高考第一轮复习——钠及其化合物

年级高三学科化学版本人教新课标版

课程标题高考第一轮复习——钠及其化合物

编稿老师刘学超

一校张琦锋二校林卉审核张美玲

一、考纲要求

1. 掌握金属钠及其重要化合物的主要性质。

2. 以Na2O2为例，了解过氧化物的性质。

3. Na2CO3和NaHCO3的性质、转化及制法。

二、考题规律：

钠及其化合物是近几年高考考查的重点内容之一，涉及的内容有：

1. 钠与水、盐溶液反应的现象及产物。

2. Na2O2与CO2、H2O发生的反应及实验探究。

3. Na2CO3、NaHCO3性质的异同，以及二者的互相转化、提纯。

4. 焰色反应。

三、考向预测：

在今后的命题中，以钠及其化合物作为知识载体的题目仍是高考考查的热点。

1. 以钠及其化合物为载体考查有关概念、理论、实验和计算。

2. Na2O2与水、CO2发生反应时得失电子数目，反应前后气体体积变化的计算，也有可能出现无机推断的题目。使用Na2O2与H2O（或CO2）反应产生氧气设计综合实验也是高考命题的热点。

3. Na2CO3和NaHCO3的区别、相互转化、对照实验等。

一、钠及其重要的化合物

二、有关Na2O2与CO2、H2O的反应的几个重要关系

2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑

（1）物质的量的关系

无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O 与反应放出的O2的物质的量之比均为2∶1。

（2）气体体积关系

若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，则气体体积的减少量等于原混合气体体积的一半，且等于生成氧气的体积。

（3）电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－。

（4）固体质量关系

相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO＝Na2CO3、Na2O2＋H2＝2NaOH（实际上两反应不能发生）。凡分子组成符合（CO）m·（H2）n的物质，W g该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）通过足量的Na2O2后，Na2O2固体增重必为W g。

（5）先后顺序关系

一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应（需要说明的是，Na2O2与H2O反应

的能力要比与CO2反应的能力强，所以当二者同时与其相遇时，应该是H2O先反应。这里如此处理，只是为了解决问题方便，并非其真正的反应原理）。

三、Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应

1. 盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中

（1）现象：开始时无明显现象，后有无色气体放出。

（2）反应：无明显现象时反应的离子方程式：CO2－3＋H＋＝HCO－3，无色气体放出时反应的离子方程式：HCO－3＋H＋＝CO2↑＋H2O。

2. Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中

（1）现象：有无色气体放出。

（2）反应的离子方程式：CO2－3＋2H＋＝CO2↑＋H2O。

应用：Na2CO3溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，产生CO2的量也不一定相同。以此可作为区别Na2CO3溶液和盐酸溶液的依据。

3. 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应CO2的生成量

①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2相等；

②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。

基本图象的归纳总结

（1）向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；

（2）向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示；

（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示（设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x:y＝1:1）；

（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示（设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m:n＝1:1）。

聚焦热点1：钠的化学性质

例1 下列关于钠的叙述正确的是（）

A. 钠在空气中露置会立刻被空气氧化成过氧化钠

B. 钠单质具有强还原性，可将铜从其盐溶液中置换出来

C. 钠与钠离子都具有强的还原性

D. 钠与稀盐酸反应的实质是与氢离子的反应

分析：钠在空气中表面被氧化为Na2O，A项错误；Na遇盐的水溶液先与水反应，B 项错误；Na具有强还原性，而Na＋只具有弱氧化性，C项错误。

答案：D

点评：通过本题，希望同学们能进一步体会金属钠的化学性质的活泼性，要特别注意钠形成Na2O和Na2O2的条件是不同的。只有在点燃的条件下才能生成Na2O2。

例2 将钠投入下列溶液中，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 FeCl3溶液

A. ④③②①

B. ④③①②

C. ③④①②

D. ①③④②

分析：Na与H2O反应的实质是置换水电离出的H＋，故把Na放入四份溶液中时，盐酸电离产生的H＋的浓度远大于H2O电离产生的H＋的浓度，Na在盐酸中反应的速率最快，反应最剧烈。其次是FeCl3水溶液，由于Fe3＋水解使溶液呈酸性，使FeCl3溶液中H＋的浓度比纯水中的大。而NaOH水溶液呈碱性，H＋的浓度最小。故正确选项为C。

答案：C

点评：通过本题的学习，同学们更应该学习到解决问题的方法，解答本题的关键是确定c（H+）的大小，因为浓度会影响反应速率。

例3将Na、Mg、Al各0.3 mol分别加入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是（）

A. 1:2:3

B. 6:3:2

C. 3:1:1

D. 1:1:1

分析：盐酸不足，所以Mg、Al产生氢气的体积应以HCl的量为准计算，其物质的量均为盐酸物质的量的一半，即0.05 mol，但过量的Na还可以与水反应，根据电子守恒，Na与盐酸反应产生的氢气以Na的量为准计算，即0.15 mol。

答案：C

点评：本题为典型的易错题。解答该题时容易忽视Na与水的反应，而错选D。

聚焦热点2：氧化钠、过氧化钠的结构和性质

例1某溶液含有①NO3-；②HCO3-；③SO32-；④CO32-；⑤SO42-五种阴离子。向其中加入少量的Na2O2固体后，溶液中的离子浓度基本保持不变的是（忽略溶液体积的变化）（）

A. ①

B. ①④

C. ①③⑤

D. ①③④⑤

分析：Na2O2具有氧化性，所以溶液中具有还原性的离子SO32-被氧化为SO42-，Na2O2溶于水生成NaOH，OH—+ HCO3-＝CO32-+ H2O，所以没有发生变化的是NO3-答案：A

点评：Na2O2的结构及性质的特殊性是高考考查的重点和热点，同时也是易错点。解决此题的关键是明确Na2O2的双重性质，要考虑全面。

例2在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL 浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是（）

A.Na2O

B. Na2O2

C. Na2O和Na2O2

D. Na2O2和Na

分析：由于中和后的产物是NaCl，可知n（Na）＝n（HCl）＝0.5 mol/L×0.08 L＝0.04 mol，