高考化学一轮复习专题十三钠及其化合物教学案.docx

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专题十三 钠及其化合物
考纲展现 命题探究
考点 钠单质及化合物的性质和应用
钠
颜色
熔点
硬度
密度
比水的小比煤油的大
导电导热性
银白色
低
小
良好
物理性质
化学性质
①与非金属单质反响
常温：4Na＋O ===2Na O 白色
2 2
O 点燃
2
点燃：2Na＋O =====Na O 淡黄色
2 2 2
Cl ：2Na＋Cl ===2NaCl(黄色火焰、白烟)
2 2
S：2Na＋S===Na S(研磨爆炸)
2
②与 H O 反响
2
2Na＋2H O===2NaOH＋H ↑
2 2
现象：
③与酸溶液反响(如HCl) 2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
④与盐反响
与熔融盐反响
高温
如：4Na＋TiCl =====4NaCl＋Ti
4
高温 Na＋KCl=====NaCl＋K↑(制取金属钾，由于钾的沸点比钠的低，使钾成为蒸气而逸出)
与盐溶液反响
如：2Na＋2NH Cl===2NaCl＋H ↑＋2NH ↑
4 2 3
2Na＋CuSO ＋2H O===Na SO ＋H ↑＋Cu(OH) ↓
4 2 2 4 2 2
⑤与某些有机物反响
如：2Na＋2CH CH OH―→2CH CH ONa＋H ↑
3 2 3 2 2
2Na＋2CH COOH―→2CH COONa＋H ↑
3 3 2
钠的制备与保存
①钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠： 电解
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl ↑。
2
②金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。(4)钠的用途
①制取Na O 等化合物。
2 2
②钠、钾合金(液态)可用于原子反响堆的导热剂。
③用作电光源，制作高压钠灯。
④冶炼某些金属。金属钠具有强的复原性，熔融状态下可以用于制取金属，如 4Na＋ 熔融
TiCl =====4NaCl＋Ti。
4
名称
化学式
氧元素化合价
氧化钠
Na O
2
－2
过氧化钠
Na O
2 2
－1
电子式
Na＋[· O ·]2－Na＋
· ·
··
Na＋[· O · O ·]2－Na＋
· · ·
·· ··
阴阳离子个数比
··
1∶2
化学键
离子键
化合物类型
离子化合物
·· ··
1∶2
离子键和共价键(非极性共价键)
离子化合物
氧化钠和过氧化钠
续表
18
3
2
2
快)
与 NaOH 反响
不反响
HCO－＋OH－===CO2－＋H O
3 3 2
3 碳酸钠与碳酸氢钠
名称俗名
色、态
碳酸钠 纯碱或苏打白色粉末
碳酸氢钠小苏打
白色细小晶体
水溶性
易溶于水(20 ℃，S＝
g)
可溶于水(20 ℃，S＝ g)
受热易分解
稳定性
稳 定 ， 但 碳 酸 钠 晶 体(Na CO ·10H O)易风化
2 3 2
△ 2NaHCO =====
3
Na CO ＋H O＋CO ↑
2 3 2 2
主要性质
与 H＋反响
CO2－＋2H＋===CO↑＋H O(较快)
HCO－ ＋H＋ ===CO↑＋ H O(更
3 2 2
18
2
3
3
Al (S
2Al3
＋
＋
3CO
2－
＋
Al3＋＋3HCO－===Al(OH) ↓＋
名称
碳酸钠
①CO ＋H O
2 2
碳酸氢钠
②少量盐酸
相互转化 Na CO NaHCO
2 3 3
固 加热 液
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、
灭火器、治疗胃酸过多、发酵
造纸、纺织、石油、冶金等工
粉的主要成分之一
业中
Ca2
＋
＋ 2OH
－
＋ 2HCO
－ 3
与 Ca(OH) 反
2
应
Ca2＋＋CO2－===
3
CaCO ↓
3
===CaCO↓＋ 2H O＋CO2－ (碱
3 2 3
缺乏)
或
Ca2 ＋ ＋ OH － ＋ HCO －
3
===CaCO↓＋H O(碱过量)
3 2
主要性质
与盐
反响
CaCl
Ca2＋＋CO2－===CaCO↓
不反响
2
O )
4 3
3
3H O===2Al(OH)↓＋3CO ↑
3
3
2
3
2
3CO ↑
2
与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱
与酸互滴
现象与滴加方式有关
现象与滴加方式无关
续表
4 碱金属元素和焰色反响(1)碱金属元素的性质
①相像性和递变性
18
原子构造元素性质
物理
相像性
最外层均为 1 个电子
都具有较强的金属性，最高正价均为
＋1
(除 Cs 外)都呈银白色，密度较小，
递变性(由Li 到 Cs)
电子层数渐渐增多，核电荷数渐渐增大，原子半径渐渐增大
金属性渐渐增加
密度渐渐增大(钾反常)，熔点渐渐降低
18
单质 性质
性质 化学性质
熔点较低
都具有较强的复原性

复原性渐渐增加；与 O
2
物越来越简单

反响越来越猛烈，产
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②特别性 a．碱金属的密度随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。
b．碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。 c．碱金属跟氢气反响生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显
－1 价，碱金属氢化物是强复原剂。d．一般状况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在肯定温度下，酸式盐比正盐的溶
解度大(但NaHCO3 的溶解度比Na2CO3 的小)。
18
(2)焰色反响
①概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特别的颜色，其属于物理变化，属于元素的性质。
②操作步骤
③应用 a．用于检测某种金属元素是否存在。
熟记：钠元素黄色，钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观看) b．添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。
学霸巧学卡 对钠及其化合物的深度理解
钠着火时的扑灭方法：由于钠与水、二氧化碳等反响，不能用水或泡沫灭火器灭火， 应用干沙土盖在着火的钠上灭火。
过氧化物均有氧化性，利用氧化剂除去某些复原性离子时，由于H O 被复原为H O，
2 2 2
既无污染，又不引入的杂质，往往选择H O 。
2 2
NaHCO 与碱溶液反响的实质是 HCO－与 OH－反响，生成 CO2－，CO2－有可能发生后续反
3 3 3 3
应，如NaHCO 与 Ca(OH) 溶液反响可以生成白色沉淀CaCO 。
3 2 3
不能用碱溶液来鉴别 Na CO 与 NaHCO ，如 NaOH 溶液只与 NaHCO 反响，但无明显现
2 3 3 3
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象；再如Ca(OH)
2
溶液与二者均能生成白色沉淀CaCO ，也无法区分。
3
18
焰色反响是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物。
用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的缘由：铂丝外表的杂质与盐酸反响生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。
锂与 O 不管是在常温还是在加热条件下反响均生成Li O 而不是 Li O 。而钾与 O 反
18
2
应还可生成比过氧化物构造更简单的物质。
2 2 2 2
18
18
思维辨析
钠在氧气中燃烧生成Na O ，锂在氧气中燃烧也生成Li O 。( )
2 2 2 2
某溶液进展焰色反响时，火焰呈黄色，透过蓝色钴玻璃观看不显紫色，该溶液肯定是钠盐溶液。( )
某物质在火焰上灼烧时，火焰呈黄色，该物质中只含钠元素，不含钾元素。( )
Na O 与 H O 反响时，Na O 是氧化剂，水是复原剂。( )
2 2 2 2 2
g Na O 与足量的CO 反响，转移电子的个数为 。( )
2 2 2 A
1 mol 钠与氧气反响生成Na O 或 Na O 时，失去的电子数目均为N 。( )
2 2 2 A
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
以下各组物质相互混合反响后，最终有白色沉淀生成的是( )
①过量Na O 投入到FeCl 溶液中 ②过量Ba(OH) 溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)
2 2 2 2 2
投入过量NaHCO 溶液中 ④Na SiO 溶液中通入过量CO ⑤CaCl 与NaOH 的混合溶液中通入
3 2 3 2 2
过量 CO
2
18
全部C．②③④ 答案 C
①⑤ D．②③④⑤
18
解析 ①二者发生氧化复原反响生成 Fe(OH) 红褐色沉淀；②过量 Ba(OH) 溶液和明矾
3 2
溶液混合，二者反响生成硫酸钡白色沉淀；③少量Ca(OH) 投入过量NaHCO 溶液中，二者反
2 3
应生成碳酸钙白色沉淀；④向Na SiO 溶液中通入过量CO ，二者反响生成白色不溶物硅酸；
2 3 2
⑤CaCl 与 NaOH 的混合溶液中通入少量 CO ，生成碳酸钙白色沉淀，当二氧化碳过量时碳酸
2 2
钙转化为可溶性的碳酸氢钙。
[考法综述] 钠及其化合物是高考中元素化合物学问考察的重点，除常常考察钠、钠的氧化物(Na O 和Na O )以及钠盐(Na CO 和 NaHCO )的主要化学性质及其相互转化外，还利
2 2 2 2 3 3
用钠及其化合物反响的试验现象、试验操作以及反响物与生成物之间量的关系进展考察，常 见的题型除选择题外，还有元素推断题、工业流程题、试验题、计算题等。在解题过程中， 要留意熟记化学方程式、离子方程式、试验现象，留意对化学方程式进展理解记忆。
命题法 1 金属Na 与溶液反响
典例 1 (1)将金属钠放入盛有以下溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是 。
①MgSO 溶液 ②NaCl 溶液 ③Na SO 溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO ) 溶液
4 2 4 3 2
⑥CuSO 溶液 ⑦饱和NaCl 溶液
4
肯定温度下，向饱和NaOH 溶液中参加肯定量的钠块，充分反响后恢复到原来温度， 以下说法中正确的选项是 。
溶液中溶质质量增加，溶剂量削减，溶液中溶质质量分数变大B．溶液的pH 不变，有氢气放出
C．溶液中Na＋数目减小，有氢气放出
D．溶液中c(Na＋)增大，有氢气放出
18
取一支大试管，参加 20 mL 饱和澄清石灰水(ρ＝ g·cm3)，再参加 5 mL 苯(ρ
＝ g·cm－3)，静置后缓慢参加黄豆粒大小的钠块(ρ＝ g·cm－3)。以下试验现象中，能观看到的有
①钠在饱和澄清石灰水层反响并四处游动
②有气体产生
③澄清石灰水变浑浊
④钠在石灰水与苯的界面处反响并上下跳动
⑤钠停留在苯层不反响
⑥钠块最终消逝
有一样质量的两块金属钠，其中一块用有小孔的铝箔包裹，都放入足量的水中，哪一个生成的H 多？为什么？
2
[解析] (1)2Na＋2H O===2NaOH＋H ↑，①中 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)↓；④中反响消耗水，
2 2 2
溶液温度上升， Ca(OH) 的溶解度降低，析出 Ca(OH) 产生沉淀；⑤中 Ca2＋＋HCO－＋OH－
2 2 3
===CaCO↓＋H O；⑥生成的 Cu(OH) 是蓝色沉淀，不符合题意；⑦水削减，c(Na＋)增大，使
3 2 2
＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。
(2)钠放于饱和NaOH 溶液中，与水反响生成NaOH 和 H ，由于原来是饱和溶液，且温度
2
不变，消耗了水，生成了NaOH，故有NaOH 晶体析出，而溶液的浓度不变。答案为B、C。
[答案] (4)用铝箔包裹的钠生成的H 多。缘由是Na 与水反响生成的NaOH 也能与铝反
2
应产生H 。
2
【解题法】 金属钠与溶液反响的分析思维方法(1)金属钠与盐或碱溶液反响的思维模板
(2)金属钠与溶液反响现象分析思维模板
①共性：由于钠与不同的溶液反响均属于猛烈的置换反响，故有共同的现象产生： a. 浮：钠浮在液面上；：钠熔化成光亮的小球；：在液面上不停地游动直至反响完； ：反响中不停地发出“嘶嘶”的响声。
②差异性：与酸、强酸弱碱盐溶液反响时，由于溶液中H＋浓度较大，反响比与水猛烈，
最终钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反响时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH )
3
等。
命题法 2 Na O 的性质及应用
2 2
典例 2 某溶液由NaHCO 、Na CO 、Na SO 、CH COONa 四种物质溶解而成，向该混合溶
3 2 3 2 3 3
液中参加足量的Na2O2，溶液中离子浓度增大的是 ( )
18
①Na＋ A．①⑤ C．①③
②HCO－
3
③CO2－
3
④SO2－
3
⑤CH COO－
3

④⑤ D．①③⑤
18
[解析] Na O 与水反响生成NaOH 和O ，溶液中Na＋增多，①正确；Na O 与水反响生成
2 2 2 2 2
的 NaOH 与HCO－反响生成CO2－，②错误、③正确；Na O 有强氧化性，能将SO2－氧化为SO2－，
3 3 2 2 3 4
④错误；参加 Na O 后溶液的碱性增加，抑制了CH COO－的水解，使 CH COO－的浓度增大，⑤
2 2 3 3
正确。
[答案] D
【解题法】 Na O 性质归纳总结
2 2
在争论Na O 与其他溶液反响时，要留意 Na O 的强氧化性和其溶液的强碱性。Na O 强氧
2 2 2 2 2 2
试剂
FeCl 溶液
2
反响原理
4Na O ＋ 4FeCl ＋ 6H O===4Fe(OH)↓ ＋
现象
2 2
O ↑＋8NaCl
2
2
3
红褐色沉淀
Na SO 溶液
2 3
氢硫酸
2
Na O ＋Na SO ＋H O===Na SO ＋2NaOH
2 2 2 3 2 2 4
Na O ＋H S===S↓＋2NaOH
2 2 2
二氧化硫
Na O ＋SO ===Na SO
2 2 2 2 4
酚酞溶液
与水反响生成NaOH，Na O 有强氧化性
2 2
品红溶液
Na O 有强氧化性
2 2
—
溶液变浑浊固体由淡黄色变为白色先变红
后褪色
红色褪去
化性的具体表现如下：
命题法 3 与 Na O 有关的定量计算
2 2
典例 3 与物质的比例关系问题
18
200 ℃时， g CO 和水蒸气的混合气体与足量的 Na O
充分反响后固体质量增加了
18
2 2 2
g，则原混合气体的总物质的量是( )
18
A． mol
C． mol
B． mol
D．1 mol
18
[解析] 依据质量守恒定律可知，生成 O 的质量为 g－ g＝8 g，n(O )＝
2 2
8 g
＝ mol，依据Na O 与H O(g)、CO 反响的物质的量的关系可知CO 和 H O(g)
18
32 g·mol－1
2 2 2 2 2 2
18
的物质的量之和为 mol×2＝ mol。[答案] C
典例 4 固体增重问题
18
将 W g 某气体与肯定量的O
混合后通入装有足量Na O
固体的密闭容器中，用连续电火
18
2 2 2
花不断地引燃气体，经过足够长的时间后，觉察固体质量增加W g，则气体可能是( )
①H ②CO ③H 和 CO 的混合气体 ④甲醛(HCHO) ⑤乙二醇(CH OH－CH OH)蒸
2 2 2 2
18
气
只有① C．只有①②③

只有①② D．①②③④⑤
18
[解析] 很简洁推断①②③④⑤均是符合(CO) ·(H ) 组成的物质，在 O
中充分燃烧后，
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m 2 n 2
再通入Na O 固体中，固体增加质量恰好等于该物质的质量。所以答案选D。
2 2
[答案] D
【解题法】 Na O 与 CO 、H O 反响的常见关系归纳总结
2 2 2 2
化学反响：2CO ＋2Na O ===2Na CO ＋O
2 2 2 2 3 2
2H O＋2Na O ===4NaOH＋O ↑
2 2 2 2
物质的量的关系
无论是 CO 或 H O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的 Na O 时，CO 、H O(g)
2 2 2 2 2 2
与放出O 的物质的量之比均为 2∶1；生成氧气的量即为气体体积的削减量或原混合气体(或
2
1
单一气体)体积的 ；Na O 与CO 或H O 的物质的量之比均为1∶1。即2Na O ～2CO ～O 2Na O ～
18
2H O～O 。
2 2
2 2 2 2 2
2 2 2
2, 2 2
18
电子转移关系
不管是与 CO 还是与 H O(g)反响，CO 与 H O(g)均既不是氧化剂也不是复原剂，反响的
2 2 2 2
实质都是Na O 自身发生的氧化复原反响，所以每有 1 mol O 生成时，转移的电子均为 2 mol。
2 2 2
即 2Na O ～O ～2e－。
2 2 2
先后挨次关系
肯定量的 Na O 与肯定量 CO 和 H O(g)的混合物反响，解决问题时可视作 Na O 先与 CO
2 2 2 2 2 2 2
反响，待CO 反响完成后，Na O 再与H O(g)发生反响(实际状况简单得多)。
2 2 2 2
固体质量关系
凡分子组成符合(CO) ·(H ) 的物质，m g 该物质在 O 中完全燃烧，将其产物(CO 和水
m 2 n 2 2
蒸气)通过足量Na O 后，固体增重必为m g。或者是由 C、H、O 三种元素组成的物质，只要
2 2
C、O 原子个数比为 1∶1，即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：
①无机化合物：H 、CO 及H 和 CO 的混合气体。
2 2
②有机化合物：CH OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH COOH(乙酸)、HCOOCH (甲酸甲酯)、C H O (葡
18
3
萄糖)等。
3 3 6 12 6
18
命题法 4 Na CO 与 NaHCO 的性质与鉴别
2 3 3
典例 5 杨教师在课堂上出示两瓶失去标签的Na CO 和 NaHCO 无色饱和溶液，期望班
2 3 3
里的同学提出简便的鉴别方法，该班同学踊跃提出看法，其中不合理的是( )
①用枯燥的pH 试纸检验，pH 大的是Na CO ②取同体积的溶液于两支试管中，滴入酚
2 3
酞试液，红色较深的是 Na CO ③取同体积的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是
2 3
18
NaHCO
3
④取同体积的溶液于两支试管中，逐滴参加稀盐酸，开头就有气体放出的是 NaHCO
3
18
⑤取同体积的溶液于两支试管中，滴加 BaCl 溶液，生成白色沉淀的是 Na CO ⑥取同体积
2 2 3
的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH) 溶液，生成白色沉淀的是Na CO
2 2 3
18
①② C．④⑤
③⑥ D．②⑤
18
[解析] Na2CO3 水解程度大，溶液碱性强，①②正确；NaHCO3 在溶液中加热不分解，③ 错误；取同体积的溶液于两支试管中，逐滴参加稀盐酸，开头就有气体放出的是NaHCO3，④ 正确；BaCl2 溶液与 Na2CO3 反响生成 BaCO3 沉淀，与 NaHCO3 不反响，⑤正确；取同体积的溶
18
液于两支试管中，滴加Ba(OH) 溶液，均生成白色沉淀，⑥错误。
2
[答案] B
【解题法】 Na CO 与NaHCO 的性质比较与鉴别
2 3 3
与足量盐酸反响的比较
①生成CO 速率：NaHCO 快。
2 3
Na CO 溶液与盐酸反响
2 3
滴加挨次不同，现象不同，化学方程式不同。
①向盐酸里逐滴参加Na CO 溶液(开头时酸过量)
2 3
2HCl＋Na CO ===2NaCl＋CO ↑＋H O
2 3 2 2
②向 Na CO 溶液里逐滴参加盐酸(开头时酸缺乏)
2 3
HCl＋Na CO ===NaCl＋NaHCO (无气泡)
2 3 3
HCl＋NaHCO ===NaCl＋CO ↑＋H O(后来有气泡)
3 2 2
鉴别
命题法 5 与 Na2CO3 和NaHCO3 有关的计算
典例 6 向 100 mL NaOH 溶液中通入肯定量的CO2 气体，充分反响后，再向所得溶液中逐滴参加 mol/L 的盐酸，产生CO2 的体积与所加盐酸体积之间关系如以下图所示。以下推断正确的选项是 ( )
18