高考化学专题五钠、镁、铝及其化合物（新高考版）

专题五钠、镁、铝及其化合物 考情解读课标要求1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的主要性质。2.了解钠及其化合物在生产、生活中的应用。3.认识钠及其化合物的多样性。4.认识钠及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。5.能说明金属冶炼对社会发展的价值、对环境的影响。考情解读核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力钠及其化合物过氧化钠的制备与性质2019全国卷,11C生活实践分析与推测混合物中碳酸钠质量分数的测定2016浙江4月选考,28学习探索探究与创新碱金属及其化合物的性质焰色反应碱金属及其化合物的性质焰色反应2018全国卷,7生活实践分析与推测镁及其化合物镁及其化合物性质的实验探究2019全国卷,10B学习探索探究与创新铝及其化合物以“微型流程”为载体考查铝及其化合物的性质(热点角度)2016海南,14生活实践分析与推测有关Al2O3或Al的制备工艺流程(热点角度)2017浙江下半年选考,31学习探索探究与创新 考情解读高考怎么考 高考中常以一个选项或一个填空的形式考查钠与过氧化钠的性质、镁及其化合物的性质、铝及其化合物的性质和用途、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别及有关计算,体现高考命题的基础性和应用性。另外,高考也常结合电化学原理对锂、镁等进行考查,在工艺流程题或实验探究题中也会涉及对镁、钙和铝等的考查,体现了高考命题的创新性。预计2022年高考以选择题形式考查物质的结构与性质(如钠的活泼性、过氧化钠的结构与性质、碳酸氢钠的热不稳定性)的概率较大;对镁、铝、锂、铅、锡及其化合物的考查会结合铁、铜及其化合物等的性质和应用以工艺流程的形式出现目 录考点1钠及其化合物考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法1钠的性质及应用考法2过氧化钠的性质及应用考法3碳酸钠、碳酸氢钠的性质目 录考点2碱金属及其化合物的性质焰色反应考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法4碱金属及其化合物的性质焰色反应考点3镁及其化合物考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法5镁及其化合物的性质目 录考点4铝及其化合物考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法6“铝三角”转化关系及其应用考法7与Al(OH)3沉淀的生成相关的图像目 录高分帮“双一流”名校冲刺析素材专题突破素材1有关锂的化合物的性质和应用素材2有关钙及其化合物的性质和应用素材3有关硼及其化合物的性质和应用素材4有关铅、锡及其化合物的性质和应用考点1钠及其化合物 考点帮必备知识通关1.钠的性质、制备、保存及用途物理性质 银白色,有金属光泽,质地柔软,熔点低,密度比水小、比煤油大化学性质(1)与O2反应常温:4Na+O22Na2O(白色);加热或点燃:2Na+O2Na2O2(淡黄色)。(2)与水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2。(3)与非氧化性强酸反应:2Na+2H+2Na+H2。(4)与盐溶液反应,如:CuSO4+2Na+2H2OH2+Na2SO4+Cu(OH)2制备2NaCl(熔融)2Na+Cl2(工业制法)保存保存在煤油或石蜡油中用途(1)K-Na合金用作原子反应堆的导热剂。(2)制备Na2O2。(3)冶炼稀有金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti 考点帮必备知识通关高考链接2016浙江,8A钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火()答案考点帮必备知识通关2.氧化钠与过氧化钠名称氧化钠过氧化钠色、态白色固体淡黄色固体热稳定性不稳定,加热时转变为Na2O2较稳定化合价组成结构电子式 考点帮必备知识通关化学键离子键离子键和非极性共价键与水反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2与二氧化碳反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2氧化物分类 碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)转化关系用途可用于制备烧碱可作强氧化剂、漂白剂、供氧剂 考点帮必备知识通关考点帮必备知识通关3.碳酸钠与碳酸氢钠(1)碳酸钠与碳酸氢钠的比较名称碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱或苏打小苏打主要性质色、态白色粉末白色细小晶体水溶性易溶于水(20,S=21.5 g)可溶于水(20,S=9.6 g)热稳定性稳定,但碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)易风化受热易分解2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 考点帮必备知识通关主要性质与H+反应与Ca(OH)2反应与CaCl2反应不反应与Al2(SO4)3反应 考点帮必备知识通关相互转化主要用途用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中用于灭火器、治疗胃酸过多等 考点帮必备知识通关(2)碳酸钠溶液与盐酸的互滴向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液2HCl+Na2CO32NaCl+CO2+H2O(开始就有气泡)向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸开始时,酸不足:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3(无气泡)再加酸:NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O(有气泡)考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法1钠的性质及应用1.钠与含OH的物质反应的剧烈程度当Na与含OH的物质发生反应时,反应的剧烈程度取决于OH上氢原子的活泼性,即OH上氢原子电离的难易程度,越容易电离的物质反应越剧烈。例如,将钠加入下列物质中:水,乙醇,醋酸,反应的剧烈程度为。2.钠与盐的反应(1)与熔融盐的反应金属钠能够置换出活动性比钠弱的金属。如4Na+TiCl44NaCl+Ti。考法帮解题能力提升(2)与盐溶液反应原理:金属钠投入盐溶液中,首先与水反应,然后分析生成的NaOH是否能与原溶质发生复分解反应。钠与常见的盐溶液反应的总结:a.钠投入NH4Cl溶液中,有H2和NH3逸出。b.钠投入CuSO4溶液中,有H2放出,还有蓝色沉淀生成(当温度超过80时,还有黑色沉淀CuO产生)。2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4+H2Cu(OH)2CuO+H2O考法帮解题能力提升c.钠投入FeCl3溶液中,有H2放出,还有红褐色沉淀生成。6Na+6H2O+2FeCl32Fe(OH)3+6NaCl+3H2注意Na与NaHSO4溶液反应,实质是与NaHSO4电离出的H+反应:2Na+2H+2Na+H2。考法帮解题能力提升命题角度结合探究实验考查钠单质的性质和应用示例12020北京朝阳区二模研究金属钠的性质实验如下:实验装置实验方案实验编号液体a现象蒸馏水钠浮在水面上,剧烈反应,有少量白雾产生0.1molL-1盐酸钠浮在液面上,反应比实验剧烈,有白雾产生浓盐酸钠浮在液面上,反应比实验缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体产生考法帮解题能力提升命题角度1氧化还原反应的判断示例12020山东,2,2分下列叙述不涉及氧化还原反应的是A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中NO2参与酸雨形成 考法帮解题能力提升下列说法错误的是A.实验中反应的离子方程式为2Na+2H+2Na+H2B.对比实验、可知,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度增大C.实验、均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热D.推测实验中c(Cl-)及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响考法帮解题能力提升解析HCl为强电解质,实验中反应的离子方程式为2Na+2H+2Na+H2,A正确;对比三个实验的实验现象可知,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度增大,c(H+)增大到一定程度后,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度减弱,B错误;Na与水或酸反应放热,将溶液中的水分子或氯化氢分子蒸出到空气中,空气温度较低使水蒸气在空气中凝结形成白雾或HCl遇空气中的水蒸气形成白雾,C正确;实验中盐酸浓度较大,反应一段时间后烧杯底部有白色固体生成,该白色固体为NaCl,实验的反应剧烈程度比实验缓慢,可推测溶液中Cl-的浓度和生成的NaCl固体都对反应剧烈程度有一定的影响,D正确。答案B考法帮解题能力提升考点扫描1.2017全国卷,10B改编乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,故乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性()2.2017全国卷,13B改编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()3.2015新课标全国卷,10C钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA()4.2015广东,10A23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子()考法帮解题能力提升5.新课标全国卷高考钠与CuSO4溶液反应的离子方程式:2Na+Cu2+Cu+2Na+()答案1.2.3.4.5.考法帮解题能力提升考法2过氧化钠的性质及应用1.过氧化钠的性质及应用，因此Na2O2既有氧化性,又有还原性,但主要表现出较强的氧化性。考法帮解题能力提升2.强氧化性的表现实例考法帮解题能力提升注意1.若遇到具有还原性的物质,Na2O2通常只表现出氧化性,如3Na2O2+Fe2O32Na2FeO4+Na2O(可制备Na2FeO4)。2.若遇到非还原剂,如CO2、H2O、H+,Na2O2往往发生自身的氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂。3.若遇到KMnO4等强氧化剂,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2。考法帮解题能力提升根据VO2+3.Na2O2与CO2、H2O反应的四个关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2O22e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)气体体积变化关系固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量:m(CO2)=28gmol-1n(CO2),m(H2O)=2gmol-1n(H2O)反应的先后关系因Na2O2与H2O反应生成的NaOH可与CO2反应生成H2O,故Na2O2与水蒸气、CO2的混合气体反应时,Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3和O2,CO2反应完后,剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH和O2考法帮解题能力提升命题角度过氧化钠的制备与性质示例2某小组拟利用钠与氧气反应制备过氧化钠,装置如图所示(部分夹持装置略)。下列说法错误的是考法帮解题能力提升A.中试剂X是浓硫酸B.的作用是吸收空气中的水蒸气,避免过氧化钠变质C.实验完毕后,发现中烧瓶里产生少量红褐色沉淀,其原因是H2O2的分解反应是放热反应,温度升高,促进铁离子水解D.取少量中硬质玻璃管中的固体于试管中,滴加稀盐酸酸化的淀粉-KI溶液,振荡,溶液变蓝,反应的离子方程式为Na2O2+2I-+2H+2Na+I2+H2O考法帮解题能力提升解析过氧化钠能与水反应,氧气必须干燥,所以试剂X为浓硫酸,A项正确;的作用是吸收空气中的水蒸气、CO2,避免过氧化钠变质,B项正确;氯化铁水解吸收热量,H2O2分解放出的热量促进氯化铁水解生成红褐色氢氧化铁沉淀,C项正确;Na2O2具有氧化性,与KI发生反应,离子方程式为Na2O2+2I-+4H+2Na+I2+2H2O,D项错误。答案D考法帮解题能力提升考点扫描1.2019全国卷,11C改编Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色的原因为2Na2O22Na2O+O2()2.2017北京,8A改编二氧化碳使Na2O2固体变白,其中二氧化碳被还原()3.2017海南,7C过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气()4.2015新课标全国卷,8C过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA()答案1.2.3.4.考法帮解题能力提升考法3碳酸钠、碳酸氢钠的性质1.NaHCO3的热稳定性NaHCO3受热易分解,可利用此性质来鉴别Na2CO3与NaHCO3,也可用来除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3固体。常用装置如图所示(部分夹持装置略):考法帮解题能力提升2.Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法 考法帮解题能力提升3.Na2CO3和NaHCO3混合