2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時17 鈉及其化合物考點過關(guān).docx

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時17 鈉及其化合物考點過關(guān)鈉與氫氧化鈉【基礎(chǔ)梳理】1. 鈉(1)物理性質(zhì):色固體、硬度小、熔點(熔點于水的沸點)，實驗室中常保存在中。(2)化學(xué)性質(zhì)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2Na+Cl2(現(xiàn)象:劇烈燃燒、白煙)4Na+O2(現(xiàn)象:銀白色固體變暗)2Na+O2(現(xiàn)象:先融化、后燃燒，生成固體)與酸、水、醇反應(yīng)2Na+2HCl 2Na+2H2O(裝置如下圖，浮、熔、游、響、紅)2Na+2CH3CH2OH (沉、慢)(3)工業(yè)制備2NaCl(熔融) 2. 氫氧化鈉(1)物理性質(zhì):NaOH的俗名為、火堿或苛性鈉;它是一種白色固體，溶于水并放出大量的熱;有吸水性，易吸收空氣中的水分而。(2)化學(xué)性質(zhì)(具有堿的通性)能使酸堿指示劑變色。與強酸反應(yīng):OH-+H+ 與酸性氧化物、兩性氧化物反應(yīng):Al2O3+2OH- 與鹽反應(yīng):Cu2+2OH- 與單質(zhì)反應(yīng):2Al+2OH-+2H2O Cl2+2OH- (3)工業(yè)制取土法制堿:Na2CO3+Ca(OH)2 現(xiàn)代工業(yè)制堿:2NaCl+2H2O。(4)NaOH在有機反應(yīng)中的應(yīng)用:提供堿性環(huán)境，如鹵代烴的水解和消去反應(yīng)、酯類的水解和油脂的皂化。3. 焰色反應(yīng)(1)某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，其屬于變化。(2)鈉元素黃色;鉀元素色(透過玻璃觀察)。微課1CO2與NaOH溶液的反應(yīng)(1)反應(yīng)產(chǎn)物的判斷CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(CO2不足)CO2+NaOHNaHCO3(CO2過量)由上述反應(yīng)可知:當n(NaOH)n(CO2)11時，產(chǎn)物只有NaHCO3;當n(NaOH)n(CO2)21時，產(chǎn)物有Na2CO3和H2O;當11<n(NaOH)n(CO2)<21時，產(chǎn)物有Na2CO3、NaHCO3和H2O。(2)圖像(在NaOH溶液中通入CO2氣體，陰離子的變化曲線)【典型例題】 把一塊鈉投入預(yù)先滴入23滴紫色石蕊試液的水溶液中，可觀察到的現(xiàn)象正確的一組為 ()鈉沉到水下面鈉浮在水面上，四處游動鈉熔成閃亮的小球，聽到“滋滋”的響聲溶液變紅溶液變藍A. B. C. D. 答案B解析鈉浮在水面上;鈉熔成閃亮的小球，聽到“滋滋”的響聲;反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣推動鈉四處游動;反應(yīng)生成氫氧化鈉，溶液變藍色。 一定溫度下，向飽和NaOH溶液中投入一小塊金屬鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來溫度。下列敘述不合理的是 ()A. NaOH溶液濃度增大，并放出H2B. 溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)不變，有H2放出C. 溶液的質(zhì)量減少，有H2放出D. 鈉浮于液面上到處游動，發(fā)出“滋滋”的響聲答案A解析鈉和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和氫氣，因為在同溫度下，飽和NaOH溶液的濃度不會變化，A項錯誤。 露置在空氣中的金屬鈉會將發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(寫出化學(xué)方程式):銀白色金屬鈉表面變暗(生成Na2O)出現(xiàn)白色固體(產(chǎn)生NaOH)表面出“汗”(形成NaOH溶液)白色塊狀固體(生成Na2CO310H2O)白色粉狀物質(zhì)(生成Na2CO3)?；瘜W(xué)方程式:4Na+O22Na2ONa2O+H2O2NaOHCO2+2NaOHNa2CO3+H2ONa2CO3+10H2ONa2CO310H2ONa2CO310H2ONa2CO3+10H2O氧化鈉與過氧化鈉【基礎(chǔ)梳理】Na2O與Na2O2的比較化學(xué)式Na2ONa2O2氧元素化合價 顏色色色電子式 陰、陽離子個數(shù)比 是否為堿性氧化物 與水反應(yīng)Na2O +H2O 2Na2O2+2H2O 與CO2反應(yīng)Na2O +CO2 2Na2O2+2CO2 與鹽酸反應(yīng)Na2O+2HCl 2Na2O2+4HCl 轉(zhuǎn)化關(guān)系2Na2O+O2 重要用途強氧化劑、漂白劑、供氧劑【典型例題】 下列化合物中最方便用于潛水艇艙內(nèi)供氧的是 ()A. KMnO4B. KClO3 C. KNO3D. Na2O2答案D解析Na2O2能與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。 (xx上海卷)下列反應(yīng)與Na2O2+SO2Na2SO4相比較，Na2O2的作用相同的是 ()A. 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2B. 2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2C. Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2D. 3Na2O2+Cr2O32Na2CrO4+Na2O答案D解析反應(yīng)Na2O2+SO2Na2SO4中SO2是還原劑，過氧化鈉是氧化劑。A反應(yīng)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2中過氧化鈉既是氧化劑，也是還原劑，A不正確;B中過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑，B不正確;C中各元素化合價均沒有變化，不是氧化還原反應(yīng)，C不正確;D反應(yīng)3Na2O2+Cr2O32Na2CrO4+Na2O中，過氧化鈉是氧化劑，D正確。 過氧化鈉的定量計算技巧(1)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的計算技巧差量法Na2O2固體中加入水，固體質(zhì)量的變化2Na2O2+2H2O4NaOH+O2m4Na2O2吸收CO2時，固體質(zhì)量的變化2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2m56(2)Na2O2與(CO)n(H2)m反應(yīng)(在有足量O2存在的條件下)的計算技巧虛擬疊加法2CO+O22CO22Na2O2+2CO22Na2CO3+O2+得，Na2O2+CONa2CO3(虛擬的反應(yīng))即CO可被Na2O2完全吸收，固體增重即為CO質(zhì)量。2H2+O22H2O2Na2O2+2H2O4NaOH+O2+得，Na2O2+H22NaOH(虛擬的反應(yīng))即H2可被Na2O2完全吸收，固體增重即為H2質(zhì)量。結(jié)論:凡分子組成符合(CO)n(H2)m的物質(zhì)，w g該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后，固體增重必為w g。由C、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個數(shù)比為11，即可滿足該條件。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有:無機物中的H2、CO及H2和CO的混合氣體;有機物中的CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。碳酸鈉和碳酸氫鈉【基礎(chǔ)梳理】1. 碳酸鈉與碳酸氫鈉的比較化學(xué)名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3(白色粉末)NaHCO3(白色晶體)俗名 溶解性兩者均能溶于水，Na2CO3的溶解度NaHCO3的溶解度與鹽酸反應(yīng)少量鹽酸Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2足量鹽酸Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2水解程度兩者均為強堿弱酸鹽，水解使溶液呈性，相同物質(zhì)的量濃度時(同溫度下)，Na2CO3水溶液堿性NaHCO3水溶液堿性與NaOH反應(yīng)不反應(yīng)NaHCO3+NaOH 與Ca(OH)2反應(yīng)少量Na2CO3+Ca(OH)2 2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O足量NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH+H2O熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3 相互轉(zhuǎn)化Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 主要用途用于玻璃、制皂、造紙、紡織等工業(yè)制發(fā)酵粉、治療胃酸過多的藥劑2. 碳酸鈉和碳酸氫鈉的檢驗Na2CO3和NaHCO3在與酸反應(yīng)時的原理、快慢及消耗酸的量不同;特別是Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)時，滴加順序不同，反應(yīng)原理也不同。因此，檢驗Na2CO3和NaHCO3的方法有多種，具體如下:序號方法取等量固體分別與等濃度鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡快的是碳酸氫鈉取兩種固體分別加熱，產(chǎn)生水或CO2氣體(澄清石灰水檢驗)、質(zhì)量減少的是碳酸氫鈉取碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液分別與BaCl2溶液反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀的是碳酸鈉溶液取等體積等濃度的兩溶液，分別滴入酚酞試液，顏色深的是碳酸鈉溶液取等體積等濃度的兩溶液，分別滴入幾滴稀鹽酸，立即產(chǎn)生氣體的是碳酸氫鈉溶液微課2侯氏制堿法生產(chǎn)流程可簡要表示如下:其中需要注意的是:(1)先在冷卻的條件下將氨氣通入到飽和食鹽水中，再通入CO2。(2)主要反應(yīng)原理:NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+ NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O (X即為CO2，可以循環(huán)利用)。(3)循環(huán)的設(shè)計使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上。(4)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用: 增大N的濃度，使NH4Cl更多地析出、使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度。【典型例題】一、 Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì) 有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，下列敘述錯誤的是 ()A. 相同溫度下，等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液的堿性比較，前者更強B. 常溫時水溶性:Na2CO3> NaHCO3C. 在酒精燈加熱的條件下，前者不分解，后者分解D. 將澄清石灰水分別加入Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者產(chǎn)生沉淀，后者不產(chǎn)生沉淀答案D解析將澄清石灰水分別加入Na2CO3和NaHCO3溶液中都有沉淀生成。題組訓(xùn)練1. 為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，下列各選項中所選用的試劑或方法不正確的是 ()A. Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液B. NaHCO3溶液(Na2CO3)，應(yīng)通入過量的CO2氣體C. Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在空氣中加熱D. Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量的Ba(OH)2溶液，過濾答案D解析Na2CO3溶液中含Na2SO4，加Ba(OH)2溶液，Na2CO3、Na2SO4都產(chǎn)生沉淀，無法分離。2. (xx合肥一檢)在密閉容器中，加熱等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2O2的固體混合物，充分反應(yīng)后，容器中的固體剩余物是 ()A. Na2CO3和Na2O2B. Na2CO3和NaOHC. NaOH和Na2O2D. NaOH、Na2O2和Na2CO3答案B解析加熱條件下NaHCO3分解后存在如下關(guān)系:2NaHCO3CO2H2O，Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的關(guān)系分別為Na2O2CO2Na2CO3，Na2O2H2O2NaOH。故加熱等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2O2的固體混合物，充分反應(yīng)后，容器中的固體剩余物是Na2CO3和NaOH。3. (xx上海卷)向等物質(zhì)的量濃度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀鹽酸。下列離子方程式與事實不相符的是 ()A. OH+C+2H+HC+H2OB. 2OH+C+3H+HC+2H2O C. 2OH+C+4H+CO2+3H2OD. OH+C+3H+CO2+2H2O 答案C解析根據(jù)題目提供的信息“向等物質(zhì)的量濃度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀鹽酸”，可知首先發(fā)生的離子反應(yīng)是OH+H+H2O，再次是C+H+HC，最后是HC+H+CO2+H2O。如果只發(fā)生前兩個反應(yīng)，則總的離子方程式為OH+C+2H+HC+H2O或2OH+C+3H+HC+2H2O，A、B正確;如果三個反應(yīng)均發(fā)生，則總的離子方程式為OH+C+3H+CO2+2H2O，D正確。4. 下列是某興趣小組根據(jù)教材實驗設(shè)計的一個能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的套管實驗。請觀察下圖所示實驗裝置，分析實驗原理，并判斷下列說法和做法，其中不科學(xué)的是 ()A. 甲為小蘇打，乙為純堿B. 要證明碳酸氫鈉受熱能產(chǎn)生水，可在小試管內(nèi)塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球C. 加熱不久就能看到A燒杯的澄清石灰水變渾濁D. 整個實驗過程中都沒有發(fā)現(xiàn)A燒杯的澄清石灰水變渾濁答案C解析純堿受熱不分解，不產(chǎn)生CO2，不能使澄清石灰水變渾濁。5. 某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖所示。(1)只根據(jù)圖、所示實驗，能夠達到實驗?zāi)康牡氖?(填裝置序號)。(2)圖、所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ; 與實驗相比，實驗的優(yōu)點是(填字母)。A. 比復(fù)雜B. 比安全C. 比操作簡便D. 可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而不行(3)若用實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是(填化學(xué)式)。答案(1)(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2OD(3)NaHCO3解析(1)圖能產(chǎn)生氣體，使澄清石灰水變渾濁，圖可根據(jù)收集氣球變大速度快慢來判斷，氣球變大速度快的是NaHCO3 ，慢的是Na2CO3 。(2)實驗中大試管放碳酸鈉，小試管放碳酸氫鈉，一個裝置同時做兩個實驗，比較性更強;且小試管不直接接觸酒精燈，也發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體使澄清石灰水變渾濁，說明它更不穩(wěn)定。二、 侯氏制堿法 我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物質(zhì)溶解度的差異，以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿。下面是在實驗室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗步驟:步驟1:連接好裝置，檢查氣密性，在儀器內(nèi)裝入藥品。步驟2:先讓一裝置發(fā)生反應(yīng)，直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解時，再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體，片刻后，C中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向C中通入兩種氣體，直到不再有固體產(chǎn)生。步驟3:過濾C中所得的混合物，得到NaHCO3固體。步驟4:向濾液中加入適量的NaCl粉末，有NH4Cl晶體析出。請回答下列問題:(1)裝置的連接順序是:(a)接()()接()，(b)接()。A B C D(2)A中常選用的固體反應(yīng)物為;D中應(yīng)選用的液體為;B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)步驟2中必須讓裝置先發(fā)生反應(yīng)。(4)C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管，其作用是，C中廣口瓶內(nèi)產(chǎn)生固體的總化學(xué)方程式為 。(5)步驟4中分離出NH4Cl晶體的操作是 ; 其所得的NH4Cl晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO3(約占5%8%)，請設(shè)計一個簡單的實驗證明所得固體的成分大部分是NH4Cl。簡要寫出實驗操作和現(xiàn)象: 。答案 (1)fedc(2)塊狀石灰石飽和NaHCO3溶液CaO+NH3H2OCa(OH)2+NH3(3)B(4)防倒吸CO2+NH3+NaCl+H2ONaHCO3+NH4Cl(5)過濾取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口又有較多的固體凝結(jié) 我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物質(zhì)溶解度的差異，以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿。以下A、B、C、D四個裝置可組裝成實驗室模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗裝置。裝置中分別盛有以下試劑:B為稀硫酸;C為鹽酸、碳酸鈣;D為含氨的飽和食鹽水、水。AB CD四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100 g水)見下表:溫度/0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0-NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3(說明:T>35 時NH4HCO3會分解)請回答以下問題:(1)裝置的連接順序應(yīng)是(填字母)。(2)A裝置中盛放的試劑是，其作用是。(3)在實驗過程中，需要控制D的溫度在3035 ，原因是。(4)反應(yīng)結(jié)束后，將錐形瓶浸在冷水中，析出NaHCO3晶體。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去(填化學(xué)式)雜質(zhì)。(5)將錐形瓶中的產(chǎn)物過濾后，所得的母液中含有(填化學(xué)式);加入氯化氫，并進行操作，使NaCl溶液循環(huán)使用，同時可回收NH4Cl。答案(1)CADB(2)飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl(3)溫度超過35 ，碳酸氫銨開始分解;溫度太低，反應(yīng)速率較低，不利于反應(yīng)進行(4)NaCl、NH4Cl、NH4HCO3(5)NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3結(jié)晶 堿金屬的特殊性1. 堿金屬的密度一般隨著核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。2. 堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而保存在石蠟中。3. 堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H-形式存在，顯-1價，堿金屬氫化物是強還原劑。4. 堿金屬所形成的鹽均溶于水，并且其酸式鹽比正鹽的溶解度大，但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小。