钠及其化合物复习.ppt
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高考第一轮复习(元素化合物部分)高考第一轮复习(元素化合物部分)碱金属碱金属第一节第一节钠及其化合物复习钠及其化合物复习2009高考大纲要求:
高考大纲要求:
1)了了解解金金属属钠钠的的物物理理性性质质,掌掌握握钠钠和和镁化学性质。
镁化学性质。
2)以以氢氢氧氧化化钠钠为为例例,了了解解重重要要的的碱碱的的性质和用途。
了解钠的重要化合物。
性质和用途。
了解钠的重要化合物。
复习目标:
复习目标:
1掌掌握握钠钠的的化化学学性性质质及及有有关关现现象象的的解解释释和有关计算;和有关计算;2掌掌握握Na2O、Na2O2的的重重要要性性质质及及典典型型实验实验;3掌握掌握Na2CO3、NaHCO3的重要性质的重要性质及典型计算;及典型计算;基本知识:
基本知识:
1Na的化的化学性质:
学性质:
Na与非金属反应与非金属反应:
Na+O2=常温:
常温:
Na2O(白色)白色)点燃:
点燃:
Na2O2(淡黄色)淡黄色)Na与水反应:
现象及原因;与水反应:
现象及原因;会分析氧化还原实质会分析氧化还原实质Na与酸反应:
比与水反应还激烈;当与酸反应:
比与水反应还激烈;当Na过量时,过量时,先与酸反应,再与水反应;先与酸反应,再与水反应;Na与盐溶液反应:
与盐溶液反应:
a与与NaCl溶液反应溶液反应b与与NH4Cl溶液反应溶液反应C与与CuSO4溶液反应溶液反应注意:
注意:
Na在空气中的变化情况;在空气中的变化情况;2Na2O和和Na2O2:
Na2ONa2O2电子式电子式颜色颜色白色白色淡黄色淡黄色属性属性碱性氧化物碱性氧化物不是碱性氧化物不是碱性氧化物与水反应与水反应非氧化还原反应;非氧化还原反应;产物是产物是NaOH自身氧化还原反应;自身氧化还原反应;产物是产物是NaOH和和O2与与CO2反应反应非氧化还原反应;非氧化还原反应;产物是产物是Na2CO3自身氧化还原反应;自身氧化还原反应;产物是产物是Na2CO3和和O2特性特性强氧化性,常用做漂强氧化性,常用做漂白剂,供氧剂白剂,供氧剂3Na2CO3和和NaHCO3名称名称Na2CO3NaHCO3俗名俗名纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打色态色态白色粉末白色粉末细小白色晶体细小白色晶体水溶性水溶性易溶于水易溶于水溶于水溶于水与与碱反碱反应应与与NaOH不反应,但与不反应,但与Ca(OH)2反应出沉淀;反应出沉淀;Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHHCO3+OH=CO32+H2O;Ca2+OH+HCO3=CaCO3+H2O;(碱足量)碱足量)Ca2+2OH+2HCO3=CaCO3+CO32+H2O;(;(碱不足量)碱不足量)CaCl2Ca2+CO32=CaCO3不反应;(可不反应;(可用于用于Na2CO3和和NaHCO3的鉴别)的鉴别)Al2(SO4)32Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al3+3HCO3=Al(OH)3+3CO2(速度速度快,产生快,产生CO2多,多,是泡末灭火器是泡末灭火器的原理的原理)水解水解水解,碱性强水解,碱性强CO32+H2OHCO3+OHHCO3+H2OH2CO3+OH水解,碱性较水解,碱性较弱弱HCO3+H2OH2CO3+OH加热加热不分解不分解分解产生使澄清石灰水分解产生使澄清石灰水变浑浊的气体变浑浊的气体与酸反应比与酸反应比速率速率慢慢快快与酸互滴与酸互滴现象与滴加顺序现象与滴加顺序有关有关现象与滴加顺序无关现象与滴加顺序无关相互转化相互转化NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O主要用途主要用途广泛用于玻璃、制皂、造广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业,生活中纸、纺织等工业,生活中的洗涤剂的洗涤剂发酵粉、医疗上中和胃发酵粉、医疗上中和胃酸过多酸过多小结小结难点点拨1.1.过过氧氧化化钠钠与与水水、酸酸反反应应都都是是过过氧氧化化钠钠和和HH+反反应应生生成成过过氧氧化化氢氢(HH22OO22)和钠离子,和钠离子,HH220022分解成分解成HH2200和和OO222.2.碳酸氢钠和碳酸钠的制法碳酸氢钠和碳酸钠的制法
(1)制取制取NaHC03的方法的方法减减压压低低温温蒸蒸干干NaHC0NaHC033溶溶液液。
NaHC0NaHC033遇遇热热易易分分解解,其其水水溶溶液液加加热热更更易易分分解解,所所以以不不可可能能采采用用常常压压下下蒸蒸发发溶溶剂剂的的方方法法制制得得NaHC0NaHC033晶体。
晶体。
往饱和往饱和Na2CO3溶液中通入溶液中通入C02,过滤得过滤得到晶体。
到晶体。
NaNa22C0C033+C0+C022+H+H220=2NaHC00=2NaHC033
(2)制取制取Na2C03的方法的方法往饱和食盐水中依次通人足量的往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、C02(氨碱氨碱法法),利用,利用NaHC03的溶解性小于的溶解性小于NH4HG03的溶的溶解性原理,使解性原理,使NaHC03从溶液中析出从溶液中析出(依次通人依次通人C0C022、NHNH33至饱和行吗至饱和行吗?
)?
):
NH3+H20+C02=NH4HC03NH4HCO3+NaCl=NaHC03+NH4Cl2NaHC02NaHC033=Na=Na22COCO33+C0+C022+H+H2200(制纯碱的工业方法制纯碱的工业方法)高考考点精析高考考点精析考点一考点一金属钠的化学性质金属钠的化学性质钠钠原原子子最最外外层层只只有有一一个个电电子子,在在反反应应中中极极易易失失去去这这个个电电子子,所以单质钠具有强还原性所以单质钠具有强还原性11化合反应化合反应钠钠与与非非金金属属单单质质(X2、S、O2等等)发发生生化化合合反反应应(写写出出有有关关的的化化学学方方程程式式)要要注注意意钠钠与与氧氧气气(或或空空气气)在在不不同同条条件件下下反反应应,其其反反应应现现象象、反反应应物物用用量量、产产物物的的结结构构和和稳稳定性不同定性不同22置换反应置换反应钠钠可可与与酸酸(H+)、水水、乙乙醇醇、苯苯酚酚等等发发生生置置换换反反应应,实实质质是是钠钠原原子子与与其其电电离离出出的的H+的的反反应应,所所以以H+浓浓度不同,反应剧烈程度不同度不同,反应剧烈程度不同33与盐溶液反应与盐溶液反应金属活动顺序表中氢后面的金属阳金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子的氧化性虽然强于离子的氧化性虽然强于H,但其反应速率远小于钠原子与但其反应速率远小于钠原子与H2O的反应速率,故金属钠投入盐溶液中首先是与水的反应;的反应速率,故金属钠投入盐溶液中首先是与水的反应;然后再分析然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反应如果是铝盐溶是否与盐发生复分解反应如果是铝盐溶液,还要考虑钠与铝盐的量的问题,因过量的液,还要考虑钠与铝盐的量的问题,因过量的NaOH能溶解能溶解Al(OH)3,(写出钠与硫酸铜溶液或氯化铝溶液反应的离子方程式写出钠与硫酸铜溶液或氯化铝溶液反应的离子方程式)例例11(2002年年高高考考上上海海卷卷)在在烧烧杯杯中中加加入入水水和和苯苯(密密度度0.88gcm3)各各50mL将将一一小小粒粒金金属属钠钠(密密度度0.97gcm3)投投入入烧烧杯杯中中观察到的现象可能是观察到的现象可能是()A.钠在水层中反应并四处游动钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处上、下跳动钠在苯与水的界面处上、下跳动练习练习11将将一一小小块块钠钠投投入入盛盛有有5mL澄澄清清石石灰灰水水的的试试管管里里,不不可可能观察到的现象是能观察到的现象是()A.钠熔成小球并在液面上游动钠熔成小球并在液面上游动B.有气体产生有气体产生C.溶液底部有银白色物质生成溶液底部有银白色物质生成D.溶液变浑浊溶液变浑浊答案答案C答案答案D考点二考点二Na2O2的性质及有关计算的性质及有关计算1Na2O2的性质的性质除除信信息息外外,高高中中阶阶段段我我们们只只考考虑虑Na2O2与与水水、二二氧氧化化碳碳和和酸酸溶溶液液的的反反应应,其其反反应应实实质质是是Na2O2(可可视视为为弱弱酸酸强强碱碱盐盐)遇遇水水先先发发生生水水解解反反应应(非非氧氧化化还还原原反反应应),与与CO2、酸酸的的反反应应(干燥的干燥的CO2实际不与实际不与Na2O2反应反应)也是如此也是如此
(1)与水反应的实与水反应的实质质Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2,生成的双生成的双氧水氧水(H2O2)不稳定迅速发生分解不稳定迅速发生分解(属于氧化一还原反应属于氧化一还原反应)2H2O22H2O+O2,这也是这也是Na2O2呈现漂白性的本质原因将呈现漂白性的本质原因将两步合并得:
两步合并得:
2Na2O2十十4H2O4NaOH+O2+2H2O,两边相两边相同的水消去同的水消去.
(2)与与CO2及酸的反应的实及酸的反应的实质:
质:
可可以以认认为为过过氧氧化化钠钠先先与与水水发发生生上上述述反反应应,CO2再再与与NaOH反反应应生生成成Na2CO3,总总方方程程式式为为:
2Na2O2十十2CO22NazCO3+O2对对于于酸酸也也可可认认为为过过氧氧化化钠钠先先与与水水发发生生上上述述反反应应,酸酸再再中中和和NaOH,都都是是写写总总方方程程式式因因为为Na2O2与与酸酸反反应应生生成成物物中中不不只只有有盐盐和和水水,还还有有氧氧气气因因此此Na2O2属属于于过过氧氧化化物物,不是碱性氧化物不是碱性氧化物.2Na2O2的有关计算的有关计算
(1)固体质量的差量的计算固体质量的差量的计算2Na2O2十十2CO22Na2CO3+O2固体质量差固体质量差156g212gm56g2Na2O2+2H2O4NaOH+O2固体质量差固体质量差156g160gm4g由此可见,每有由此可见,每有2molCO2参与反应,固体增重为参与反应,固体增重为56g,相当相当于于2molCO的质量,每有的质量,每有2molH2O参与反应,固体增重为参与反应,固体增重为4g,相当于相当于2molH2的质量即的质量即CO2、H2O(g)分别与足量分别与足量Na2O2反反应,应,固体增重分别相当于等物质的量的固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2质量质量.因因此此,Wg通通式式符符合合(CO)m(H2)n(m=0,1,2,-;n0,1,2)的的物物质质在在O2中中燃燃烧烧,将将其其产产物物通通过过足足量量的的Na2O2固固体体,反反应应完完毕毕,固固体体增增重重Wg依依据据反反应应原原理理,概概括括为为Na2O2把把CO或或H2“吃吃”进进去去,故故质质量量增增加加的的量量就就是是原原物物质质的的质质量量(CO)m(H2)n熟熟悉悉的的物物质质如如:
CO、H2、CH4O、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等等
(2)气体体积差量的计算气体体积差量的计算2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2气体体积差气体体积差21V12Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2气体体积差气体体积差21V1由由此此可可见见,CO2、H2O(g)分分别别与与足足量量Na2O2反反应应,体体积积变变为为原原来来的一半,即的一半,即V(O2)=1/2V(CO2),V(O2)=1/2VH2O(g)例例2(2004年年高高考考全全国国理理综综卷卷1)取取ag某某物物质质在在氧氧气气中中完完全全燃燃烧烧,将将其其产产物物跟跟足足量量的的过过氧氧化化钠钠固固体体完完全全反反应应,反反应应后后固固体体的的质质量量恰恰好好也也增增加加了了ag下下列列物物质质中中不不能能满满足足上上述述结结果果的的是是()A.H2B.COCC6H12O6DC12H22O11答案答案D例例3(2004年高考上海卷年高考上海卷)等物质的量的等物质的量的N2、O2、CO2混合气体混合气体通过通过Na2O2后,体积变为原体积的后,体积变为原体积的8/9(同温同压同温同压)这时混合气体这时混合气体中中N2、O2、CO2物质的量之比为物质的量之比为()A3:
4:
1B3:
3:
2C6:
7:
1D6:
9:
0答案答案A练习练习216gCH4完完全全燃燃烧烧将将生生成成物物全全部部通通过过过过量量的的Na2O2,Na2O2将将增增重重()A16gB32gC4gD,无无法判断法判断B练习练习3200时时,116gCO2和和水水蒸蒸气气的的混混合合气气体体与与足足量量的的Na2O2充充分分反反应应后后固固体体质质量量增增加加了了36g,则则原原混混合合气气体体的的平平均均摩摩尔尔质质量量为为()A116gmol1B216gmol1C232gmol1D366gmol1D考点三Na2CO3和NaHCO3Na2CO3和和NaHCO3作作为为碳碳酸酸的的正正盐盐和和酸酸式式盐盐二二者者既既有有区区别别又有联系分析如下:
又有联系分析如下:
1都都能能与与强强酸酸(H+)反反应应产产生生CO2,但但反反应应的的剧剧烈烈程程度度不不同同,根根据据反应的剧烈程度可进行鉴别反应的剧烈程度可进行鉴别向向盐盐酸酸中中逐逐滴滴加加入入Na2CO3溶溶液液(开开始始时时酸酸过过量量):
2HCI+Na2CO3=2NaCI+CO2+H2O;若若向向Na2CO3溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入盐酸盐酸(开始时酸不足开始时酸不足):
HCl+Na2CO3=NaCI+NaHCO3(无气泡无气泡),HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O不不同同的的滴滴加加顺顺序序产产生生不不同同的的现现象象,这这就就是是不不用用其其他他试试剂剂鉴鉴别别Na2CO3溶液和盐酸的原理溶液和盐酸的原理2遇遇石石灰灰水水时时,反反应应的的离离子子方方程程式式虽虽不不同同,但但都都能能反反应应生生成成CaCO3沉淀,故不能用石灰水鉴别它们沉淀,故不能用石灰水鉴别它们3遇遇NaOH溶溶液液时时,Na2CO3不不反反应应,NaHCO3反反应应,但但由由于于没没有明显现象,故不能用有明显现象,故不能用NaOH溶液鉴别它们溶液鉴别它们4NaHCO3不不稳稳定定,受受热热分分解解可可生生成成Na2CO3,这这说说明明Na2CO3比比NaHCO3稳稳定定同同时时也也可可用用加加热热法法除除去去混混在在Na2CO3中中的的NaHCO35CO2通通人人NaOH溶溶液液,CO2少少量量时时生生成成Na2CO3,CO2过过量量时时,最最终终生生成成NaHCO3故故用用通通CO2的的方方法法可可除除去去混混在在NaHCO3溶溶液液中中的的Na2CO3Na2CO3的的溶溶解解性性强强于于NaHCO3的的溶溶解解性性,在在一一定定温度下饱和的温度下饱和的Na2CO3溶液中通人溶液中通人CO2,会析出会析出NaHCO3晶体,晶体,练练习习4.过过量量的的NaHCO3和和少少量量的的Na2O2混混合合,在在密密闭闭体体系系中中充充分分加加热热,最最后后排排出出气气体体物物质质,残残留留物物是是()A.Na2O、NaOHBNaHCO3、Na2CO3C.Na2CO3D.NaOHC
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- 及其 化合物 复习