资源简介 大单元二 金属元素及其化合物第7讲 钠及其化合物备考导航复习目标 1. 了解合金的概念及性质,了解金属冶炼的方法。2. 了解钠及其重要化合物的主要性质和应用。3. 知道碱金属及其化合物的通性,并能预测陌生碱金属及其化合物的性质。4. 了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。熟记网络课前自测 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1) (2022·浙江卷)不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶( )(2) (2022·山东卷)氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中( )(3) (2024·如东中学)用图1装置证明:ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) ( )图1(4) (2023·重庆卷)Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同( )(5) (2024·南通三模)Na2O2晶体中阴阳离子数目之比为1∶2( )(6) Na2O在空气中加热可得固体Na2O2( )(7) (2024·盐城期末)取一小块金属钠,在空气中燃烧。取燃烧后的固体粉末加入2~3 mL蒸馏水,有气泡生成,该固体粉末为Na2O2( )(8) 用图2制备并收集CO2 ( )图2(9) 碳酸钠可用于去除餐具的油污( )(10) (2023·海安中学)检验NaCl溶液中是否存在KCl杂质:用洁净的铂丝蘸取该溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰是否出现紫色( )(11) (2024·丹阳中学)在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,火焰出现黄色,溶液中含Na元素( )考点1 合金知 识 梳 理概念合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。性能1. 熔点:一般比它的各成分金属___。2. 硬度和强度:一般比它的各成分金属___。生铁与钢的含碳量大小生铁和钢都属于合金,但是含碳量不同,含碳量:生铁>钢。典 题 悟 法 (2024·江苏各地模拟重组)下列说法错误的是( )A. “大克鼎” 的材料青铜属于合金B. 生铁硬度大、抗压,故可用于铸造机器底座C. “奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金耐高压、耐腐蚀D. 制造舰体所用的耐腐蚀低磁钢的熔点高于纯铁考点2 金属冶炼方法知 识 梳 理金属活动性顺序与金属冶炼的方法金属冶炼的方法电解法 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑热还原法 焦炭还原法 C+2CuO2Cu+CO2↑CO还原法 3CO+Fe2O32Fe+3CO2H2还原法 3H2+WO3W+3H2O活泼金属还原法 2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr热分解法 2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑典 题 悟 法 (2022·湖南卷) Mg与TiCl4反应可冶炼Ti,下列金属冶炼方法与上述方法相似的有______(填字母)。A. 高炉炼铁B. 电解熔融氯化钠制钠C. 铝热反应制锰D. 氧化汞分解制汞有关K、Rb的冶炼工业上运用如下反应制K和Rb:Na+KClK↑+NaCl2RbCl+MgMgCl2+2Rb↑上述两种方法主要运用化学平衡移动原理,利用K、Rb沸点低,汽化离开反应体系的性质,使反应正向进行。考点3 钠 氧化钠 过氧化钠知 识 梳 理钠1. 钠的物理性质钠是银白色固体,硬度___,密度比煤油___、比水___,通常保存在______中。钠的熔点___于水的沸点,具有良好的导电、导热性。2. 钠的化学性质(强还原性)(写化学方程式)(1) 与非金属单质反应①与O2常温下:__________________________________________;加热条件下:_________________________________;②与Cl2:____________________________________;③与S:___________________________。(2) 与水反应:____________________________________________________________;(3) 与乙醇反应:_____________________________________________________________________[Na沉在乙醇底部,反应速率比Na与水反应的___(填“慢”或“快”)]。(4) 与盐反应①与熔融盐:4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti②与盐溶液:Na先与水反应,生成的NaOH再与盐反应。3. 钠的用途(1) 制高压钠灯。(2) 钠、钾合金(常温为液态)用作原子反应堆的导热剂。(3) 从钛、锆、铌、钽等熔融氯化物中置换出金属单质。氧化钠和过氧化钠化学式 Na2O Na2O2颜色氧元素化合价电子式化学键类型阴、阳离子个数之比与水反应(写化学方程式)与CO2反应(写化学方程式)是否为碱性氧化物转化关系 Na2O转化为Na2O2的化学方程式:___________________________________重要用途 — 强氧化剂、漂白剂、供氧剂[注意事项] 在防毒面具和潜水艇中经常用Na2O2作为CO2吸收剂,并供给氧气;宇航密封舱中则往往使用较轻的Li2O2。典 题 悟 法 (2024·江苏各地模拟重组)下列有关钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )A. Na能与水反应,可用于高压钠灯B. Na具有强还原性,可用于制备金属TiC. Na有导电性,可用作快中子反应堆的热交换剂D. Na2O2受热会分解,可用作呼吸面具中的供氧剂 下列说法正确的是( )A. 向AlCl3溶液中加入金属Na,比较Na和Al的还原能力B. 检验乙醇中含有水:用试管取少量的乙醇,加入一小块钠,产生无色气体C. 将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,说明CO2具有氧化性D. 探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分:取少量固体粉末,加入2~3 mL蒸馏水,若无气体生成,则固体粉末为Na2O;若有气体生成,则固体粉末为Na2O2过氧化钠的性质1. Na2O2的强氧化性:试剂 主要现象 原理或解释SO2 — Na2O2+SO2===__________________Na2SO3溶液 — Na2O2+Na2SO3+H2O===_______________________________FeCl2溶液 产生红褐色沉淀 4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl氢硫酸 产生淡黄色沉淀 Na2O2+H2S===____________________品红溶液 红色褪去 Na2O2的强氧化性使之褪色酚酞溶液 先变红后褪色 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色)2. 遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2,如:2MnO+5Na2O2+16H+===2Mn2++5O2↑+10Na++8H2O。3. Na2O2与CO2、水发生歧化反应。考点4 碳酸钠 碳酸氢钠知 识 梳 理碳酸钠与碳酸氢钠的比较化学式 Na2CO3 NaHCO3俗名 _______________ _________物理性质 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体溶解性 易溶于水,加入少量水时,______(填“放出”或“吸收”)热量,溶液呈___性 可溶于水,溶解时,______(填“放出”或“吸收”)热量,比Na2CO3的溶解度___,溶液呈___性化学性质 稳定性 稳定,但Na2CO3·10H2O易______ 不稳定,受热易______与酸液(如盐酸)反应 CO+H+===_________(酸少量)CO+2H+===____________(酸过量) HCO+H+===____________________与碱液(如澄清石灰水)反应 Ca2++CO===_______________ Ca2++___OH-+___HCO===_______________________(碱不足)Ca2++___OH-+___HCO===_______________________(碱过量)主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵粉、医药(胃酸中和剂)、灭火器相互转化 Na2CO3NaHCO3特别提醒 碳酸氢钠能作胃酸中和剂,碳酸钠不能作胃酸中和剂碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别性质 操作 结论(填化学式)溶解性 取等质量的两种固体,加入少量(等量)水 溶解量大的是__________________稳定性 取等质量的两种固体,分别加热 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的是__________________碱性 取等物质的量的两种固体,加入等体积(足量)水,测定pH 碱性强的是__________________与酸反应速率 取等体积、等物质的量浓度的两种盐溶液,分别逐滴加入等浓度的盐酸 产生气泡较快的是__________________注意 ①不用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为都有白色沉淀生成,现象相同,无法鉴别;②不用CaCl2(或BaCl2)溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为CaCl2(或BaCl2)溶液与NaHCO3溶液也可能产生白色沉淀侯氏制碱法侯氏制碱法生产流程可简要表示如下:1. 先在低温的条件下将NH3(要防倒吸)通入饱和食盐水中,再通入CO2。2. 主要反应原理:(1) 产生NaHCO3的反应(写化学方程式,下同):________________________________________________________________________________。(2) 产生Na2CO3的反应:_______________________________________________________________。3. 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气的作用:增大NH的浓度,使NH4Cl更多地析出;使NaHCO3转化为Na2CO3(溶解度大),提高析出的NH4Cl纯度。4. 绿色化学思想:可循环使用的物质为________________________。典 题 悟 法 (2023·泰州)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )A. Na2CO3溶液显碱性,可用作除油污剂B. NaHCO3受热易分解,可用作抗酸药物C. Na2O2具有还原性,可用作供氧剂D. NaClO具有强氧化性,可用作混凝剂阅读下列材料,完成典例6~7。侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一,他将“合成氨”工艺和“氨碱法”联合起来,发明了联合制碱法:先用NH3、CO2和精制饱和NaCl溶液制得NaHCO3晶体和母液,NaHCO3加热得到Na2CO3。通过对母液依次采取通入NH3、降温、加NaCl等措施,获得高纯NH4Cl晶体,将食盐的利用率提高到了 98%,在制得纯碱的同时还能获得几乎等质量的NH4Cl,满足了当时农业生产的需要。“氨碱法”的部分工艺流程如下: (2024·海安期末)下列有关实验室模拟“氨碱法”的实验原理和装置不正确的是( )A. 制取NH3 B. 制取CO2C. 净化CO2 D. 制取NaHCO3 (2024·海安期末)下列有关联合制碱法的说法错误的是( )A. 向母液中通入NH3时,主要反应的离子方程式为HCO+ NH3=== CO+ NHB. 若对母液直接采取降温的措施,也能获得高纯NH4Cl晶体C. 加NaCl促进NH(aq)+Cl-(aq)??NH4Cl(s)平衡正向移动,进一步析出NH4ClD. 检验碳酸氢钠晶体中是否含有NH4Cl杂质的操作是:取适量晶体,加水溶解;滴加硝酸至无明显现象,再滴加2~3滴AgNO3溶液 (2024·南京、盐城期末)室温下,探究0.1 mol/L NaHCO3溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是( )选项 探究目的 实验方案A HCO是否发生电离 向2 mL 0.1 mol/L NaHCO3溶液中加入一小块钠,观察溶液中是否有气泡产生B HCO是否发生水解 用干燥洁净的玻璃棒蘸取0.1 mol/L NaHCO3溶液,点在干燥的pH试纸上,测出溶液的pHC 溶液中是否存在Na+ 取一支洁净的铂丝,蘸取0.1 mol/L NaHCO3溶液后在煤气灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色D 溶液中是否存在CO 向2 mL 0.1 mol/L NaHCO3溶液中滴入几滴澄清石灰水,观察溶液是否变浑浊考点5 碱金属 焰色试验知 识 梳 理碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)性质性质 相似性 递变性(由Li→Cs)原子结构 最外层均有___个电子 电子层数逐渐增多,核电荷数逐渐增大,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______ 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,熔点___ 密度逐渐增大(钾反常),熔点逐渐______化学性质 都具有较强的还原性,还原性逐渐______ 与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂碱金属的特性1. 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。2. 碱金属一般都保存在煤油中,但锂的密度小于煤油,通常将锂密封在石蜡中。3. 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强______剂。4. 试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等试剂必须放回原瓶。5. 锂与O2反应与钠不同,无论是常温还是加热,Li与O2反应只生成Li2O。焰色试验1. 焰色试验是物理变化,属于元素的性质。2. 钠、钾元素的检验(1) 焰色试验显黄色―→含钠元素。(2) 焰色试验显紫色―→含钾元素。3. 进行焰色试验前铂丝先用_________洗涤。典 题 悟 法 (2024·江苏各地模拟重组)下列说法正确的是( )A. 灼烧时火焰呈现紫色的物质一定是钾盐B. 沸点:NaC. KO2与水的反应:KO2+H2O ===K++OH-+O2↑D. 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的铁丝,火焰出现黄色,溶液中含Na元素 (2023·江苏卷)空气中CO2含量的控制和CO2资源的利用具有重要意义。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为 __________________________________ _____________________________________________________;载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2,其原因是__________________________________________________________ ___________。情景创设金属氢化物1. 制备: 碱金属均可与H2直接作用,生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物,如NaH的电子式为Na+[H]-。2. 性质:强还原性(金属氢化物中H元素为-1价)。①NaH+H2O===NaOH+H2↑(NaH为还原剂,水为氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物)②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑例 NaH和NaAlH4都是重要的还原剂,一定条件下,金属钠和H2反应生成NaH。NaH与水反应可生成H2,NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4,请推测并回答:(1) NaH与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式为____________________________________________ _______________________________。(2) NaH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),脱锈过程中生成两种产物,写出该反应的化学方程式:______________________________________________________________。(3) NaH能将CO2还原成碳并放出H2,该反应的化学方程式为___________________________________ ________________________________________。1. (2024·江苏各地模拟重组)下列说法正确的是( )A. 如图所示装置为观察纯碱的焰色试验B. Li质量轻、比能量大,故可用作电池正极材料C. Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2OD. 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明溶液中无K+2. (2023·南师附中)下列物质的性质与用途具有对应关系正确的是( )A. Na2O2属于碱性氧化物,可用于制备少量氧气B. NaClO有强氧化性,可用于对环境消毒C. Na2CO3溶液显碱性,可用于去除矿物油(如煤油、柴油)的油污D. Na2SO3具有还原性,可用于吸收含SO2的尾气3. (2023·无锡期末)钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是( )A. 金属钠与熔融的TiCl4反应可制备金属钛B. 呼吸面具中的Na2O2吸收人体呼出的CO2和H2O,同时释放出O2C. 侯氏制碱法的原理是将NH3通入含有CO2的饱和食盐水中制得NaHCO3D. 泡沫灭火器的原理是利用NaHCO3溶液与Al2 (SO4) 3溶液混合制取CO24. (2023·如皋期初)侯氏制碱法的过程如图所示。下列说法正确的是( )A. 气体X是CO2B. “吸收 Ⅱ ”时反应的化学方程式为2NaCl+2NH3+CO2+H2O===Na2CO3↓+2NH4ClC. 向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O D. 向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体第7讲 钠及其化合物[备考导航](1) × (2) √ (3) √ (4) √ (5) √ (6) √ (7) × (8) × (9) √ (10) × (11) ×考点1[知识梳理]知识2 1. 低 2. 大[典题悟法]典例1 D 【解析】 低磁钢是合金,合金的熔点低于其成分金属,故低磁钢的熔点低于纯铁,D错误。考点2[典题悟法]典例2 AC 【解析】 Mg冶炼Ti的方法为热还原法。高炉炼铁的原理是用还原剂将铁从其氧化物中还原出来,属于热还原法,A正确;电解熔融氯化钠制钠的方法是电解法,B错误;铝热反应制锰是利用Al作还原剂,将锰从其氧化物中还原出来,为热还原法,C正确;加热分解氧化汞制汞为热分解法,D错误。考点3[知识梳理]知识1 1. 小 大 小 煤油 低2. (1)①4Na+O2===2Na2O 2Na+O2Na2O2②2Na+Cl22NaCl ③2Na+SNa2S(2) 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(3) 2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑ 慢知识2 白色 淡黄色 -2 -1离子键 离子键和非极性共价键 1∶2 1∶2Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 是 否 2Na2O+O22Na2O2[典题悟法]典例3 B 【解析】 钠元素的焰色为黄色,黄光射程远,透雾力强,用作高压钠灯,与钠和水反应没有对应关系,A错误;钠用作快中子反应堆的热交换剂利用Na的导热性,C错误;Na2O2作供氧剂主要是因为Na2O2与CO2或H2O均能反应,且都有O2生成,D错误。典例4 C 【解析】 向AlCl3溶液中加入金属Na,Na与水反应生成NaOH,NaOH再与AlCl3反应,不能置换出Al,A错误;乙醇和钠都能与水反应,B错误;Na在CO2中燃烧产生的黑色颗粒为C,说明CO2具有氧化性,C正确;Na也能与水产生气体,D错误。[深度指津] 1. Na2SO4 Na2SO4+2NaOH S↓+2NaOH考点4[知识梳理]知识1 纯碱或苏打 小苏打 放出 碱 吸收 小 碱风化 分解 HCO H2O+CO2↑ H2O+CO2↑CaCO3↓ 2 2 CaCO3↓+CO+2H2O1 1 CaCO3↓+H2O知识2 Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3解疑释惑92. (1) NH3+H2O+CO2+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl(2) 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O4. NaCl、CO2[典题悟法]典例5 A 【解析】 Na2CO3溶液显碱性,油污在碱性条件下水解,Na2CO3可以用作除油污剂,A正确;NaHCO3具有碱性,可以和胃酸反应,与其受热易分解没有对应关系,B错误;Na2O2用作供氧剂是由于Na2O2可与CO2或H2O反应产生O2,在此反应中,Na2O2既是氧化剂也是还原剂,C错误;NaClO具有强氧化性,可用作消毒剂,D错误。典例6 D 【解析】 NH3的溶解度比CO2的大,应向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2,D错误。典例7 B 【解析】 向母液中通入NH3,HCO和NH3反应转化为CO和NH,增大NH浓度,A正确;母液中NH4Cl浓度较小,直接采取降温的措施不能获得高纯NH4Cl晶体,B错误;加NaCl,Cl-浓度增大,NH(aq)+Cl-(aq)??NH4Cl(s)平衡正向移动,析出NH4Cl,C正确;滴加硝酸至无明显现象排除HCO的干扰,再滴加AgNO3溶液,若生成沉淀则含有NH4Cl杂质,D正确。典例8 B 【解析】 Na能与水反应生成H2,对该实验探究产生干扰,A错误;观察Na元素的焰色时,不用透过蓝色钴玻璃观察,C错误; HCO、CO均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀,无法检验溶液中是否存在CO,D错误。考点5知识1 1 增大 +1 增强 低 降低 增强知识2 3. 还原知识3 3. 稀盐酸[典题悟法]典例9 D 【解析】 含K+的也可能是KOH,A错误;Na半径小于K,金属键:Na>K,沸点:Na>K,B错误;KO2与水反应生成KOH和O2:4KO2+2H2O===4K++4OH-+3O2↑,C错误;钠的焰色呈黄色,D正确。典例10 KHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+KOH+H2O 相同质量时,LiOH吸收CO2的量比KOH的多[情景创设]例 (1) 4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl(2) 3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH(3) 4NaH+3CO2===2Na2CO3+C+2H2[质量评价]1. A 【解析】 Li是活泼金属,可用作电池负极材料,B错误;Na在O2中燃烧生成Na2O2,C错误;应该透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色,D错误。2. B 【解析】 Na2O2不是碱性氧化物,A错误;NaClO具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于环境消毒,B正确;Na2CO3水解呈碱性,能促进油脂的水解,但是不能去除矿物油(如煤油、柴油)的油污,C错误;Na2SO3吸收SO2的化学方程式为Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,该反应不是氧化还原反应,D错误。3. C 【解析】 侯氏制碱法的原理是将CO2通入含有NH3的饱和食盐水中制得NaHCO3,C错误。4. D 【解析】 先向饱和氯化钠溶液中通NH3,再通CO2,X为NH3,Y为CO2,A错误;“吸收Ⅱ”的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,B错误;向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液,正确的离子方程式:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O,C错误;滤液中存在氯化铵和NaHCO3,向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气,使溶液中Cl-和NH浓度增大,析出NH4Cl固体,D正确。 展开更多...... 收起↑ 资源预览