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1、钠 镁及其化合物 第8讲 大一轮复习讲义 专题3 常见的金属及其化合物 考纲要求 KAOGANGYAOQIU 了解钠 镁及其重要化合物的主要性质和重要应用 内容索引 NEIRONGSUOYIN 考点一 钠的性质及应用 考点二 钠的氧化物与氢氧化物 探究高考 明确考向 课时作业 考点三 碳酸钠与碳酸氢钠 考点四 碱金属元素 焰色反应 考点五 镁及其化合物 0 1 考点一 钠的性质及应用 1 钠的物理性质 色 有金属光泽的固体 质地 熔点低 于100 密度比水的 但比煤油的 知识识梳理ZHISHISHULI 银白柔软小 小大 2 从钠原子的原子结构认识钠的化学性质 还原性 1 与非金属单质 如O2
2、 Cl2 的反应 O2 常温 加热 4Na O2 2Na2O Cl2 NaNa 2 与水反应 离子方程式 与滴加酚酞的水反应的现象及解释 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 3 与盐酸反应 离子方程式 2Na 2H 2Na H2 钠的密度比水小 反应放热 钠的熔点低 生成了强碱NaOH 3 钠的制取及保存 1 制取 化学方程式为 2 保存 密封保存 通常保存在 中 4 钠的用途 1 钠钾合金 液态 可用于原子反应堆的导热剂 2 用作电光源 制作高压钠灯 3 冶炼某些金属 金属钠具有强还原性 熔融状态下可以用于制取金属 如 4NaCl Ti 石蜡油或煤油 1 在氧气中加热时 金属钠剧烈燃烧
3、生成淡黄色的固体Na2O2 2 金属钠着火时 可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火 3 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 4 金属钠具有强还原性 可与TiCl4溶液反应制取金属Ti 5 根据反应Na KCl NaCl K 知Na的金属性强于K 6 实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃 应放回原试剂瓶 辨析易错易混 正误判断 1 将一小块金属钠分别投入盛有 a 水 b 乙醇 c 稀H2SO4的三个小烧杯中 反应速率由大到小的顺序为 解释反应速率不同的原因 提升思维能力 深度思考 c a b钠与上述 三种物质反应的实质都是钠与H 间的置换反应 由三种物质电离出H 的能 力可知反应速率的大
4、小顺序为c a b 2 钠与盐溶液的反应 思考回答下列问题 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中 既有气体又有白色沉淀产生的是 MgSO4溶液 BaCl2溶液 饱和澄清石灰水 Ca HCO3 2溶液 CuSO4溶液 解析 2Na 2H2O 2NaOH H2 中Mg2 2OH Mg OH 2 中反应消耗水 溶液温度升高 Ca OH 2的溶解度降低 析出Ca OH 2 产 生白色沉淀 中Ca2 OH CaCO3 H2O 中生成的Cu OH 2是蓝色沉淀 不符合题意 题组一 钠与氧气反应的特点 1 等质量的两块钠 第一块在足量氧气中加热 第二块在足量氧气 常温 中充 分反应 则下列说法正确的是 A 第
5、一块钠失去电子多 B 两块钠失去电子一样多 C 第二块钠的反应产物质量最大 D 两块钠的反应产物质量一样大 解题题探究JIETITANJIU 解析 金属钠失电子均变为 1价的阳离子 等质量的两块钠 失电子是一样 的 根据4Na O2 2Na2O 则1 mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g 根据反应2Na O2 Na2O2 则1 mol金属钠完全反应得过氧化钠的质量 是39 g 等质量的两块钠 即金属钠的物质的量是相等的 所以生成过氧化钠 的质量大 即第一块钠的反应产物质量大 题组二 钠与水反应的拓展延伸 2 2018 石家庄高三模拟 向分别盛有100 mL水 100 mL 0 1 m
6、ol L 1盐酸 100 mL 0 01 mol L 1NaOH溶液的X Y Z三个烧杯中各投入0 05 mol Na 下列有 关说法正确的是 A 三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na 2H2O 2Na 2OH H2 B 三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应 且X烧杯中的反应最剧烈 C 三个烧杯反应后 溶质的物质的量浓度不同 D 三个烧杯反应后 生成的气体的质量一定相同 解析 钠与盐酸反应时钠先与H 反应 离子方程式表示为2Na 2H 2Na H2 A错误 三个烧杯中 Y烧杯中的氢离子浓度最大 反应最剧烈 B错误 X烧杯中生成的溶质为NaOH Y烧杯中生成的溶质为NaCl NaOH Z烧杯中生 成N
7、aOH 且Z烧杯中原溶质为NaOH 故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同 C正确 因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完 故生成H2的量相同 D正确 3 2018 泰州模拟 如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验 为收集检验气 体产物 某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙 请根据要求回答下列问题 1 写出钠与水反应的离子方程式 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 2 按乙装置实验 液体添加完毕后 关闭活塞 打开右边胶塞 向煤油中加入 一小块钠 立即塞好胶塞 可观察到的现象是 填字母 A 钠块始终保持在a处 直至完全消失 B 钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处 C 钠处于煤油和水的交界
8、处上下浮动 D 随反应的进行煤油与胶塞处液面下降 漏斗中液面上升 E 最终钠块在煤油中燃烧起来 CD 解析 因钠的密度比水小 比煤油大 钠与水接触时反应产生氢气 生成的 气体将钠块带离水层 进入煤油层后停止反应又下沉 如此往复 直至钠反 应完 反应过程中没有氧气 钠不可能燃烧 所以钠处于煤油和水的交界处 上下浮动 3 乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是 4 用乙装置实验 点燃气体产物时 是否需要检验纯度 填 是 或 否 储存反应过程中排出的水 解析 液体充满U形管 反应过程中只产生氢气 不可能含有氧气 点燃时不 会产生爆炸 因而不需要检验氢气的纯度 否 5 按图丙所示方法来收集产生的气体 需
9、将钠包好 再放入水中 取相同质量 的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是 填字母 用铝箔包住钠 用铜箔包住钠 a 二者收集气体一样多 b 收集气体体积较大 c 收集气体体积较大 解析 Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH NaOH可以和Al发生反应2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大 b 1 钠与水 酸反应的实质都是与H 的反应 2 钠与乙醇反应的特点 慢 沉 钠与乙醇反应 钠块先沉在液面下 后上下浮动 能看到表面冒出气泡 并不 能熔化成小球 3 钠与酸反应的特点 快 可能燃烧或爆炸 反思归纳归纳 0 2 考点二
10、钠的氧化物与氢氧化物 1 氧化钠与过氧化钠的比较 知识识梳理ZHISHISHULI Na2ONa2O2 电子式 氧元素化合价 色 态 阴 阳离子个数比 是否为碱性氧化物 2 1 白色固体淡黄色固体 1 21 2 是不是 与水反应Na2O H2O 2NaOH 与CO2反应Na2O CO2 Na2CO3 与盐酸反应 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 用途 氧化剂 供氧剂 漂白剂 Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 2 氢氧化钠 1 物理性质 NaOH的俗名为 火碱或苛性钠 它是一种白色固体
11、 溶 于水并放出大量的热 有吸水性 吸收空气中的水分而 有很强的腐蚀性 2 化学性质 具有碱的通性 其他反应 与金属铝反应 2Al 2OH 2H2O 与非金属单质反应 Cl2 2OH 酯类水解 CH3COOC2H5 NaOH 烧碱 潮解 易 Cl ClO H2O CH3COONa CH3CH2OH 3 NaOH的制取 土法制碱 Na2CO3 Ca OH 2 现代工业制碱 2NaCl 2H2O CaCO3 2NaOH 2NaOH H2 Cl2 1 烧碱 纯碱均属于碱 不能盛放在玻璃试剂瓶中 2 NaOH在空气中久置 最终变为Na2CO3 3 氧化钠 过氧化钠均为离子化合物 4 1 mol Na2
12、O2固体中含离子总数为4NA 5 H2O2和Na2O2都属于过氧化物 含有的化学键完全相同 解析 H2O2中只含共价键 Na2O2中既有离子键又有共价键 6 7 8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0 2NA 辨析易错易混 正误判断 解析 过氧化钠的电子式为 1 mol过氧化钠中含有1 mol共 用电子对 所以7 8 g 过氧化钠含有的共用电子对数为0 1NA 1 金属钠露置在空气中会发生一系列变化 其过程 提升思维能力 深度思考 答案 4Na O2 2Na2O Na2O H2O 2NaOH 2NaOH CO2 9H2O Na2CO3 10H2O Na2CO3 10H2O Na2CO3 10H2
13、O 请写出上述各步反应的化学方程式 2 用单线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目 1 氧化剂和还原剂是 氧化产物是 还原产物是 2 1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数 NA 或6 02 1023 NaOHNa2O2O2 3 Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 1 Na2O2的强氧化性 向氢硫酸饱和溶液中加入少量Na2O2 产生浅黄色沉淀 其化学方程式为 Na2O2吸收SO2气体 生成Na2SO4 其化学方程式为 2 Na2O2的还原性 在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末 溶液褪色 并产生无色气体 Na2O2表现出 性 氧化产物是
14、 Na2O2 3H2S S 2NaHS 2H2O Na2O2 SO2 Na2SO4 还原O2 题组一 Na2O2的性质应用 1 下列有关Na2O2的说法不正确的是 A 向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水 脱脂棉剧烈燃烧起来 说明 Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成 B Na2O2与CO2反应时有单质O2生成 该反应属于置换反应 C Na2O2在空气中久置变白 涉及的氧化还原反应中 Na2O2仅作氧化剂 D Na2O2粉末加入Ca HCO3 2溶液中 会产生气体和浑浊 解题题探究JIETITANJIU 解析 A项 燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质 B项 反应物中没有单质参加反应 不
15、符合置换反应的定义 C项 Na2O2与CO2 H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应 D项 Na2O2先和水反应生成O2和NaOH NaOH再与Ca HCO3 2反应产生沉淀 CaCO3 3 某实验小组通过下图所示实验 探究Na2O2与水的反应 下列说法中正确的是 A 中的大量气泡的主要成分是氧气 B 中溶液变红 说明有酸性物质生成 C 中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的 D 中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 解析 中大量气泡的主要成分是氧气 A项正确 中溶液变红 说明有碱性物质生成 B项错误 中红色褪去 应该是由溶液中的强氧化性物质造成的 C项正确 中加入MnO2
16、产生较多气泡 说明溶液中存在H2O2 MnO2的主要作用是作催 化剂 D项错误 题组二 Na2O2与H2O CO2反应的定量分析 4 往甲 乙 丙 丁四个烧杯内分别放入0 1 mol的钠 氧化钠 过氧化钠和氢 氧化钠 然后各加入100 mL水 搅拌 使固体完全溶解 则甲 乙 丙 丁溶 液中溶质的质量分数大小顺序是 A 甲 乙 丙 丁 B 丁 甲 乙 丙 C 甲 丁 乙 丙 D 丁 甲 乙 丙 解析 1 甲 丁相比 甲 Na NaOH 消耗H2O 溶剂减少 丁 NaOH无反应 溶剂不变 故NaOH的质量分数 甲 丁 2 乙 丙相比 溶剂相等故乙 丙溶液完全等同 3 乙 丙与甲相比 甲 Na 乙 Na2O 丙 Na2O2 当它们物质的量相等时 甲 Na 所得NaOH是乙 丙 Na2O Na2O2 所得NaOH 物质的量的 它们所消耗的水相等 故溶剂相等 因此甲的质量分数比乙 丙小 5 2018 泉州市第五中学高三模拟 在一密闭容器中有CO H2 O2共16 5 g和足 量的Na2O2 用电火花引燃 使其完全反应 Na2O2增重7 5 g 则原混合气体中 O2的质量分数是 A 54 5 B
