2022年高考化学二轮复习讲义第6讲 钠及其化合物（讲）解析版

第6讲钠及其化合物【学科核心素养】1.宏观辨识与微观探析：认识钠及其化合物的性质和应用。能从钠的原子结构及其重要化合物的微观结构理解其性质，领悟结构决定性质。2.科学探究与创新意识：了解钠及其化合物的性质探究方案，并积极参与实验探究过程，得出相关结论。【核心素养发展目标】1.能从钠原子的结构(微观)分析认识钠是一种非常活泼的金属，具有很强的还原性(宏观)。2.设计实验探究钠与氯气、水的反应，会分析钠与酸、碱溶液的反应，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。1.从物质类别、元素化合价的角度认识氧化钠与过氧化钠的性质，熟知过氧化钠与水和二氧化碳反应的应用。2.会设计实验探究过氧化钠与水的反应，探究并比较碳酸钠与碳酸氢钠的性质，学会焰色试验操作，增强科学探究与创新意识。【知识点解读】知识点一钠与碱金属一、钠的性质及应用1．钠的物理性质(金属的)通性个性颜色导电性、导热性熔点硬度密度银白色良好低小比水的小，比煤油的大2．从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性NaNa＋(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：2Na＋Cl22NaCl(2)与水反应①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。②钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释 (3)与盐酸反应离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。【特别提醒】Na先与酸反应，再与水反应——先酸后水。(4)与盐的反应①Na与盐反应的原理与熔融盐与熔融盐发生置换反应：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti，Na＋KClNaCl＋K↑(Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强，因为K的沸点比Na低，使K成为蒸气逸出)与盐溶液与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应：如与CuSO4溶液反应：先发生2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑再发生2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4总反应为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑②钠与盐溶液反应的分析方法第一步：钠与水反应生成NaOH和H2；第二步：生成的NaOH如果能与溶质反应，则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。生成气体型钠与NH4Cl溶液反应生成H2和NH3生成沉淀型钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成Cu(OH)2或Fe(OH)3复杂型钠与AlCl3稀溶液反应，如果钠量较多，则先生成Al(OH)3沉淀，后沉淀溶解(5)与羟基化合物的反应2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑(6)钠在空气中的变化过程过程现象反应原理 ①变暗4Na＋O2===2Na2O②成液Na2O＋H2O===2NaOH③结块2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O④变成粉末Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O因此，钠久置在空气中，最终变成Na2CO3粉末。3．钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4．钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(2)用作电光源，制作高压钠灯。(3)冶炼某些金属金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。二、碱金属元素1．碱金属的一般性与特殊性原子结构与性质相同点最外层上都只有1个电子具有相似的化学性质不同点从Li→Cs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大从Li到Cs金属性逐渐增强物理性质相同点碱金属除Cs略带金色光泽外，其他都是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较小，熔、沸点较低，导电、导热性较强递变性从Li→Cs密度逐渐增大(Na、K反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质与O2等非金属的反应碱金属都能与O2等非金属反应，锂、钠与O2反应的生成物类型不同：4Li＋O22Li2O，2Na＋O2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成物更复杂与H2O 的反应碱金属均能与水发生反应，生成氢氧化物和氢气(用M代表碱金属)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，从Li→Cs金属性逐渐增强，反应越来越剧烈2．碱金属单质、化合物的特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于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(如NaH)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)试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。(6)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。3.焰色反应(1)焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，是元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色(3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色。(4)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。知识点二钠的化合物一、钠的氧化物与氢氧化物1．氧化钠与过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2) 色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物氧的价态－2－1电子式生成条件常温加热或点燃化学性质热稳定性不稳定(2Na2O＋O22Na2O2)稳定与水反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与酸反应(盐酸)Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑主要性质与用途具有碱性氧化物通性强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂，具有强氧化性2.氢氧化钠(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。(2)化学性质①具有碱的通性②其他反应与金属铝反应：2Al＋2OH－＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(3)NaOH的制取①土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH②现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑二、碳酸钠与碳酸氢钠1．Na2CO3和NaHCO3的比较名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3) 俗名纯碱或苏打小苏打主要性质水溶性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性稳定性稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化受热易分解，其分解反应的方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O与H＋反应CO＋2H＋===H2O＋CO2↑HCO＋H＋===H2O＋CO2↑产生CO2气体的速率Na2CO3