專題06 鈉及其化合物【復習目標】1了解金屬鈉的物理性質(zhì)，了解鈉的化學性質(zhì)及其應用。2.從原子的核外電子排布，理解堿金屬族元素(單質(zhì)、化合物)的相似性和遞變性。3.了解Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及制法。4.以Na2O2為例，了解過氧化物的性質(zhì)。【考情分析】鈉及其重要化合物與日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學技術等方面也有較多聯(lián)系，如鈉是人體維持體液平衡必不可少的元素；貴重金屬的冶煉；從純堿聯(lián)系侯氏制堿法；蘇打、小蘇打、食鹽和Na2O2在日常生活中的應用等都是今后高考聯(lián)系實際命題的好素材。高考題多以鈉及其重要化合物知識為載體并結合其他元素及化合物知識，對化學基本概念、基本理論和考生的能力進行考查，常見題型有選擇題、實驗題、化學工藝流程題，常常會涉及到簡答和混合物的計算等?！究键c過關】考點一 金屬鈉原子結構鈉原子最外層只有1個電子，極易失去最外層1個電子，形成8電子穩(wěn)定結構的鈉離子物理性質(zhì)質(zhì)軟，硬度小鈉的質(zhì)地柔軟，可以用小刀切割；鈉通常保存在煤油或石蠟油中；鈉用剩后要放回盛鈉的試劑瓶銀白色，有金屬光澤(H2O)>(Na)>(煤油)熔點低，低于100 可導電、導熱化學性質(zhì)與O2反應空氣中緩慢氧化生成氧化鈉4Na+O2=2Na2O（白色固體）空氣中加熱或點燃生成過氧化鈉2Na+O2Na2O2（淡黃色粉末）與Cl2反應2NaCl22NaCl與S反應2NaSNa2S與H2O反應鈉浮在水面上，立刻熔成一個閃亮的小球，在水面上四處游動，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，最后完全消失，滴入酚酞試液溶液由無色變?yōu)榧t色2Na+2H2O=2NaOH+H2鈉與酸溶液（非氧化性酸）反應時，首先發(fā)生鈉與酸的置換反應，然后發(fā)生鈉與水的置換反應2Na2H=2NaH2鈉與鹽溶液反應時，首先發(fā)生鈉與水的反應，生成NaOH和H2；然后發(fā)生NaOH溶液與鹽溶液的反應。如鈉與硫酸銅溶液的反應:2Na2H2O=2Na2OHH22Na2H2OCu2=2NaCu(OH)2H2保存鈉很容易跟空氣中的氧氣和水起反應，因此在實驗室中，通常將鈉保存在煤油里，由于(Na)>(煤油)，鈉沉在煤油下面，將鈉與氧氣和水隔絕。大量的金屬鈉則存在鐵筒中用石蠟密封用途鈉是一種強還原劑，工業(yè)上用它還原金屬鈦、鋯、鈮等；另外鈉和鉀的合金在常溫下呈液態(tài)，是原子反應堆的導熱劑；鈉也可用于制高壓鈉燈其他鈉、鉀失火可用沙土、抹布撲滅或蓋滅。不能用水滅火，因為它們與水反應劇烈，且產(chǎn)生易燃氣體H2，易導致爆炸發(fā)生；也不能用CO2滅火，因為Na、K有還原性，能奪去CO2中的氧繼續(xù)燃燒【考點演練】下列說法正確的是 。金屬鈉著火，可用水撲滅鈉是最活潑的金屬用瓷坩堝灼燒Na、Na2O、NaOH等電解飽和食鹽水可以制得金屬鈉鈉投入硫酸銅溶液中，先與水反應，不能置換出銅將一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱后，劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，生成氧化鈉比較水與乙醇中氫的活潑性的方法是分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物，23 g鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA23 g鈉與足量H2O反應完全后可生成NA個H2分子將鈉投入水中，產(chǎn)生氣體，其化學方程式為2Na2H2O=2NaOHH2答案：考點二 氧化鈉與過氧化鈉比較內(nèi)容Na2ONa2O2顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體氧的化合價2價1價（過氧離子O22）電子式穩(wěn)定性較不穩(wěn)定較穩(wěn)定生成條件通過鈉的常溫氧化生成通過鈉的燃燒生成物質(zhì)類別堿性氧化物過氧化物（不是堿性氧化物）與水反應Na2O + H2O=2NaOH2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2與CO2反應Na2O + CO2=Na2CO32Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2與鹽酸反應Na2O + 2HCl=2NaCl + H2O2Na2O2 + 4HCl=4NaCl + 2H2O + O2用途用于少量Na2O2制取強氧化劑、漂白劑、供氧劑保存密封保存密封保存【考點演練】下列說法正確的是 。過氧化鈉與水反應時，生成0.1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NANa2O2與CO2反應時，Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑在含有Fe2、Fe3、Al3、NH的溶液中加入足量的Na2O2固體，再加入過量的稀鹽酸，完全反應后，離子數(shù)目幾乎沒有改變的是Fe3向CuSO4溶液中加入Na2O2的離子方程式為2Na2O22Cu22H2O=4Na2Cu(OH)2O2過氧化鈉的電子式：1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NACO2通過Na2O2粉末后固體質(zhì)量增重Na2O、Na2O2均能與鹽酸反應，生成NaCl，二者都是堿性氧化物 Na2O2在空氣中易變質(zhì)，需要密封保存，Na2O性質(zhì)穩(wěn)定，不必密封保存將Na2O2放入氫氧化鈉溶液中，不發(fā)生反應，無明顯現(xiàn)象 答案：考點三 碳酸鈉與碳酸氫鈉化學式Na2CO3Na2CO310H2ONaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打溶解性易溶于水易溶于水（溶解度較Na2CO3?。┥珣B(tài)白色粉末無色晶體細小白色晶體熱穩(wěn)定性穩(wěn)定易失水、風化受熱易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2H+CO32+2H+=CO2+H2O較快，分步進行HCO3+H+=CO2+H2O 劇烈NaOH不反應HCO3+OH=CO32+H2O石灰水CO32+Ca2+=CaCO3石灰水足量：HCO3+Ca2+OH=CaCO3+H2O石灰水不足：2HCO3+Ca2+2OH=CaCO3+2H2O+CO32BaCl2CO32+Ba2+=BaCO3不反應（若再加NaOH，則有沉淀）CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反應用途用于玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)，洗滌發(fā)酵劑、滅火器，醫(yī)療上用于治胃酸過多轉(zhuǎn)化【考點演練】下列說法正確的是 。用澄清石灰水鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液裝置用于干燥NaHCO3將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉混合溶液，立即產(chǎn)生氣泡用熱的燒堿溶液洗去油污，是因為Na2CO3可直接與油污反應1L 0.1molL1的NaHCO3溶液中HCO3和CO32離子數(shù)之和為0.1NA碳酸氫鈉受熱分解實驗裝置如下：NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液的離子方程式：HCOBa2OH=BaCO3H2O等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積小向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液，又有CaCO3沉淀生成向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3結晶析出 答案：考點四 堿金屬元素原子結構元素性質(zhì)單質(zhì)性質(zhì)化合物性質(zhì)相似性最外層均1個電子均為活潑金屬元素，最高正價均為+1價均具強還原性，均具輕、軟、易熔的特點氫氧化物都是強堿遞變性核電荷數(shù)依次增多，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大失電子能力依次增強，金屬性依次增強還原性依次增強，密度趨向增大，熔沸點依次降低，硬度趨向減小氫氧化物的堿性依次增強特殊性堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的??；堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中；堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H形式存在，顯1價，堿金屬氫化物是強還原劑；一般情況下，堿金屬所形成的鹽均溶于水，并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)；試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶；鋰與O2反應與鈉不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2【考點演練】下列說法正確的是 。堿金屬的單質(zhì)都能在空氣中穩(wěn)定存在碳酸鉀溶液的pH7用電解銫鹽溶液的方法制金屬銫隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔點逐漸降低，密度逐漸增大堿金屬單質(zhì)的金屬性很強，均易與Cl2、O2、N2等發(fā)生反應Cs2CO3加熱時不能分解為CO2和Cs2O無水硫酸銫的化學式為Cs2SO4，它不易溶于水堿金屬鈁的氫氧化物的化學式為FrOH，F(xiàn)rOH是一種極強的堿灼燒白色粉末，火焰成黃色，證明原粉末中有Na，無K氫化銣與水反應可放出氫氣，氫化銣與水反應時水是還原劑 答案：【過關練習】1.(烏魯木齊2017屆診斷考試)按如圖所示實驗裝置進行鈉跟水反應的實驗，據(jù)此判斷下列說法正確的是()A打開右端膠塞，將一小塊金屬鈉加入到煤油中，反應前片刻，鈉的位置應在a處B開始反應后，能觀察到的實驗現(xiàn)象是鈉在b處液面以下的水中反應C反應一段時間后，左端液面上升，進入長頸漏斗，a處有無色氣體產(chǎn)生D若用苯或酒精來代替煤油，可觀察到相同的實驗現(xiàn)象2.(海淀2017屆一模)如表所示，對陳述、的正確性及兩者間是否具有因果關系的判斷都正確的是()選項陳述陳述判斷A碳酸鈉溶液可用于治療胃病Na2CO3可與鹽酸反應對，對，有B向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2變紅色Na2O2與水反應生成氫氧化鈉對，錯，無C金屬鈉具有強還原性高壓鈉燈發(fā)出透霧性強的黃光對，對，有D過氧化鈉可為航天員供氧Na2O2能與CO2和H2O反應生成O2對，對，有解析：A項中陳述錯誤，治療胃酸過多可用Al(OH)3而不是Na2CO3；B項中陳述錯誤，酚酞在Na2O2的水溶液中最終呈無色；C項，陳述與之間無因果關系。答案：D 3.(重慶名校2017屆聯(lián)考)下列關于Li、Na、K、Rb、Cs的敘述中正確的是 ()A單質(zhì)的密度均小于1 g/cm3B原子半徑隨核電荷數(shù)的增加而增大C堿金屬單質(zhì)在反應中既能得到電子也能失去電子D從Li到Cs，堿金屬元素單質(zhì)的密度越來越大，熔、沸點越來越高解析：A項，單質(zhì)Rb和Cs的密度大于1 g/cm3，錯誤；B項，堿金屬元素的原子半徑由上到下依次增大，正確；C項，堿金屬元素都是金屬元素，單質(zhì)在反應中不能得到電子，只能失去電子，錯誤；D項，K的密度反常，小于Na的密度，從上到下，堿金屬元素單質(zhì)的熔、沸點逐漸降低，錯誤。答案：B4.(衡水2017屆模擬)下列實驗操作正確的是()選項實驗操作A觀察鈉與水反應的現(xiàn)象用鑷子從煤油中取出金屬鈉，切下黃豆大小的鈉，小心放入裝滿水的燒杯中B檢驗NaHCO3與Na2CO3溶液用小試管分別取少量溶液，然后滴加澄清石灰水C證明Na2O2與CO2是放熱反應Na2O2用棉花包裹，放入充滿CO2的集氣瓶中，棉花燃燒說明是放熱反應D檢驗Na2CO3與K2CO3溶液用鉑絲分別蘸取溶液，在酒精燈外焰上灼燒，直接觀察火焰的顏色解析：應將鈉表面的煤油用濾紙吸干且燒杯中不能裝滿水，A錯誤；向NaHCO3與Na2CO3溶液中分別滴加澄清石灰水，都有白色沉淀產(chǎn)生，B錯誤；Na2O2與CO2反應生成氧氣，如果棉花燃燒說明達到了著火點，能證明是放熱反應，C正確；觀察鉀的焰色反應應該透過藍色鈷玻璃，D錯誤。答案：C5.(張家口2017屆調(diào)考)工業(yè)上制備過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)的一種流程如下：下列說法不正確的是()A可以用MnO2作穩(wěn)定劑B“結晶”時，加入NaCl的主要作用是增大產(chǎn)品的產(chǎn)率C“分離”所用的主要玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒D2Na2CO33H2O2受熱分解屬于氧化還原反應 6.(太原2017屆質(zhì)量檢測)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關系如圖所示，下列判斷正確的是()Aa點時溶液中存在c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)B0a段溶液中水電離出的OH濃度先增大后減小Ca0. 2Dab段發(fā)生反應的離子方程式為CO2H=H2OCO2解析：對NaOH和Na2CO3混合配成的溶液，當?shù)渭欲}酸時，先發(fā)生氫氧化鈉與鹽酸的中和反應，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸的反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，最后發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸反應才有二氧化碳氣體生成。a點時溶液中存在氯化鈉，碳酸氫鈉，根據(jù)物料守恒，c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)c(Cl)，故A錯誤；0a段溶液中先發(fā)生氫氧化鈉與鹽酸的中和反應，溶液中氫氧化鈉逐漸減少，水的電離程度逐漸增大，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸的反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，碳酸鈉的水解程度大于碳酸氫鈉，水的電離程度又逐漸減小，因此水電離出的OH濃度先增大后減小，故B正確；根據(jù)碳元素守恒，混合物中，碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.01 mol，所以兩步反應：HClNa2CO3=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，分別消耗的鹽酸的量是0.01 mol，0.1 molL1鹽酸的體積分別是0.1 L，所以a0.3，故C錯誤；ab段發(fā)生反應為：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，反應的離子方程式為：HCOH=H2OCO2，故D錯誤。答案：B7.(廈門2017屆質(zhì)量檢測)實驗室使用pH傳感器來測定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。稱取1.59 g樣品，溶于水配成 250.00 mL溶液，取出 25.00 mL該溶液用0.1 molL1鹽酸進行滴定，得到如下曲線。以下說法或操作正確的是()A第一個計量點之前發(fā)生反應的離子方程式：HCOH=H2OCO2B第二個計量點對應溶液中大量存在的陰離子是Cl、HCOC此樣品中n(NaHCO3)(28.1211.9)103 molD使用該方法測定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量，將會得到1個計量點8.(烏魯木齊2017屆檢測)Na2CO3是一種重要的化學物質(zhì)，某學生擬在實驗室中制備并分析Na2CO3的純度。實驗一Na2CO3制備：用50 mL NaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3，為防止通入的CO2過量而生成NaHCO3，他設計了如下步驟：()用25 mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；()小心煮沸溶液12 min；()在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。(1)按他的設計，第()步實驗裝置如圖甲所示：裝置A使用的試劑是_。裝置B使用的試劑是_，作用是_。有人認為實驗步驟()()的順序可對調(diào)，即先混合，再煮沸，你認為是否合理_(填“是”或“否”)，理由是_。實驗二Na2CO3純度的分析：實驗裝置如圖乙所示，裝置B中盛有10.0 g的Na2CO3樣品假設雜質(zhì)不參加反應，原容器中CO2含量可忽略不計，各裝置內(nèi)反應完全。實驗室可供選擇的試劑和藥品還有Zn粒、濃H2SO4、CaCO3(s)、蒸餾水。(2)裝置A錐形瓶內(nèi)盛有_，裝置A的作用是_；裝置B分液漏斗中裝有_。(3)若無裝置C，實驗結果將_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。裝置E的作用是_。(4)若實驗后，裝置D的質(zhì)量增加3.96 g，則該Na2CO3樣品的純度為_。答案：(1)石灰石和稀鹽酸飽和NaHCO3溶液吸收CO2氣體中的HCl否若不先驅(qū)出溶液中溶解的CO2氣體，步驟()加入的NaOH將有一部分與CO2反應，得到的Na2CO3不純(2)Zn粒裝置A中生成的H2推動裝置B中的CO2氣體，使裝置B中的CO2氣體全部被裝置D中的堿石灰吸收稀硫酸(3)偏高防止空氣中的水蒸氣、CO2等氣體進入裝置D中，使裝置D中堿石灰的質(zhì)量增加(4)95.4 %9.（河南省六市2017屆高三下學期第一次聯(lián)考）過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑。某興趣小組制備過碳酸鈉的實驗方案和裝置示意圖如下：已知主反應： H0副反應： 50時開始分解請回答下列問題：（1）步驟的關鍵是_，其原因是_。（2）在濾液X中加入適量NaCl固體的目的是_。（3）步驟中選用無水乙醇洗滌產(chǎn)品的目的是_。（4）下列物質(zhì)中，會引起過碳酸鈉失效的有_。A.NaHCO3 B.Na2SO3 C.Na2SiO3 D.HCl（5）過碳酸鈉的產(chǎn)品中往往含有少量碳酸鈉，可用重量法測定過碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)；其操作步驟：取樣品溶液加入BaCl2溶液過濾洗滌干燥稱重。需直接測定的物理量有：樣品的質(zhì)量m1g，沉淀的質(zhì)量m2g，則產(chǎn)品中過碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的表達式為：_。 =mol，m（2Na2CO33H2O2）= n（2Na2CO33H2O2）314g/mol=g，產(chǎn)品中過碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為。答案：(1) 控制反應溫度不能超過50 制備過碳酸鈉是放熱反應，防止H2O2和過碳酸鈉分解(2)增大鈉離子濃度，有利于過碳酸鈉的析出，提高產(chǎn)率，減少損失(3)減少過碳酸鈉的溶解損失，并帶走水分利于干燥(4) BD(5) 10. 小蘇打長期放置在空氣中會變質(zhì)(部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)，設計如下實驗方案：.加熱分解法：利用圖1裝置，充分加熱小蘇打樣品。(1)儀器a的名稱為_。(2)在實驗過程中，需要測量的實驗數(shù)據(jù)有：儀器a的質(zhì)量；_；_。.測量氣體體積法:利用圖2裝置，測定反應生成氣體的體積。(3)組裝好儀器后，首先進行的操作為_。(4)導管g的作用為_。(5)為了減小實驗誤差，B、C中最好用_溶液代替水。(6)待反應結束，氣體冷卻至室溫后，利用圖示裝置讀取氣體體積時，應注意的事項有：_ ；_ 。(7)若所取樣品的質(zhì)量為m g，反應前滴定管C的讀數(shù)為V1 mL，反應結束后滴定管C的讀數(shù)為V2 mL，則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為_(氣體體積均已換算為標準狀況下的體積)。碳能溶于水，但難溶于飽和碳酸氫鈉溶液，從而減少誤差，所以可以用飽和碳酸氫鈉代替水。（6）讀數(shù)時，B、C兩管液面相平、視線與液面最低處相平，否則易產(chǎn)生誤差，導致計算結果有誤差。(7)根據(jù)碳原子守恒，1 mol碳原子對應1 mol二氧化碳，二氧化碳的物質(zhì)的量為 mol，所以樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為 mol。答案：(1)坩堝(2)加熱前，儀器a和樣品的總質(zhì)量加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質(zhì)量(3)檢查裝置氣密性(4)平衡分液漏斗與錐形瓶內(nèi)的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差(5)飽和NaHCO3(6)讀數(shù)時應上下移動C管，使B、C兩管液面相平視線與液面最低處相平(7) mol11.硼氫化鈉(NaBH4)在有機合成中被稱為“萬能還原劑”，它的特點是性能穩(wěn)定，還原時有選擇性。采用NaBO2、SiO2、Na、H2為原料制備NaBH4的流程如圖所示。已知：NaBH4常溫下能與水反應，可溶于異丙胺(沸點：33 )。(1)NaBH4中含有的化學鍵類型為_。(2)鈉通常保存在_中；鈉與氧氣反應生成的兩種氧化物分別為_。(3)制取NaBH4的化學方程式為_。在該反應加料之前，需要將反應容器加熱至100 以上并通入氬氣，通入氬氣的目的是_。(4)物質(zhì)X的化學式為 _；以上流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_。答案：(1)離子鍵、共價鍵(2)煤油Na2O、Na2O2(或氧化鈉、過氧化鈉)(3)NaBO22SiO24Na2H2NaBH42Na2SiO3排出反應器中的水蒸氣和空氣(4)Na2SiO3異丙胺