第4讲:钠及其化合物
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高三化学一轮复习精品教辅第4讲:
钠及其化合物
【考纲要求】
1.钠的性质及用途。
2.Na2O 和Na2O2的性质及用途。
3.Na2CO3、NaHCO3、NaOH的性质及用途。
4.Na2O2与H2O、CO2的反应原理,以及反应前后气体体积差和质量差在计算中的应用。
教与学方案
一、钠的物理性质
金属钠质地很软、银白色、有金属光泽,密度比水小,熔点低。是热和电的良导体。它的密度为0.97g /cm3,比水的密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
二、钠的化学性质
钠原子最外层只有一个电子,反应中容易失去最外层电子,具有很强的还原性,是一种活泼的金属元素。
(1)跟非金属反应:
①金属钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成氧化钠:4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面变暗)
②在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O2Na2O2(黄色火焰),以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。
③在氯气中燃烧:2Na+Cl2NaCl(白烟)
(2)钠与水反应:2Na+2H2O =2NaOH +H2↑
现象:①浮:钠投入水中并浮在水面上(比水密度小)②声:钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。③游:同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失(反应放热,钠熔点低)④红:反应后的水溶液使酚酞变红。(生成了碱)
(3)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸。
(4)钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否与盐反应。
例如:①钠与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓(2)
合并(1)(2)得:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2↑
②钠与FeCl3溶液反应:6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
3.钠的存放和取用
由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2、H2O等反应,所以少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
4.钠的存在与用途
自然界中钠只能以化合态的形态存在,主要以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂,工业上用它还原金属钛、锆、铌等;反应如:4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl,另外钠和钾的合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂;钠也可用于制高压钠灯。
二.钠的化合物
—2价—1价(过氧离子O2)
2
细小白色晶体
受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
-+↑+H
洗涤
3
(1)硫酸钠
Na2SO4·10H2O,俗名:芒硝,为无色晶体。
硫酸钠用途:制玻璃、造纸、染色、纺织、制水玻璃,在医药上用作缓泻剂等。
(2)氢氧化钠,氢氧化钠为白色固体,极易溶于水(并放出大量热),易吸水而发生潮解,在空气中还易变质,反应为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
俗名:苛性钠、烧碱、火碱,氢氧化钠有很强腐蚀性,它是一种重要的碱,具有碱的通性。工业制法:2NaCl +2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
保存:密封保存。试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞。因为烧碱能与玻璃成分中的SiO2发生反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,生成的Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结。
三.有关钠及其化合物的几个问题
2.Na2CO3与盐酸的互滴反应
(1)向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)开始就有气体放出;
(2)向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足)开始无气体产生:
HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3(无气泡)HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O 可见不同的滴加顺序产生不同的现象,利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。
五、过氧化钠的强氧化性(完成化学方程式)
1.Na2O2与SO2反应Na2O2+SO2=Na2SO4
2.Na2O2投入FeCl22+Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀
3Na2O2+6FeCl2+6H2O==2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl
3.Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变混浊
Na2O2+H2S==2NaOH+S↓
4.Na2O2投入Na2SO3溶液中,可将SO32-氧化成SO42-
Na2O2 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2NaOH
22
【针对训练】
A.基础训练
1.金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是( C)
A.BaCl2溶液
B.K2SO4溶液
C.FeCl3溶液
D.NH4NO3溶液
2.下列关于钠的叙述错误的是( D)
A.实验后剩余少量钠可放回原试剂瓶中
B.用一般的化学还原法不能制取金属钠
C.自然界中无游离态的钠存在
D.钠在空气中燃烧生成氧化钠
3.金属钠着火时,能用来灭火的是( D)
A.水
B.湿抹布
C.泡沫灭火器
D.干沙
4.200℃时,11.6克CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应,反应后固体的质量增加了3.6 g。
则原混合气体的平均式量为( C)
A. 5.8
B. 11.6
C. 23.2
D.46.4
5.某淡黄色粉末常用作潜水员的供氧剂,在该供氧反应中,被氧化和被还原的物质的质量比为( A)
A. 1∶1
B. 2∶1
C. 3∶1
D. 3∶2
6.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠+1价。NaH与水反应放出H2。下列叙述正确的是
( AB)
A. NaH中H-半径比H+的半径大
B. NaH不论放入水中还是盐酸中都有气体产生
C. NaH中H-可被还原成H2
D. NaH在水中显酸
7.将一定质量的钠投入到24.6克t℃的水中,得到t℃的NaOH饱和溶液31.2克。t℃时NaOH的溶解度
是( B)
A. 48 g
B. 62.5g
C. 23 g
D. 31g
8.将2 mol Na2CO3和一定量的Na2O2固体混合,在加热条件下使其充分反应,经测定反应后Na2O2无剩
余,则最后所得固体物质的量为( B)
A.1 mol ~ 2 mol之间
B. 1 mol ~ 4mol之间
C.1 mol ~ 6 mol之间
D. 大于4mol
B.提高训练
1.用1L 1.0mol/L NaOH 溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中的CO3 2-和HCO3–的物质的量浓度之比约是
( A)
A. 1∶3
B. 1∶2
C. 2∶3
D. 3∶2
2.金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是( A)
①高沸点②能溶于水③水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电
A.①②③
B.③④⑤
C.①②⑤
D.②③⑤
3.向下列物质的溶液中加入一定量的Na2O2固体,不出现浑浊现象的是( C)
A.饱和H2S溶液
B. Ca(HCO3)2稀溶液
C. Na2SO3溶液
D.饱和CaCl2溶液
4.下列物质能使品红溶液褪色的是( D )
①干燥Cl2②Na2O2 ③NaClO ④活性炭⑤SO2
A.除①外都可以
B.只有①③⑤
C.只有②④
D.全部都可以
5.鉴别K2CO3、KNO3、K2SO4、KOH和Ba(OH)2溶液,所需试剂最少( A)
A.一种试剂
B.二种试剂
C.三种试剂
D.不用任何试剂
6.O和H2混合气体3g和足量的氧气燃烧后,在150℃时将混合气体通过足量的Na2O2后,Na2O2增重的
质量为( B)
A . 1.5g
B . 3 g C. 6 g D.无法计算
7.25 ℃101Kpa 下由HCHO(g)、H2 和CO组成的混合气体共6.72 g,其相对氢气的密度为14将该气
体与2.24L氧气(标准状态)充分反应后的产物通过足量的Na2O2粉末,使Na2O2粉末增重的质量为( B )
A.等于6.72 g
B.小于6.72 g
C.大于6.72 g
D.无法计算