酞溶液 溶液变红色,溶液碱性较强 溶液变浅红色,溶液碱性较弱 得出结论 Na2CO3、NaHCO3都能溶于水,Na2CO3溶解度较大; Na2CO3溶解放热,NaHCO3溶解吸热; Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,Na2CO3溶液的碱性稍强 3.Na2CO3和NaHCO3稳定性比较 (1)加热Na2CO3,澄清石灰水不变浑浊,说明Na2CO3加热不易分解。 (2)加热NaHCO3,澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3加热易分解,反应化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 【典例精讲】 【例1】合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是(　　) A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金 C．不锈钢属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围 【答案】A 【解析】金属活动性越强，人类生产和使用得越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，故选A。 【例2】为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如图所示的两组实验。下列说法正确的是(　　) A．通过实验①②能够验证三种金属的活动性顺序 B．实验②中发生的反应是2Ag＋CuSO4===Ag2SO4＋Cu C．实验①中溶液质量逐渐增大 D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色 【答案】B 【解析】实验①铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明金属活动性：Fe＞Cu，实验②银和硫酸铜溶液不反应，说明金属活动性：Cu＞Ag，故金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，A正确、B错误；实验①中反应的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会逐渐减小，至完全反应不再发生改变，C错误；实验①生成的是硫酸亚铁溶液，溶液由蓝色变为浅绿色，D错误。 【例3】如图1，向烧瓶内注入等量等浓度的稀硫酸，分别剪取长约0.4 cm、宽约0.4 cm的镁、铁、铜金属条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞。点击采集，获得如图2所示的压强变化曲线。下列说法正确的是(　　) A．打磨的主要目的是使表面光亮，便于观察 B．曲线a和b对应的金属分别是铜和镁 C．曲线b压强变化小的原因是生成微溶物覆盖在金属表面抑制反应 D．曲线c中气压变小的原因是反应停止后温度又恢复到室温 【答案】D 【解析】金属表面打磨的主要目的是使酸与金属充分发生反应，A错误；曲线a压强不变，说明没有气体放出，曲线a是铜，曲线b变化较小，说明反应进行得较慢，对应的金属是铁，B错误；曲线b对应的金属是铁，活动性较弱，放出气泡少，C错误。 【例4】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是(　　) ①MgSO4溶液　②Na2SO4溶液　③饱和澄清石灰水　④Ca(HCO3)2溶液　⑤FeCl3溶液　 ⑥NH4Cl溶液 A.①②③④　　B.④⑤⑥ C.①③④⑤　　D.全部 【答案】C 【解析】在题给几种溶液中,金属钠均先与水发生反应:2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑,①中M＋2OH-Mg(OH)2↓;②中Na2SO4与NaOH不反应,没有沉淀生成;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出 Ca(OH)2沉淀;④中C＋HC＋OH-CaCO3↓＋H2O;⑤中F＋3OH-Fe(OH)3↓;⑥中只产生NH3气体,没有沉淀生成。 【例5】下列说法正确的是(　　) A.7.8 g Na2O2和6.2 g Na2O分别溶于100 g水中得到溶质的质量分数不相等 B.Na2O2在空气中久置后由淡黄色变白色的原因为2Na2O22Na2O＋O2↑ C.制O2时,用Na2O2或H2O2作反应物不能选择相同的气体发生装置 D.Na2O2与CO2反应放出O2,可用于制作呼吸面具 【答案】D 【解析】7.8 g Na2O2和6.2 g Na2O分别溶于100 g水中都得到106.2 g溶液,均含有8 g NaOH,溶质的质量分数相等,A错误;Na2O2在空气中久置吸收CO2和水最终生成碳酸钠,B错误;制O2时,Na2O2或H2O2都可以选用固液不加热的气体发生装置,C错误;Na2O2可用于制作呼吸面具生成O2,D正确。 【例6】某小组同学探究金属Na与不同浓度HCl的反应,进行下列实验。下列说法不正确的是(　　) 实验装置 序号 实验操作 实验现象 实验1 0.36%HCl 放入一小片金属钠 钠浮在液面上并来回移动,与水的反应剧烈程度相当 实验2 36%HCl 放入与实验1表面积基本相同的钠 钠浮在液面上并来回移动,不如实验1剧烈;表面出现有白色固体,白色固体逐渐沉到烧杯底部;液体不沸腾,液面出现少量白雾 A.实验2白色固体是NaCl B.实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾 C.实验2不如实验1剧烈说明盐酸浓度越大反应越不剧烈 D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使得反应变慢 【答案】C 【解析】A项,钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气,氯化钠在浓盐酸中溶解度降低,所以实验2中钠表面形成NaCl固体,正确;B项,钠和盐酸反应放热,实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾,正确;C项,反应物浓度越大反应速率越快,盐酸浓度越大反应越剧烈,错误;D项,实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使钠与盐酸接触面积减小,反应变慢,正确。 【例7】某兴趣小组为验证碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性设计了如图所示装置。分析实验原理,判断下列说法不正确的是(　　) A.甲为小苏打,乙为纯碱 B.整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水都不变浑浊 C.加热后可观察到A烧杯中的澄清石灰水变浑浊 D.要证明碳酸氢钠受热分解产生水,可在小试管内加入沾有无水硫酸铜粉末的棉花 解析:C　验证Na2CO3与NaHCO3的热稳定性,应该把Na2CO3放置在大试管、NaHCO3放置在小试管,观察到A中石灰水不变浑浊、B中变浑浊,说明Na2CO3热稳定性大于NaHCO3,A、B正确,C错误;要证明NaHCO3受热分解产生水,可在小试管内加入沾有无水硫酸铜粉末的棉花,粉末变蓝色说明生成水,D正确。 【例8】下列有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中不正确的是(　　) A.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量的稀H2SO4反应生成气体的质量:NaHCO3＞Na2CO3 B.相同条件下在水中的溶解度:Na2CO3＞NaHCO3 C.与相同浓度的稀硫酸反应放出气泡的速率:NaHCO3＜Na2CO3 D.热稳定性:NaHCO3＜Na2CO3 解析:C　设Na2CO3、NaHCO3的质量均为1 g,根据化学方程式,与足量稀H2SO4反应生成CO2的质量分别为g、 g,A项正确;常温下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,B项正确;Na2CO3与稀H2SO4反应需要结合2个H＋才能放出CO2,而NaHCO3与稀H2SO4反应只需要结合1个H＋就能放出CO2,所以Na2CO3和NaHCO3与相同浓度的稀H2SO4反应,放出气泡的速率:NaHCO3＞Na2CO3,C项错误;NaHCO3受热易分解,Na2CO3受热不易分解,所以热稳定性:Na2CO3＞NaHCO3,D项正确。 【例9】如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　) A.a先通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰 B.b先通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰 C.a先通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉 D.b先通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉 解析:C　NH3的溶解度较大,为防止倒吸,b通入CO2,a通入NH3,要在饱和食盐水中先通入NH3然后再通入CO2,否则CO2通入后会从水中逸出,得到的产品也很少;尾气主要是CO2和NH3,其中NH3对环境影响较大,要吸收尾气,而NH3是碱性气体,所以在c装置中要装酸性物质,据此可知,A、B、D项错误,C项正确。 【重难突破】 1．钠露置于空气中的变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象: 发生主要变化的化学方程式为 ①4Na＋O22Na2O ②Na2O＋H2O2NaOH ④2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O, Na2CO3＋10H2ONa2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O 2．钠与水、酸及盐溶液的反应规律 3.从氧化还原的角度探究Na2O2与CO2和H2O的反应: 2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2　① 2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑　② (1)在反应①②中,Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性,H2O、CO2既不是氧化剂,也不是还原剂。 (2)在反应①②中,2个Na2O2均生成1个O2,转移2个电子。如图: (3)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。 4.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系 (1)2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2　Δm (固体) 　2×78　2×44　　2×106　　 56 即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量。 (2)2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑Δm (固体) 　 2×78　　2×18　　 4×40　 　4 即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量。 5．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 依据 现象 热稳定性 加热固体质量减轻的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3 与CaCl2(或BaCl2)溶液反应 有沉淀生成的是Na2CO3溶液，无变化的是NaHCO3溶液 固体与盐酸反应的剧烈程度 反应剧烈的是NaHCO3，相对缓慢的是Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸时的现象 逐滴加入盐酸时，立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会儿才产生气体的是Na2CO3 6．碳酸钠与碳酸氢钠的提纯 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 7．侯氏制碱法 (1)原料：氨、氯化钠溶液、二氧化碳。 (2)反应原理 ①生成碳酸氢钠和氯化铵：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 ②制取碳酸钠：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (3)生产流程 (4)优点 ①提高了食盐的转化率。 ②缩短了生产流程。 ③减少了对环境的污染等。 【基础巩固练】 1．人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是(　　) A．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性 B．纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮 C．铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀 D．含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用 【答案】A 【解析】铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，故铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性，A正确；合金比组成它的纯金属硬度大，耐腐性好，故铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮，B错误；铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，铁锅清洗后未擦干，会加速铁的锈蚀，C错误；含铅、汞等重金属的废旧电池不能随意丢弃，否则会污染水源和土壤，应回收利用，节约金属资源，D错误。 2．下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是(　　) A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在 B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中 C.实验室中可直接用药匙取用钠 D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中 【答案】B 【解析】钠在自然界中只以化合态的形式存在,A项错误;实验室中需用镊子取用钠,C项错误;取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D项错误。 3．下列关于钠及其化合物的说法正确的是(　　) A.Na与Na＋ 都具有强还原性 B.Na2O和Na2O2长期露置于空气中最终产物不相同 C.将足量的Na、Na2O和Na2O2分别加入含有酚酞的水中,最终溶液均变为红色 D.将少量Na和Na2O2分别投入CuSO4 溶液中,均既有沉淀生成又有气体放出 【答案】D 【解析】A项,Na具有强还原性,钠离子没有还原性,只有微弱的氧化性,性质较稳定,错误;B项,Na2O2和Na2O长期露置于空气中,最终都生成相同的产物:Na2CO3,错误;C项,Na2O2具有漂白性,故Na2O2加入含有酚酞的水中,溶液先变红,最终红色褪去,错误;D项,将少量Na和Na2O2分别投入CuSO4 溶液中均先和水反应生成氢氧化钠和气体,然后再和硫酸铜生成氢氧化铜沉淀,正确。 4．下列关于钠与氧气反应的说法正确的是(　　) A．钠与少量的氧气反应生成氧化钠，Na与过量的氧气反应生成Na2O2 B．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，发生反应：2Na＋O2===Na2O2 C．钠久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成碳酸氢钠 D．将一小块钠放在坩埚中，用酒精灯加热后，钠先熔化，然后剧烈燃烧，生成过氧化钠 【答案】D 【解析】钠与氧气反应的产物与反应的条件有关，与反应物的用量无关，A项错误；钠常温下与O2反应生成氧化钠，B项错误；Na久置于空气中，一般条件下，NaNa2ONaOHNaOH潮解结块(形成Na2CO3·10H2O)Na2CO3，C项错误。 5．下列说法不正确的是(　　) A.用加热法可除去Na2CO3中的NaHCO3 B.Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3 C.可用石灰水区分Na2CO3与NaHCO3溶液 D.Na2CO3和NaHCO3的水溶液均显碱性 【答案】C 【解析】A项,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、水和CO2,所以用加热法可除去Na2CO3中的 NaHCO3,正确;B项,Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3,正确;C项,氢氧化钙与碳酸钠、碳酸氢钠溶液均反应生成白色沉淀碳酸钙,因此不能用石灰水区分Na2CO3与NaHCO3溶液,错误;D项,Na2CO3、NaHCO3的水溶液均显碱性,正确。 6．某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。 下列分析不正确的是(　　) A．对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱 B．分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性顺序 C．分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱 D．分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序 【答案】B 【解析】镁和铁都能与稀盐酸反应产生氢气，可通过对比实验①②反应的剧烈程度，判断出镁和铁的金属活动性强弱，A正确；②中产生气泡，说明铁的活动性在H前面，④中铜片表面覆盖一层银白色物质，且溶液由无色变成蓝色，说明铜能置换出硝酸银中的银，即铜比银活泼，但是两个实验无法比较铁和铜的活动性强弱，B错误、C正确；实验③中，铜片表面没有变化，说明铜的活动性小于镁和铁，结合前几项分析，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，D正确。 7．把一小块金属钠放入下列溶液中。下列说法正确的是(　　) A.饱和NaOH溶液:有氢气放出,恢复至室温后溶液浓度变大 B.稀CuSO4溶液:有氢气放出,有紫红色铜析出 C.MgCl2溶液:有氢气放出,有白色沉淀生成 D.滴有石蕊溶液的水:有氢气放出,溶液变为红色 【答案】C 【解析】钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,原饱和NaOH溶液有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,溶液中离子的浓度不变,A错误;Na与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,不会观察到紫红色的铜析出,B错误;Na与水反应:2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑,有氢气放出,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀,C正确;Na与水反应生成NaOH和氢气,紫色石蕊溶液遇碱变蓝,D错误。 8．某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件，一段时间后，只有一个集气瓶中的铁丝生锈。下列说法不正确的是(　　) A．甲瓶中的铁丝生锈 B．通过对比甲瓶和乙瓶中的现象，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触 C．通过对比甲瓶和丙瓶中的现象，可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气 D．实验后向甲、乙、丙瓶中分别注入一定量稀盐酸，观察到的现象相同 【答案】D 【解析】该实验研究的是铁生锈的条件，铁生锈需要铁和氧气、水同时接触，甲满足条件，故生锈，乙、丙不满足，故不生锈，A正确；通过对比甲、乙两组实验，其他条件相同，水是变量，甲生锈，乙不生锈，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触，B正确；通过对比甲、丙两组实验，其他条件相同，氧气是变量，可以说明铁生锈的一个条件是与氧气接触，故隔绝氧气可以防止铁生锈，C正确；乙、丙未生锈，故加入稀盐酸后，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可以直接看到气泡，而甲生锈，加入稀盐酸后，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，不会立即看到气泡，现象不同，D错误。 9．分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是(　　) A.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na＋2H2O2Na＋＋2OH-＋H2↑ B.三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应 C.Na在X烧杯中反应最剧烈 D.三个烧杯反应后,溶质的质量分数一定相同 【答案】B 【解析】钠与盐酸反应时钠先与H＋反应,离子反应为2Na＋2H＋2Na＋＋H2↑,A错误;三个烧杯中Y烧杯中H＋的浓度最大,反应最剧烈,C错误;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中溶质为NaCl或NaCl与NaOH,Z烧杯中溶质为NaOH,所以溶质的质量分数不相同,D错误。 10．实验室有一瓶淡黄色粉末，标签已脱落。某学习小组为确定其成分，进行如下实验探究。 【提出猜想】淡黄色粉末成分可能是： 猜想一：硫黄； 猜想二：过氧化钠。 【实验步骤】 ①按图组装仪器；②……；③打开分液漏斗，滴加水；④用带火星的木条靠近导气管的尖嘴处。 【实验现象】试管中反应剧烈，产生大量气泡；带火星的木条复燃；小烧杯中的导管口有气泡冒出；试管内最终得到无色溶液。 【结论与分析】 (1)实验步骤②进行的操作是__________(填字母)。 A．先加入试剂，后检查装置气密性 B．先检查装置气密性，后加入试剂 (2)根据上述现象分析，猜想__________正确。 (3)带火星的木条复燃，说明反应生成的气体是__________(填化学式)。 (4)小烧杯中的导管口有气泡冒出，说明淡黄色粉末与水反应是__________(填“放热”或“吸热”)反应。 (5)淡黄色粉末与水反应的化学方程式为_________________________________________ __________________________________________________________________________。 (6)试管内最终得到无色溶液，加入酚酞会________(填“变红”或“变蓝”)。 【答案】(1)B　(2)二　(3)O2　(4)放热　(5)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　(6)变红 【解析】(1)实验步骤②进行的操作应是先检查装置气密性，后加入试剂。(2)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，根据上述现象分析，猜想二正确。(3)带火星的木条复燃，说明反应生成的气体是O2。(4)气体受热膨胀，小烧杯中的导管口有气泡冒出，说明淡黄色粉末与水的反应是放热反应。(5)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，淡黄色粉末与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。(6)试管内最终得到NaOH溶液，加入酚酞会变红。 【拓展提升练】 11．过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红色均不褪色。下列分析错误的是(　　) A.实验①中产生的气体为O2 B.实验①中MnO2为反应物 C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气 D.上述实验可说明过氧化钠与水反应可能生成了H2O2 【答案】B 【解析】实验①中产生的气体能使带火星的木条复燃,是O2,A正确;实验①中是用二氧化锰催化分解H2O2,二氧化锰是催化剂,B错误;实验②酚酞滴入氢氧化钠溶液变红可证明氢氧化钠不会使酚酞褪色,实验③氧气通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液不褪色可证明使酚酞褪色的不是氧气,C正确;上述实验①证明得到了氧气,溶液可能存在H2O2,实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气,说明过氧化钠与水反应可能生成了H2O2才使滴加的酚酞先变红后褪色,D正确。 12．已知A是一种金属单质，B显淡黄色，A、B、C、D之间的转化关系如图所示，下列说法错误的是(　　) A．C是碳酸钠 B．D应密封保存 C．A与O2反应只能生成B D．反应①②中生成的气体相同 【答案】C 【解析】A为金属单质，与O2在加热条件下反应生成淡黄色的B，则A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH，A项正确；NaOH易吸收空气中的水分，且能与CO2反应，故应密封保存，B项正确；常温下，Na与O2反应生成Na2O，C项错误；反应①为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应②为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，D项正确。 13．鉴别等浓度NaHCO3、Na2CO3两种溶液。下列方法不可行的是(　　) A.无色酚酞溶液　　B.焰色试验 C.滴加CaCl2溶液　　D.滴加相同的稀盐酸 解析:B　A项,NaHCO3溶液加酚酞显浅红色,Na2CO3溶液加酚酞显红色,故可以用酚酞溶液鉴别;B项,NaHCO3、Na2CO3的焰色试验中现象均为黄色,故无法用焰色试验的方法鉴别;C项,Na2CO3能与CaCl2溶液反应产生白色沉淀,而NaHCO3不反应,故能鉴别;D项,NaHCO3、Na2CO3两种溶液与盐酸反应产生气泡速率不同,故能鉴别。 14．碳元素形成的化合物品种多样,常见有CO、CO2、Na2CO3、NaHCO3、酒精、醋酸等,它们在生活与生产中应用广泛。NaHCO3俗称小苏打,下列有关NaHCO3的说法正确的是(　　) A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3Na＋＋H＋＋C B.NaHCO3溶液呈酸性,可与 NaOH溶液反应 C.可用石灰水区别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液 D.NaHCO3粉末与相同浓度的酸反应比Na2CO3粉末更剧烈 解析:D　A项,NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3Na＋＋HC,错误;B项,NaHCO3溶液呈碱性,可与 NaOH溶液反应,NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O,错误;C项,石灰水中的Ca(OH)2分别与NaHCO3溶液和Na2CO3溶液反应都会生成碳酸钙沉淀,无法区别,错误。 15．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室模拟改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图: 回答下列问题: (1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是　　　　　(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)B中使用雾化装置的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液: ①对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14 g,则固体NaHCO3 的质量为　　　　g。  ②向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程,为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为　　　　、　　　　、洗涤、干燥。  【答案】(1)aefbcg　将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔 (2)使氨盐水雾化,可增大与CO2的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案) (3)①0.84　②降温结晶　过滤 【解析】(1)首先利用装置A制取CO2,然后利用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2混有的HCl气体,然后通入装置B中与氨盐水反应,最后利用NaOH溶液吸收尾气,所以连接顺序为aefbcg;分液漏斗上方与大气相连通时液体即可顺利滴下,故为使A中分液漏斗 内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。(2)B中使用雾化装置的优点是使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,促进反应的进行,从而提高产率。(3)①NaHCO3受热分解产生Na2CO3、H2O和CO2,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑,将产生的气体先通过足量浓硫酸吸收水分,再通过足量Na2O2,发生反应:2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2,根据方程式可知:每有 88 g CO2发生反应,固体质量增加56 g。现在Na2O2增重0.14 g,则CO2的质量是0.22 g,根据化学方程式可知原固体中含NaHCO3的质量为0.84 g;②据图可知:NH4Cl的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度的影响变化不大,所以可以通过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥获得NH4Cl晶体。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 麦子化学 《暑假先修｜高一化学自学提升讲义》 第4讲 元素化学衔接-----钠及其化合物 【学习目标】 1．复习初中金属通用物理、化学性质，金属与氧气、酸的反应规律； 2．掌握钠单质的物理性质、与氧气、水反应现象与方程式； 3．区分氧化钠、过氧化钠结构与化学性质，理清碳酸钠、碳酸氢钠转化、鉴别； 4．结合酸碱盐知识分析钠的化合物与酸、碱、盐的反应，学会对比同类物质性质。 【旧知回顾】 一、金属的性质 1．金属与氧气的反应 金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式 镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 铝 常温下表面形成 氧化膜 铁 常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 生成 固体 铜 红色的铜片加热后 金 “真金不怕火炼”说明 结论 通过金属与氧气 及反应的 判断金属的活动性：镁、铝>铁、铜>金。 2．金属与酸反应 金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式 镁 固体逐渐溶解， 产生气泡 锌 固体逐渐溶解，产生气泡 铁 固体逐渐溶解， 产生气泡，溶液由无色逐渐变成 色。 铜 无明显现象，不反应 结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应，而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。 金属活动性： 二、金属活动性顺序的探究 1．两种金属活动性强弱的比较 项目 方案一 方案二 实验方案 将等质量、形状相同的两种金属放入等体积、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中 将金属甲放入金属乙的盐溶液中 实验设计 实验现象及结论 (1)若甲能反应，乙不能反应，则金属活动性： ； (2)若甲与酸的反应速率比乙快，则金属活动性： 若能反应，则金属活动性： ； 若不能反应，则金属活动性： 2．三种金属活动性强弱的比较 项目 方案一：“两金夹一盐” 方案二：“两盐夹一金” 实验方案 将三种金属中活动性最强和最弱的两种金属分别插入活动性介于它们之间的金属的盐溶液中，根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断 将三种金属中活动性排在中间的金属分别插入其他两种金属的盐溶液中，根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断 实验示例 实验现象及结论 铁与硫酸铜溶液反应，银与硫酸铜溶液不反应，则金属活动性： 铜与硫酸亚铁溶液不反应，铜与硝酸银溶液反应，则金属活动性： 3.四种及四种以上金属的活动性强弱的比较 (1)加酸：区分氢前金属和氢后金属。 (2)氢前金属：比较与酸反应产生气泡速率的快慢。 (3)氢后金属：利用上述比较两种或三种金属活动性强弱的方法进行探究。 4．注意事项 (1)实验前，需先将金属进行打磨，以除去金属表面的氧化膜和污物。 (2)做金属与酸反应的实验时，一般用 或 ，不用硝酸和浓硫酸。 (3)实验所用的盐必须可溶，涉及铁的盐时，必须用 。 (4)在比较金属活动性时注意控制变量法的应用，如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积，金属的形状、大小和状态须保持一致。 三、金属材料 1．金属材料：包括纯金属和 。 2．金属的物理性质 (1)共性：有金属光泽，有优良的 性、 性、 性等。 (2)特性：铁、铝等大多数金属都呈 色，铜呈 色，金呈 色；常温下大多数金属都是固体，但 是液体。 3．合金 (1)概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有 的混合物。 (2)特性：一般合金与组成它的纯金属相比，熔点 、强度和硬度 、抗腐蚀性能 。 (3)常见的合金。 ①铁合金：包括 和钢，二者性质不同的主要原因是 不同。 ②钛合金：抗腐蚀性能好，与人体有很好的“相容性”，常用于制造人造骨等。 ③其他合金：硬铝、青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)、焊锡等。 【新知梳理】 一、钠与非金属单质的反应 1.钠元素的原子结构及存在 2.钠的物理性质 颜色 密度 熔点 硬度 色,有金属光泽 比水的密度　小　 97.8 ℃ 质地很软,能用小刀切割 3.钠与非金属单质的反应 (1)与氧气反应 反应条件 常温下 加热或点燃 实验步骤 现象 新切开的钠具有 色的金属光泽,在空气中很快 钠先 ,然后剧烈燃烧,火焰呈 色,生成淡黄色固体 化学方程式 4Na＋O22Na2O 2Na＋O2Na2O2 反应条件 常温下 加热或点燃 实验 结论 ①钠具有 色的金属光泽,硬度 ,熔点 ,密度比煤油的大,通常保存在 或 中 ②钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,反应现象不同,得到的产物 (2)钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显 价,如Na与Cl2在点燃条件下可反应,化学方程式:2Na＋Cl22NaCl。 二、钠与水的反应 1.预测 从物质组成及氧化还原反应的角度,预测钠与水反应的生成物: 。 2.实验探究 实验操作 实验现象 原因解释 钠浮在水面上(浮) 钠的密度比水 钠熔化成闪亮的小球(熔) 钠的熔点 ,反应放热 小球在水面上四处游动,最后完全消失(游) 反应产生的气体(H2)推动小球运动 与水反应发出嘶嘶响声(响) 钠与水反应剧烈 反应后溶液的颜色逐渐变红色(红) 反应生成碱(NaOH) 3.实验结论 (1)钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,反应中氧化剂是 ,还原剂是 ,反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。 (2)化学方程式: 。 离子方程式: 。 三、Na2O、Na2O2的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 色、态 色固体 色固体 阴、阳离子个数比 氧元素的化合价 －2 生成条件 Na与O2常温下反应 Na与O2在点燃或加热条件下反应 与H2O反应 Na2O＋H2O=== 2Na2O2＋2H2O=== 与CO2反应 Na2O＋CO2=== 2Na2O2＋2CO2=== 与盐酸反应 Na2O＋2HCl=== 2Na2O2＋4HCl=== 主要用途 用于制取NaOH、Na2CO3 用于制取漂白剂，作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂 四、碳酸钠和碳酸氢钠 1.物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体 2.探究Na2CO3和NaHCO3溶于水时表现的性质 盐 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3 (1)加几滴水 加水后结块变成晶体,放热 加水后部分溶解,吸热 (2)加5 mL水 振荡一段时间后可溶解 固体量减少 (3)向(2)中加1~2滴酚酞溶液 溶液 ,溶液碱性较强 溶液 ,溶液碱性较弱 得出结论 Na2CO3、NaHCO3都能溶于水, 溶解度较大; Na2CO3溶解 ,NaHCO3溶解 ; Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性, 溶液的碱性稍强 3.Na2CO3和NaHCO3稳定性比较 (1)加热Na2CO3,澄清石灰水不变浑浊,说明Na2CO3加热 。 (2)加热NaHCO3,澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3加热 ,反应化学方程式为 。 【典例精讲】 【例1】合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是(　　) A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金 C．不锈钢属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围 【例2】为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如图所示的两组实验。下列说法正确的是(　　) A．通过实验①②能够验证三种金属的活动性顺序 B．实验②中发生的反应是2Ag＋CuSO4===Ag2SO4＋Cu C．实验①中溶液质量逐渐增大 D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色 【例3】如图1，向烧瓶内注入等量等浓度的稀硫酸，分别剪取长约0.4 cm、宽约0.4 cm的镁、铁、铜金属条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞。点击采集，获得如图2所示的压强变化曲线。下列说法正确的是(　　) A．打磨的主要目的是使表面光亮，便于观察 B．曲线a和b对应的金属分别是铜和镁 C．曲线b压强变化小的原因是生成微溶物覆盖在金属表面抑制反应 D．曲线c中气压变小的原因是反应停止后温度又恢复到室温 【例4】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是(　　) ①MgSO4溶液　②Na2SO4溶液　③饱和澄清石灰水　④Ca(HCO3)2溶液　⑤FeCl3溶液　 ⑥NH4Cl溶液 A.①②③④　　B.④⑤⑥ C.①③④⑤　　D.全部 【例5】下列说法正确的是(　　) A.7.8 g Na2O2和6.2 g Na2O分别溶于100 g水中得到溶质的质量分数不相等 B.Na2O2在空气中久置后由淡黄色变白色的原因为2Na2O22Na2O＋O2↑ C.制O2时,用Na2O2或H2O2作反应物不能选择相同的气体发生装置 D.Na2O2与CO2反应放出O2,可用于制作呼吸面具 【例6】某小组同学探究金属Na与不同浓度HCl的反应,进行下列实验。下列说法不正确的是(　　) 实验装置 序号 实验操作 实验现象 实验1 0.36%HCl 放入一小片金属钠 钠浮在液面上并来回移动,与水的反应剧烈程度相当 实验2 36%HCl 放入与实验1表面积基本相同的钠 钠浮在液面上并来回移动,不如实验1剧烈;表面出现有白色固体,白色固体逐渐沉到烧杯底部;液体不沸腾,液面出现少量白雾 A.实验2白色固体是NaCl B.实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾 C.实验2不如实验1剧烈说明盐酸浓度越大反应越不剧烈 D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使得反应变慢 【例7】某兴趣小组为验证碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性设计了如图所示装置。分析实验原理,判断下列说法不正确的是(　　) A.甲为小苏打,乙为纯碱 B.整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水都不变浑浊 C.加热后可观察到A烧杯中的澄清石灰水变浑浊 D.要证明碳酸氢钠受热分解产生水,可在小试管内加入沾有无水硫酸铜粉末的棉花 【例8】下列有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中不正确的是(　　) A.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量的稀H2SO4反应生成气体的质量:NaHCO3＞Na2CO3 B.相同条件下在水中的溶解度:Na2CO3＞NaHCO3 C.与相同浓度的稀硫酸反应放出气泡的速率:NaHCO3＜Na2CO3 D.热稳定性:NaHCO3＜Na2CO3 【例9】如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　) A.a先通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰 B.b先通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰 C.a先通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉 D.b先通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉 【重难突破】 1．钠露置于空气中的变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象: 发生主要变化的化学方程式为 ①4Na＋O22Na2O ②Na2O＋H2O2NaOH ④2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O, Na2CO3＋10H2ONa2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O 2．钠与水、酸及盐溶液的反应规律 3.从氧化还原的角度探究Na2O2与CO2和H2O的反应: 2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2　① 2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑　② (1)在反应①②中,Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性,H2O、CO2既不是氧化剂,也不是还原剂。 (2)在反应①②中,2个Na2O2均生成1个O2,转移2个电子。如图: (3)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。 4.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系 (1)2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2　Δm (固体) 　2×78　2×44　　2×106　　 56 即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量。 (2)2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑Δm (固体) 　 2×78　　2×18　　 4×40　 　4 即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量。 5．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 依据 现象 热稳定性 加热固体质量减轻的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3 与CaCl2(或BaCl2)溶液反应 有沉淀生成的是Na2CO3溶液，无变化的是NaHCO3溶液 固体与盐酸反应的剧烈程度 反应剧烈的是NaHCO3，相对缓慢的是Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸时的现象 逐滴加入盐酸时，立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会儿才产生气体的是Na2CO3 6．碳酸钠与碳酸氢钠的提纯 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 7．侯氏制碱法 (1)原料：氨、氯化钠溶液、二氧化碳。 (2)反应原理 ①生成碳酸氢钠和氯化铵：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 ②制取碳酸钠：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (3)生产流程 (4)优点 ①提高了食盐的转化率。 ②缩短了生产流程。 ③减少了对环境的污染等。 【基础巩固练】 1．人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是(　　) A．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性 B．纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮 C．铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀 D．含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用 2．下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是(　　) A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在 B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中 C.实验室中可直接用药匙取用钠 D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中 3．下列关于钠及其化合物的说法正确的是(　　) A.Na与Na＋ 都具有强还原性 B.Na2O和Na2O2长期露置于空气中最终产物不相同 C.将足量的Na、Na2O和Na2O2分别加入含有酚酞的水中,最终溶液均变为红色 D.将少量Na和Na2O2分别投入CuSO4 溶液中,均既有沉淀生成又有气体放出 4．下列关于钠与氧气反应的说法正确的是(　　) A．钠与少量的氧气反应生成氧化钠，Na与过量的氧气反应生成Na2O2 B．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，发生反应：2Na＋O2===Na2O2 C．钠久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成碳酸氢钠 D．将一小块钠放在坩埚中，用酒精灯加热后，钠先熔化，然后剧烈燃烧，生成过氧化钠 5．下列说法不正确的是(　　) A.用加热法可除去Na2CO3中的NaHCO3 B.Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3 C.可用石灰水区分Na2CO3与NaHCO3溶液 D.Na2CO3和NaHCO3的水溶液均显碱性 6．某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。 下列分析不正确的是(　　) A．对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱 B．分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性顺序 C．分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱 D．分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序 7．把一小块金属钠放入下列溶液中。下列说法正确的是(　　) A.饱和NaOH溶液:有氢气放出,恢复至室温后溶液浓度变大 B.稀CuSO4溶液:有氢气放出,有紫红色铜析出 C.MgCl2溶液:有氢气放出,有白色沉淀生成 D.滴有石蕊溶液的水:有氢气放出,溶液变为红色 8．某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件，一段时间后，只有一个集气瓶中的铁丝生锈。下列说法不正确的是(　　) A．甲瓶中的铁丝生锈 B．通过对比甲瓶和乙瓶中的现象，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触 C．通过对比甲瓶和丙瓶中的现象，可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气 D．实验后向甲、乙、丙瓶中分别注入一定量稀盐酸，观察到的现象相同 9．分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是(　　) A.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na＋2H2O2Na＋＋2OH-＋H2↑ B.三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应 C.Na在X烧杯中反应最剧烈 D.三个烧杯反应后,溶质的质量分数一定相同 10．实验室有一瓶淡黄色粉末，标签已脱落。某学习小组为确定其成分，进行如下实验探究。 【提出猜想】淡黄色粉末成分可能是： 猜想一：硫黄； 猜想二：过氧化钠。 【实验步骤】 ①按图组装仪器；②……；③打开分液漏斗，滴加水；④用带火星的木条靠近导气管的尖嘴处。 【实验现象】试管中反应剧烈，产生大量气泡；带火星的木条复燃；小烧杯中的导管口有气泡冒出；试管内最终得到无色溶液。 【结论与分析】 (1)实验步骤②进行的操作是__________(填字母)。 A．先加入试剂，后检查装置气密性 B．先检查装置气密性，后加入试剂 (2)根据上述现象分析，猜想__________正确。 (3)带火星的木条复燃，说明反应生成的气体是__________(填化学式)。 (4)小烧杯中的导管口有气泡冒出，说明淡黄色粉末与水反应是__________(填“放热”或“吸热”)反应。 (5)淡黄色粉末与水反应的化学方程式为_________________________________________ __________________________________________________________________________。 (6)试管内最终得到无色溶液，加入酚酞会________(填“变红”或“变蓝”)。 【拓展提升练】 11．过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红色均不褪色。下列分析错误的是(　　) A.实验①中产生的气体为O2 B.实验①中MnO2为反应物 C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气 D.上述实验可说明过氧化钠与水反应可能生成了H2O2 12．已知A是一种金属单质，B显淡黄色，A、B、C、D之间的转化关系如图所示，下列说法错误的是(　　) A．C是碳酸钠 B．D应密封保存 C．A与O2反应只能生成B D．反应①②中生成的气体相同 13．鉴别等浓度NaHCO3、Na2CO3两种溶液。下列方法不可行的是(　　) A.无色酚酞溶液　　B.焰色试验 C.滴加CaCl2溶液　　D.滴加相同的稀盐酸 14．碳元素形成的化合物品种多样,常见有CO、CO2、Na2CO3、NaHCO3、酒精、醋酸等,它们在生活与生产中应用广泛。NaHCO3俗称小苏打,下列有关NaHCO3的说法正确的是(　　) A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3Na＋＋H＋＋C B.NaHCO3溶液呈酸性,可与 NaOH溶液反应 C.可用石灰水区别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液 D.NaHCO3粉末与相同浓度的酸反应比Na2CO3粉末更剧烈 15．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室模拟改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图: 回答下列问题: (1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是　　　　　(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)B中使用雾化装置的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液: ①对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14 g,则固体NaHCO3 的质量为　　　　g。  ②向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程,为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为　　　　、　　　　、洗涤、干燥。  原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $