1、第一章金属及其化合物第一节钠及其化合物1.了解钠的主要性质及其应用。 2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。循着图示想一想特色特性记一记1特殊的颜色：Na2O2淡黄色固体2特殊的存放：Na、K保存在煤油中，Li保存在石蜡中3特殊的用途：钠钾合金原子反应堆的导热剂4必记五反应：(1)2Na2H2O=2NaOHH2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(4)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2(5)Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3考点一 活泼的金属单质钠教材知识层面1钠的原子结构钠位于元素周期表中第三周期A族，原子结构示意图：，
2、最外层只有1个电子，在化学反应中易失去最外层电子而呈现1价，因而钠在化学反应中表现出较强的还原性。2钠的性质(1)物理性质：颜色熔点硬度密度导电导热性银白色低小比水的小比煤油的大良好(2)化学性质：与非金属单质(如O2、Cl2)的反应与O2反应与水的反应：a化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH2。b与滴加酚酞的水反应的现象与解释：3钠的制备、保存与用途(1)制备：电解熔融氯化钠，化学方程式为2NaCl电解,2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。(3)用途：钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4NaTiCl4
3、Ti4NaCl；用作电光源，制作高压钠灯。高考考查层面 命题点1钠与盐溶液的反应(1)钠投入到NaCl溶液中，只有氢气放出。2Na2H2O=2NaOHH2。(2)钠投入到CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀。2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2。(3)钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中，有H2和NH3逸出。2Na2H2O=2NaOHH2，NH4ClNaOH=NaClNH3H2O。典题示例金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是()ABaCl2溶液BK2SO4溶液CCuSO4溶液 DNH4NO3溶液解析：选C因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还
4、产生NH3，CuSO4溶液还产生Cu(OH)2沉淀。命题点2焰色反应(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使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：铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。(3)常见元素焰色反应的颜色：钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。典题示例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NaB一定含有Na，可能含有KC既含有Na，又含有KD可能含有Na，可能还含有K解析：选BNa元素的焰色为黄色，而K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K元素。考点达标层面1判断下列
5、描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2014北京高考)将钠块放入水中，产生气体的方程式为2Na2H2O=2NaOHH2。()(2)(2014北京高考)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。()(3)(2013全国卷)钠与CuSO4溶液的反应：2NaCu2=Cu2Na。()(4)(2013广东高考)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。()(5)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。()(6)焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化。()(7)金属钠可以保存在CCl4中。()(8)钠、钾着火后，用水或泡沫灭
6、火器可迅速灭火。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2(2015郑州模拟)取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是()金属先熔化在空气中燃烧，放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质ABCD答案：C考点二 钠的氧化物氧化钠和过氧化钠教材知识层面物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价21化学键类型只有离子键有离子键和共价键电子式Na2NaNa2Na与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O2
7、2CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂保存密封密封、远离易燃物高考考查层面命题点1过氧化钠的强氧化性1从元素化合价角度分析Na2O2的性质2强氧化性的五个表现典题示例1在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的离子组是()ANa、Fe2、Cl、SOBK、AlO、Cl、SOCCa2、Mg2、NO、HCO DNa、Cl、CO、SO解析：选BNa2O2具有强氧化性，能将Fe2氧化成Fe3，能将SO氧化成SO，A、D两项不能共存；Na2O2与水反应生成NaOH，C项中的Mg2、HCO与
8、OH不能大量共存。2下列关于Na2O2的说法正确的是()ANa2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2BNa2O2投入到酚酞溶液中，溶液变红CNa2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物DNa2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂解析：选DNa2O2具有强氧化性，与SO2反应生成Na2SO4而不是Na2SO3，A错误；Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液先变红后褪色，B错误；Na2O2不属于碱性氧化物而属于过氧化物，C错误。命题点2Na2O2与水、CO2反应的四个重要关系1物质的量的关系无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗CO
9、2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为21，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。2固体质量关系2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得，Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即CO可被Na2O2完全吸收，固体增重即为CO的质量。2H2O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得，Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即H2可被Na2O2完全吸收，固体增重即为H2的质量。结论：凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，m g该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后，固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要
10、C、O原子个数比为11，即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：(1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；(2)有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。3先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。4电子转移关系不论是与CO2还是与H2O(g)反应，CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol O2生成时
11、，转移的电子均为2 mol。典题示例1200 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()A0.125 molB0.25 molC0.5 mol D1 mol解析：选C根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6 g3.6 g8 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 mol20.5 mol。2取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足
12、上述结果的是()AH2 BCOCC6H12O6 DC12H22O11解析：选D由反应2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Na2O22CO2=2Na2CO3O2知每摩尔Na2O2与H2O、CO2分别完全反应时，相当于吸收了2 g H2、28 g CO。凡分子组成符合(CO)m(H2)n的可燃物a g，在O2中完全燃烧，将生成的水和CO2通过足量的Na2O2固体后，固体增重也是a g，或者可以总结为由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为11，即可满足题目要求。考点达标层面1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2014山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂
13、的氧化还原反应。()(2)(2014江苏高考)过氧化钠的电子式为NaNa。()(3)(2014江苏高考)在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA。()(4)(2014大纲卷)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。()(5)(2014全国卷)二氧化碳通过Na2O2粉末，反应后固体物质增重。()(6)(2013江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为：Na2O2H2O=2Na2OHO2。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2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
14、是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2中阴、阳离子的个数比为11BNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等CNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同解析：选CNa2O2的电子式为Na2Na，故阴、阳离子的个数比为12，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错误；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。考点三 钠重
15、要的两种盐碳酸钠与碳酸氢钠教材知识层面1物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小2化学性质(1)热稳定性：Na2CO3性质稳定，受热难分解。NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3,Na2CO3H2OCO2。(2)与酸(足量盐酸)反应：Na2CO3：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。NaHCO3：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2。(3)与碱(NaOH溶液)反应：Na2CO3：与NaOH溶液不反应。NaHCO3：NaHCO3NaOH=Na2
16、CO3H2O。(4)相互转化：Na2CO3NaHCO3向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3。NaHCO3Na2CO3NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。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。高考考查层面命题点1碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 典题示例1有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()方案操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀的为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈的为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀的为Na2CO3D逐渐加入
17、等浓度的盐酸立即产生气泡的为Na2CO3解析：选CNa2CO3溶液与NaHCO3溶液均与澄清石灰水反应产生白色沉淀，A错误；等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液分别与等浓度的盐酸反应，产生气泡较快者为NaHCO3溶液，B错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始不产生气泡，过一段时间才有气体产生，D错误；Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应产生白色沉淀而NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应，C正确。2(2015扬州模拟)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。(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
18、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)_。解析：(1)NaHCO3、Na2CO3都与盐酸反应放出CO2，不能达到目的。(2)、都是利用NaHCO3的不稳定性进行鉴别。(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，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)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的反应现象相同，故达不到鉴别目的(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)
19、2=CaCO3H2O(3)NaHCO3方法技巧鉴别碳酸钠与碳酸氢钠的方法命题点2碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的四种基本图像(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图1所示)。图像特点：Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。反应原理：Oa段COH=HCO， ab段HCOH=H2OCO2。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图2所示)。图像特点：从O点开始即产生CO2气体。反应原理：HCOH=H2OCO2。(3)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图3所示，设Na
20、2CO3、NaHCO3的物质的量之比为mn11，其他比例时的图像略)。图像特点：Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积。反应原理：Oa段COH=HCO， ab段HCOH=H2OCO2。(4)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图4所示，设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy11，其他比例时的图像略)。图像特点：Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积。反应原理：Oa段HOH=H2O，COH=HCO； ab段HCOH=H2OCO2。典题示例1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 mo
21、lL1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()解析：选C向NaOH与Na2CO3的混合溶液中滴加盐酸，盐酸首先与NaOH反应，然后与Na2CO3反应转化为NaHCO3：COH=HCO，之后与HCO反应生成CO2，因n(OH)n(CO)0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成。结合各种物质的量分析图像可知，选项C符合题意。2(2015潍坊期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()A在0a范围内，只发生中和反应Bab斜段发生反应的离子方程式
22、为CO2H=H2OCO2Ca0.3D原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为12解析：选C向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，发生的反应依次为：OHH=H2O，COH=HCO，HCOH=CO2H2O，据此可以解答。在0a范围内，发生的反应应该是OHH=H2O，COH=HCO，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOH=CO2H2O，B错误；从图像知生成CO2 0.01 mol，根据方程式HCOH=CO2H2O可知消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故a0.3，C正确；根据方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol，共计消
23、耗盐酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 mol0.02 mol0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为21，D错误。方法技巧依据图像特点判断溶液成分的方法(1)若a0，(即图像从原点开始)，溶液中的溶质为NaHCO3；(2)若V(Oa)V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)，溶液中的溶质为Na2CO3；(3)若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗的体积大于ab段消耗盐酸的体积)，溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH的混合物；(4)若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的
24、体积)，溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。考点达标层面1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2014福建高考)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一。()(2)(2014大纲卷)用灼烧法除去Na2CO3固体中的NaHCO3。()(3)(2014四川高考)NaHCO3溶液中加入稀盐酸的离子方程式为CO2H=H2OCO2。()(4)(2014广东高考)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸时均有气泡冒出，说明二者均能与盐酸反应。()(5)(2013大纲卷)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。()(6)(2013广东高考
25、)相同温度下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度。()(7)(2013江苏高考)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。()(8)(2012北京高考)向NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水，出现白色沉淀的离子方程式：2HCOCa22OH=CaCO3CO2H2O。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO
26、3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤解析：选DBa(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。以“钠及钠的化合物间的转化”为载体串联钠元素单质及其化合物知识高考载体(2009北京高考T12改编)由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。知识串联设计(1)若A为金属钠，则E为_，A与水反应的离子方程式为_。(2)若A为过氧化钠，则E为_，A与CO2反应的化学方程式为_，A与水反应的离子方程式为_。(3)过氧化钠是碱性氧化物吗？过氧化钠的电子式为_，过氧化钠中阴、阳离子个数比
27、是_。(4)A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是_，物质D是_。(5)向B(NaOH)溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：_，_。(6)如何通过实验的方法鉴别同浓度的C、D溶液？_。答案：(1)H22Na2H2O=2Na2OHH2(2)O22Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4Na4OHO2(3)不是Na2Na12(4)Na2CO3NaHCO3(5)不相同足量CO2时：OHCO2=HCO少量CO2时：2OHCO2=COH2O(6)方法一：分别滴加BaCl2(或CaCl2)溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液，无沉淀生成者为NaHCO3溶液。方法二：分别测量同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的pH，pH大者为Na2CO3溶液，pH小者为NaHCO3溶液。方法三：分别向同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中逐滴加入同浓度的稀盐酸，开始即产生气泡的为NaHCO3溶液，开始无气泡，过一段时间再产生气泡的为Na2CO3溶液。