专题二 元素及其化合物
第8讲 钠及其化合物
复习目标
1.
掌握
Na
及其重要化合物的主要性质,了解其应用。
2.
了解侯氏制碱法的原理。
知识网络
问题思考:
问题
1
:将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有沉淀产生的是
_______
。
①
MgSO
4
溶液
②
NaCl
溶液
③
Na
2
SO
4
溶液
④
饱和澄清石灰水
⑤
Ca(HCO
3
)
2
溶液
解析
①
中生成氢氧化镁沉淀与氢气;
④
中反应消耗水,有氢氧化钙析出和氢气生成;
⑤
中生成碳酸钙沉淀与氢气。
①④⑤
问题
2
:向
50
mL
NaOH
溶液中逐渐通入一定量的
CO
2
(
假设溶液体积不变
)
,随后取此溶液
10
mL
,将其稀释至
100
mL
,并向此稀释后的溶液中逐滴加入
0.1
mol·L
-
1
盐酸,产生
CO
2
气体的体积
(
标准状况下
)
与所加入的盐酸的体积关系如右图所示。
×
×
√
√
×
√
×
√
√
×
√
√
×
√
√
√
√
×
C
D
4. (2016·
山东青州模拟
)
下列关于金属钠的叙述正确的是
(
)
A.
金属钠可以保存在煤油或酒精中,防止在空气中变质
B.
金属钠着火时,可以用泡沫灭火器来灭火
C.
钠与熔融的四氯化钛反应可制取钛
D.
实验时用剩的钠块不应放回原试剂瓶
[
解析
]
金属钠能与乙醇发生反应,所以金属钠不可以保存在酒精中,
A
错误;钠的燃烧产物
Na
2
O
2
能与水、
CO
2
反应生成
O
2
助燃,且金属钠能与水反应产生氢气,如果用泡沫灭火器来灭火,反应更加剧烈,
B
错误;金属钠具有强还原性,能够置换熔融四氯化钛中的金属钛,
C
正确;钠块具有强还原性,不可随意丢弃,用剩的钠块应放回原试剂瓶,
D
错误。
C
银白
低
低
煤油
2NaCl
2Na
2
O
Na
2
O
2
淡黄色
2NaCl
+
H
2
↑
2NaOH
+
H
2
↑
2CH
3
CH
2
ONa
+
H
2
↑
2Na
+
Cl
2
↑
烧碱
易
潮解
H
2
O
Cu(OH)
2
↓
物理
紫
蓝色钴
——
举
题
说
法
——
典型例题
1
(2017·
山东青岛模拟
)
下列关于金属钠的叙述正确的是
(
)
A.
金属钠可以保存在煤油或酒精中,防止在空气中变质
B.
金属钠暴露在空气中生成淡黄色固体
C.
钠与
ZnCl
2
溶液反应可置换出锌
D.
实验时用剩的钠块应放回原试剂瓶
[
解析
]
金属钠能与乙醇发生反应,所以金属钠不可以保存在酒精中,
A
错误;金属钠暴露在空气中表面变暗,生成
Na
2
O
,在加热条件下才生成淡黄色的
Na
2
O
2
,
B
错误;金属钠先与
ZnCl
2
溶液中的水反应,不能置换出锌,
C
错误;实验用剩的钠块应放回原试剂瓶,
D
正确。
D
变式训练
1
(2016·
北京朝阳一模
)
某厂用
Na
除掉苯中的水分。某次生产误将甲苯当作苯投进反应釜中,由于甲苯中含水量少,最后反应釜还残留大量的
Na
。下列处理方法更合理、更安全的是
(
)
A.
打开反应釜,将
Na
暴露在空气中与氧气反应
B.
向反应釜中通入
Cl
2
, Na
在
Cl
2
中燃烧生成
NaCl
C.
向反应釜中加大量
H
2
O
,通过化学反应
“
除掉
”
金属钠
D.
向反应釜滴加
C
2
H
5
OH
,并设置放气管,排出氢气和热量
[
解析
]
钠与
C
2
H
5
OH
反应,反应速率相对缓慢,更安全、更合理,
D
正确。
D
——
核
心
突
破
——
露置在空气中的金属钠会发生的化学反应:银白色金属钠
→
表面变暗
(
生成
Na
2
O)
→
出现白色固体
(
产生
NaOH
)
→
表面出
“
汗
”
(
形成
NaOH
溶液
)
→
白色块状固体
(
生成
Na
2
CO
3
·10H
2
O)
→
白色粉状物质
(
生成
Na
2
CO
3
)
。化学方程式如下:
4Na
+
O
2
===2Na
2
O
Na
2
O
+
H
2
O===2NaOH
2NaOH
+
CO
2
===Na
2
CO
3
+
H
2
O
Na
2
CO
3
+
10H
2
O===Na
2
CO
3
·10H
2
O
Na
2
CO
3
·10H
2
O===Na
2
CO
3
+
10H
2
O
考点
2
氧化钠与过氧化钠
——
基
础
梳
理
——
Na
2
O
与
Na
2
O
2
的比较
化学式
Na
2
O
Na
2
O
2
氧元素化合价
____
____
颜色
___
色
_____
色
电子式
________________
_____________________
阴、阳离子个数比
_____
_____
是否为碱性氧化物
___
___
-
2
-
1
白
淡黄
1∶2
1∶2
是
否
2NaOH
4NaOH
+
O
2
↑
Na
2
CO
3
2Na
2
CO
3
+
O
2
2NaCl
+
H
2
O
4NaCl
+
2H
2
O
+
O
2
↑
2Na
2
O
2
bcd
偏大
实验方案
产生的现象
Ⅰ
.
取烧瓶中的反应液加入少量
MnO
2
粉末
有大量气泡逸出
Ⅱ
.
向
NaOH
稀溶液中加入
2
~
3
滴酚酞试液,然后加入少量的反应液
溶液先变红后褪色
Ⅲ
.
向反应液中加入
2
~
3
滴酚酞试液,充分振荡,然后逐滴加入过量的
NaOH
稀溶液
开始无明显现象,加
NaOH
溶液先变红后褪色
偏小
Ⅰ
碱性条件
生成微溶的
Ca(OH)
2
,致使
m
2
数值偏大
使生成的
CO
2
完全被碱石灰吸收
防止空气中水和二氧化碳进入
b
中
偏低
溶液由黄色变成橙色,
且半分钟内不变色
氢氧化钠浓度
/
mol·L
-
1
5
2
1
0.01
变红后褪色的时间
/s
8
94
450
长时间不褪色
C
A
考点
3
碳酸钠和碳酸氢钠
————
基
础
梳
理
————
1.
碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na
2
CO
3
(
白色粉末
)
NaHCO
3
(
白色晶体
)
俗名
___________
_______
溶解性
两者均能溶于水,
Na
2
CO
3
的溶解度
___NaHCO
3
的溶解度
与盐酸反应
少量
Na
2
CO
3
+
HCl===NaCl
+
NaHCO
3
NaHCO
3
+
HCl===NaCl
+
H
2
O
+
CO
2
↑
足量
Na
2
CO
3
+
2HCl===2NaCl
+
H
2
O
+
CO
2
↑
纯碱、苏打
小苏打
碱
2.
碳酸钠和碳酸氢钠的检验
Na
2
CO
3
和
NaHCO
3
与酸反应时的原理、快慢及消耗酸的量不同;特别是
Na
2
CO
3
溶液与盐酸反应时,滴加顺序不同,反应原理也不同。因此,检验
Na
2
CO
3
和
NaHCO
3
的方法有多种,具体如下:
序号
方法
①
取等量固体分别与等浓度盐酸反应,产生气泡快的是碳酸氢钠
②
取两种固体分别加热,产生水和
CO
2
气体
(
澄清石灰水检验
)
、质量减少的是碳酸氢钠
序号
方法
③
取两种溶液分别与
BaCl
2
溶液反应,产生白色沉淀的是碳酸钠溶液
④
取等体积等浓度的两溶液,分别滴入酚酞试液,颜色深的是碳酸钠溶液
⑤
取等体积等浓度的两溶液,分别滴入几滴稀盐酸,立即产生气体的是碳酸氢钠溶液
常考归纳
︱
侯氏制碱法
生产流程可简要表示如下:
其中需要注意的:
(1)
先在冷却的条件下将氨气通入到饱和食盐水中,再通入
CO
2
。
B
D
D
D
C
286.8
~
288.5 K
提高产量
增加钠离子浓度,促进过碳酸钠析出
NaCl
H
2
O
2
、
CO
2
偏低。工业盐酸常含微量
Fe
3
+
,溶解过程会催化
H
2
O
2
分解
12.16
不是
图
1
图
2
CO
2
CO
2
+
H
2
O
+
NH
3
+
NaCl
===NaHCO
3
↓
+
NH
4
Cl
NH
3
不能析出
NaHCO
3
晶体
f
e
d
c
块状石灰石
饱和
NaHCO
3
溶液
CaO
+
NH
3
·H
2
O===Ca(OH)
2
+
NH
3
↑
B
防倒吸
CO
2
+
NH
3
+
NaCl
+
H
2
O===NaHCO
3
↓
+
NH
4
Cl
过滤
能得到纯度更高的氢氧化钠溶液
避免
Cl
2
与
H
2
反应
a
d
√
√
×
√
√
×
√
√
×
√
×
×
2.
海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法正确的是
(
)
A.
用澄清石灰水可鉴别
NaHCO
3
和
Na
2
CO
3
B.
制取
NaHCO
3
的反应是利用其溶解度小于
NaCl
的溶解度
C.
在第
③
、
④
、
⑤
步骤中,溴元素均被氧化
D.
工业上通过电解饱和
MgCl
2
溶液制取金属镁
B
C
A
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