1、1考点 10 钠及其化合物知识条目 必考要求 加试要求1.钠的物理性质及用途 a a2.钠的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应) b c3.钠的生产原理 a b4.碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法 b c5.碳酸钠、碳酸氢钠的用途 a a6.过氧化钠的主要性质 c一、钠的物理性质钠是一种质软、银白色、有金属光泽的金属,具有良好的导电性、导热性,密度比水小,比煤油大,熔点较低。二、从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性最外层一个电子,极易失去,具有强还原性。1与非金属单质(如 O2、Cl 2)的反应2NaCl 2 2NaCl(剧烈燃烧,产生大量白烟)= = = = =点 燃 4NaO 2
2、=2Na2O(银白色金属光泽褪去)2NaO 2 Na2O2(剧烈反应,生成淡黄色固体)= = = = =点 燃 2与水反应(1)离子方程式:2Na2H 2O=2Na 2OH H 2。(与水反应的实质是金属钠与水电离产生的氢离子反应)(2)与滴加酚酞的水反应的现象及解释23与盐酸反应离子方程式:2Na2H =2Na H 2。4与盐溶液反应(1)钠投入到 NaCl溶液中,只有 H2产生,离子反应式为2Na2H 2O=2Na 2OH H 2;(2)钠投入到饱和 NaCl溶液中,有 H2产生,同时有 NaCl晶体析出(温度不变);(3)钠投入到 NH4Cl溶液中,有 H2和 NH3逸出;(4)钠投入到
3、 CuSO4溶液中,有 H2产生和蓝色沉淀生成:2Na2H 2OCuSO 4=Cu(OH)2Na 2SO4H 2。三、钠的制取及保存1制取:化学方程式为 2NaCl(熔融) 2NaCl 2。= = = = =通 电 2保存:由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的 O2和 H2O等反应,所以金属钠要密封保存,通常保存在煤油或石蜡油中。四、钠的用途1制取 Na2O2等化合物。2钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。3用作电光源,制作高压钠灯。4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 4NaTiCl 4(熔融)4NaClTi。= = = = =高 温 五、碳酸钠和碳
4、酸氢钠Na2CO3 NaHCO3化学名称 碳酸钠 碳酸氢钠俗名 纯碱或苏打 小苏打状态 粉末 细小晶体颜色 白色 白色溶解度 易溶于水,比 NaHCO3溶解度 易溶于水3大热稳定性 稳定,加热时不易分解不稳定,加热时易分解:2NaHCO3 Na2= = = = = CO3H 2OCO 2与 NaOH溶液不反应 NaHCO3NaOH= =Na2CO3H 2O与澄清石灰水出现白色沉淀:Ca(OH)2Na 2CO3=CaCO32NaOH出现白色沉淀:Ca(OH)2NaHCO 3(不足量)=CaCO3NaOHH 2OCa(OH)22NaHCO 3(足量)=CaCO3Na 2CO32H 2O与 CO2
5、Na2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3 不反应Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2NaHCO3HCl= =NaClH 2OCO2与盐酸NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于 Na2CO3与 CaCl2或BaCl2溶液CaCl2Na 2CO3=CaCO32NaClBaCl2Na 2CO3=BaCO32NaCl极稀溶液不反应碱性(热的纯碱溶液可除去物品表面的油污)碱性溶液的酸碱性等物质的量浓度时,碳酸钠溶液的 pH比碳酸氢钠溶液的大用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、石油、冶金等发酵剂、灭火剂、医用转化Na2CO3NaH CO2 H2O; 适 量 H 固 体 加 热 ; 适 量
6、 OHCO3六、Na 2O2的主要性质(加试)1Na 2O2是一种淡黄色的固体,阴阳离子个数比为 12,它不是碱性氧化物。2Na 2O2与 CO2、H 2O的反应(都是自身氧化还原反应,Na 2O2既做氧化剂又做还原剂)(1)与 CO2反应:2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2(2)与 H2O反应:2Na 2O22H 2O=4NaOHO 23Na 2O2强氧化性的五个表现44Na 2O2的主要用途:漂白剂、清洁剂、供氧剂。【例 1】 下列有关钠及其化合物的说法不正确的是( )A电解饱和食盐水可制取金属钠 B钠与氧气反应的产物与反应条件有关C氧化钠与水反应生成氢氧化钠 D钠可以从四氯化
7、钛中置换出钛【解析】 电解饱和食盐水得 NaOH、H 2、Cl 2,A 项错误;钠与氧气常温下反应生成Na2O,加热条件下反应生成 Na2O2,B 项正确;氧化钠是碱性氧化物,与水反应生成氢氧化钠,C 项正确;钠具有强还原性,可从四氯化钛中置换出钛,D 项正确。【答案】 A【提炼】 电解熔融氯化钠和电解氯化钠溶液,两者产物不同,前者用于制取金属钠,后者用于制取氢氧化钠、氯气和氢气。【例 2】 下表中,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )选项 陈述 陈述 判断A碳酸钠、碳酸氢钠能用澄清石灰水鉴别Na2CO3能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,而 NaHCO3不能对,对,有B
8、向 Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠 对,错,无C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 对,对,有D酚酞溶液在碳酸钠溶液中的颜色比在等浓度碳酸氢钠溶液中深CO 的水解程度大于 HCO23 3 对,对,有【解析】 碳酸氢钠也能与澄清石灰水反应变浑浊,故不能鉴别,A 错误;Na 2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠溶液呈碱性,酚酞遇碱变红色,Na 2O2具有漂白性,红色溶液最终褪色,故 B错误;金属钠具有强还原性,高压钠灯发出透雾性强的黄光,陈述正确,但不存在因果关系,故 C错误;CO 的水解程度大于 HCO ,故碳酸钠碱性更强,23 3酚酞滴入后
9、颜色更深。5【答案】 D【提炼】 1.Na 2CO3、NaHCO 3的鉴别2Na 2O2投入品红溶液中,因其有强氧化性,可使品红溶液褪色。Na 2O2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。【例 3】 取 ag某物质在氧气中燃烧,产物与过量的过氧化钠固体完全反应,测得反应后固体增重 ag,则该物质不可能是( )AH 2BCOCCH 3COOHDC 2H5OH【解析】 2H2O2Na 2O2=4NaOHO 2, m2H 2,2CO22Na 2O2=2Na2CO3O 2, m2CO,由上述化学方程式可得规律,CO、H 2或两者混合气以及符合(CO) n(H2)m的物质,完全燃烧后产物通过足量 N
10、a2O2,增重的质量等于原物质的质量。A、B、C 项均符合上式规律,D 项不符合。【答案】 D【提炼】 对于有机物 CxHyOz,若能写成(CO) m(H2)n的形式,则燃烧产物通过过量Na2O2后,增重的量等于原有机物的质量。【例 4】 为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的 CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如下:请回答:(1)仪器 a的名称是_。(2)装置 B中冰水的作用是_。(3)该同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是_。6A样品分解不完全B装置 B、C 之间缺少 CO2的干燥装置C产
11、生 CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收D反应完全后停止加热,通入过量的空气【解析】 按照图示连接好装置后,利用气体 X(氮气)赶净装置中的空气,避免空气中二氧化碳影响测定结果,固体受热分解生成的二氧化碳和水蒸气进入装置 B,利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,装置 C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,最后干燥管中为碱石灰,是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置 C影响测定结果。(1)依据仪器形状和用途分析,仪器 a名称为干燥管;(2)装置 B利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,防止水蒸气进入装置 C导致测定结果不准确;(3)A.样品分解不完全,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,则碳酸钠质量增
12、大,导致碳酸钠的质量分数偏高,故 A正确;B装置 B、C 之间缺少 CO2的干燥装置,水蒸气进入装置 C导致测定二氧化碳质量增大,碳酸氢钠质量增大,碳酸钠质量减小,导致碳酸钠的质量分数偏低,故 B错误;C产生 CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,碳酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,故 C正确;D反应完全后停止加热,通入过量的空气,会导致空气中二氧化碳也被装置 C吸收,测定碳酸氢钠质量增大,碳酸钠质量减小,导致碳酸钠的质量分数偏低,故 D错误。【答案】 (1)干燥管 (2)冷凝反应生成的水蒸气 (3)AC【提炼】 测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品
13、中碳酸钠的质量分数的实验方案有以下几种:(1)取 ag混合物充分加热,减重 bg;(2)取 ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 bg固体;(3)取 ag混合物与足量 Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得 bg固体;(4)取 ag混合物充分加热,测定生成水或二氧化碳的质量为 bg。【例 5】 为确定 Na2CO3和 NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸 30.0mL,充分反应,产生 CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑 CO2在水中的溶解)如下表:实验序号 盐酸体积(mL) 30.0 30.0 30.0 30.0样品
14、质量(g) 2.96 3.70 5.18 6.66CO2体积(mL) 672 840 896 672(1)样品中物质的量之比 n(Na2CO3) n(NaHCO3)_。7(2)盐酸的物质的量浓度 c(HCl)_。【解析】 ,随着样品质量的增加,CO 2体积逐渐增大,说明、组盐酸过量,利用组数据计算。中样品完全反应,根据碳元素守恒知: n(Na2CO3) n(NaHCO3) n(CO2)0.03mol,又 m(Na2CO3) m(NaHCO3)2.96g,计算知 n(Na2CO3)0.02mol, n(NaHCO3)0.01mol,样品中 n(Na2CO3) n(NaHCO3)21。组固体质量增
15、加,CO 2体积减小,盐酸不足量。根据样品中物质的量之比 n(Na2CO3) n(NaHCO3)21,计算 6.66g样品中 n(Na2CO3)0.045mol, n(NaHCO3)0.0225mol。因盐酸逐滴加入,故先发生反应 Na2CO3HCl= =NaClNaHCO 3,再发生反应 NaHCO3HCl= =NaClCO 2H 2O,故n(HCl) n(Na2CO3) n(CO2)0.045mol0.03mol0.075mol, c(HCl)2.50molL 1 。【答案】 (1)21 或 2 (2)2.50molL 1【提炼】 将 CO2通入 NaOH溶液中,充分反应后再向溶液中滴加盐酸,设产生的气体体积与加入盐酸的体积的关系如图所示,则依据 a与 b的关系可以判断溶液的组成并计算各组分的物质的量。(1)若 a0,溶质只有 NaHCO3;(2)若 a b a即 a b,溶质只有 Na2CO3;12(3)若 a b a即 2a b,溶质为 NaOH和 Na2CO3(NaOH只消耗 HCl,不产生气体);(4)若 a b a即 2a b,溶质为 Na2CO3和 NaHCO3。8