高考化学经典复习7.1钠及其化合物含答案完美

模块 3 元素及其化合物 第七单元 金属及其化合物 第1节 钠及其化合物 考纲点击：了解钠及其重要化合物的制备方法，掌握其主 要性质及其应用。 回归教材 一、钠的性质、制备、保存及用途 1.钠的物理性质 银白色 ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油) (1)颜色：__________、有金属光泽。 (2)密度：钠、水和煤油的密度大小为____________________。 (3) 熔 点 ： ___________(填“大于”“小于”或“等于”) 100 ℃。 小于 较软(4)硬度：质地________，可以用小刀切割。 2.钠的化学性质——还原性 4Na＋O2===2Na2O (1)完成化学方程式 ①______________________________________________。 ②_______________________________________________。 ③_______________________________________________。 2Na＋O2 Na2O2 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ④_______________________________________________。 (2)钠与含有酚酞的水反应的实验现象及解释 密度比水小 反应放热，钠的熔点低 产生气体 2Na＋Cl2 2NaCl 反应剧烈 生成了碱(NaOH) [特别提醒](1)做钠与水的反应实验，用镊子取一小块钠， 然后滤纸将煤油吸干，再用小刀切取黄豆粒大小的钠，剩余的 钠放回原试剂瓶保存。 (2)钠失火要用细沙扑灭，不可用水和泡沫灭火器。 3.钠的制取及保存 4.焰色反应 石蜡油或煤油中 (1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈 现特殊的颜色。焰色反应属于______变化，是元素的物理性质。 (2)常见元素焰色反应的颜色 物理 黄 紫 钠元素：____色； 钾元素：____色(透过蓝色钴玻璃)。 2Na＋Cl2↑2NaCl(熔融) 5.钠的用途 [特别提醒](1)钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na 与水反应的同时，生成的NaOH 还可能继续与溶液中的溶质反 应。如：钠与盐溶液的反应。 (2)对于钠与酸反应的计算问题，需注意Na 若过量还可与 H2O 反应。 1∶ 2 1∶ 2 二、钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠 性质与用途 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 电子式 ______________________ 阴、阳离子 个数比 __________ ____________ 物质类别 碱性氧化物 过氧化物 与H2O 反应 Na2O＋H2O=== 2NaOH　 2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑ (续表) 供氧剂 性质与用途 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 与CO2 反应 Na2O＋CO2=== Na2CO3　 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3 ＋O2 与盐酸反应 Na2O＋2HCl=== 2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋ O2↑＋2H2O 稳定性 不稳定 较稳定 特性 — 强氧化性 用途 — ____________、漂白剂 [特别提醒](1)Na2O 中只含离子键，Na2O2 中既有离子键， 又有共价键。 (2)Na2O2 与H2O、CO2、酸的反应都是Na2O2 自身的氧化还 原反应，反应中H2O、CO2、酸既不是氧化剂也不是还原剂， 其电子转移的物质的量等于反应的Na2O2 的物质的量。 结构与性质 相似性 递变性(由 Li→Cs) 原子 结构 最外层均为 1 个电子 电子层数逐渐增多， 核电荷数逐渐________， 原子半径逐渐________ 元素 性质 都具有较强的金属性， 最高正价均为＋1 价 金属性逐渐________ 单质 性质 物理 性质 (除 Cs 外)都呈银白色， 密度较小，熔、沸点 _______ 密度逐渐增大(钾反常)，熔、 沸点逐渐________ 化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐________ ；与 O2 反应越来越剧烈，产物 越来越复杂 三、碱金属的一般性 增多 增大 增强 较低 降低 增强 四、钠的重要化合物——碳酸钠与碳酸氢钠 纯碱 小苏打 ＞ 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 ________(或苏打) __________ 色态 白色粉末 白色晶体 水溶性 易溶 可溶(比Na2CO3溶解度小) c(B)相等 时的pH pH(Na2CO3)____pH(NaHCO3) 热稳定性 加热不分解 不稳定，受热易分解 与盐酸 反应 Na2CO3＋2HCl=== ___________________ 或Na2CO3＋HCl=== NaCl＋NaHCO3　 NaHCO3＋HCl=== _____________________NaCl＋H2O＋CO2↑ (续表) CaCO3↓ CaCO3↓＋2NaOH Na2CO3＋H2O CaCO3↓＋Na2CO3 ＋2H2O 基础测评 1.下列关于钠的叙述，正确的是( )。 A.钠是银白色金属，硬度很大 B.金属钠的熔点很高 C.钠的金属活泼性大于铜，能从 CuSO4 溶液置换出 Cu D.钠有很强的还原性 答案：D 2.下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )。 ①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变红 ②将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应 ③将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用 铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后投入水中，两者放出的氢 气质量相等 A.只有①② C.只有②③ B.只有③ D.①②③ . . . 解析：钠与水反应生成的 NaOH 能使石蕊试液变蓝，①不 正确；将钠投入稀盐酸中，钠先与盐酸反应，过量的钠再与水 反应，②不正确；除 Na 与水反应生成 H2 外，Al 与NaOH溶液 反应也会产生 H2，③不正确。 答案：D 3.下列说法正确的是( )。 A.1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4 mol B.二氧化碳通过 Na2O2 粉末反应后固体物质增重 C.过氧化钠的电子式为 D. 过氧化钠与二氧化硫反应的化学方程式为 2Na2O2 ＋ 2SO2===2Na2SO3＋O2 解析：Na2O2由Na+和O 构成，故1 mol Na2O2固体中含 有离子总数为3 mol，A 错误；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2， 故CO2通过Na2O2粉末反应后固体物质质量增加，B正确；Na2O2 属于离子化合物，其结构中存在非极性共价键，其电子式为 ，C 错误；Na2O2 具有强氧化性，能将 SO2 氧化，化学方程式为 Na2O2＋SO2===Na2SO4，D 错误。 答案：B 4.如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的部分装置。 下列操作正确的是( )。 A.a 通入 CO2，然后 b 通入 NH3，c 中放碱石灰 B.b 通入 NH3，然后 a 通入 CO2，c 中放碱石灰 C.a 通入 NH3，然后 b 通入 CO2，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b 通入 CO2，然后 a 通入 NH3，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 解析：由于 CO2 在水中的溶解度比较小，而 NH3 极易溶于 水，所以在实验中要先通入溶解度较大的 NH3，再通入 CO2， 由于 NH3 极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通 入 NH3 的导气管的末端不能伸入到溶液中，即 a 先通入 NH3， 然后 b 通入 CO2，A、B、D 均错误；因为 NH3 是碱性气体，所 以过量的 NH3 要用稀硫酸来吸收，故选 C。 答案：C 5.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反 应的演示方法分别如图甲、乙所示： (1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和 NaOH 溶 液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是 ________(填字母，下同)。 a.钠浮在液面上，并四处游动，最后消失 b.钠熔化成一个光亮的小球 c.恢复到室温时，NaOH 溶液的浓度增大 d.恢复到室温时，溶液中 Na＋数目减少 (2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放 入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在 相同条件下体积的关系是________。 ①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠 a.二者收集气体一样多 b.①收集气体体积较大 c.②收集气体体积较大 答案：(1)abd (2)b 考点一 考向1 Na 的性质及应用 钠与氧气的反应 [典例1]取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描 述正确的是( )。 ①金属先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固后得白色固体 体物质 A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤ 解析：钠的熔点低，加热时先熔化，然后燃烧，产生黄色 火焰，生成 Na2O2 淡黄色固体物质。 答案：C 金属钠露置于空气中发生的一系列变化为 [方法技巧] 银白色金属钠 (Na) 表面变暗 (生成Na2O) 出现白色固体 (生成NaOH) 表面变成溶液 (NaOH潮解) 白色块状物质 (生成Na2CO3·10H2O) 白色粉末状物质 (生成Na2CO3) Z 三个烧杯中，下列有关说法错误的是( 考向2 钠与水及酸、碱、盐溶液的反应 [典例2](2018 年陕西汉中模拟)将 0.05 mol Na 分别投入到 盛有 100 mL 水、100 mL 盐酸、100 mL 硫酸铜溶液的 X、Y、 )。. . 解析：钠投入酸或盐的水溶液中，发生反应的实质是钠与 酸或者水电离产生的氢离子反应，故钠与盐酸反应的实质为 2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A 错误；X、Y、Z三种溶液中，氢 离子浓度由大到小的顺序为 Y>Z>X，氢离子浓度越大，反应越 剧烈，水中氢离子浓度最小，所以反应最平缓，B 正确；钠与 硫酸铜溶液反应的化学方程式 为 2Na ＋ 2H2O===2NaOH ＋ H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，C 正确；依据 得失电子守恒，可知等量的钠完全反应失去的电子数相同，生 成氢气的物质的量相同，D 正确。 答案：A [方法技巧] (1)钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。 (2)金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板： 考向3 钠与水反应的实验拓展 [典例3](2018 年河北衡水模拟)按如图所示实验装置进行钠 跟水反应的实验，据此判断下列说法正确的是( )。 A.打开右端胶塞，将一小块金属钠加入 到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在 a 处 B.开始反应后，能观察到的实验现象是 钠在 b 处液面以下的水中反应 C.反应一段时间后，左端液面上升，进入长颈漏斗，a 处有 无色气体产生 D.若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象 解析：钠的密度比煤油的大，应下降到 b 处，与水反应， 产生气体，由于气体的作用，又使钠进入煤油，由于重力作用， 钠又要下沉，这样钠就在 b 界面上下跳动，A、B 说法错误。由 于反应开始后产生的气体在 a 处积累，部分水将排到长颈漏斗， 反应一段时间后，左端液面上升，C 说法正确。由于酒精和钠 能反应，所以若用酒精来代替煤油，观察到的实验现象不相同， D 说法错误。 答案：C 烟，下列说法错误的是( 【拓展演练】 1.(原创)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，发现坩埚盖子上火星四溅，烧杯内出现大量白 )。 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 . . 解析：A 项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的 反应，所以水不是催化剂，错误；B 项，硫化钠为强碱弱酸盐， 溶于水后，发生水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液变为红 色，正确；C 项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反 应说明其为放热反应，正确；D 项，硫化钠与硫酸铜反应生成 硫化铜黑色固体，正确。 答案：A 列叙述中不合理的是( 2.(2018 年新疆乌鲁木齐模拟)一定温度下，向饱和 NaOH 溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度。下 )。 A.NaOH 溶液浓度增大，并放出 H2 B.溶液中 NaOH 的质量分数不变，有 H2 放出 C.溶液的质量减小，有 H2 放出 D.钠浮于液面，到处游动，发出“嘶嘶”的响声 答案：A . . . 入一定量的 Na2O2 固体，不会出现浑浊现象的是( 考点二 考向1 钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠 过氧化钠的强氧化性 [典例4](2018 年贵州贵阳模拟)在下列物质的溶液中分别加 )。 A.饱和 Na2CO3 溶液 B.Ca(HCO3)2 稀溶液 C.Na2SO3 稀溶液 D.饱和CaCl2 溶液 . . 解析：Na2O2 固体与水反应生成 NaOH 和 O2。A 中溶液饱 和，水被消耗导致析出碳酸钠晶体；B 中碳酸氢钙与 NaOH 溶 液反应生成碳酸钙沉淀；C 中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠， 硫酸钠可溶于水，不会出现浑浊现象；D 中 NaOH 与 CaCl2 反 应生成的氢氧化钙微溶，产生白色沉淀，且溶液饱和，水被消 耗导致析出 CaCl2 晶体。 答案：C [方法技巧] 过氧化钠的强氧化性 (1)从化合价的角度分析 Na2O2 既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。 (2)强氧化性的具体表现 考向2 Na2O2 与CO2、H2O 反应的计算 [典例5]200 ℃时，11.6 g CO2 和 H2O(g)的混合气体与足量 的 Na2O2 充分反应后固体质量增加了 3.6 g，则原混合气体的总 物质的量是( )。 A.0.125 mol B.0.25 mol C.0.5 mol D.1 mol Na2O2――→Na2CO3(Na2O2·CO) [方法技巧] Na2O2 与 CO2、H2O 反应的计算 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2 (1)物质的量关系 无论是CO2、H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过 足量的Na2O2 时，CO2、H2O(g)与放出O2 的物质的量之比均为 2∶ 1，解答此类问题可借助物质的量守恒关系。 (2)固体增重规律(以 1 mol Na2O2 为例) CO2 固体质量增加28 g 由此得到以下规律： w g 可燃物燃烧生成的CO2 和H2O 完全被Na2O2 固体吸收， 固体的增重 a.凡是分子组成符合(CO)n(H2)m ，即 C∶ O＝1∶ 1，Na2O2 固体增加的质量等于w g。 b.凡是分子组成符合(CO)n(H2)mOx，即 C∶ O1∶ 1，Na2O2 固体增加的质量大于w g。 (3)反应顺序规律 Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时，Na2O2 应视为首先 与CO2 反应生成 Na2CO3，CO2 反应完后，剩余的Na2O2 再与水 蒸气反应生成 NaOH。 (4)电子转移关系 当Na2O2 与CO2 或H2O 反应时，每生成1 mol O2 就转移 2 mol 电子。 (5)气体体积关系 CO2、H2O(g)与过量的Na2O2 反应，所得O2 的体积为相同 状况下 CO2 或 H2O(g)体积的一半。 【拓展演练】 3.(2018 届宁夏月考)下列说法中正确的是( )。 A.Na2O2 遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成 蓝色 B.Na2O2 与 CO2 反应生成 0.1 mol O2 时转移电子 0.4 mol C.将 Na2O2 投入 CuCl2 溶液中有蓝色沉淀及气泡产生 D.向饱和烧碱溶液中加入 2 g Na2O2 充分反应完时，溶液中 c(Na＋)不变 溶液温度升高，NaOH的溶解度增大，从而导致溶液中c(Na+) 解析：当较多的 Na2O2 遇到湿润的紫色石蕊试纸时，它最 终能将石蕊试纸漂白而使其褪色，A 错误；由 2Na2O2＋2CO2 ===2Na2CO3＋O2 及 Na2O2 中氧元素为－1 价知，每生成 1 mol O2 时转移 2 mol 电子，B 错误；将 Na2O2 投入 CuCl2 溶液中，Na2O2 先与水反应 生 成 NaOH 与 O2 ， NaOH 再 与 CuCl2 反 应 生 成 Cu(OH)2 沉淀，C 正确；Na2O2 与水反应时能放出大量的热，使 增大，D 错误。 答案：C 4.在密闭容器中充入 CO2、CO、CH4 的混合气体共 m g， 若加入足量 Na2O2，充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全， 测得固体质量增加 m g，则 CO2 与 CH4 的体积比为( )。 D.任意比A.3∶ 1 B.2∶ 1 C.1∶ 1 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ④ ③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应) 即 H2 可被 Na2O2 完全吸收 由于CO 完全被吸收，当CO2、CH4 的体积比符合 1∶ 1 时， 相当于 2CO∶ 2H2，可被Na2O2 完全吸收。 答案：C 焰色反应考点三 考向1 碱金属元素 碱金属元素 [典例6]有关碱金属的叙述正确的是( )。 A.随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度 逐渐增大 B.碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等 发生反应 C.碳酸铯在酒精灯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 D.无水硫酸铯的化学式为 Cs2SO4，它不易溶于水 答案：C [方法技巧] 碱金属的特殊性 (1)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。 (2)碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密 度，故而将锂保存在石蜡中。 (3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合 剂。 物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原 (4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定 温度下，酸式盐比正盐的溶解度大 ( 但NaHCO3 的溶解度比 Na2CO3 的小)。 (5)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、 K 等需立即放回原瓶。 (6)与O2 反应时，Li 只生成 Li2O，Na 在常温时生成Na2O， 加热时易形成Na2O2。 考向 2 焰色反应 [典例 7](2018 年陕西延安模拟)2016 年 9 月杭州 G20 峰会 焰火表演震惊世人。其中五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有 关。下列说法正确的是( )。 A.焰色反应是化学变化 B.所有金属元素都有焰色反应 C.用玻璃棒蘸取试液进行焰色反应 D.可以用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl 解析：焰色反应是物理变化；只有部分金属元素有焰色反 应(比如 Pt 和 Fe 无焰色反应)；玻璃棒中本身含有钠元素，应用 铂丝或铁丝蘸取试液进行焰色反应；根据 Na 和 K 的焰色反应 不同，可用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl。 答案：D [答题模板] 焰色反应的操作步骤 【拓展演练】 5.金属活动性顺序表中 K 在 Na 的前面，K 与 Na 在性质上 具有很大的相似性。下面是根据 Na 的性质对 K 的性质的预测， A.K 在空气中可以被空气中的氧气氧化 B.K 可以与乙醇发生反应生成氢气 C.K 与水的反应不如钠与水的反应剧烈 D.K 也可放在煤油中保存 答案：C 6.(2018 年安徽十校联考)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在 无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列判断正确的是 ( )。 解析：钠元素的焰色为黄色，而 K 元素的焰色为紫色，而 黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有钾元素。 答案：B A.只含有Na＋ B.一定含有Na＋，可能含有K＋ C.既含有Na＋，又含有K＋ D.可能含有Na＋，可能还含有K＋ 编号 实验 操作 A 观察钠与水反应 的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆 大小的钠，小心放入装满水的烧杯中 B 检验 NaHCO3 与 Na2CO3 溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄 清石灰水 考点四 考向1 碳酸钠与碳酸氢钠 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 [典例 8](2017 年安徽黄山模拟)下列实验操作正确的是 ( )。 (续表) 解析：应用滤纸将钠表面的煤油吸干且烧杯中不能装满水， A 错误；都有白色沉淀产生，B 错误；Na2O2 与 CO2 反应生成 氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，能证明是放热反应， C 正确；观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃，D 错误。 答案：C 编号 实验 操作 C 证明Na2O2与CO2 的反应是放热反 应 Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的 集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应 D 检验Na2CO3与 K2CO3溶液 用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰 上灼烧，直接观察火焰的颜色 [方法技巧] Na2CO3 和 NaHCO3 鉴别的四个角度 (1)利用热稳定性不同 (2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下) (3)利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时现象不同 (4)利用溶液的酸碱性不同 考向2 用数形结合思想分析可溶性碳酸盐与盐酸反应的 图象 [典例 9](2018 年山东潍坊期末)向 NaOH 和 Na2CO3 混合溶 液中滴加 0.1 mol·L－1 稀盐酸，CO2 的生成量与加入盐酸的体积 (V)的关系如图所示，下列判断正确的是( )。 [方法技巧] Na2CO3 和 NaHCO3 与酸反应的图象 (1)向NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl 与产生的 CO2 的物质的量的关系如图1 所示； (2)向Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl 与产生的 CO2 的物质的量关系如图2 所示； (3)向Na2CO3、NaOH 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的 HCl 与产生的CO2 的物质的量关系如图3 所示； (4)向Na2CO3、NaHCO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 的HCl 与产生的CO2 的物质的量的关系如图4 所示。 图 1 图 3 图 2 图 4 【拓展演练】 7.(2018 年河北石家庄检测)把 7.4 g Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3 组成的固体混合物溶于水配成 100 mL 溶液，其中 c(Na＋)＝0.6 mol·L－1。若把等质量的固体混合物加热至恒重， 残留固体的质量是( )。 A.3.18 g B.2.12 g C.4.22 g D.5.28 g 8.(2018 年河南郑州检测)向某 NaOH 溶液中通入 CO2 气体 后得溶液 M，因 CO2 通入量的不同，溶液 M 的组成也不同。若 向 M 中逐滴加入盐酸，产生的气体体积 V(CO2)与加入盐酸的体 积 V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且(2)(3)(4)图中分别有 ( )。 (1) (2) (3) (4) A.M 中只有一种溶质的有(1)和(3) B.M 中有两种溶质的有(2)和(4) C.(2)图显示 M 中 c(NaHCO3)