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第9讲 钠及其氧化物[课程标准] 1.驾驭钠及其氧化物的性质及应用。
2.初步建立由宏观现象推想物质性质、结构确定性质的思维模型。
考点一 钠的重要性质1．物理性质(1)色态：银白色固体。
(2)硬度：质地软，可以用小刀切割。
(3)密度：钠与水、煤油密度大小关系为ρ水>ρNa >ρ煤油。
(4)熔点：<100 ℃(填“>”“＝”或“<”)。
2．化学性质(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应O 2⎩⎨⎧常温：4Na ＋O 2===2Na 2O 。
加热或点燃：2Na ＋O 2=====△Na 2O 2。
Cl 2：2Na ＋Cl 2=====点燃2NaCl(2)与H 2O 反应离子方程式：2Na ＋2H 2O===2Na ＋＋2OH －＋H 2↑。
(3)与盐酸反应离子方程式：2Na ＋2H ＋===2Na ＋＋H 2↑。
(4)与盐的反应①与熔融盐的反应4Na ＋TiCl 4=====熔融4NaCl ＋TiNa ＋KCl=====高温 NaCl ＋K↑②与盐溶液的反应(以CuSO 4溶液为例)2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑CuSO 4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na 2SO 4总方程式为：2Na ＋CuSO 4＋2H 2O===Cu(OH)2↓＋Na 2SO 4＋H 2↑。
3．制取与保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)=====电解 2Na ＋Cl 2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．用途(1)钠、钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源，制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属。
[正误辨析](1)在氧气中加热时，金属钠猛烈燃烧，生成淡黄色的固体Na 2O 2( ) (2)金属钠着火时，可用泡沫灭火 器或干燥的沙土灭火( )(3)钠表面自然形成的氧化层能够疼惜内层金属不被空气氧化( )(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl 4溶液反应制取金属Ti( )(5)依据反应Na ＋KCl=====高温 NaCl ＋K↑，知Na 的金属性强于K( )(6)试验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶( )答案： (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√钠与水反应试验的改进与创新1．如图甲是演示金属钠与水的反应的重要试验，为收集检验气体产物，某爱好小组将甲装置改进成如下乙或丙，请依据要求回答下列问题。
金属及其化合物一、单选题1.下列有关化学反应的叙述正确的是（）A.室温下，Na在空气中反应生成Na2O2B.室温下，Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO2C.室温下，Cu与浓HNO3反应放出NO气体D.室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4【答案】B【解析】A．室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，A不符合题意；B．室温下，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故B符合题意；C．室温下，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，故C不符合题意；D．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D不符合题意；故答案为：B2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。
下列说法正确的是（）A.第一电离能：W>X>Y>ZB.简单离子的还原性：Y>X>WC.简单离子的半径：W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性：Y>W【答案】C【解析】A．同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞Cl＞Na，A不符合题意；B．单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱，故简单离子的还原性O2-＞Cl-＞F-，B不符合题意；C．电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-＞O2-＞F-＞Na+，C符合题意；D．F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D不符合题意；故答案为：C。
3.下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）A. NaCl (aq) →电解Cl 2 (g) →石灰水 漂白粉(s)B. NaCl (aq) →CO 2(g)NaHCO 3 (s) →加热Na 2CO 3 (s) C. NaBr (aq) →Cl 2(g)Br 2 (aq) →Nal(aq)I 2 (aq) D. Mg(OH )2 (s)→HCl(aq) MgCl 2 (aq) →电解Mg (s)【答案】 C 【解析】A ．石灰水中Ca(OH)2浓度太小，一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，A 不符合题意；B ．碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应，故B 不符合题意；C ．氧化性Cl 2＞Br 2＞I 2 ， 所以氯气可以氧化NaBr 得到溴单质，溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质，故C 符合题意；D ．电解氯化镁溶液无法得到镁单质，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产生大量氢氧根，与镁离子产生沉淀，故D 不符合题意；故答案为：C4.氨气与氟气反应得到一种三角锥形分子M 和一种铵盐N 。
第2讲 铁及其重要化合物[课程标准]1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。
2．结合实例认识铁及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一 铁的单质、氧化物和氢氧化物1．铁的单质(1)原子结构铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为，化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。
铁在地壳中的含量居第四位。
(2)物理性质纯铁具有银白色的金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁体吸引的特性；纯铁有很强的抗腐蚀能力。
(3)化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
①Fe 与Cl 2、S 反应的化学方程式：2Fe ＋3Cl 2=====△2FeCl 3；Fe ＋S=====△FeS 。
②Fe 与水蒸气反应的化学方程式：3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。
③Fe 与氧化性酸(如HNO 3)的反应(写离子方程式，下同)Fe 与过量稀HNO 3的反应：Fe ＋NO －3＋4H ＋===Fe 3＋＋NO↑＋2H 2O ；F e 与少量稀HNO 3的反应：3Fe ＋2NO －3＋8H ＋===3Fe 2＋＋2NO↑＋4H 2O 。
④Fe 与FeCl 3溶液的反应：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。
[点拨] ①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe 与Cl 2反应无论用量多少都生成FeCl 3，而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe 2O 3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe 3O 4。
2．铁的氧化物(1)物理性质 化学式 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗称— 铁红 磁性氧化铁 色、态黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 (2)化学性质①FeO、Fe 2O 3、Fe 3O 4分别与盐酸反应的离子方程式：FeO ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2O ；Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2O ；Fe 3O 4＋8H ＋===2Fe 3＋＋Fe 2＋＋4H 2O 。
高三化学复习必修1知识点：第三章、金属及其化合物
高三化学复习必修1知识点：第三章、金属及其
化合物
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一、金属活动性
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H>)Cu>Hg>Ag>Pt>Au
二、金属一般比较活泼，容易与O2反应而生成氧化物，可以与酸溶液反应而生成H2，特别活泼的如Na等可以与H2O 发生反应置换出H2，特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。
三、 Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物，都既可以与强酸反应生成盐和水，也可以与强碱反应生成盐和水。
四、Na2CO3和NaHCO3比较
碳酸钠碳酸氢钠
俗名纯碱或苏打小苏打
色态白色晶体细小白色晶体
水溶性易溶于水，溶液呈碱性使酚酞变红易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)溶液呈碱性(酚酞变浅红)
热稳定性较稳定，受热难分解受热易分解
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
第三章 金属及其化合物本章的主要知识点是钠、铝、镁、铜等常见金属及其重要化合物的主要性质及应用，高考中重点考查的考点有：(1)Na 、O 2、Na 2O 2、Na 2O 、H 2O(CO 2)、NaOH(Na 2CO 3)之间的转化关系(包括有关量的计算)；(2)Al 2O 3、Al(OH)3的两性，Al 3＋、Al(OH)3、 AlO －2间的转化关系及有关量的计算；(3)铁的不同价态氧化物的性质及其区别，Fe(OH)2的制备方法，Fe 3＋与Fe 2＋的检验，以铁元素为转化关系的有关化学方程式的计算。
本章知识较为零散繁多，最好的复习方式是多加总结归纳、对比发散，在脑海中形成一个个完整明晰的物质转化关系图，并多选择一些综合推断题和实验探究题进行训练，对查找知识盲点、提升计算能力、提高做题速度和得分率都有很大的帮助。
1．金属常识(1)存在：自然界中，金属元素大多数以________存在，地壳中含量最多的金属元素是________。
(2)物理共性：金属一般不透明，有金属光泽、易________、易________、有________等。
(3)原子结构特点：原子最外层电子数一般________4，易________电子，而显还原性。
(4)元素化合价：只有________价，没有________价。
2．钠①主要化学反应与非金属单质反应： 与水反应：与盐溶液反应：②钠与含有酚酞的水反应的实验现象及解释：浮：_____________________________________________；熔：_____________________________________________；游：_____________________________________________；响：_____________________________________________；红：_____________________________________________。
第1节钠及其化合物[高考导航]1．了解钠的主要性质及其应用。
2．了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。
1．物理性质2.化学性质从原子结构认识钠的化学性质：(1)主要化学性质：(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释：3．钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为 2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在煤油中。
4．钠的用途(1)制取Na 2O 2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属。
金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na ＋TiCl 4=====熔融4NaCl ＋Ti 。
[说明]工业上在850 ℃，钠与熔融状态的KCl 反应可以制取金属钾：Na(l)＋KCl(l)=====850 ℃NaCl(l)＋K(g)，反应发生是因为在反应温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸出，利于反应正向进行，即在反应温度下，为熵增反应，该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾。
问题1 钠与水、醇、酸的反应[对点练] 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____________________①水 ②NaOH 溶液 ③0.1 mol·L －1盐酸④0.1 mol·L－1硫酸铜 ⑤乙醇解析：Na 与水、酸、盐溶液反应的实质是与H ＋的反应，Cu 2＋水解显酸性，四种溶液中c (H ＋)由大到小的顺序为③④①②⑤，c (H ＋)越大，反应越快。
答案：③④①②⑤钠与水、乙醇、乙酸的反应比较钠与水、乙醇、乙酸的反应，其实质是与三种物质电离出的H＋反应，电离出H＋的能力：乙酸＞水＞乙醇，所以钠与水、乙醇、乙酸的反应剧烈程度为：乙酸＞水＞乙醇。
问题2钠与盐溶液反应的实质(1)钠投入到饱和NaCl溶液中，有H2放出，同时溶液变浑浊，因为水减少，NaCl析出。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)钠投入到CuSO4溶液中，有H2放出，产生蓝色沉淀。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4(3)钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中，有H2和NH3逸出。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O。
(4)钠投入到FeCl3溶液中，有H2逸出，产生红褐色沉淀。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，FeCl3＋3NaOH===3NaCl＋Fe(OH)3↓。
[对点练] 2.将少量金属钠放入下列盛有足量溶液的小烧杯中，既有气体生成，又有白色沉淀产生的是________。
①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④Ca(HCO3)2溶液⑤Al2(SO4)3溶液⑥FeCl2溶液解析：钠与各溶液中的水发生反应，都能产生H2，即2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤中生成Al(OH)3沉淀；⑥生成的白色Fe(OH)2沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
答案：①④⑤⑥角度一Na与O2的反应1．判断下列说法的正误(1)Na与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快。
()(2)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2N A个电子。
()(3)Na表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。
()(4)Na在O2中完全燃烧所得产物的电子式为：。
()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√2．取一小块金属Na，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燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体物质A．②⑤B．①②③C．①④⑤D．④⑤解析：选C金属Na在燃烧匙里加热时首先熔化成小球，然后燃烧，燃烧时产生黄色火焰，最后得到淡黄色的过氧化钠。
角度二Na与水及电解质溶液的反应3．取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(ρ＝1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ＝0.97 g·cm－3)。
下列实验现象中，能观察到的有()①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动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应并上下跳动⑤钠停留在苯层不反应⑥钠块最后消失A．①②⑥B．②③④⑥C．⑤D．①②③⑥解析：选B根据题意，金属钠的密度小于水，但大于苯，故将金属钠投入盛有水和苯的大试管中，钠会处于二者的界面处；同时由于钠与水反应生成H2，H2对金属钠产生推动作用，故金属钠在界面处可能做上下跳动。
由于有NaOH生成，并放出热量，Ca(OH)2的溶解度减小，故饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。
4．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收集气体体积较大解析：(1)钠投入饱和NaOH溶液中，发生的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，其现象与钠在水中的反应现象相同；又因为原溶液是饱和的，反应消耗水，溶液恢复至室温时，析出NaOH固体，则NaOH溶液浓度不变，但溶液体积减小，故Na＋数目减少。
(2)Na和H2O 反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。
答案：(1)a、b、d(2)b续表续表问题1Na2O2的物质类别及其强氧化性(1)Na2O2的物质类别①能与酸反应生成盐和水的氧化物，叫碱性氧化物，Na2O2与酸反应除了生成盐和水外，还生成O2，故Na2O2不是碱性氧化物。
②能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫酸性氧化物，如CO2、SO2、SO3、N2O5等，但NO2不是酸性氧化物，因为NO2与NaOH反应，除了生成NaNO3外，还生成NO。
(2)Na2O2表现强氧化性的5个实例Na2O2中O元素的化合价为－1价，易得到一个电子形成－2价，故表现为强氧化性。
①Na2O2与SO2的反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
②Na2O2与FeCl2溶液的反应：能将Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe(OH)3沉淀。
③Na2O2与H2S的反应：能将H2S氧化成单质S。
④Na 2O 2与Na 2SO 3溶液的反应：能将SO 2－3氧化成 SO 2－4。
⑤Na 2O 2与品红溶液的反应：能使品红溶液褪色。
问题2 Na 2O 2与H 2O 、CO 2的反应关系 (1)物质的量的关系无论是CO 2或H 2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na 2O 2时，CO 2或H 2O(g)与放出O 2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O 2的体积。
(2)先后顺序关系由于CO 2能够与NaOH 反应，所以一定量的Na 2O 2与一定量的H 2O(g)和CO 2的混合物反应，可视为Na 2O 2先与CO 2反应，剩余的Na 2O 2再与H 2O(g)反应。
(3)转移电子关系当Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应时，每产生 1 mol O 2，转移 2 mol 电子。
(4)固体质量关系凡分子组成符合(CO)m ·(H 2)n 的物质，m g 该物质在O 2中完全燃烧，将其产物[CO 2和H 2O(g)]通过足量Na 2O 2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C 、O 原子个数比为1∶1，即可满足上述条件。
中学阶段符合这一关系的常见的物质有：①无机化合物：H 2、CO 及H 2和CO 的混合气体。
②有机化合物：CH 3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH 3COOH(乙酸)、HCOOCH 3(甲酸甲酯)、C 6H 12O 6(葡萄糖)等。
[对点练] 取a g 某物质在O 2中完全燃烧，将生成物与足量Na 2O 2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g ，下列物质不能满足上述结果的是( )A ．H 2B ．COC ．C 6H 12O 6D ．C 12H 22O 11 解析：选D 2CO ＋O 2=====点燃2CO 2 ① 2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2 ② ①＋②得：Na 2O 2＋CO===Na 2CO 3(虚拟的反应) 即可看作CO 能被Na 2O 2完全吸收；同理，2H 2＋O 2=====点燃2H 2O ③ 2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑ ④ ③＋④得：Na 2O 2＋H 2===2NaOH(虚拟的反应)即可看作H 2能被Na 2O 2完全吸收；C 项可变形为(CO)6(H 2)6；D 项变为C·(CO)11(H 2)11，因而反应后质量增加大于a g 。
角度一 过氧化钠的性质及应用1．在含有Fe 2＋、Fe 3＋、Al 3＋、NH ＋4的溶液中加入足量的Na 2O 2固体，再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数目几乎没有改变的是( )A ．Fe 2＋B ．Fe 3＋C ．Al 3＋D ．NH ＋4解析：选C Fe 2＋被Na 2O 2氧化成Fe 3＋，Fe 2＋数目减少，Fe 3＋数目增多；NH ＋4与NaOH反应放出氨气，NH ＋4数目减少；Al 3＋→Al(OH)3 →AlO －2→Al 3＋，数目几乎没有改变。
2．比较下列四组反应，回答下列问题。
一组：①Na 2O 2＋CO 2 ②Na 2O 2＋SO 2二组：③Na 2O 2＋FeCl 3(溶液) ④Na 2O 2＋FeCl 2(溶液)三组：⑤SO 2通入品红溶液中，加热 ⑥Na 2O 2加入到品红溶液中，加热 四组：⑦NaOH 溶液滴入紫色石蕊试液中 ⑧Na 2O 2固体加入到紫色石蕊试液中 (1)写出①、②两反应的化学方程式。
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