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1、第二单元 钠镁及其化合物,1. 理解并能应用常见金属的活动顺序。 2. 了解常见金属(如Na)及其重要化合物的主要性质和重要应用。 3. 了解金属材料在生产和生活中的重要应用。 4. 了解Na、K等常见离子的检验方法。,1命题特点 (1)Na、Mg是典型金属元素的代表,钠的化合物如Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表,在无机化学中都有非常重要的地位,因而都成为命题的重点物质,它们都是物质推断、鉴别及有关实验、计算的常见物质。海水提镁的操作,涉及的反应原理和镁及其化合物的性质、用途融合在物质推断、化学实验(探究)中进行综合考查。,(2)
2、高考题还利用这些知识结合其他元素及化合物知识为载体,对化学基本概念、基本理论和考生的能力进行考查,常见题型几乎包括各种类型,除选择题外,往往有推断题、简答题、实验题和混合物的计算题。,2预测展望 (1)注意钠、镁及其化合物与非金属元素及其化合物化学实验问题的相互联系。 (2)钠、镁及其重要化合物与日常生活、工农业生产、科学技术等方面也有较多联系,如镁合金在国防工业的应用,海水提镁等,钠是人体维持体液平衡必不可少的元素;贵重金属的冶炼;从纯碱联系侯氏制碱法;苏打、小苏打、食盐和Na2O2在日常生活中的应用等都是今后高考联系实际命题的好素材。,在新课改形式下,以后的高考将进一步加强能力的考查,而以
3、金属及其化合物知识作为载体的能力考查题将进一步加强。如信息题、结合其他知识的综合框图推断题等。 碱金属与科学技术联系较多,如碱金属元素在电光源、光电管和贵重金属冶炼方面的应用。 钠的化合物与造纸工业、制碱工业等联系将成为高考命题的热点。,一、钠的性质与应用 1钠的原子结构及存在 钠的原子结构示意图为 很容易失去最外层的电子,表现出强还原性,因此在自然界中以化合态存在。 2. 钠的物理性质 银白色金属,质软,密度比水小,常保存在煤油中,熔点低。,(6)与盐溶液反应 钠投入氯化钠溶液中,只有氢气放出:2Na2H2O=2NaOHH2,若钠投入到氯化钠的饱和溶液中,除有氢气放出,还会看到有晶体析出现象
4、。 钠投入硫酸铜溶液中,有气体放出并有蓝色沉淀生成:2NaCuSO42H2O=Na2SO4Cu(OH)2H2 钠投入浓的氯化铵溶液中,有氢气和氨气逸出:2Na2NH4Cl=2NaCl2NH3H2,(7)与含羟基的有机物反应 2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2 2Na2CH3COOH2CH3COONaH2 由于CH3COOH、H2O、C2H5OH中羟基氢活泼性依次碱弱,因此钠与其反应时剧烈程度依次减弱。,5钠露置于空气中的变化和反应 银白色的金属钠露置于空气中,表面先变暗,生成氧化钠;氧化钠再与空气中的水反应生成氢氧化钠;氢氧化钠有吸水性,吸收空气中的水分变成氢氧化钠溶液;氢氧化钠溶液又与
5、空气中的二氧化碳反应变成碳酸钠溶液;碳酸钠溶液随水分蒸发而结块,变成碳酸钠晶体;碳酸钠晶体最后风化变成碳酸钠粉末。,二、钠的重要化合物 1氧化钠和过氧化钠,2. 碳酸钠和碳酸氢钠 (1)两者的比较, 与酸酐发生反应:如NaOHCO2Na2CO3H2O等。 与某些非金属单质的反应:如Cl2NaOHNaClNaClOH2O等。 与两性氧化物、氢氧化物反应:如Al2O3NaOHNaAlO2H2O;Al(OH)3NaOHNaAlO2H2O等。 与盐发生复分解反应:如CuSO4NaOHCu(OH)2Na2SO4等。 提供碱性环境发生无机和有机反应:如卤代烃的水解反应和消去反应,酯类的水解、油脂的皂化。,
6、三、镁的提取及应用 1镁的提取 (1)流程,与酸反应 镁与非氧化性酸和稀硫酸、盐酸等反应生成氢气,离子方程式为:Mg2H=Mg2H2。 镁与氧化性酸如浓H2SO4、稀HNO3、浓硝酸在常温下也能反应,但不生成H2。 与某些水解显酸性的盐溶液反应 与FeCl3溶液反应,其化学方程式为3Mg2FeCl36H2O=2Fe(OH)33MgCl23H2。,(3)用途 镁与其他金属构成合金,强度较大、机械性能良好,是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。,一、过氧化钠的有关规律 1. Na2O2的强氧化性 由于Na2O2中氧元素是1价,为中间价态,因而既可表现氧化性又可表现还原性。又因为氧的稳定价态是2价,因此
7、Na2O2中的氧易得到电子从1价降到2价,从而表现强氧化性。,(1)过氧化钠具有强氧化性,能氧化破坏有机色素的分子结构。可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。 (2)Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2氧化成Fe3,同时生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,反应过程中看不到白色沉淀。 (3)Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变浑浊。 (4)Na2O2投入Na2SO3溶液中,可将SO32氧化成SO42。,(5)Na2O2投入品红溶液中,因其有强氧化性,所以有漂白性,可使品红溶液褪色。 (6)Na2O2与SO2反应:Na2O2SO2=Na2SO4。 (7)Na2O2与CO2、H2O的反
8、应中,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂。,2. 有关Na2O2与CO2、H2O的反应的几个重要关系 2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 2H2O2Na2O2=4NaOHO2 (1)物质的量的关系 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2:1。,(4)固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。 (5)先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合
9、物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应。,二、Na2CO3和NaHCO3的有关规律 1. Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法 (1)据热稳定性不同。分别加热少量样品,若能生成使澄清石灰水变浑浊的气体,则原试剂是NaHCO3,另一种试剂是Na2CO3。 (2)据与酸反应的速率不同。分别取相同质量的固体,加入等浓度等体积的盐酸中,反应较快的是NaHCO3,另一种是Na2CO3。,(3)据与酸反应的过程不同。取同浓度同体积的溶液,分别滴加盐酸,开始无气体,一段时间后有气体的是Na2CO3,开始滴加即有气体的是NaHCO3。 (4)据阴离子不同。分
10、别取稀溶液,滴加BaCl2(或CaCl2)溶液,产生沉淀的原试剂为Na2CO3,另一种为NaHCO3。 (5)据溶液的碱性不同。测其等浓度稀溶液的pH,pH较大的原试剂为Na2CO3,另一种为NaHCO3。,2. Na2CO3、NaHCO3和盐酸反应 (1)放出CO2的速率 NaHCO3溶液与盐酸反应放出CO2的速率快。 (2)反应顺序问题 向Na2CO3和NaHCO3混合溶液中滴加盐酸,由于CO32结合H能力较HCO3强,可理解为H先和CO32反应,只有当CO32完全转化为HCO3时,H才和HCO3反应,故Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应:,Na2CO3HCl=NaHCO3NaC
11、l NaHCO3HCl=NaClH2OCO2 而NaHCO3溶液和稀盐酸反应的化学方程式为: NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。,(3)Na2CO3溶液与盐酸的互滴鉴别 向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,开始无气泡产生,而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。 (4)CO2生成量比较 等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生的CO2相等。 等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的酸反应,NaHCO3产生的CO2多。 等量的盐酸与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应,NaHCO3产生的CO2多。,一定量的NaHCO3受热分解产生的CO2量与受热分
12、解后的残留物与酸反应产生的CO2量相等。 当n(HCl)2n(Na2CO3)时,无论如何滴加,产生的CO2一样多;当n(HCl)2n(Na2CO3)时,把Na2CO3溶液滴加到盐酸中比把盐酸滴加到Na2CO3溶液中产生的CO2多。,其固体差量可用下列两种方法得出: (2NaHCO3Na2CO3)或(CO2H2O) (284 g106 g)或(44 g18 g),三、二元弱酸与强碱溶液反应产物的确定技巧 在强碱溶液中通入二元酸的酸酐(如CO2、SO2)或二元酸(如H2S),由于量的不同而可能出现碱过量生成正盐、酸过量生成酸式盐等情况,对其反应产物成分的判断和质量的确定涉及定性和定量两个方面,常用
13、讨论法和守恒法予以巧解。比如将一定量的CO2气体通入一定量的NaOH溶液中:,1CO2与NaOH溶液反应所得溶液的溶质成分规律及计算方法: CO2气体被NaOH溶液吸收会发生如下反应: 2NaOHCO2=Na2CO3H2O 当CO2过量时,又发生 Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,由两式相加得: NaOHCO2=NaHCO3 (1)当n(NaOH):n(CO2)1:1时,按式发生反应,生成NaHCO3,无气体剩余,生成NaHCO3的量用NaOH或CO2的物质的量计算均可。,(2) 当n(NaOH):n(CO2)2:1时,NaOH过量,仍按式进行反应,但生成Na2CO3的量应以CO2的量
14、计算。 (5) 当1:1n(NaOH) :n(CO2)2:1时,发生,两种反应,既有Na2CO3又有NaHCO3产生,计算生成物的量根据C原子、Na原子守恒求解。,2依据产物质量判断产物 若已知溶液蒸干后所得固体的质量,用极端假设法,假设固体全部是Na2CO3或全部是NaHCO3,即CO2或NaOH分别全部转化为Na2CO3、NaHCO3,计算出其质量后,将已知条件与计算结果相比较,即可确定产物的成分,然后根据固体的质量和碳原子(或钠原子)守恒两个已知条件可建立方程组计算固体的组成,NaOH溶液的物质的量浓度或通入的CO2的体积。,3依据向溶液中滴加盐酸的实验现象来判断产物,注意:a. 向盐酸
15、里逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)开始即有气体放出: 2HClNa2CO3=2NaClCO2H2O,待盐酸耗尽后反应停止; b. 向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足)开始无气体产生,后来产生气泡: HClNa2CO3=NaClNaHCO3(无气泡) HClNaHCO3=NaClCO2H2O 不同的滴加顺序产生不同的现象,因此不用其他试剂就可以鉴别Na2CO3溶液和盐酸。,考点1 钠的性质和用途,【典例1】 金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。如图甲、乙所示分别用来完成下列实验。 (1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中加入一块金属钠。下列现象描述正确的是_(填字母)。 A. 钠浮在液面上,并四处游动,最后消失 B. 钠熔化成一个光亮的小球 C. 反应开始后,溶液由无色变红色 D. 恢复到室温时,烧杯底部有固体物质析出,(2)请补充并完成甲实验中从试剂瓶中取出钠向烧杯投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠_用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中。,(3)某学生用镊子夹住一块钠,按图乙所示方法来收集产生的气体,但钠很快脱落,实验没有成功。正确的操作应为 _