（新）2022届高考化学考点14 钠及其重要化合物-备战年高考化学考点一遍过

考点14钠及其重要化合物一、钠的性质、制备、保存及用途1．物理性质（1）软——质软，硬度小；（2）亮——银白色，有金属光泽；（3）轻——密度比水小，比煤油大；（4）低——熔点低；（5）导——可导电、导热。2．化学性质（1）钠暴露在空气中的变化及反应分析所以钠暴露在空气中，最终得到的是白色粉末。部分反应如下：4Na+O22Na2ONa2O+H2O2NaOH2Na+2H2O2NaOH+H2↑2NaOH+CO2Na2CO3+H2O需要特别指出的是Na2CO3的形成并非Na2O+CO2Na2CO3反应所致，因Na2O更易与水反应。（2）钠与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释（3）钠与酸溶液的反应 酸过量时：钠与酸电离出的H+反应；酸不足时：先与酸电离出的H+反应，过量的钠再与水反应。（4）钠与碱溶液的反应钠与碱溶液反应的实质是Na与水的反应。（5）钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。在有关计算中要特别注意两点：一是只要有水，Na就会与水发生反应，直到Na反应完全；二是生成NaOH的同时，生成的H2会从溶液中逸出。3．钠的制备与保存（1）钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。（2）金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。4．用途二、过氧化钠的性质1．化合价与性质的关系，因此Na2O2既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化性。2．强氧化性的表现实例 三、氢氧化钠的性质、用途及保存1．物理性质氢氧化钠俗称“苛性钠”、“烧碱”、“火碱”，晶体为白色，熔点318.4℃，吸湿性很强，易吸水而潮解，易溶于水。2．化学性质氢氧化钠是可溶性强碱，具有碱的通性，如能与酸、酸性氧化物反应生成盐与水，能使酸碱指示剂变色。此外还具有如下一些特殊的性质。（1）与铝、硅单质的反应2NaOH+2Al+2H2O2NaAlO2+3H2↑2NaOH+Si+H2ONa2SiO3+2H2↑（2）与两性氧化物、两性氢氧化物的反应2NaOH+Al2O32NaAlO2+H2ONaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O（3）与非金属氧化物的反应SO2+2NaOHNa2SO3+H2O2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O（4）与铵盐的反应反应实质：+OH−NH3·H2O（5）与有机物的反应油脂与氢氧化钠在加热条件下可发生皂化反应；酯在碱性条件下可发生较彻底的水解反应等。3．氢氧化钠的用途及保存（1）用途：氢氧化钠是一种重要的化工原料，固体氢氧化钠可用作中性气体或碱性气体的干燥剂。（2）保存方法：在实验室中，氢氧化钠可密封保存于塑料瓶或玻璃瓶中，但瓶塞需用橡胶塞，不可用玻璃塞。四、碳酸钠与碳酸氢钠1．物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3 俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小2．化学性质（1）热稳定性①Na2CO3性质稳定，受热难分解。②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。（2）与酸(足量盐酸)反应(写出离子方程式)①Na2CO3：＋2H＋CO2↑＋H2O；②NaHCO3：＋H＋CO2↑＋H2O。（3）与碱(NaOH溶液)反应(写出化学方程式)①Na2CO3：与NaOH不反应；②NaHCO3：NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O。（4）溶于水呈碱性的原因(写出离子方程式)①Na2CO3：＋H2O＋OH－；②NaHCO3：＋H2OH2CO3＋OH－。（5）与盐(CaCl2)溶液反应(写出离子方程式)①Na2CO3：Ca2＋＋CaCO3↓；②NaHCO3：与CaCl2不反应。3．主要用途（1）碳酸钠：玻璃、造纸、制皂、洗涤。（2）碳酸氢钠：发酵、医药、灭火器。五、碱金属的一般性和特殊性1．碱金属的一般性相似性递变性(由Li到Cs) 原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为+1金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂；与H2O反应的剧烈程度逐渐增强2．碱金属的特殊性（1）碱金属的密度随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。（2）碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。（3）碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H−形式存在，显−1价，碱金属氢化物是强还原剂。（4）一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。（5）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。（6）与O2反应时，Li只生成Li2O，Na在常温时生成Na2O，加热时易形成Na2O2。六、焰色反应1．定义金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。2．操作步骤（1）干烧：实验开始时，将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原火焰颜色相同为止。（2）蘸、烧与观色：将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。（3）洗、烧：将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。3．应用（1）用于检测某种金属元素是否存在。 （2）添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。4．常见元素的焰色Na：黄色；K：紫色；Li：紫红色；Ca：砖红色；Cu：绿色；Ba：绿色。（1）焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液均会产生同样的焰色。（2）焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如Na、K等。（3）观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钴玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄色火焰会影响观察结果，用蓝色钴玻璃可以滤去杂质钠的焰色。（4）用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的原因：铂丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。考向一Na的性质及应用典例1向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是A．三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同【解析】钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成NaOH，原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。【答案】D1．一定温度下，向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠， 充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述中不合理的是A．NaOH溶液浓度增大，并放出H2B．溶液中NaOH的质量分数不变，有H2放出C．溶液的质量减小，有H2放出D．钠浮于液面，到处游动，发出“嘶嘶”的响声钠与盐溶液反应的思维流程1．共性因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：（1）浮：钠浮在液面上；（2）熔：钠熔化成光亮的小球；（3）游：在液面上不停地游动直至反应完；（4）响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。2．差异性与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。考向二过氧化钠的性质及应用典例1过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是A．Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂B．熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚C．过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性D．过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠 【解析】Na2O2与H2O、CO2反应时，都是Na2O2自身发生歧化反应，A项错误；石英的主要成分是SiO2，而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，B项正确；Na2O2具有强氧化性，而C、Al、SO2均具有还原性，故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应，可将C氧化成CO2，将Al氧化成Al2O3，将SO2氧化成SO，C、D项均正确。【答案】A2．某溶液由NaHCO3、Na2CO3、Na2SO3、CH3COONa四种物质溶解而成，向该混合溶液中加入足量的Na2O2，溶液中离子浓度增大的是①Na+②③④⑤CH3COO−A．①⑤B．④⑤C．①③D．①③⑤考向三过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2①2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑②以上反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，CO2和H2O既不是氧化剂又不是还原剂。1．物质的量关系无论是CO2、H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2、H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，解答此类问题可借助物质的量守恒关系。2．电子转移关系根据上式，由电子转移关系可知，存在关系：2molNa2O2～1molO2～2mol电子。3．固体质量关系将CO2看作CO燃烧所得：2CO+O22CO2①；2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2②。由①②，推知CO+Na2O2Na2CO3。 将H2O看作H2燃烧所得：2H2+O22H2O①；2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑②。由①②，推知H2+Na2O22NaOH。所以Na2O2与CO2、H2O反应增加的质量为与CO2、H2O等物质的量的CO、H2的质量。根据上述分析，可以得出以下结论：（1）将CO或H2的燃烧产物CO2或H2O通过Na2O2固体，可以看成CO或H2直接与Na2O2反应，所以固体增加的质量就是参加反应的CO或H2的质量。（2）凡是分子组成符合(CO)n(H2)m形式的一种或几种物质，wg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固体后，Na2O2固体增加的质量必为wg。中学阶段常见的符合这一关系的物质有①无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；②有机物：CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。4．气体体积关系CO2、H2O(g)与过量的Na2O2反应，所得O2的体积为相同状况下CO2或H2O(g)体积的一半。5．反应的先后问题一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完后，Na2O2再与H2O（g）发生反应。[即便Na2O2先与H2O(g)反应，生成的NaOH又消耗CO2而生成H2O(g)，故CO2先反应。6．反应的固体产物判断根据化学方程式：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2，结合CO2先反应，H2O(g)后反应的顺序，可以推知反应后固体产物的成分：①当n(CO2)≥n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3；②当n(CO2)＜n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3和NaOH；③当n(CO2)+n(H2O)＜n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3和NaOH。典例1200℃时，11.6gCO2和H2O(g)的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g，则原混合气体的总物质的量是A．0.125molB．0.25molC．0.5molD．1mol【解析】根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6g−3.6g=8g，n(O2)==0.25mol， 根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25mol×2=0.5mol。【答案】C3．将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中的压强为零，由此得出原混合物中O2、CH4、Na2O2的物质的量之比为A．1∶1∶1B．2∶2∶6C．1∶2∶6D．无法确定考向四碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别典例1下列关于Na2CO3和NaHCO3的比较中，说法不正确的是A．NaHCO3固体受热容易分解，而Na2CO3固体受热不容易分解B．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多C．向等体积等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加2滴酚酞溶液，前者颜色比后者深D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式相同【解析】Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式不相同，Na2CO3与Ba(OH)2溶液：CO＋Ba2＋===BaCO3↓，NaHCO3与Ba(OH)2溶液反应，当NaHCO3少量时：HCO＋OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O；当NaHCO3过量时：2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O。【答案】D4．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，具体情况如图所示。 ⅠⅡⅢⅣ（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ（盐酸足量且固体质量相同）所示实验，能够达到实验目的的是___________(填装置序号)，写出该实验中能确定粉末是NaHCO3的两点现象____________________________________。（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，写出所发生的共同反应的化学方程式(若为离子反应，则写离子方程式)：_____________________、__________________________。（3）若用实验Ⅳ确定NaHCO3比Na2CO3易分解，则试管B中装入的固体是______________(填化学式)，原因是_____________________________________________。Na2CO3和NaHCO3鉴别的四个角度（1）利用热稳定性不同（2）利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)（3）利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时现象不同（4）利用溶液的酸碱性不同 考向五碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的规律1．与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析NaHCO3溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO2气体，故放出气体的速率较快：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。Na2CO3溶液与盐酸反应时，第一步生成NaHCO3，此时尚无气体放出：Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl；第二步是生成的NaHCO3与盐酸反应放出CO2。故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中，前者放出气体的速率较快。2．不用任何试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的化学原理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。以此可作为鉴别Na2CO3溶液和盐酸的依据。（1）把Na2CO3溶液逐滴加入盐酸中，开始时盐酸相对过量，则发生反应：Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O，即开始就有CO2气体放出。（2）把盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中，开始时Na2CO3相对过量，则先发生反应：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3，继续滴加盐酸则进行下一步反应：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O，即开始阶段无明显现象，之后才有气体产生。3．碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的常见图像Na2CO3溶液与盐酸反应先转化为与Na2CO3等物质的量的NaHCO3，没有CO2生成，且Na2CO3转化为NaHCO3消耗的HCl的物质的量与新生成的NaHCO3放出CO2消耗的HCl的物质的量相等（如图2所示），这是处理该类问题的关键点。抓住Na2CO3溶液与盐酸反应的这一特点，就很容易推出Na2CO3、NaOH的混合溶液以及Na2CO3、NaHCO3的混合溶液与盐酸反应的特点，常见图像如下：（1）向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO2的物质的量的关系如图1所示；（2）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO2的物质的量关系如图2所示；（3）向Na2CO3、NaOH的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO2的物质的量关系如图3所示；（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl的物质的量与产生的CO2的物质的量的关系如图4所示。 典例1向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且（2）（3）（4）图中分别有OAAB，则下列分析与判断不正确的是A.M中只有一种溶质的有（1）和（3）B.M中有两种溶质的有（2）和（4）C.（2）图显示M中c(NaHCO3)