2017版高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第1讲钠
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新教材高考化学一轮复习:第1讲 钠及其重要化合物[课程标准]1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠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.结合实例认识钠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 钠的主要性质及应用1.物理性质(1)颜色:银白色,具有金属光泽。
(2)密度:ρ(H 2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
(3)熔点:低于100 ℃。
(4)硬度:质地柔软,可以用小刀切割。
(5)传导性:可导电、导热。
2.化学性质——强还原性 从原子结构认识钠的化学性质:(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)反应与O 2反应⎩⎨⎧常温下,化学方程式为4Na +O 2===2Na 2O加热时,化学方程式为2Na +O 2=====△Na 2O 2(2)与水反应①化学方程式:2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑。
②与滴加酚酞溶液的水反应的现象与解释(3)与酸(如HCl)反应离子方程式:2Na +2H +===2Na ++H 2↑,钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。
(4)与盐(如CuSO 4)溶液的反应离子方程式:2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑,Cu 2++2OH -===Cu(OH)2↓。
(5)与乙醇反应:2Na +2C 2H 5OH ―→2C 2H 5ONa +H 2↑。
[点拨] ①钠与酸及水解显酸性的金属盐溶液反应时,由于溶液中H +浓度较大,最后钠可能在液面上燃烧。
②钠与盐的饱和溶液反应时,由于溶剂H 2O 减少,盐溶液中会有晶体析出。
3.制取、保存与用途 制取 化学方程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑ 保存通常保存在石蜡油或煤油中用途(1)钠钾合金(液态)用于原子反应堆的导热剂;(2)做强还原剂,熔融状态下冶炼某些金属(如钛); (3)做电光源,制作高压钠灯[点拨] ①钠不能保存在CCl 4中,因为CCl 4的密度比钠的大,钠浮在CCl 4表面,与空气接触而变质。
第1讲钠及其化合物课时规范训练[单独成册]1.下列有关钠的叙述中,错误的是( )A.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界C.钠极易和水反应而被还原D.钠、氧化钠、氢氧化钠的焰色反应均显黄色解析:选C。
钠与水反应时,钠被氧化。
2.下列反应可能会生成Na2O2的是( )A.金属钠高温还原CO2,制人造金刚石B.汽车气囊中用氧化铁除去NaN3受撞击时分解生成的钠C.隔绝空气条件下加热金属钠与NaNO2反应制取Na2OD.将4.6 g钠与1.6 g硫粉迅速混合起来,并放在石棉网上加热解析:选D。
A.金属钠高温还原CO2时发生反应得到氧化钠和碳单质,错误; B.NaN3受撞击生成钠和大量的氮气,当用氧化铁除去钠时钠生成氧化钠,错误;C.隔绝空气条件下加热金属钠与NaNO2反应制取Na2O,没有过氧化钠的生成,错误;D.将4.6 g钠与1.6 g硫粉迅速混合起来,并放在石棉网上加热时,金属钠与空气接触可能会生成Na2O2,正确。
3.(2016·湖北省襄阳市高三第一次调研)某溶液中含有HCO-3、CO2-3、SO2-3、Na+、NO-3五种离子。
若向其中加入过氧化钠粉末充分反应后(溶液体积变化忽略不计),溶液中离子浓度保持不变的是( )A.CO2-3、NO-3B.NO-3C.SO2-3、NO-3D.CO2-3、NO-3、Na+解析:选B。
Na2O2粉末加入溶液中,SO2-3因被氧化而减少,因有NaOH生成,则HCO-3与之反应生成CO2-3,使CO2-3、Na+均增加,HCO-3减少,整个过程中只有NO-3浓度保持不变,正确选项为B。
4.(2016·杨浦区模拟)将1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合,在密闭容器中,120 ℃充分反应后,排出气体,冷却,有固体残留。
下列分析正确的是( )A.残留固体是2 mol Na2CO3B.残留固体是Na2CO3和NaOH的混合物C.反应中转移2 mol电子D.排出的气体是1.5 mol氧气解析:选A。
由方程式:2NaHCO3△,Na2CO3+CO2↑+H2O,可知2 mol NaHCO3分解得到Na2CO3、CO2和H2O各1 mol,还会发生反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2,由于二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,可以认为过氧化钠先与二氧化碳反应,再与水反应,Na2O2只有1 mol,恰好和CO2反应生成1 mol Na2CO3和O2,气体排出后,只剩余Na2CO3,碳酸钠的总物质的量为:1 mol+1 mol=2 mol,A.根据分析可知,残留固体为2 mol碳酸钠,故A正确;B.残留固体为碳酸钠,不含氢氧化钠,故B错误;C.过氧化钠中氧元素的化合价为-1价,1 mol过氧化钠反应生成0.5 mol氧气,转移了1 mol电子,故C错误;D.排出的气体为0.5 mol氧气和1 mol水,故D错误。
5.下列各反应中,生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是( )A.Na和O2B.NaOH和CO2C.NaHCO3和NaOH D.Na2CO3和HCl解析:选C。
A项反应条件不同,生成物不同;B项CO2的用量不同,生成物不同;D项,Na2CO3溶液与盐酸的加入顺序不同,生成物不同。
6. 已知A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示,则C的以下性质错误的是( )A.溶液呈碱性B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀C.与足量盐酸反应放出气体D.受热易分解解析:选D。
单质A――→O2△B(淡黄色),则A为Na,B为Na2O2,依据转化关系推出D为NaOH,C为Na2CO3。
Na2CO3热稳定性好,D项错。
7.(2016·杨浦区模拟)饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打,滤出小苏打后,向母液中通入氨,再冷却、加食盐,过滤,得到氯化铵固体。
下列分析错误的是( )A.该制备小苏打的方程式为:NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4ClB.母液中通入的氨气与HCO-3反应:NH3+HCO-3===CO2-3+NH+4C.加食盐是为增大溶液中Cl-的浓度D.由题可知温度较低时,氯化铵的溶解度比氯化钠的大解析:选D。
A.根据侯氏制碱法①NH3+CO2+H2O===NH4HCO3②NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl③2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑可知,该制备小苏打的方程式为:NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl,故A正确;B.滤出小苏打后,母液中含少量的NaHCO3和NH4Cl,故加入氨水后能发生反应:NH3+HCO-3===CO2-3+NH+4,故B正确;C.加食盐增大溶液中Cl-的浓度,能降低NH4Cl的溶解度,有助于NH4Cl的析出,故C正确;D.此时,NH4Cl的溶解度比NaCl小,故D错误。
8.(2016·黑龙江哈尔滨师大附中月考)200 ℃时,11.6 g CO2和H2O的混合物气体与足量的Na2O2反应,反应后固体增加了3.6 g,则原混合物的平均相对分子质量为( ) A.5.8 B.11.6C.23.2 D.46.4解析:选C。
由反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,可知参加反应的CO2和H2O与生成O2的物质的量之比为2∶1,m(增重)=m(吸收)-m(放出),即11.6 g-m(O2)=3.6 g,m(O2)=11.6 g-3.6 g=8.0 g,所以n(O2)=0.8 g32 g·mol=0.25 mol,n(CO2)+n(H2O)=0.5 mol,则原混合气体的平均摩尔质量为11.6 g0.5 mol=23.2 g·mol-1,即原混合物的平均相对分子质量为23.2。
9.(2016·闵行区模拟)模拟侯氏制碱法原理,在CaCl2浓溶液中通入NH3和CO2可制得纳米级材料,装置见图示。
下列说法正确的是( )A.a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为Ca(HCO3)2B.a通入足量的NH3,b通入适量的CO2,纳米材料为Ca(HCO3)2C.a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为CaCO3D.a通入少量的NH3,b通入足量的CO2,纳米材料为CaCO3解析:选C。
由于氨气极易溶于水,通入CaCl2浓溶液时应防止倒吸,故应从b通入氨气、从a通入二氧化碳,由于通入氨气足量,再通入二氧化碳时得到(NH4)2CO3,碳酸铵再与氯化钙反应得到碳酸钙,整个过程为:Ca2++CO2+2NH3+H2O===CaCO3↓+2NH+4,即制得纳米材料为CaCO3,答案C。
10.A、B、C是由周期表中短周期元素组成的三种常见化合物,甲、乙、丙是三种单质,这些单质和化合物之间存在如图所示的关系,完成下列空白:(1)A、B、C的化学式分别为________、________、________。
(2)单质甲与化合物B反应的离子方程式为______________。
(3)在A、B、C三种化合物中,必定含有的元素是______(用元素符号表示)。
解析:甲与B的反应是化学反应四种基本类型中的置换反应,甲与乙是化合反应,丙与乙也是化合反应,据此三个反应推测甲是金属,根据其转化关系图,推出甲是Na,B是H2O,C 是NaOH,A是Na2O2。
答案:(1)Na2O2H2O NaOH(2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑(3)O11.(2016·北京东城模拟)某课外活动小组设计下列实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。
(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________,该反应中,反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(2)装置Ⅰ中的试剂是________(填字母)a.稀盐酸 b.稀硫酸c.小苏打 d.石灰石(3)实验时,应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2”),观察到预期现象后,关闭它,再打开另一个弹簧夹。
(4)实验过程中将带火星的木条置于a口,观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃,甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是_______________________________________________;②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明CO2参与了反应,原因是________________________________________。
(5)为进一步达到实验目的,应补充的实验是:取最终反应后Ⅲ中所得固体,_______________________________________________。
解析:(1)此反应是放热反应;(2)依据实验目的,需要干燥的CO2,所以装置Ⅰ是制取CO2装置,故只能选择小苏打,因为盐酸易挥发出HCl,所以应选择硫酸;(3)先通干燥CO2,然后再通湿润CO2进行对比;(5)证明反应后固体中含有CO2-3。
答案:(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2大于(2)bc (3)K2(4)①除去未充分反应的CO2②水与Na2O2反应生成氧气(5)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可)12.(2016·上海市十三校高三联考)工业烧碱成分NaOH、Na2CO3和可溶于水但不与酸反应的杂质,工业纯碱成分Na2CO3、NaHCO3和可溶于水但不与酸碱反应的杂质。
为测定碱中各成分的百分含量可采用滴定法、气体法等。
完成下列填空:(1)滴定法测定工业烧碱样品:配制250 mL待测液,所用的主要仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、______________。
(2)测定工业烧碱的总碱量(或总耗酸量):进行滴定时,先向盛待测液的锥形瓶中加________作为指示剂。
判断滴定终点的现象是__________________。
(3)气体法测定工业烧碱的Na2CO3含量(如右图):装置中B部分盛放的试液为__________________________。
装置中A部分的分液漏斗与烧瓶之间连接的导管所起的作用是_______________________________________________。
(4)用中和滴定的氯化钡法测定工业烧碱中NaOH的含量时,可先在混合液中滴加过量的BaCl2溶液,再以酚酞作指示剂,然后用标准盐酸滴定。
滴加过量的BaCl2溶液目的是_________________。