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文档介绍
2021高考化学一轮复习专题3第1讲钠及其重要化合物学案新人教版
高考总复习 第1讲 钠及其重要化合物 [考纲要求] 1.了解钠及其重要化合物的制备方法。2.掌握钠的主要性质及其应用。3.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。 钠的性质及用途 知识梳理 1.钠的物理性质 颜色:______色,有金属光泽; 密度:ρ(H2O)____ρ(Na)____ρ(煤油); 熔点:低于____ ℃。 2.钠的化学性质 (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应 O2 Cl2:__________________ (2)与水反应 ①离子方程式:__________________。 ②与滴加酚酞的水反应的现象及解释 (3)与盐酸反应 离子方程式:______________________。 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)制取Na2O2等化合物。 (2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。 (3)用作电光源,制作高压钠灯。 (4)冶炼某些金属 23 高考总复习 金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl4__________。 [回扣判断](正确的打“√”,错误的打“×”) (1)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( ) (2)钠与CuSO4溶液的反应:2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+( ) (3)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子( ) (4)钠与足量O2反应生成Na2O,随着温度的升高,生成Na2O的速率逐渐加快( ) (5)钠与水反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑( ) (6)根据反应Na+KClNaCl+K↑,知Na的金属性强于K( ) (7)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶( ) [重点提醒] 钠与盐溶液(除部分酸式盐溶液外,如NaHSO4溶液)反应时,先与水反应,生成的氢氧化钠再与盐反应,故不会生成金属单质。如钠投入硫酸铜溶液中,生成氢氧化铜沉淀。 对点速练 练点一 钠的性质判断 1.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( ) A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多 C.第二块钠的反应产物质量最大 D.两块钠的反应产物质量一样大 2.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是( ) ①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液 A.①④⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①③④⑥ 技能归纳 钠与盐溶液反应的思维流程 23 高考总复习 如:Na与MgSO4溶液的反应,先考虑Na与水反应,再考虑MgSO4与生成的NaOH溶液反应。 练点二 钠的探究性实验 3.向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L-1盐酸、100 mL 0.01 mol·L-1硫酸铜溶液的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.三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中反应最剧烈 C.三个烧杯反应后,生成的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 4.如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验,为收集检验气体产物,某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙,请根据要求回答下列问题。 (1)写出钠与水反应的离子方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是________(填字母)。 A.钠块始终保持在a处,直至完全消失 B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处 23 高考总复习 C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动 D.随反应的进行煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升 E.最终钠块在煤油中燃烧起来 (3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用乙装置实验,点燃气体产物时,是否需要检验纯度________(填“是”或“否”)。 (5)按图丙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体:①用铝箔包住钠;②用铜箔包住钠。在相同条件下体积的关系是________(填字母)。 a.二者收集气体一样多 b.①收集气体体积较大 c.②收集气体体积较大 钠的重要氧化物 氧化钠和过氧化钠的比较 物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 色态 _________________ _________________ 类别 _________________ 过氧化物 (非碱性氧化物) 氧的价态 _________________ _________________ 电子式 Na+[]2-Na+ Na+[]2-Na+ 生成条件 常温 加热或点燃 化学性质 热稳 定性 _________________ 稳定 与水 反应 _________________ _________________ 与CO2 反应 _________________ _________________ 与酸反应 (盐酸) _________________ 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑ 主要性质 具有碱性氧化物通性 具有强氧化性 主要用途 用于制取少量Na2O2、 23 高考总复习 烧碱 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂 [回扣判断](正确的打“√”,错误的打“×”) (1)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物( ) (2)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( ) (3)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑( ) (4)Na2O2的电子式为Na:::Na( ) (5)1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失去的电子数目均为NA( ) (6)Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是还原剂又是氧化剂( ) (7)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH( ) (8)7.8 g Na2O2与足量的CO2反应,转移电子的个数为0.2NA( ) [重点提醒] Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 (1)强氧化性的五个表现 (2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。 (3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。 对点速练 练点一 钠的氧化物性质判断与计算 1.如图所示,两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为 0.1 mol,水的质量为100 g。下列说法正确的是( ) 23 高考总复习 A.反应③最多能产生0.05 mol O2 B.反应①的离子方程式为Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑ C.Na2O2中阴阳离子数目之比为1:1 D.①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数:①>②>③ 2.200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g,则原混合气体的总物质的量是( ) A.0.125 mol B.0.25 mol C.0.5 mol D.1 mol 3.过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( ) 选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子 A 1 mol 2NA B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2NA 方法技巧 H2O、CO2与Na2O2反应的定量关系 1.物质的量的关系 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2:1。 2.气体体积关系 若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,则气体体积减少的量等于原混合气体体积的,且等于生成氧气的体积。 3.转移电子关系 2 mol的Na2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成1 mol的O2,转移2 mol的电子。 练点二 钠的氧化物的探究性实验 23 高考总复习 4.某课外活动小组设计如图实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。 (1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 该反应中,反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 (2)装置Ⅰ中的试剂是________(填字母)。 a.稀盐酸 b.稀硫酸 c.小苏打 d.石灰石 (3)实验时,应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2”),观察到预期现象后,关闭它,再打开另一个弹簧夹。 (4)实验过程中将带火星的木条置于a口,观察到带火星的木条始终不复燃。 ①为观察到最终木条复燃,甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是________________________________________________________________________; ②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明CO2参与了反应,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)为进一步达到实验目的,应补充的实验是:取最终反应后Ⅲ中所得固体,________________________________________________________________________。 5.Na2O的制取可以通过如下反应完成:Na+NaNO3Na2O+N2↑(未配平)。请回答下列问题: (1)上述反应的氧化剂是________(写化学式)。制取Na2O时,若金属钠与NaNO3按质量比23:17投料,充分反应后收集到的气体体积为1.12 m3(标准状况下),则制得的Na2O的质量为________kg。 (2)制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。现有Na2O产品m g(假设只含有Na2O2杂质),请从下面选用合适的仪器和试剂,设计一种可选用的实验仪器组合,以完成样品中Na2O含量的测定。 23 高考总复习 可选用的试剂: a.浓硫酸 b.水 c.盐酸标准溶液 d.NaOH标准溶液 e.酚酞 f.碱石灰 g.稀盐酸 实验过程中发生反应的化学方程式 实验所需仪器(用字母表示) 实验所需试剂(用字母表示) 实验需直接测定的有关物理量(用文字说明) (3)某学生设计了以下实验方案来测定该试样中Na2O的质量分数,其操作流程和实验数据如下: 该Na2O产品中Na2O的质量分数为________。 碳酸钠与碳酸氢钠 知识梳理 1.Na2CO3和NaHCO3的性质 2.相互转化 Na2CO3NaHCO3 23 高考总复习 3.主要用途 (1)碳酸钠:用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。 (2)碳酸氢钠:用于发酵、医药、灭火剂等。 [回扣判断](正确的打“√”,错误的打“×”) (1)用试管加热碳酸氢钠固体时,使试管口竖直向上( ) (2)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,试管内壁均有水珠出现,则说明两种物质均受热分解( ) (3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一( ) (4)相同温度下溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3( ) (5)向小苏打和苏打溶液中分别加入盐酸,均有气泡冒出,说明两者均能与盐酸反应( ) (6)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液( ) (7)确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊( ) (8)向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液( ) (9)用热的纯碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应( ) [重点提醒] 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法 (1)固体鉴别法 加热法,产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。 (2)溶液鉴别法 ①沉淀法:加入BaCl2或CaCl2溶液产生沉淀的是Na2CO3。 ②气体法:滴入盐酸立即产生气体的是NaHCO3。 ③测pH法:用pH试纸测其相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3。 对点速练 练点一 Na2CO3、NaHCO3的性质判断 1.关于NaHCO3性质的有关叙述不正确的是( ) A.既能与强酸反应,又能与强碱反应 B.医疗上可用于治疗胃酸过多 C.与足量的酸反应时放出的CO2比与等质量的Na2CO3要多 D.同温度时,NaHCO3的溶解度>Na2CO3的溶解度 2.下列可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( ) 23 高考总复习 A.加热时有无色气体放出 B.滴加盐酸时有气泡产生 C.溶于水后,滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成 D.溶于水后,滴加澄清石灰水有白色沉淀生成 3.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( ) A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液 B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体 C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热 D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤 方法总结 Na2CO3、NaHCO3的除杂方法 混合物(括号内为杂质) 除杂方法 Na2CO3(s)(NaHCO3) 加热法 NaHCO3(aq)(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3(aq)(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液 练点二 Na2CO3、NaHCO3的计算判断 4.有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是( ) 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 5.(OH-、CO、HCO与H+反应顺序的应用)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,随后分别各取20 mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 mol·L-1的盐酸,在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况): (1)在A情况下,溶质是________________(填化学式),其物质的量之比为________。 (2)在B情况下,溶质是________________(填化学式),其物质的量之比为________。 23 高考总复习 (3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。 技能归纳 利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应 (1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。 (2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。 (3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1:1)。 (4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1:1) 练点三 以Na2CO3、NaHCO3为载体的探究实验 6.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通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰 B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰 C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 7.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,如图所示。 23 高考总复习 (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________(填序号)。 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)。 碱金属元素与焰色反应 知识梳理 1.碱金属的一般性与特殊性 (1)一般性 相似性 递变性(由Li→Cs) 原子结构 最外层均为1个电子 电子层数逐渐增多,核电荷数逐渐____,原子半径逐渐____ 元素性质 都具有较强的金属性,最高正价均为+1价 金属性逐渐____ 单 质 性 质 物理 性质 (除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点____ 密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐____ 化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐__; 与O2 23 高考总复习 反应越来越剧烈,产物越来越复杂 (2)特殊性 ①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而____,但钾的密度比钠的小。 ②碱金属一般都保存在____中,但由于锂的密度小于____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____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。 2.焰色反应 (1)焰色反应的概念 某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,属于____变化,是元素的性质。 (2)焰色反应的操作 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 (3)常见元素的焰色 钠元素____色;钾元素____色(透过__________观察);铜元素____色。 [回扣判断](正确的打“√”,错误的打“×”) (1)ⅠA族元素又称碱金属元素( ) (2)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中( ) (3)焰色反应是一种复杂的化学变化( ) (4)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色( ) (5)焰色反应是大多数金属元素的性质,属于化学变化( ) (6)用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则溶液中一定含有Na+,不含K+( ) (7)无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水( ) (8)进行焰色反应时,使用稀硫酸清洗铂丝( ) (9)Li在空气中燃烧生成Li2O2( ) [重点提醒] 1.焰色反应是物理变化,可以是单质,也可以是化合物的固体或溶液。 2.用来清洗铂丝的是盐酸。 3.Li、Na、K在空气燃烧主要产物分别是Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)。 对点速练 练点一 碱金属元素的性质 23 高考总复习 1.下列有关铯及其化合物的说法不正确的是( ) A.CsOH的碱性比KOH的强 B.铯与水或稀盐酸反应剧烈,都生成H2 C.Cs的还原性比Na的强,故Na+的氧化性强于Cs+ D.Li的金属性比Cs的强 2.天然存在的Fr(钫)极微量,它的21种同位素都有放射性,它是碱金属中最重的元素,根据它在周期表中的位置预言其性质,其中不正确的是( ) A.在已知碱金属中它具有最多的电子层 B.在空气中燃烧的时候,生成氧化物Fr2O C.氧化物对应的水化物是极强的碱 D.单质的熔点不如Na的高 归纳总结 碱金属问题设置的六个方面: (1)碱金属单质与水(或酸)反应的现象; (2)碱金属单质的保存(注意碱金属的密度); (3)碱金属单质与氧气反应产物的判断; (4)碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较; (5)碱金属的碳酸盐性质的比较; (6)与最新的科学技术相关的碱金属的应用。 练点二 焰色反应 3.《本草经集注》中对鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,与其相关的化学原理正确的是( ) A.焰色反应 B.丁达尔效应 C.颜色反应 D.热稳定性 4.做焰色反应实验时用到的铂丝,应该用下列哪种溶液洗涤( ) A.稀HCl B.浓HNO3 C.稀HNO3 D.稀H2SO4 5.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是( ) A.只含有Na+ B.一定含有Na+,可能含有K+ C.既含有Na+,又含有K+ 23 高考总复习 D.可能含有Na+,可能还含有K+ 练后总结 铂丝洗涤剂的选择 铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净,然后在火焰上灼烧至无色,这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发,若用稀H2SO4洗涤铂丝,由于硫酸盐的熔、沸点较高难以挥发,会对后面实验造成干扰。 1.[2019·全国卷Ⅱ,26(1)]立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题: 利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为( ) A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色 2.[2018·海南卷,1]下列食品添加剂中,常用作防腐剂的是( ) A.碘酸钾 B.碳酸氢钠 C.苯甲酸钠 D.磷酸氧钠 3.[2018·高考选项组合]下列说法不正确的是( ) A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂[2018·江苏卷,3A] B.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具[2018·海南卷,5A] C.碳酸钠可用于去除餐具的油污[2018·全国卷Ⅱ,7A] D.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+[2018·全国卷Ⅲ,10C] 4.[2018·江苏卷,9]在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( ) A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq) B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s) C.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s) D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq) 5.[高考选项组合题]下列有关说法正确的是( ) A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解[2015·安徽卷,9A] 23 高考总复习 B.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA[2015·全国卷Ⅱ,10C] C.标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA[2015·四川卷,5C] D.Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O,同时有气体和沉淀产生[2015·山东卷,10B] 6.[2017·海南卷,16]锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题: (1)用碳酸锂和________反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiClKCl的熔融混合物生产金属锂,阴极上的电极反应式为________________________________________________________________________。 (2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是________________________________________________________________________。 (3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)LiPF6易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解,其热分解产物为PF5和________________________________________________________________________。 23 高考总复习 第三章 金属及其化合物 第1讲 钠及其重要化合物 基础精讲练 考点一 1知识梳理 1.银白 > > 100 2.(1)4Na+O2===2Na2O 2Na+O2Na2O2 2Na+Cl22NaCl (2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 钠的密度比水小 反应放热,钠的熔点低 生成了强碱NaOH (3)2Na+2H+===2Na++H2↑ 3.(1)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ (2)石蜡油或煤油 4.4NaCl+Ti 回扣判断 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ 2对点速练 1.解析:金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的。根据4Na+O2===2Na2O,则1 mol金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g,根据反应2Na+O2Na2O2,则1 mol金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39 g,等质量的两块钠,即金属钠的物质的量是相等的,所以生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量大。 答案:B 2.解析:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;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Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。 答案:D 3.解析:钠与盐酸反应时钠先与H+反应,离子方程式表示为2Na+2H+===2Na++H2↑,与CuSO4溶液反应会生成沉淀,A错误;X烧杯中,水中的氢离子浓度最小,反应最慢,B错误;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中生成的溶质为NaCl,Z烧杯中生成的溶质为Na2SO4,由于钠的物质的量相同,故Z烧杯中物质的量浓度最小,C错误;因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完,故生成H2的量相同,D正确。 答案:D 23 高考总复习 4.解析:(2)因钠的密度比水小,比煤油大,钠与水接触时反应产生氢气,生成的气体将钠块带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,反应过程中没有氧气,钠不可能燃烧,所以钠处于煤油和水的交界处,上下浮动。(4)液体充满U形管,反应过程中只产生氢气,不可能含有氧气,点燃时不会爆炸,因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH,NaOH可以和Al发生反应2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。 答案: (1)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ (2)CD (3)储存反应过程中排出的水 (4)否 (5)b 考点二 1知识梳理 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 -2 -1 不稳定(2Na2O+O22Na2O2) Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 回扣判断 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× 2对点速练 1.解析:0.1 mol Na2O2与100 g H2O反应,H2O过量,反应③最多能产生0.05 mol O2,选项A正确;反应①的离子方程式应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,选项B错误;Na2O2中阴阳离子数目之比为1:2,选项C错误;①、②、③充分反应后所得溶液中溶质(NaOH)的质量分数从大到小:③=②>①,选项D错误。 答案:A 2.解析:根据质量守恒定律可知,生成O2的质量为11.6 g-3.6 g=8 g,n(O2)==0.25 mol,根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol×2=0.5 mol。 答案:C 3.解析: +2CO2===2Na2CO3+O2 Δm 转移电子 2 mol 2 mol 56 g 2 mol 1 mol 1 mol 28 g 1 mol 23 高考总复习 由上述关系,不难得出C项正确。B项中未指明标准状况,错误。 答案:C 4.解析: (1)此反应是放热反应。 (2)依据实验目的,需要干燥CO2,所以装置Ⅰ是制取CO2的装置,因为盐酸易挥发出HCl,所以应选择稀硫酸、小苏打。 (3)先通干燥CO2,然后再通湿润CO2进行对比。 (5)证明反应后固体中含有CO。 答案:(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 大于 (2)bc (3)K2 (4)①除去未充分反应的CO2 ②水与Na2O2反应生成O2 (5)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可) 5.解析: (1)由N元素的化合价降低可知,NaNO3是氧化剂。配平方程式:10Na+2NaNO36Na2O+N2↑,收集到1.12 m3(标准状况下)N2,n(N2)=50 mol,那么n(Na2O)=300 mol,故m(Na2O)=18.6 kg。 (2)测定样品中氧化钠的含量有多种方法,可通过测生成O2的体积来计算Na2O2的量;也可测反应后锥形瓶和溶液的总质量与反应前锥形瓶、样品和水的总质量之差,还可以通过滴定法测锥形瓶中生成NaOH的量来计算。 (3)设试样中Na2O的物质的量为x mol,Na2O2的物质的量为y mol,则有:62x+78y=7.75,78(x+y)=9.35,解得:x=0.1,那么Na2O的质量分数为×100%=80%。 答案:(1)NaNO3 18.6 (2)(以下三种方法任选一种,其他合理方法亦可) 2Na2O2+2H2O===4NaOH +O2↑, Na2O+H2O===2NaOH A、D b ①反应前锥形瓶、样品和水的总质量 ②反应后锥形瓶和溶液的总质量 2Na2O2+2H2O===4NaOH +O2↑, Na2O+H2O===2NaOH G、C b 量筒中收集到的气体的体积 2Na2O2+2H2O===4NaOH +O2↑, Na2O+H2O===2NaOH, D、H b、c、e 中和锥形瓶中样品与水反应后所得溶液使用的盐酸标准溶液的体积 23 高考总复习 NaOH+HCl===NaCl+H2O (3)80% 考点三 1知识梳理 1.Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl 小 NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O 无明显 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 回扣判断 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)√ (8)× (9)× 2对点速练 1.解析:A.NaHCO3可与酸反应生成二氧化碳气体,如与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水,也可与碱反应,如与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故A正确;B.碳酸氢钠和盐酸反应,可用于中和胃酸,故B正确;C.等质量的碳酸钠、碳酸氢钠,n(NaHCO3)>n(Na2CO3),分别与足量的盐酸反应,NaHCO3生成的二氧化碳多,故C正确;D.常温下相同的溶剂时,Na2CO3较NaHCO3易溶,故D错误。 答案:D 2.解析:NaHCO3与BaCl2不反应,而Na2CO3与BaCl2溶液反应产生白色BaCO3沉淀,C项正确。 答案:C 3.解析:Ba(OH)2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀,不符合除杂的要求。 答案:D 4.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:Na2CO3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。 23 高考总复习 答案:C 5.解析:CO2与NaOH溶液反应时,据CO2与NaOH量的相对多少,有这样两个阶段:①CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应);②Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3;据图分析:B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。 (3)当加入150 mL盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)=n(Na+)=n(Cl-)=0.2 mol·L-1×0.15 L=0.03 mol,所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为=1.5 mol·L-1。 答案:(1)NaOH、Na2CO3 1:1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1:1 (3)1.5 mol·L-1 6.解析:由于CO2在水中的溶解度比较小,而NH3极易溶于水,所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3,再通入CO2,由于NH3极易溶于水,在溶于水时极易发生倒吸现象,所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中,即a先通入NH3,然后b通入CO2,A、B、D均错误;因为NH3是碱性气体,所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收,故答案选C。 答案:C 7.解析:(1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊,故不可以;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。 (2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。 (3)试管B装入碳酸氢钠,试管A装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠很不稳定。 答案:(1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3 23 高考总复习 考点四 1知识梳理 1.(1)增大 增大 增强 较低 降低 增强 (2)增大 煤油 煤油 离子 2.(1)物理 (3)黄 紫 蓝色钴玻璃 绿 回扣判断 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× 2对点速练 1.解析:根据元素周期律,Cs的金属性比K强,故CsOH的碱性比KOH强,A项正确;Cs的性质与钠相似,Na能与水或稀盐酸反应产生H2,故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H2,且反应更剧烈,B项正确;Cs的还原性强于Na,则Na+得电子能力比Cs+强,即氧化性:Na+>Cs+,C项正确;Li、Cs均为碱金属元素,Cs的电子层数多,更容易失去最外层电子,故金属性:Cs>Li,D项错误。 答案:D 2.解析:A项,同主族元素从上到下电子层数增加,则Fr在周期表中具有最大的原子半径,故A项正确;B项,在碱金属元素中只有Li生成Li2O,其他元素对应的单质能生成氧化物、过氧化物、超氧化物等,故B项错误;C项,Fr在碱金属中元素的金属性最强,对应的氧化物的水化物的碱性极强,故C项正确;D项,碱金属元素从上到下单质的熔点逐渐降低,故Fr单质的熔点比金属钠的熔点低,故D项正确。 答案:B 3.解析:鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4),由信息可知,Na、K的焰色反应不同,则“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色反应,故A项正确。 答案:A 4.解析:铂丝应用盐酸洗涤,而不能利用硫酸洗涤,硫酸不挥发,不能利用浓硝酸,浓硝酸容易分解。 答案:A 5.解析:钠元素的焰色为黄色,而钾元素的焰色为紫色,而且黄色会干扰紫色,所以不能判断是否含有钾元素。 答案:B 真题全体验 1.解析:重要金属的焰色反应的颜色平时要注意识记。 答案:D 2.答案:C 23 高考总复习 3.答案:A 4.解析:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,A项正确;2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2与过量HCl反应生成Al3+,即AlO+4H+===Al3++2H2O,B项错误;蔗糖分子中不含醛基,无还原性,不能发生银镜反应,C项错误;Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,而Fe与HCl反应只能生成FeCl2:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,D项错误。 答案:A 5.解析:A项,在酒精灯加热条件下,Na2CO3不会分解;B项,虽然钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,但钠都是由0价升为+1价;C项,应为0.25NA;D项,Na2O与Ba(HCO3)2反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O,没有气体生成。 答案:B 6.解析:(1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl,由电解LiClKCl的熔融混合物产生金属锂,阴极上锂离子得到电子。 (2)Li是活泼的金属,与二氧化碳反应。 (3)阳离子不同、焰色反应不同。 (4)在LiPF6和PF5中磷的化合价都是+5价,因而该分解反应为非氧化还原反应,根据原子守恒,即可确定另一氟化物的化学式为LiF。 答案:(1)盐酸 Li++e-===Li (2)Li与二氧化碳反应 (3)焰色反应,观察到黄色的为硬脂酸钠,透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾 (4)LiF 23查看更多