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1、第一轮复习第一轮复习元素化合物元素化合物第5讲 其他金属及其化合物1物理性物理性质质(1)钠、水、煤油三者密度关系：(水)(钠)(煤油)(2)熔点： 100 。1钠如何保存？钠能否放在CCl4、酒精中保存？为什么？【提示提示】少量钠保存在煤油中，大量钠密封在固体石蜡中。不能因CCl4的密度大于钠，钠浮在表面，而酒精能与钠反应。小于小于一一、钠钠2化学性化学性质质钠与水(含酚酞)反应的现象及解释现现象象解解释释浮浮 熔熔游、嘶游、嘶红红(Na)(H(Na)(H2 2O)O)反反应应放放热热且且钠钠的熔点低的熔点低反反应应生成气体生成气体反反应应生成碱性物生成碱性物质质2钠着火能否用泡沫灭火器灭火
2、，为什么？一般用什么方法灭火？【提示】不能用泡沫灭火器灭火，原因是：(1)钠跟水剧烈反应且产生可燃性气体(H2)，可能引起爆炸；(2)钠燃烧生成Na2O2，而Na2O2与CO2反应生成O2使燃烧更剧烈。一般用沙土盖灭。名称名称氧化氧化钠钠过过氧化氧化钠钠化学式化学式Na2ONa2O2颜颜色状色状态态生成条件生成条件热稳热稳定性定性与水反与水反应应与与CO2反反应应与酸与酸(盐盐酸酸)反反应应二、二、钠钠的重要化合物的重要化合物1钠钠的氧化物的氧化物白色固体白色固体淡黄色固体淡黄色固体常温常温加加热热或点燃或点燃不不稳稳定定稳稳定定Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2N
3、a2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO22.碳酸碳酸钠钠和碳酸和碳酸氢钠氢钠3利用澄清石灰水能否直接鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？用盐酸呢？【提示提示】Na2CO3、NaHCO3与澄清石灰水均反应生成白色沉淀：Na2CO3Ca(OH)2=2NaOHCaCO32NaHCO3Ca(OH)2=Na2CO3CaCO32H2O故不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。将盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中，开始一段时间内无气体生成：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl；当Na2CO3全
4、部转化为NaHCO3后再滴入盐酸有气体生成：HCO3H=CO2H2O。故用盐酸可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。1(2009年上海高考)9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有()A0.2 mol中子 B0.4 mol电子C0.2 mol质子 D0.4 mol分子【解析解析】由反应方程式：2Na2D2O=2NaODD2，可知9.2 g金属钠完全反应产生0.2 mol D2，一个D原子中含1个质子、1个电子、1个中子，故选B。【答案答案】B2(2009年海南高考)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A通入二氧化碳气体 B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰
5、水 D加入稀盐酸【解析解析】通入足量的CO2，可以把Na2CO3转化成NaHCO3，即把杂质转化为所需要的物质。【答案答案】A3(2007年全国卷)在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 molL1的HCl溶液中和，则该生成物的成分是() ANa2O BNa2O2 CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO2【答案答案】C盐盐NaClNaHCO3Na2CO3(NH4)2CO3NH4Cl溶解度溶解度36.512.130.027.041.14(2009年台湾高考)下表所列为五种可溶性盐在30 的溶解度(g/100 g H2O)：若在30 的
6、饱和食盐水中通入氨气至饱和后，再通入二氧化碳就会有晶体析出。试参考表中的数据，推测析出的晶体是下列的哪一种 () ANaCl BNaHCO3CNa2CO3 D(NH4)2CO3 ENH4ClB1钠钠与酸的反与酸的反应应钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟H反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠先跟水反应，生成的NaOH再跟酸中和。由于酸中的H的浓度比水中的大得多，所以Na与酸的反应比与水的反应剧烈得多。钠投入酸中(HCl)：2Na2H=2NaH22钠钠跟碱溶液的反跟碱溶液的反应实际应实际是是钠钠跟水反跟水反应应。一、一、钠钠与酸、碱、与酸、碱、盐盐水溶液的反水溶液的反应应3钠钠
7、跟跟盐盐溶液的反溶液的反应应(1)NaCl溶液：实际是与水反应。反应的化学方程式为：2Na2H2O=2NaOHH2(2)CuSO4溶液：因为钠与水剧烈反应，故钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，而不能认为发生钠置换铜的反应。上述反应的化学方程式为：2Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4= Cu(OH)2Na2SO4总反应式为：2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2H2Na2SO4(3)NaHSO4溶液：因NaHSO4完全电离：NaHSO4=NaHSO42，而使溶液显强酸性，即盐电离产生的H浓度远大于水中H浓度，此时钠直接与盐反应。2Na2NaHSO4=2Na2SO4H
8、2(4)通常钠不能从盐溶液中置换出金属，若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4NaTiCl4 4NaClTi。【应应用指南用指南】(1)在考虑钠与酸、碱、盐水溶液反应的问题时，注意钠与水反应的同时，还要考虑生成的NaOH与溶液中溶质的化学反应。(2)分析钠与酸、碱、盐水溶液反应的计算问题时，生成H2的量均按钠计算。将使计算简单，迅速准确。 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如右图)。仔
9、细观察，回答下列问题：(1)有关钠的现象：_。(2)大试管中溶液颜色的变化：_。(3)装置中液面的变化：大试管内_；长颈漏斗内_。(4)写出钠与硫酸亚铁的离子反应方程式：_。【思路点思路点拨拨】解答本题应抓住以下三点：(1)钠的物理性质：密度小，熔点低，有金属光泽。(2)钠的化学性质活泼，遇水剧烈反应，生成NaOH和H2。(3)Fe(OH)2为白色絮状沉淀。【尝试尝试解答解答】(1)金属Na与FeSO4溶液反应实质是Na先与水反应，使Na粒熔化，并随气泡的生成而在两种液体界面处上下跳动。(2)因反应生成的NaOH又与FeSO4反应生成白色絮状沉淀，溶液的颜色逐渐变浅。(3)因产生了H2，使装置
10、内压强增大，故大试管内液面下降，长颈漏斗内液面上升。(4)2Na2H2OFe2=Fe(OH)2H22Na。【答案答案】(1)有气泡生成，钠粒熔化成小球，且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(2)下层溶液中出现白色絮状沉淀，溶液的颜色逐渐变浅(3)下降上升(4)2Na2H2OFe2=Fe(OH)2H22Na1过过氧化氧化钠钠的的强强氧化性氧化性(1)Na2O2与SO2反应：Na2O2SO2=Na2SO4。(2)Na2O2与FeCl2溶液反应：Na2O2投入FeCl2溶液中，可以将Fe2氧化为Fe3，同时产生Fe(OH)3沉淀。(3)Na2O2与Na2SO3溶液反应：Na2O2投入
11、Na2SO3溶液中，可以将SO32氧化为SO42。(4)Na2O2与H2S反应：Na2O2投入氢硫酸中，可以将H2S氧化为单质硫，产生淡黄色沉淀。(5)Na2O2与品红溶液反应：Na2O2投入品红溶液中，因其具有强氧化性，可以使品红溶液褪色，即具有漂白性。二、二、过过氧化氧化钠钠的特性及有关的特性及有关计计算算2Na2O2与某些氧化物反与某些氧化物反应应的的规规律与特例律与特例(1)Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2物质的量关系无论是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
12、与放出O2的物质的量之比都为21。电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e。先后顺序关系Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。气体体积关系气体体积差量法2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 气体体积差 V 2 1 12Na2O22H2O(g)=4NaOHO2 气体体积差 V 2 1 1由此可见，气体体积关系：V V(CO2)V(O2)， V V(H2O)V(O2)。固体质量关系固体质量差量法2Na2O22CO2=2Na2CO3O2固体质量差m 1
13、56 g 212 g 212 g156 g56 g 2Na2O22H2O=4NaOHO2固体质量差m 156 g 160 g 160 g156 g4 g1/21/2由此可见，每有2 mol CO2参与反应，固体增重为56 g，相当于2 mol CO的质量；每有2 mol H2O参与反应，固体增重为4 g，相当于2 mol H2的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2的质量。(2)Na2O2与酸性氧化物反与酸性氧化物反应应的特例的特例一般情况下，Na2O2和Na2O与酸性氧化物反应的区别在产物上，Na2O2与酸性氧化物反应的产物多了O2。但
14、是当酸性氧化物具有还原性，如SO2与Na2O2反应时，会发生反应Na2O2SO2=Na2SO4。 1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()ANa2CO3 BNa2O2Na2CO3CNaOHNa2CO3 DNa2O2NaOHNa2CO3【解析解析】Na2O2与NaHCO3的混合物受热分解时，首先是NaHCO3分解2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2， 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol产生的CO2和H2O各为1 mol，并可分别与Na2O2反应，2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,2H2O2Na2O
15、2=4NaOHO2，但由于H2O与Na2O2反应生成NaOH，而CO2又可与NaOH反应生成Na2CO3和水，故可认为CO2先与Na2O2反应，只有CO2反应完全后，水才参与反应，所以根据题目数据有：2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 1 mol 1 mol 1 mol molNa2O2恰好与生成的CO2完全反应，H2O没能参与反应，故最后残留固体只有Na2CO3。【答案答案】A【拓展拓展】1.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是()ANH4、Ba2、Cl、NO3BK、Al(OH)4、Cl、SO42CCa2、Mg2、NO3、HCO3 DNa、Cl、CO32、SO32【解析解
16、析】溶液中加入Na2O2后呈碱性，且Na2O2本身有氧化性。A项，NH4与OH反应而不能大量共存；C项，HCO3与OH反应生成正盐而不能大量共存；D项，Na2O2与SO32因发生氧化还原反应而不能大量共存。【答案答案】B2取a g某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是()AH2 BCOCC6H12O6 DC12H22O11【解析解析】若将H2按上述过程实验，发生反应：2H2O2=2H2O2H2O2Na2O2=4NaOHO2将得2H22Na2O2=4NaOH，可知a g H2经上述过程，恰好能使Na2O2固
17、体质量增加a g。A能满足上述结果。若将CO按上述过程实验，发生反应：2COO2=2CO22CO22Na2O2=2Na2CO3O2将得2CO2Na2O2=2Na2CO3，可知a g CO经上述过程，恰好能使Na2O2固体质量增加a g。B能满足上述结果。综上还可得出，只要某物质的组成符合(CO)m(H2)n，就能满足上述实验结果。C可以看成(CO)6(H2)6，能满足结果。D可以看成(CO)11(H2)11C，不能满足结果。【答案答案】D三、关于三、关于Na2CO3、NaHCO3的的计计算算1鉴别鉴别2转转化化3与足量与足量盐盐酸反酸反应应的比的比较较(1)速率：由于Na2CO3需逐步结合两个
18、H才放出CO2，故NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率快。(2)耗酸量：等质量的Na2CO3与NaHCO3前者耗酸多，等物质的量时前者耗酸多。(3)CO2的生成量：等物质的量时产生的CO2相等，等质量时NaHCO3产生的CO2多。4差量法在差量法在NaHCO3分解分解计计算中的算中的应应用用在化学反应中，根据质量守恒定律，反应物和生成物按一定的质量比发生反应。在具体的一个反应中，还可以根据需要进行某些特定的组合，即反应方程式中某些项目进行加减组合。如碳酸氢钠固体的分解反应，产物中的二氧化碳是气体，水是液体，若讨论固体质量的变化，可以是前后固体质量的差值，也可以是非固体物质质量的和，将非固体物
19、质中的比例关系合并为一个比例量，与原方程式中各种量成比例关系。具体如下：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2Om(固) 284 g 106 g 44 g 18 g 62 g其固体差量可用下列两种方法得出：(2NaHCO3Na2CO3)或(CO2H2O) (284 g106 g) (44 g18 g) 有50 mL NaOH溶液，向其中逐渐通入一定量的CO2，随后向溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，产生的CO2气体体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示：试分析向NaOH溶液中通入CO2气体后，所得溶液中的溶质是什么？其物质的量之比是多少？产生的CO2气体体积(标准状况)
20、是多少？【解析解析】解答本题应抓住以下三点：(1)NaOH溶液与CO2反应因量的不同，产物不同。(2)滴加盐酸时的反应顺序为：NaOHNa2CO3NaHCO3。【答案答案】NaOH和Na2CO3110.056 L1金属钠不仅跟氧气、水等无机物反应，还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点，下列研究方法中没有用到的是()A实验法 B观察法C分类法 D比较法【解析解析】研究金属钠跟酒精和水反应的异同要用比较法，研究时要通过对实验现象的观察分析来进行，用到实验法、观察法，未涉及分类问题。【答案答案】C2把一小块金属钠放入下列溶液中，既能产生气体又会出现白色沉淀
21、的是()A稀硫酸 B氢氧化钾稀溶液C硫酸铜溶液 D氯化镁溶液【解析解析】A、B项中只产生气体，C项中既产生气体又产生蓝色沉淀。【答案答案】D3观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体，下列说法正确的是()A发生了氧化还原反应B变白色是因为生成了碳酸钠C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D只发生物理变化【解析解析】4NaO2=2Na2O，属于氧化还原反应，故A项正确；Na2OH2O=2NaOH，故B项错误；中因NaOH易潮解，吸收空气水蒸气，表面形成溶液，故C项错误；中发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H
22、2O，故D项错误。【答案答案】A4在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体，不会出现浑浊现象的是()A饱和H2S溶液 BCa(HCO3)2溶液CNa2SO3稀溶液 D饱和CaCl2溶液【解析解析】H2S能被Na2O2氧化为S单质，而使溶液变浑浊，A不正确；Na2O2与H2O生成的NaOH与Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀，故B不正确；由于Ca(OH)2的溶解度较小，向饱和CaCl2溶液中加Na2O2会生成Ca(OH)2沉淀，故D不正确。【答案答案】C5(2010年肇庆质检)跟Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3六种物质都能发生反应的是()AH2O B
23、CO2CH2SO4 DCa(OH)2【解析解析】下表中“”表示不发生反应，“”表示能发生反应：NaNa2O Na2O2NaOH Na2CO3NaHCO3H2OCO2H2SO4Ca(OH)2【答案答案】C6Na在高温下可以将TiCl4还原成Ti，此反应的化学方程式为_。制备Na2O，常用2NaNO26Na= 4Na2ON2，不用Na在氧气中燃烧的方法，而采用此法的原因是：_；_。 【答案答案】4NaTiCl4 4NaClTiNa在氧气中燃烧的产物是Na2O2，而不是Na2ONa2O在N2的氛围中，不能被继续氧化成Na2O27用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由实验现象所得的有关Na2O2和H2O反应的结论是：a有氧气生成； 。(2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式：_。(3)某学校研究性学习小组拟用如右图装置进行实验，以证明上述结论。用以验证结论a的实验操作方法及现象是_。用以验证结论b的实验操作方法及现象是_。【答案答案】(1)放热反应(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2(3)打开活塞，用向上排气法从p处收集一试管气体，将带火星的木条伸入其中，木条复燃，则证明有O2生成打开分液漏斗活塞，把q导管插入到盛有水的烧杯中，导管口有气泡产生，则证明是放热反应
