1、第20讲 钠、镁及其化合物,-2-,-3-,基础梳理,感悟选考,对点训练,1.钠的概述 (1)钠元素的存在、单质钠的性质及用途:,-4-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)单质钠与水反应的现象及分析:,注意:实验室中少量钠保存在煤油中,在做钠与水反应的实验时,用镊子取用钠块,并用滤纸吸净煤油;钠块不能切得太大,否则钠与水反应过于剧烈,可能导致钠球燃烧,甚至发生爆炸,容易造成事故。,-5-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(3)钠与某些盐溶液的反应: 钠与CuSO4溶液的反应:,现象:浮、熔、游、响,溶液中生成蓝色沉淀。 归纳概括钠与盐的水溶液反应时,实质上是钠先与水反应生成H2和NaOH,然后
2、再分析生成的NaOH是否与盐溶液发生复分解反应,不能理解为一个简单的置换反应。 Na投入盐溶液中的实验现象:先是Na与水反应的现象“熔、浮、游、响”,然后是生成的NaOH和消耗的水对溶液中电解质影响而产生的现象。,-6-,基础梳理,感悟选考,对点训练,2.Na2O和Na2O2的比较,-7-,基础梳理,感悟选考,对点训练,注意(1)Na2O2中氧元素是-1价,具有强氧化性。 过氧化钠具有氧化性,能氧化有机色素的分子。故可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。 Na2O2投入到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。 Na2O2投入Na2
3、SO3溶液中,可将 Na2O2投入品红溶液中,可使品红溶液褪色。 Na2O2与SO3反应生成Na2SO4,属于化合反应。,-8-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)有关Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系。 当Na2O2与CO2、H2O反应,物质的量关系:2Na2O2O22e-。 固体质量关系:相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”。对于CO、H2或分子组成符合(CO)m(H2)n的物质或它们的混合物,W g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2充分被吸收后,Na2O2固体增重W g。,-9-,基础梳理,感悟选考,对点训练,
4、3.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较,-10-,基础梳理,感悟选考,对点训练,-11-,基础梳理,感悟选考,对点训练,-12-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(1)Na2CO3与NaHCO3混合物的分离与除杂: Na2CO3固体粉末中混有NaHCO3,用加热法。,-13-,基础梳理,感悟选考,对点训练,把Na2CO3溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸相对过量,则发生反应:Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O,即开始就有CO2气体放出。 据此可得:不用外加试剂,利用滴加顺序不同产生的现象不同,即可鉴别盐酸和Na2CO3溶液。 (3)Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法:,-14-,基础梳理,
5、感悟选考,对点训练,4.镁的概述,-15-,基础梳理,感悟选考,对点训练,5.从海水中提取镁 (1)流程:,(2)从海水中提取镁,步骤如下: 煅烧贝壳(或石灰石),制成石灰乳。反应的化学方程式: CaCO3 CaO+CO2 ,CaO+H2O Ca(OH)2 。 将石灰乳加入到海水沉淀池中,得到氢氧化镁沉淀。反应的化学方程式:MgCl2+Ca(OH)2 CaCl2+Mg(OH)2 。,-16-,基础梳理,感悟选考,对点训练,将氢氧化镁与盐酸反应,化学方程式:Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O ,所得溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤,可获得六水合氯化镁晶体(MgCl26H2O),然后在HC
6、l气流中加热,转化成氯化镁。化学方程式为MgCl26H2O MgCl2+6H2O 。 电解熔融氯化镁制取金属镁。反应的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2 。 注意:燃烧的镁条能在CO2气体中继续燃烧,所以镁失火时,不能用泡沫灭火器进行灭火。,-17-,基础梳理,感悟选考,对点训练,难点释疑 从海水中制取镁时,为何使用Ca(OH)2而不使用NaOH?为何使用石灰乳而不用石灰水?制镁时,为何电解熔融的氯化镁,而不是电解氯化镁水溶液? 提示:海边有丰富的贝壳,其主要成分为CaCO3,为海水制镁提供了廉价的原料。石灰水中Ca(OH)2的含量太低,不利于Mg(OH)2的生成。电解MgCl2水溶
7、液,Mg2+不能放电。,-18-,基础梳理,感悟选考,对点训练,正误辨析 正误判断,正确的打“”,错误的打“”。 (1)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA。( ) (2)将钠块放入水中,产生气体的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2。( ) (3)钠与CuSO4溶液的反应:2Na+Cu2+ Cu+2Na+。( ) (4)用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则溶液中一定含有Na+,不含K+。( ) (5)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。( ),-19-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(6)Na2O2与H2O反应时,Na2O2既
8、是还原剂又是氧化剂。( ) (7)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH。( ) (8)7.8 g Na2O2与足量的CO2反应,转移电子的个数为0.2NA。( ),答案: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8),-20-,基础梳理,感悟选考,对点训练,答案,1.(20174浙江选考)下列说法不正确的是( ) A.实验室应将钠保存在煤油中 B.分液漏斗和容量瓶在使用前都要检漏 C.可用酒精代替CCl4萃取碘水中的碘单质 D.金属镁失火不可用水来灭火,下列说法正确的是( ) A.该混合物一定是K2CO3和NaCl B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
9、C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3 D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl,-21-,基础梳理,感悟选考,对点训练,答案,-22-,基础梳理,感悟选考,对点训练,3.(201610浙江选考)下列说法不正确的是 ( ) A.氯化钠可用于配制生理盐水 B.二氧化硅可用于制造玻璃 C.海水中的钠元素以单质存在 D.氧化镁(熔点2 800 )是优良的耐高温材料,答案,-23-,基础梳理,感悟选考,对点训练,4.(20164浙江选考)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
10、氯化钛中置换出钛,答案,-24-,基础梳理,感悟选考,对点训练,5.(201510浙江选考)常温下能与水反应的金属单质是( ) A.SiO2 B.Br2 C.Na2O D.Na,答案,-25-,基础梳理,感悟选考,对点训练,1.(2018桐乡高级中学月考)倒置的坩埚盖子上放硫粉,在硫粉中央放一小块钠,按图示搭建装置,用胶头滴管向金属钠滴加一滴水,立即倒扣上大烧杯,发现坩埚盖子内火星四溅,烧杯内出现大量白烟,下列说法错误的是( ) A.水是钠与硫反应的催化剂 B.酚酞的水溶液可能变为红色 C.钠与硫的反应是放热反应 D.滤纸逐渐变黑,答案,解析,-26-,基础梳理,感悟选考,对点训练,2.(20
11、18定海一中段考)向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 molL-1盐酸、100 mL 0.01 molL-1 NaOH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.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na+2H2O 2Na+2OH-+H2 B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中反应最剧烈 C.三个烧杯中反应完全后,溶质的物质的量浓度相同 D.三个烧杯中反应完全后,生成的气体的质量一定相同,答案,解析,-27-,基础梳理,感悟选考,对点训练,答案,解析,-28-,基础梳理,感悟选考,对点训练,4.(2018临海大田中学检测)有关NaHCO3
12、和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是( ) A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小 B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍 C.等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多 D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,产生的CO2一样多,答案,解析,-29-,基础梳理,感悟选考,对点训练,5.(2018温岭第二中学检测)一定量的Na2O2与CO2反应后的固体物质的质量为41.8 g,恰好与1 L 1 molL-1的稀盐酸完全反应。下列说法正确的是
13、( ) A.41.8 g固体物质为Na2CO3 B.41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物 C.41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物 D.一定量的Na2O2的质量为78 g,答案,解析,-30-,忽视反应条件【易错题】 (原创题)有关钠及其化合物的说法中,正确的是( ) A.Na2O的稳定性比Na2O2强 B.钠长期放置在空气中,最终变成NaHCO3 C.NaOH溶液中通入CO2,气体的通入量不同,产物可能不同 D.NaHCO3溶液中混有Na2CO3,可采用加入适量盐酸的方法去除 错因剖析:本题极易
14、忽视空气中CO2的含量很低,认为Na2CO3能与CO2、H2O继续反应生成NaHCO3,于是错选B;忽视反应的另一产物,没有想到生成的NaCl也是杂质,而错选D。,-31-,正确解答:Na燃烧生成Na2O2,而不是生成Na2O,说明Na2O的稳定性比Na2O2弱,A错;钠长期放置在空气中,最终变成Na2CO3,B错;NaOH溶液中通入CO2,可能生成Na2CO3,也可能生成NaHCO3,C正确;NaHCO3溶液中混有Na2CO3,加入适量盐酸虽然能将Na2CO3转化为NaHCO3,但同时生成NaCl,又引入了新的杂质,D错。 答案:C 纠错笔记除去物质中的杂质,通常需加入除杂试剂。所选择的除杂
15、试剂,必须是既能除掉杂质,又不会引入新的杂质。,-32-,2,3,4,1,6,7,5,1.(2018临海回浦中学月考)把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( ) A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液的pH增大 B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出 C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成 D.放入NH4NO3溶液中:有无色无味气体放出,答案,-33-,2,3,4,1,6,7,5,2.(2018湖南长郡中学月考)现有一体积固定装有H2、CO、CO2混合气体的密闭容器,向其中加入过量的Na2O2,并不断用电火花点燃使其充分反应,反应结束后恢复
16、至起始温度,测得容器内的压强(固体体积忽略不计)是起始状态的 。则原混合气体的平均相对分子质量可能是( ) A.20 gmol-1 B.23 gmol-1 C.30 gmol-1 D.36 gmol-1,答案,解析,-34-,2,3,4,1,6,7,5,3.(2018宁波华茂外国语学校检测)南海是一个巨大的资源宝库,开发利用这些资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程,有关说法正确的是( ) A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、冰冻法 B.氯碱工业中采用阴离子交换膜可提高产品的纯度 C.由MgCl26H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干 D.制溴工业中的目的是为了
17、富集溴元素,溴元素在反应中均被氧化,在反应中被还原,答案,-35-,2,3,4,1,6,7,5,4.(2018重庆第一中学高三5月月考)常温下,用0.10 molL-1盐酸滴定20 mL 0.050 molL-1 Na2CO3和0.025 molL-1 NaHCO3的混合溶液,得出如图所示的滴定曲线。下列说法不正确的是( ),答案,解析,-36-,2,3,4,1,6,7,5,5.(2018景宁中学月考)为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是( ) Na2O2中阴、阳离子的个数比
18、是11 Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时,需水和CO2的质量相等 Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时,转移电子的物质的量相等 Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同 Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与H2O Na2O2能与酸反应生成盐和水,所以Na2O2是碱性氧化物 Na2O2与水反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂 Na2O2投入到紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝,后褪色 A. B. C. D.,答案,解析,-37-,2,3,4,1,6,7,5,6.(2018江苏淮安、宿迁等学业质检)镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。 .工业上可以采用热还原法
19、制备金属镁(沸点为1 107 ,熔点为648.8 )。将碱式碳酸镁4MgCO3Mg(OH)25H2O和焦炭按一定比例混合,放入真空管式炉中先升温至700 保持一段时间,然后升温至1 450 反应制得镁(同时生成可燃性气体)。 (1)用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行,其原因是 。,-38-,2,3,4,1,6,7,5,(2)碱式碳酸镁分解如图所示,写出在1 450 时反应制得镁的化学方程式: 。 碱式碳酸镁热分解曲线 .工业上利用纳米MgH2和LiBH4组成的体系储放氢(如题图所示)。(3)写出放氢过程中发生反应的化学方程式: 。,-39-,2,3,4,1,6,7,5,答案 (1
20、)在空气中镁被氧气氧化解析 .(1)用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行,其原因是在空气中镁被氧气氧化。,-40-,2,3,4,1,6,7,5,7.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为(1)利用上述反应原理,设计如下图所示装置,制取碳酸氢钠晶体,B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,C烧杯中盛有冰水,D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。制取碳酸氢钠晶体可供选用的药品有: a.石灰石 b.生石灰 c.6 molL-1盐酸 d.稀盐酸 e.浓氨水 f.饱和氯化钠溶液,
21、-41-,2,3,4,1,6,7,5,A中制备气体时,所需药品是 (填字母); B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是 ; 在实验过程中,向C中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),而不先通CO2再通NH3的原因是 ; E装置向C中通气的导管不能插入液面下的原因是 。,-42-,2,3,4,1,6,7,5,(2)该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质),将晶体充分干燥后,称量质量为w g。再将晶体加热到质量不再变化时,称量所得粉末质量为m g。然后进行如图所示实验:在操作中,为了判断加入的氯化钙溶液是否过量,其中正确的是 (填字母); a.在加入氯化钙溶液后,振
22、荡、静置,向溶液中继续加入少量氯化钙溶液 b.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,向溶液中再加入少量碳酸钠溶液 c.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,取上层清液再加入少量碳酸钠溶液,-43-,2,3,4,1,6,7,5,操作的方法为 、 、 ; 所得晶体中碳酸氢钠的纯度为 。,-44-,2,3,4,1,6,7,5,答案 (1)ac 除去CO2中的HCl 由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水呈碱性,能够吸收大量CO2气体,产生较高浓度的 ,才能析出NaHCO3晶体 防倒吸 (2)a 过滤 洗涤 干燥,-45-,2,3,4,1,6,7,5,解析 (1)CO2是用石灰石和盐酸在烧瓶
23、中发生反应产生的,由于CO2在水中的溶解度不大,所以导气管要伸入到液面以下,而制取氨气是将e浓氨水滴入到盛有b生石灰的烧瓶中反应制取的,氨气在水中溶解度很大,所以导气管要在液面以上。根据在C中导气管的长短可知:在A中制备CO2气体,所需药品是ac;用盐酸制取CO2气体时,由于盐酸有挥发性,所以其中含有杂质HCl,B中饱和碳酸氢钠溶液的作用就是除去CO2中的杂质HCl;CO2在水中的溶解度小,产生的 的浓度也小,不容易形成NaHCO3的饱和溶液,所以难形成沉淀,因此在实验过程中,向C中先通入NH3使溶液呈碱性,再通入CO2,使CO2能在碱性环境中被大量吸收;E装置向C中通气的导管不能插入液面下是为了防止倒吸现象的发生。,-46-,2,3,4,1,6,7,5,(2)在操作中,为了判断加入的氯化钙溶液是否过量,应在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,向溶液中继续加入少量氯化钙溶液,若不出现白色沉淀,则证明氯化钙溶液过量,若产生白色沉淀,则证明氯化钙溶液不足量,因此选a。操作的方法是过滤、洗涤、干燥;,-47-,2,3,4,1,6,7,5,
