1、 课时1 钠、镁及其化合物的性质与应用 1.钠的性质(1)物理性质：颜色，状态。熔点(高、低)，密度(大、小)，硬度(大、小)。银白色固体低小小(2)化学性质性质化学方程式有关反应现象与氧气反应O2(常温)切开一小块钠，先看到而后变O2(加热)色火焰，生成色固体与H2O反应浮在水面上，熔成闪亮小球，并四处，发出，向烧杯中滴入酚酞时溶液变4NaO2=2Na2O2NaO2Na2O22Na2H2O=2NaOHH2银白色淡黄游动“嘶嘶”的响声红暗黄4NaClTi 1.碳酸钠和碳酸氢钠的比较名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名主要性质色态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水，溶液呈性易溶
2、于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈性稳定性稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO310H2O)易风化受热易分解与HCO322H=H2OCO2HCO3H=H2OCO2碱碱纯碱或苏打小苏打名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)主要性质碱OH不反应HCO3OH=Ca(OH)2与OH不反应，但Ca2CO32=CaCO3Ca2OHHCO3=CaCO3H2O(碱过量)Ca22OH2HCO3=碱不足)CaCl2Ca2CO32=CaCO3不反应硫酸铝2Al33CO323H2O=2Al(OH)33CO23HCO3Al3=Al(OH)33CO2CaCO3CO322H2OCO32H2O 说明：物质的量浓度
3、相同时Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液的大。Na2CO3、NaHCO3与同浓度的酸反应，NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3。2Na2CO3、NaHCO3的用途(1)纯碱(Na2CO3)在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业有着广泛用途。(2)碳酸氢钠是发酵粉的主要成分之一，是治疗胃酸过多的一种药剂。1.镁的提取 从海水中提镁的步骤是将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应得到MgCl26H2O，将MgCl26H2O在一定条件下加热生成无水MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg。该过程中涉及到的反应有：能写离子反应的用离子方程式表
4、示：Mg22OH=Mg(OH)2 2镁的性质(1)物理性质 镁呈银白色，是一种柔软有光泽的金属，密度1.74 g/cm3，熔点648.8，沸点1 107。(2)化学性质 与非金属单质的反应：Mg(OH)22H=Mg22H2OMgCl2MgCl2Mg3N2 1氧化钠(Na2O)和过氧化钠(Na2O2)名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物、离子化合物过氧化物、离子化合物阴阳离子个数之比1212(不是11)所含键型离子键离子键、非极性共价键名称氧化钠过氧化钠与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na
5、2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaClO22H2O稳定性不稳定比Na2O稳定用途制氢氧化钠漂白剂、供氧剂、氧化剂 特别提示：(1)Na2O2与H2O、CO2发生反应的电子转移情况如下：(1)在这两个反应中，1 molNa2O2只转移1 mol电子，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O或CO2只作反应物，不参与氧化还原反应。例1(2010安徽理综，13)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)()Na2O2Na2ONa2CO3N
6、aCl AB CD 解析0.01 molNa2O2与水反应生成0.02 molNaOH,0.01 molNa2O与水反应产生0.02 mol NaOH，Na2CO3与NaCl虽然阴离子物质的量相等，但由于碳酸根离子的水解使得阴离子浓度稍大于NaCl。答案C 方法点拨钠与酸、碱、盐溶液反应的规律 1金属钠与酸溶液反应：Na与H2O反应的实质是Na置换H2O电离出的H。酸溶液中H主要由酸电离得到，所以Na投入酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中反应剧烈；当酸反应完后，再考虑钠与水反应，如Na投入盐酸中发生反应：2Na2HCl=2NaClH2。2金属钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应。3钠与盐溶液的
7、反应：先与水反应，再考虑生成的碱是否与盐反应，如钠与硫酸铜溶液反应：2Na2H2O=2NaOHH2 2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4 与合并得：2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2 把一瓶不饱和的烧碱溶液分成4等份。保持温度不变，向4份溶液中分别加入一定量的NaOH固体、Na2O2、Na2O和Na，使溶液均恰好饱和，下列说法中正确的是()A加入的NaOH质量一定最大 B加入的Na2O2和Na2O的物质的量之比为11 C制成饱和溶液后，4份溶液中所含NaOH质量相同 D加入的NaOH、Na2O2、Na2O、Na的物质的量之比为2112 解析本题考查钠及其化合物
8、与水的反应及有关计算。假设将原有的NaOH溶液分成两部分，一部分是达饱和的NaOH溶液，则另一部分是剩余一定的水，如这部分的水要达饱和，则对NaOH固体、Na2O2、Na2O而言，需要的NaOH质量相同，对Na来说由于Na反应消耗水所需NaOH质量要少，因此C项错误。再设剩余的水中溶解1 molNaOH即达饱和，则需NaOH 1 mol质量为40 g、Na2O2 0.5 mol质量为39 g、Na2O 0.5 mol质量为31 g，而需Na则小于1 mol，所以A和B两选项正确，D项四种物质的物质的量比值中Na的数值应小于2。答案AB(2008北京)1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混
9、合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()ANa2CO3 BNa2O2Na2CO3 CNaOHNa2CO3 DNa2O2NaOHNa2CO3 解析容器中一定发生反应：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O，可能发生下列反应中的一个或几个：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2、2NaOHCO2=Na2CO3H2O。由反应的反应物及产物可作如下处理：先发生反应，再发生反应，若Na2O2有剩余(即CO2对于反应不足)，则继续发生反应。由此可知，当n(Na2O2)n(NaHCO3)12时，固体产物为Na2CO3；1211时，固体
10、产物为Na2O2、NaOH、Na2CO3。答案A 例2(2010上海化学，11)将0.4 gNaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图象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()解析本题考查了元素、化合物知识以及图象分析能力。NaOH与碳酸钠溶液中加入HCl，首先与NaOH反应，之后与Na2CO3反应使Na2CO3转化为NaHCO3：CO32H=HCO3，之后才与HCO3反应生成CO2，将碳酸根转化为碳酸氢根与将碳酸氢根转化为二氧化碳消耗的盐酸相同都是0.01 mol。据此分析图象可知C项符合题意。答案C 方法点拨Na2C
11、O3与NaHCO3的鉴别 可以利用二者性质上的差异来区分二者：(1)加热：NaHCO3受热产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体CO2。Na2CO3无此性质。(2)CaCl2溶液：CaCl2溶液滴加到Na2CO3溶液中能产生白色沉淀，滴加到NaHCO3溶液中无白色沉淀产生。(3)用稀盐酸：向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始一段时间无气体产生，当稀盐酸滴加到一定量后有气体产生。而向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸，立即产生无色无味的气体。(2010杭州市高三第一次教学质检)有3份等质量的小苏打，第1份直接与过量盐酸反应；第2份先加热，使其部分分解后，再与过量盐酸反应；第3份先加热，使其完全分
12、解后，再与过量盐酸反应。假若盐酸的物质的量浓度相同，实际消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则V1、V2和V3的大小关系正确的是()AV1V2V3BV1V3V2 CV2V3V1DV1V2V3 解析3份小苏打质量相等，无论是直接与盐酸反应，还是部分分解或完全分解后与盐酸反应，最终得到的是NaCl溶液，其中Cl来自于盐酸，Na来自于NaHCO3,3份消耗盐酸的体积相同。答案D 如图，两只相同的试管中，盛有浓度和体积均相同的盐酸，试管口系两个相同的气球，内盛有质量相同的碳酸钠、碳酸氢钠。同时将气球中的固体倒入盐酸中，将有何现象？_，由此得出的实验结论为_。(3)与盐酸反应的异同：二者都能与盐酸反应
13、，盐酸足量都能放出CO2。但由于存在CO32H=HCO3HCO3H=H2OCO2的顺序。因此，相同条件下：Na2CO3比NaHCO3放出CO2的速率慢；相同物质的量的Na2CO3消耗的盐酸比NaHCO3多，但放出的CO2量相同。答案盛NaHCO3的气球鼓起的速率快；盛NaHCO3的气球鼓的较大。结论：NaHCO3与盐酸反应的速率快，相同质量的NaHCO3、Na2CO3与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2量多。例3如下图所示利用海洋资源可提取很多重要的化工原料。下列有关说法正确的是()A第步中除去粗盐中的SO42、Ca2、Mg2、Fe3等杂质加入的药品顺序为Na2CO3溶液NaOH溶液BaC
14、l2溶液过滤后加盐酸 B第步中工业上可采用石墨为阴极、铁为阳极，采用阳离子交换膜的电解装置 C第步中结晶出的MgCl26H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2 D第步中溴元素被氧化，第步中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原 解析本题通过海水的综合利用考查电解、水解及氧化还原反应原理。由于除杂操作中前面所加的试剂一般是过量的，因此BaCl2必须放在Na2CO3溶液的前面，而过量的Na2CO3可被HCl除去。如BaCl2最后加，则会带入杂质，A项错；氯碱工业中阴极材料用的是铁，阳极材料用的是石墨，B项错；C项MgCl26H2O应在HCl气流中加热，防止MgCl2水解；D项第步反应为2BrCl2=B
15、r22Cl，第步反应为3Br23CO32=5BrBrO33CO2。答案D 方法点拨从海水中提取镁的生产流程 海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：(1)若在空气中加热MgCl26H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式：_。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl26H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是_。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：_。(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。溶解时：_；过滤时
16、：_；蒸发时：_。解析(1)根据Cl、H、O三种元素守恒可知，在空气中加热MgCl26H2O，除生成Mg(OH)Cl或MgO外，还有HCl和H2O生成。(2)为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤，洗涤Mg(OH)2。(3)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散，提高溶解速度；在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体；蒸发结晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。1钠的下列用途与钠的化学性质无关的是()A制取过氧化钠 B作原子反应堆的导热剂 C冶炼金属钛 D广泛应用在电光源上 解析性质决定用途，性质当然包括物理性质和
17、化学性质。A、C两选项很明显发生了化学反应，表现出钠的化学性质；B选项很明确，就是钠的导热性(金属的通性)；较难把握的是D，钠被广泛应用在电光源上，是因为其核外电子发生跃迁而发出的具有较强穿透能力的黄色光，但并没有发生化学变化。答案BD 2将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中，同温同压下，产生的气体体积比是下列的()A123B632 C311 D111 解析要考虑盐酸不足量，Na可以继续和水反应，但Mg、Al不能。答案C 3下列有关镁的性质的叙述中，不正确的是()A在浓硝酸中会产生钝化现象 B与水能反应释放出氢气 C在氯气中燃烧会产生白烟 D镁条可在二氧化碳
18、气体中燃烧 解析钝化现象是Fe、Al的特性。答案A 4(2010年湖北省襄樊市高三调研)事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律。如：Na2O2SO2=Na2SO4、2Na2O22SO3=2Na2SO4O2，据此，你认为下列方程式中不正确的是()A2Na2O22Mn2O7=4NaMnO4O2 B2Na2O2P2O3=Na4P2O7 C2Na2O22N2O3=4NaNO2O2 D2Na2O22N2O5=4NaNO3O2 解析NaNO2中N为3价，应被氧化为5价的NaNO3。答案C 5(2010上海化学，27)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：(1)粗盐
19、水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂)，写出A、B的化学式：A_，B_。(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、_、沉淀、_、_、冷却结晶、_、烘干。(3)工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是_。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是_。(4)碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是_(填写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是_。(5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为_，滤液D加石灰水前先要加热，原因是_。(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为_。解析本题考查了纯碱的生产工艺、化学实验基本操作和简单计算。(1)根据沉淀剂A的来源，可知A可能是CaO或Ca(OH)2。B用来除去过量的沉淀剂，为不引入新杂质选用Na2CO3。(2)粗盐提纯的基本步骤：取样溶解沉淀过滤蒸发结晶过滤烘干。(3)氨化后的氯化钠溶液中通入CO2酸化，在氨的作用下会产生碳酸氢钠：NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl，NaHCO3的溶解度较小，从溶液中析出，故现象为有晶体析出。(4)滤液中含有NH4Cl，Cl的检验通常是用HNO3酸化的AgNO3溶液，排除CO32的存在，若能产生白色沉淀，即可证明Cl的存在。
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