内容正文:
2.1 钠及其化合物
序号
核心难点
难点实质
1
钠与盐溶液反应的产物判断
误以为钠能置换出比它不活泼的金属,忽略“钠先与水反应”
2
过氧化钠相关计算与陷阱
混淆“阴离子数目”与“离子总数目”,不会用质量差法
3
与的鉴别与除杂
方法选错、除杂时引入新杂质
4
滴加顺序对反应产物的影响
不理解与的分步反应
难点一:钠与盐溶液反应的产物判断
【难点诊断】一看到“钠与硫酸铜溶液”,就按金属活动性顺序写出,忽略了钠与水反应的优先性。
【突破方法】记住一句话——“钠先与水反应,生成的碱再与盐反应”。判断产物时分两步:第一步写;第二步写 NaOH 与盐的复分解反应,把两个方程式合并即可。特别注意:如果盐溶液中的阳离子对应的碱难溶(如、、),产物是氢氧化物沉淀+。
钠与溶液的反应
遇水记五点:浮熔游响红。遇酸酸优先,遇盐水在前。
【典例精讲】把一小块钠投入溶液中,写出反应的化学方程式。
【解析】钠先与水反应:;NaOH 再与反应:。按最小公倍数合并:。现象为生成红褐色沉淀和气泡。
【即时训练】将一小块钠投入下列溶液中,既有气体放出又有沉淀生成的是( )
A.稀盐酸 B.NaCl 溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】C
【解析】A 中只有气体;B 中钠与水反应生成气体但无沉淀;D 中生成或 NaOH,无沉淀。C 中生成蓝色沉淀和。
难点二:过氧化钠相关计算与陷阱
【难点诊断】把中的阴离子当成 2 个,把“离子总数目”当作“阴离子数目”;遇到“固体质量增加”的题目不会建立关系式。
【突破方法】①离子数:由和构成,含、,阴离子为个,离子总数为个。②电子转移:中每生成转移 2 mol 电子。③质量差:与反应后固体增加的质量等于“CO”的质量,与反应后增加的质量等于“”的质量。
1.Na2O2与CO2、H2O反应的数量关系
①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
无论是CO2或H2O的单一物还是二者的混合物,通过足量Na2O2时,CO2(或H2O)与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
2.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 2×44 2×106 2×28
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+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 2×18 4×40 2×2
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。
【典例精讲】将与足量充分反应,求反应后固体质量增加了多少克。
【解析】。由可知,吸收、放出,固体增加的质量 = 0.1 mol × 44 g/mol - 0.05 mol × 32 g/mol = 4.4 g - 1.6 g = 2.8 g。也可以用“相当于吸收 0.1 mol CO”直接得出 0.1 × 28 = 2.8 g。
【即时训练】判断下列说法是否正确,并说明理由:“中含有的离子总数为个。”
【答案】错误。
【解析】中含和,离子总数为个,其中阴离子为个。
难点三:与的鉴别与除杂
【难点诊断】鉴别时选用澄清石灰水或酚酞(两者现象相同,失败);除杂时选错试剂,把主要物质也消耗掉或引入新杂质。
【突破方法】鉴别优先用加热法(固体)与加或溶液法(溶液);除杂遵循“不引入新杂质、不消耗主要物质”的原则:固体中混加热;溶液(含)→ 通足量;溶液(含)→ 加适量 NaOH。
Na2CO3和NaHCO3的三种鉴别方法
(1)
(2)
(3)
【典例精讲】下列除杂方案正确的是( )
A.固体中混有,加适量盐酸
B.溶液中混有,加入适量 NaOH 溶液
C.溶液中混有,加入适量 NaOH 溶液
D.NaCl 溶液中混有,加入适量稀硫酸
【答案】C
【解析】A 中盐酸会同时与反应,应加热;B 中加 NaOH 会把变成的反过程,应通入足量;D 中引入杂质,应用适量稀盐酸。故选 C。
【即时训练】只用一种试剂鉴别溶液和溶液,该试剂可以是________,现象分别是________________。
【答案】溶液(或溶液);加入后产生白色沉淀的是溶液,无现象的是溶液。
难点四:滴加顺序对反应产物的影响
【难点诊断】认为“同两种物质反应,产物一定相同”,忽略了滴加顺序不同会导致过量与少量的角色互换。
【突破方法】掌握与的分步反应规律:少量时;足量时。因此把盐酸逐滴加入溶液,开始无气泡;把溶液逐滴加入盐酸,立即产生气泡(因为盐酸始终过量)。
【典例精讲】将 0.1 mol/L 的溶液逐滴滴入 0.1 mol/L 的盐酸中,立即产生气泡,请用离子方程式解释。
【解析】盐酸相对过量,每一滴加入后立即与足量反应:,故立即冒气泡。若反过来把盐酸逐滴加入溶液中,则先发生,开始无气泡。
【即时训练】用 1 mol/L 的盐酸与 1 mol/L 的溶液做实验,甲同学把盐酸逐滴加入溶液,乙同学把溶液逐滴加入盐酸。两人实验中“开始产生气泡”的顺序是________先出现,理由是________________。
【答案】乙(把溶液滴入盐酸)先出现气泡;因为乙的实验中盐酸始终过量,一进入溶液就与足量反应直接生成;而甲的实验中相对不足,先发生,需继续滴加盐酸才放出。
(共 13 题,合计 80 分)
A 级 巩固基础(每题 4 分,共 20 分)
1.下列物质中属于碱性氧化物的是( )
A. B. C. D.NaOH
2.钠与水反应的现象不包括( )
A.浮在水面上 B.熔成小球 C.产生黄色火焰 D.溶液变红(滴有酚酞)
3.下列关于的说法正确的是( )
A.受热不分解 B.俗称纯碱 C.水溶液显碱性 D.与溶液反应生成白色沉淀
4.将一小块钠投入水中,下列化学方程式正确的是( )
A. B.
C. D.
5.写出下列反应的化学方程式:
(1)钠在空气中燃烧:________________
(2)与反应:________________
(3)受热分解:________________
(4)溶液中通入足量:________________
B 级 训练综合(每题 6 分,共 30 分)
6.下列除杂方案(括号内为杂质)正确的是( )
A.固体():加热至恒重
B.溶液():加入适量 NaOH 溶液
C.溶液():加入适量稀盐酸
D.NaCl 溶液():加入适量稀硫酸
7.把一小块钠分别投入① 水 ② 稀盐酸 ③ 乙醇中,三者反应由剧烈到平缓的顺序是( )
A.①>②>③ B.②>①>③ C.③>②>① D.②>③>①
8.将与足量水充分反应,下列说法正确的是( )
A.生成 B.转移电子 0.1 mol
C.生成 0.2 mol NaOH D.反应后溶液显酸性
9.某白色固体可能是或。取少量样品溶于水,加入溶液产生白色沉淀,则原固体是________;若把溶液换成澄清石灰水,两种物质________(填“能”或“不能”)区分,理由是________________。
10.将 4.6 g 钠投入足量水中充分反应,再向所得溶液中通入足量(忽略溶液体积变化,溶液体积为 200 mL)。求:(1)标准状况下放出的体积;(2)最终溶液中的物质的量浓度。
C 级 对接高考情境(第 11 题 10 分,第 12 题 10 分,第 13 题 10 分,共 30 分)
11.某实验小组为测定某供氧剂中的含量,设计了如下实验:称取供氧剂样品 5.0 g(杂质不与反应),装入硬质玻璃管中,先通入一段时间的干燥,再加热至质量不再变化,冷却后称得固体质量为 6.4 g。
(1)固体质量增加的原因是________________,增加的质量为________g。
(2)计算样品中的质量分数(写出计算过程)。
(3)若通入的未干燥,测得的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是________________。
12.某纯碱样品中含有少量 NaCl 和。为测定各成分含量,进行如下实验:
① 取样品 7.20 g 加热至恒重,固体质量变为 6.58 g;
② 将①所得固体全部溶于水配成 100 mL 溶液,取 25.00 mL 该溶液,加入足量溶液,得白色沉淀 1.435 g。
(1)求样品中的物质的量。
(2)求原样品中 NaCl 的质量分数。
(3)计算①所得固体中的物质的量,并说明其来源。
13.某研究性学习小组对“钠与硫酸铜溶液反应”进行探究:取 200 mL 0.1 mol/L 的溶液于烧杯中,加入一小块钠(质量为 0.46 g)使其完全反应。
(1)写出发生反应的化学方程式(合并写成总反应)。
(2)计算反应中生成气体的物质的量。
(3)通过计算判断溶液中是否完全沉淀;若未完全沉淀,还需再加入多少摩尔的钠?
(4)若把溶液换成等物质的量浓度的 NaCl 溶液,加入等质量的钠,反应后体系中是否产生沉淀?说明理由。
参考答案:
(一)难点突破·即时训练答案
1.难点一即时训练:C
2.难点二即时训练:错误。中离子总数为个(和),阴离子为个。
3.难点三即时训练:溶液(或溶液);产生白色沉淀的是溶液,无明显现象的是溶液。
4.难点四即时训练:乙先出现气泡。乙的实验中盐酸始终过量,一进入溶液就与足量反应直接生成;甲的实验中相对不足,先发生,需继续滴加盐酸才放出。
(二)分级练习答案与解析
1.A。是碱性氧化物;是过氧化物;是盐;NaOH 是碱。
2.C。钠与水反应在常温下进行,发出嘶嘶响声但不会出现黄色火焰(黄色火焰是钠在空气中燃烧的现象)。
3.C。受热易分解,俗名为小苏打,水溶液显碱性;它与溶液不反应。
4.A。钠与水反应生成 NaOH 和,需配平为。
5.(1)点燃;(2);(3);(4)。
6.A。B 应通入足量;C 应加入适量 NaOH 溶液;D 应加入适量稀盐酸,否则引入。方法点拨:除杂必须同时满足“不引入新杂质、不消耗主要成分、操作简便”三条。
7.B。反应实质都是钠与(或与水中极微弱的)的反应,浓度越大反应越剧烈:盐酸 > 水 > 乙醇。
8.C。,,故 n(NaOH) = 0.2 mol、、转移电子 0.1 mol;反应后溶液显碱性。只有 C 正确。
9.;不能。与反应生成沉淀,与也生成沉淀,现象相同,故不能用石灰水区分。
方法点拨:鉴别题必须找“现象差异”,凡两者现象相同的试剂都不能用于鉴别。
10.(1)n(Na) = 4.6/23 = 0.2 mol,由得,。(2)生成 n(NaOH) = 0.2 mol,通入足量后:,故,。
11.(1)吸收了中的“CO”而使固体质量增加;1.4。(2)由可知,固体增加的质量相当于“CO”的质量,则 n(CO) = 1.4/28 = 0.05 mol,由关系式得,,质量分数 = 3.9/5.0 × 100% = 78%。(3)偏大;若未干燥,水蒸气也会与反应放出并使固体增重(增重相当于“”的质量),使固体增重总量变大,换算出的质量偏大。
方法点拨:本题采用“质量差法”,把与的反应看成吸收了“CO”,固体增重即为“CO”的质量,这是处理该类计算最快捷的模型。
12.(1)由,固体失重 = 7.20 - 6.58 = 0.62 g,即生成的和的质量;每(168 g)分解失重 62 g,故。
(2)①所得固体中取 25.00 mL(占总量的 1/4),n(AgCl) = 1.435 g ÷ 143.5 g/mol = 0.01 mol,由得 100 mL 溶液中 n(NaCl) = 0.01 × 4 = 0.04 mol,m(NaCl) = 0.04 × 58.5 = 2.34 g,原样品中 NaCl 的质量分数 = 2.34/7.20 × 100% ≈ 32.5%。
(3)①所得固体由和 NaCl 组成,其质量 = 7.20 - 0.62 = 6.58 g,其中 m(NaCl) = 2.34 g,故,。来源有两个:原样品中已有的(0.03 mol,即 3.18 g)和受热分解生成的(0.01 mol)。
方法点拨:混合物计算的基本思路是“设未知数 → 列质量守恒方程 → 求解”,也可用“差量法”先求某一组分的量,再由总量求其余组分。计算前务必先判断每个数据对应哪一个过程。
13.(1)。
(2)n(Na) = 0.46/23 = 0.02 mol,由关系式 2Na ~得。
(3)。由关系式 2Na ~可知,0.02 mol Na 只能沉淀,溶液中未完全沉淀,剩余 0.01 mol。还需再加入 0.02 mol Na(即 0.46 g)才能使完全沉淀。
(4)不产生沉淀。NaCl 溶液显中性,钠只与水反应:,生成的 NaOH 与 NaCl 不反应,故体系中无沉淀生成(只有气体放出)。
方法点拨:本题的关键是用“2Na ~~”的定量关系判断反应物是否恰好完全反应;讨论“是否产生沉淀”时要先看溶液中的阳离子能否与生成难溶物。
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