1、高三化学一轮复习专题3第1单元钠镁及其化合物教师用书苏教版专题3金属及其化合物第一单元钠、镁及其化合物考纲定位考情播报1.了解金属钠、镁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.从原子的核外电子排布，理解碱金属元素(单质、化合物)的相似性和递变性。3.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。4.了解海水中提取Mg的方法。2016全国甲卷T12、T13(D)/全国丙卷T7(A)2015全国卷T8(C)/全国卷T10(B、C)、T13(A)2014全国卷T8(A)/全国卷T7(B)、T9(B)、T10(B)2013全国卷T10(B)(C)2012全国卷T28(1)考点1| 钠及其氧化物基础知识自查
2、1钠的主要性质及应用(1)物理性质：0.97 g/cm3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.81 ，沸点为882.9 。(2)化学性质(写出化学方程式)与非金属反应与H2O反应：2Na2H2O=2NaOHH2。与乙醇反应：2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2。与酸(HCl)反应：2Na2HCl=2NaClH2。与盐(CuSO4)溶液反应：2Na2H2O=2NaOHH2，CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4。(3)钠的保存与用途保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中。用途：制Na2O2，NaK合金可用于原子反应堆的导热剂，制高压钠灯，冶炼某些金属如4NaTiCl44NaC
3、lTi(g)。(4)实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释2钠的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠(2)实验探究：Na2O2与H2O的实验探究将水滴入盛有Na2O2的试管中，现象是有气体生成，向反应后的溶液中加入酚酞，现象是溶液变红，后又褪色。检验生成的气体是O2的方法是带火星的木条放在管口若木条复燃，证明有O2。应用体验1将钠投入到下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的顺序是_。水NaOH溶液0.1 molL1盐酸0.1 molL1硫酸铜乙醇提示2Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH，与CO2反应均生成Na2CO3，故Na2O、Na2O2均是碱性氧化物，这种说法对吗？为什么？提示不对
4、，Na2O2不是碱性氧化物，因为与H2O或CO2反应除生成NaOH或Na2CO3外还有O2生成。考点多维探究角度1钠及其氧化物的性质与应用1(2017石家庄模拟)有关钠的叙述正确的是()A2.3 g钠与97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%B钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜C将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质D钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样CA项，w4%；B项，不能析出Cu，而是Na先与H2O反应；C项，NaH2ONaOH，NaOHCl2NaClNaClO；D项，Na缓慢氧化为Na2O，Na在空气中点燃
5、生成Na2O2。2下列说法正确的是_(填序号)。 【导学号：37742043】Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为21(2014江苏高考)在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA(2013江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2H2O=2Na2OHO2(2012北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，其反应为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂Na2O2粉末投入含酚酞的水中，水中先变红后褪色说明Na2O2具有漂白性解析中生成0.1 mol O2，转移电子0.2 mo
6、l；离子方程式没有配平；Na2O2放置在潮湿的空气中，先和水反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色黏稠物，再与空气中的CO2反应。答案1Na与酸液、盐溶液反应的原理2Na2O2的主要性质(1)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。(2)强氧化性Na2O2与SO2的反应：Na2O2SO2=Na2SO4。Na2O2与FeCl2溶液的反应：能将Fe2氧化成Fe3，得到Fe(OH)3沉淀。Na2O2与氢硫酸的反应：能将H2S氧化成单质硫。Na2O2与Na2SO3溶液的反应：能将SO氧化成SO。Na2O2与品红溶液的反
7、应：能使品红溶液褪色。角度2Na2O2与CO2、H2O的有关计算3取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量增加的量大于a g，下列物质能满足上述结果的是()AH2 BHCOOHCC6H12O6 DC12H22O11D2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即可看作CO能被Na2O2完全吸收；同理，2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即可看作H2能被Na2O2完全吸收，故凡分子组成符合(CO)m(H2)n(m0,1,2
8、，n0,1,2，)，a g该物质在O2中完全燃烧将其产物(CO2，水蒸气)通入过量Na2O2固体中，固体增重a g。若组成符合Cx(CO)m(H2)n，固体增重大于a g；若组成符合(CO)m(H2)nOx，固体增重小于a g。41 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() 【导学号：37742044】ANa2CO3BNa2O2、Na2CO3CNaOH、Na2CO3DNa2O2、NaOH、Na2CO3A碳酸氢钠固体受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：2CO22
9、Na2O2=2Na2CO3O2、2H2O2Na2O2=4NaOHO2，根据计量关系可知，2 mol碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O(g)各1 mol，Na2O2只有1 mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2要注意Na2O2与CO2、H2O(g)的反应先后顺序，排出气体物质后，只剩余Na2CO3。Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律(1)物质的量关系无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为21，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。(2)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2
10、中的“CO”，H2O(g)中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。(3)电子转移关系不论是与CO2还是与H2O(g)反应，CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。(4)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。角度3钠及其氧化物的性质探究5金属钠与水的反应是
11、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：甲乙(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_。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大解析(1)金属钠投入饱和NaOH溶液中，Na与H2O反应，生成
12、气体和NaOH，H2O减少，NaOH晶体析出，但温度不变，饱和NaOH浓度不变。(2)铝箔成分为Al，Al与NaOH溶液反应也生成H2。答案(1)abd(2)b6如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。 【导学号：37742045】注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作
13、用是_。(2)U形管中可观察到的反应现象是_。(3)注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_。(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是_。(5)要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是_。(6)本实验结束后固体产物板结，难以从U型管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从下图示仪器和试剂中选择_(填字母)。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是_。 解析(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U
14、形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)为了让CO2反应完，可把注射器2中的气体再推入U形管中，反复数次。(5)可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃。答案(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全(2)淡黄色粉末渐渐变白(3)该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大(4)将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次(5)打开橡胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃(6)DEA(或DEC)关闭K1、K
15、4止水夹，打开K2、K3止水夹；打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U型管中，观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊考点2| 碳酸钠与碳酸氢钠基础知识自查1碳酸钠写出上述序号所表示反应的化学方程式：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O；Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。2碳酸氢钠写出上述序号反应的离子方程式，所表示反应的化学方程式HCOH=CO2H2O；Ca(OH)2过量：HCOOHCa2=CaCO3H2O；Ca(OH)2少量：2HCOCa22OH=CaCO3CO2H2O；HCOOH=COH2O；2NaHCO3Na2CO3CO2H2
16、O。3相互转化Na2CO3NaHCO3应用体验1(1)用CaCl2溶液可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，用Ca(OH)2溶液可以吗？为什么？(2)用什么方法除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3？写出有关化学方程式。提示(1)不可以；因为Na2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2反应均生成沉淀。(2)加热法；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。2(1)Na2CO3溶液呈碱性的离子方程式为_。(2)Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，有关反应过程的离子方程式有_。提示(1)COH2O HCOOH(2)COH=HCOHCOH=CO2H2O考点多维探究角度1Na2CO3、NaHCO3的基本性
17、质与鉴别1下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是() 【导学号：37742046】A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B常温时在水中的溶解度：NaHCO3Na2CO3C等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多D等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：NaHCO3Na2CO3C热稳定性：Na2CO3NaHCO3，A错误；常温时在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3，B错误；根据碳元素守恒可知，等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多，C正确；等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：
18、Na2CO3NaHCO3，D错误。2某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验装置均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填序号)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。解析(1)图，加盐酸后均生成CO2，澄清石灰水均变浑浊；图根据气球变化的快慢可鉴别。(2)根据NaHCO3的不稳定性鉴别。(3)根据NaHCO3
19、不稳定，Na2CO3稳定，为了使实验现象更明显，将Na2CO3放于A管。答案(1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2O CO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法角度2Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量分析和图像分析3(2017淮北模拟)有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述错误的是()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C1 mol Na2CO3和NaHCO3的混合物与足
20、量稀H2SO4充分反应，生成的CO2为1 molD向200 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入200 mL 0.1 mol/L的稀盐酸并不断振荡，生成的CO2为0.01 molDD项，反应原理为COH=HCO，HCOH=CO2H2O，故不会生成CO2。4(2017怀化模拟)向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：则下列分析都正确的组合是() 【导学号：37742047】图对应溶液中的溶质为NaHCO3图对应溶液中的溶质为Na2
21、CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为Na2CO3ABCDA图像中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，正确；图像中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比，正确；图像中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，不正确；图像中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比，不正确。1Na2CO3、Na
22、HCO3与酸反应的定量比较(1)速率：相同条件下，NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。 (2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。(3)CO2生成量比较等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。2Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析(1)Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(图1)(Oaab)图1(2)NaHCO3溶
23、液中逐滴加入盐酸(图2)图2(3)等物质的量Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸(图3)(Oaab)图4角度3Na2CO3样品中纯度的实验测定5化学兴趣小组的同学，为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数，进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。图1图2(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是_，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是_。(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定
24、。实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的_，则装置气密性良好。在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的_(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：操作涉及的实验名称有_、洗涤；操作涉及的实验名称有干燥、_。丙同学测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为_。解析(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)。(2)将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性
25、良好。CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。(3)生成沉淀，故操作需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为100%。答案(1)Na2CO3分液漏斗除去CO2中的水蒸气(2)液面上升体积(3)过滤称量100%考点3| 碱金属和镁的性质与提取基础知识自查1碱金属(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)与O2等非金属反应写出Li、Na与O2点燃反应的化学方程式4LiO22Li2O,2NaO2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。与H2O的反应碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示
26、为(用M代表碱金属)2M2H2O=2MOHH2，但从LiCs反应的剧烈程度逐渐增强。2焰色反应(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，属于物理变化，属于元素的性质，应用于检验某些元素的存在。(2)常见元素的焰色钠元素：黄色；钾元素：浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(3)操作步骤铂丝火焰无色蘸取待测物观察火焰颜色注意：洗涤铂丝用稀HCl溶液洗涤，然后在火焰上灼烧，火焰为无色，说明铂丝洗净。3镁的性质及应用(1)物理性质及用途银白色，密度较小，镁合金密度1.8 gcm3左右，但硬度和强度都较大，用于制造火箭、导弹和飞机部件等。(2)化学性质及用途(写出有关化学方程式)4镁的提取(1)流程(2)有关反应的化学方程式：CaCO3CaOCO2CaOH2O=Ca(OH)2MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2
