1、第三章金属及其化合物第1节钠及其化合物考试要求1.掌握钠的主要性质及其用途。2.了解钠的重要化合物的主要性质及其用途。3.了解钠及其重要化合物的制备方法。命题预测钠及其化合物是高考的常考点，以前常见的考查形式有：结合阿伏加德罗常数、氧化还原反应以选择题形式考查Na与H2O、O2及Na2O2与H2O、CO2反应的特点及电子转移情况；以选择题型考查Na2O2与H2O、CO2反应的有关计算和Na2CO3与NaHCO3稳定性的比较等；以Na2O2与H2O、Na2O2与CO2、Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应为载体，设计实验以填空题型考查。在新高考中此考查形式延续的可能性很大。考点1钠的性质及应用知
2、识梳理1钠的物理性质颜色熔点硬度密度导电、导热性银白色，有金属光泽低质软，硬度小，可用小刀切割比水的小比煤油的大良好2钠的化学性质从原子结构认识钠的化学性质：NaNa(1)主要化学性质(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释3钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在煤油中。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。金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4NaTiCl44NaClTi。5焰色反应(1)定义很多金属或它们的化
3、合物在灼烧时都有火焰呈现特殊颜色的现象。属于元素的物理性质。(2)操作步骤干烧：将洗净的铂丝在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止。蘸烧：蘸取待测试液，在酒精灯外焰上灼烧，并观察火焰颜色。洗烧：用稀盐酸洗净铂丝，并在酒精灯外焰上灼烧至无色。(3)火焰颜色钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。(1)金属钠着火，不能用水、泡沫灭火器灭火，应用干燥的沙土盖灭。(2)钠与水、酸反应的本质均是与H的反应，反应顺序是“有酸酸在前、无酸水为先”。(3)钠与盐溶液的反应：首先是Na与H2O反应，生成的NaOH若能与盐反应则进一步反应，若不反应则反应到此为止。如将Na投入CuSO4溶液，发生的
4、反应为：2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4。(4)工业上在850 ，钠与熔融状态的KCl反应可以制取金属钾：Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g)，反应发生是因为在反应温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸出，利于反应进行，该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾。(5)钠在空气中放置变质的过程：1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，原因：2NaO2=Na2O2。()错因：常温下4NaO2=2Na2O。(2)金属钠着火时，用水或泡沫灭火器灭火。()错因：金属钠着火时，应用干
5、燥的沙土盖灭。(3)钠与硫酸铜溶液反应：2NaCu2=Cu2Na。()错因：2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHCuSO4=Na2SO4Cu(OH)2。(4)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气。()错因：2NaCl(熔融)2NaCl2。(5)将钠块放入水中，产生气体的离子方程式为NaH2O=NaOHH2。()错因：H原子不守恒。(6)实验室将Na保存在CCl4中。()错因：钠保存在煤油中。2教材改编题。(据人教必修一P53 T2)下列关于钠及其化合物的叙述中，正确的是()A钠露置在空气中，表面很快变暗，是因为生成了Na2O2B钠有很强的还原性CNa有很强的氧化性DNaCl灼烧时火焰
6、呈黄色，这是NaCl的化学性质答案B题组训练1金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中正确的是 ()A钠是银白色金属，熔点低，硬度大B钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的Na2OC在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰D金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火答案C2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_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液答案考点2氧化钠和过氧化钠知识梳理1氧化钠与过氧化钠的比较名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa
7、2O2电子式阴阳离子个数比1212颜色状态白色固体淡黄色固体生成条件常温加热化学性质与H2ONa2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaClO22H2O2过氧化钠的强氧化性(1)从化合价的角度分析2Na22 Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。(2)强氧化性的具体表现(3)遇CO2、H2O、H则发生自身的氧化还原反应。(1)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为12。其中Na2O2中的氧原子以“O”原子团形式存在。
8、(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。(3)当过氧化钠与H2O或CO2反应时，1 mol Na2O2转移的电子是1 mol而不是2 mol。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，所失电子数目不相同。()错因：Na都是由0价升高到1价，失去的电子数目均为NA。(2)氧化钠与过氧化钠都属于碱性氧化物。()错因：Na2O2不属于碱性氧化物。(3)Na2O与Na2O2都是离子化合物，都只存在离子键。()错因：O内部存在共价键。(4)Na2O2与H
9、2O反应时，Na2O2是氧化剂，水是还原剂。()错因：Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。(5)7.8 g Na2O2与足量的CO2反应，转移电子的个数为0.2NA。()错因：0.1_mol_Na2O2与CO2反应，转移0.1_mol电子。(6)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式：Na2O2H2O=2Na2OHO2。()错因：氧原子不守恒。2过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是()ANa2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂B1 mol过氧化钠中阴离子数目为NAC过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性D过氧化钠与二
10、氧化硫反应时可生成硫酸钠答案A题组训练题组一 钠的氧化物的性质及应用1下列对Na2O2的叙述中，正确的是()ANa2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物BNa2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂CNa2O2与CO2反应产生氧气，可用于呼吸面具中DNa2O2与CO2反应时，Na2O2只作氧化剂答案C2为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()Na2O2中阴、阳离子的个数比是11Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时，需水和CO2的质量相等Na2
11、O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时，转移电子的物质的量相等Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与H2ONa2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂Na2O2投入到紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝，后褪色ABCD答案B题组二 有关Na2O2与H2O、CO2反应的计算3下列说法正确的是()A3.9 g Na2O2含离子数目为0.2NABNa2O2与CO2反应生成0.1 mol O2时转移电子0.4 molCNa2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D向饱和烧碱溶液中加入2 g Na
12、2O2，充分反应后，溶液中n(Na)不变答案C解析3.9 g Na2O2的物质的量为0.05 mol，所含离子数目为0.05 mol30.15 mol，A错误；由2Na2O22CO2=2Na2CO3O2及Na2O2中氧元素为1价知，生成0.1 mol O2时会转移0.2 mol电子，B错误；Na2O2投入到CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，C正确；Na2O2与水反应，饱和烧碱溶液中溶剂减少，新生成的NaOH不溶且原来溶液中的溶质会部分析出，溶质相应减少，则n(Na)减小，D错误。4将W g某气体与一定量的O2混合后通入装
13、有足量Na2O2固体的密闭容器中，用间断电火花不断地引燃气体，经过足够长的时间后，发现固体质量增加W g，则气体可能是()H2COH2和CO的混合气体甲醛(HCHO)乙二醇(CH2OHCH2OH)蒸气A只有B只有C只有D答案D解析很容易判断均是符合(CO)m(H2)n组成的物质，在O2中充分燃烧后，再通入Na2O2固体中，固体增加质量恰好等于该物质的质量。故答案选D。Na2O2吸收H2O、CO2后固体质量的变化规律将CO2看作CO燃烧所得：将H2O看作H2燃烧所得：所以Na2O2与CO2、H2O反应增加的质量为与CO2、H2O等物质的量的CO、H2的质量。考点3碳酸钠与碳酸氢钠知识梳理1碳酸钠
14、与碳酸氢钠的比较名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色状态白色固体白色细小晶体溶解性比较Na2CO3NaHCO3热稳定性稳定不稳定 与盐酸反应Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2与NaOH反应不反应NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O续表名称碳酸钠碳酸氢钠与Ca(OH)2反应Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHNaHCO3Ca(OH)2(过量)=CaCO3NaOHH2O；2NaHCO3(过量)Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O与CaCl2反应Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl
15、不反应与CO2反应Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3不反应相互转化Na2CO3NaHCO3主要用途玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵粉、医疗上中和胃酸过多2侯氏制碱法(1)工业上制纯碱是向饱和NaCl溶液中依次通入足量的NH3和足量的CO2，此时会有晶体析出，过滤得到NaHCO3固体，最后将所得固体加热分解即得到纯碱。(2)工艺流程(3)反应原理产生NaHCO3的反应：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl，NH3极易溶于水，比CO2溶解度大，向饱和食盐水中先通入NH3，再通入CO2，有利于提高NaHCO3的产量。产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(
16、4)循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。1(1)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH反应生成CO，CO有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3。(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为都能产生白色沉淀。(3)Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别，但NaHCO3和盐酸不可以用互滴法鉴别。2用数形结合理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。(2)向
17、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2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合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3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy11，其他比例时的图像略)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合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4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比mn11，其他比例时的图像略)。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)用澄清石灰水能鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液。()错因：不可以，因为都能产生白色沉淀。
18、(2)小苏打与NaOH溶液反应的离子方程式为：OHHCO=H2OCO2。()错因：OHHCO=H2OCO。(3)用热的纯碱溶液洗去油污，因为Na2CO3可直接和油污反应。()错因：热的纯碱溶液碱性强，油污水解彻底。(4)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。()错因：CO或HCO均可与H反应生成CO2。2下列方法不能用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的是()A分别加热两种固体，将放出的气体通入澄清石灰水B分别取两种固体溶于水，滴加Ba(OH)2溶液，观察是否生成沉淀C分别取两种固体少许于试管中，滴入几滴水振荡，分别向其中滴加CaCl2溶液D
19、分别取等质量的固体与足量稀盐酸充分反应，再将反应所得溶液分别经加热、蒸干、灼烧后称重答案B题组训练题组一 Na2CO3与NaHCO3的性质与鉴别1Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是()A小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人BNaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头C可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液D往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀答案C2某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸
20、氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图所示实验，不能够达到实验目的的原因是_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_。(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。答案(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，使澄清石灰水变浑浊，达不到实验目的(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O(3)NaHCO3解析(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，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，
21、使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。题组二 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的计算及图像分析3120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL某浓度的盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是()A2.0 molL1B1.5 molL1C0.18 molL1D0.24 molL1答案B解析前者滴入后者发生反应：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，后者滴入前者发生反应：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，盐酸的用量应在之间，即HCl的物质的量应为0.2
22、0 moln(HCl)0.40 mol，即1 molL1c(HCl)2 molL1，即选B。4将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()答案C解析向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，盐酸先与NaOH反应生成H2O和NaCl，没有气体放出；当滴入0.1 L盐酸时，两者恰好反应完全；继续滴加，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生反应：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，不放出气体，当加入0.2 L盐酸时，此反应进行完全；当继续滴加时，发生反应：NaHC
23、O3HCl=NaClH2OCO2，此时才开始放出气体，C中图像与实际相符，A、B、D错误，故选C项。题组三 Na2CO3和NaHCO3质量分数的测定5为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()ABCD答案A解析设样品中NaHCO3的质量为x g。2NaHCO3Na2CO3H2OCO2固体的质量差168 g106 g 62 gx g w1 gw2 gx，则混合物中Na2CO3的质量为w1x g，样品中Na2CO3的质量分数，A正确。差量法在化学方程式计算中的应用高考真题实战1(高考集萃)判断正误，正确的画“”
24、，错误的画“”。(1)(2019天津高考)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良。()(2)(2019江苏高考)室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2。()(3)(2018全国卷)碳酸钠可用于去除餐具的油污。()(4)(2017江苏高考)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂。()(5)(2016浙江高考)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火。()(6)(2015全国卷)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol 氧气转移的电子数为0.2NA。()(7)(2015安徽高考)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解。()答案
25、(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2(2016天津高考)根据所给的信息和标志，判断下列说法错误的是()ABCD神农本草经记载，麻黄能“止咳逆上气”碳酸氢钠药片古代中国人已用麻黄治疗咳嗽该药是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效看到有该标志的丢弃物，应远离并报警贴有该标志的物品是可回收物答案B解析碳酸氢钠易与醋酸反应，若与醋酸同服，会降低药效。3(上海高考)右图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()Aa通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰Ba通入NH3，然后b通入CO2，c中放碱石灰Ca通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉Da通入CO2，然后
26、b通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉答案C解析侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3，但为了防倒吸，所以a通入NH3，然后b通入CO2，考虑NH3的尾气处理所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉，即C正确。4(2018全国卷节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺流程为：pH4.1时，中为_溶液(写化学式)
27、。工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是_。答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O(2)NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液解析(2)碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即中为NaHSO3溶液。要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。5(2015浙江高考)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g 甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状
28、况)的H2。请推测并回答：(1)甲的化学式：_。(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式：_。(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式：_。(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式：_。(5)某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到的固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由：_。答案(1)NaH(2)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(3)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(4)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH(5)制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl。验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl解析(1)由甲受热分解得到单质钠和H2分析，甲由Na、H两种元素组成，且4.80 g化合物甲分解得到0.1 mol H2，即0.2 g H2，说明同时得到4.6 g金属钠，所以甲的化学式为NaH。
