2022届高考化学一轮复习-第3章-金属及其化合物-第1节-钠及其化合物教案-新人教版.doc
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2022届高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第1节 钠及其化合物教案 新人教版 2022届高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第1节 钠及其化合物教案 新人教版 年级: 姓名: - 24 - 第一节 钠及其化合物 考纲定位 要点网络 1.了解钠的主要性质及其应用。 2.掌握钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用。 3.了解钠及其重要化合物的制备方法。 4.了解Na+、K+的检验方法。 钠及其氧化物 知识梳理 1.钠的主要性质及应用 (1)物理性质:银白色,金属光泽,ρ=0.97 g·cm-3,比水的密度小、比煤油的密度大,质软,熔点为97.81 ℃,沸点为882.9 ℃。 (2)化学性质(写出化学方程式) ②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与乙醇反应:2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑。 ④与酸(HCl)反应:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。 ⑤与盐(CuSO4)溶液反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4(答案合理即可)。 ⑥与熔融盐TiCl4反应:4Na+TiCl4Ti+4NaCl。 (3)钠的保存与用途 ①保存:少量钠保存在煤油或石蜡油中。 ②制备与用途: [辨易错] (1)Na在空气中露置,首先生成Na2O2。 ( ) (2)Na投入CuCl2溶液中,有红色固体生成。 ( ) (3)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶。 ( ) (4)金属钠可保存在煤油中,也可保存在四氯化碳中。 ( ) (5)把钠投入NH4Cl溶液中,可以生成两种气体。 ( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ 2.钠的氧化物 (1)氧化钠和过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 阳、阴离子个数比 Na+与O2-之比为2∶1 Na+和O之比为 2∶1 氧的化合价 -2 -1 颜色 白色 淡黄色 与H2O反应 Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2=== Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 (2)Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 ①强氧化性的五个表现 ②遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。 ③遇到CO2、SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和O2,既表现氧化性又表现还原性。 [辨易错] (1)Na2O与Na2O2中的阴、阳离子个数比相同。 ( ) (2)Na2O与Na2O2和水反应均生成NaOH,二者均为碱性氧化物。 ( ) (3)Na、Na2O2投入FeCl3溶液中均有红褐色沉淀和气体生成。 ( ) (4)Na2O2投入酚酞溶液中,溶液变红且不褪色。 ( ) (5)7.8 g Na2O2与CO2充分反应,转移电子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 ( ) [答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ 知识应用 1.在潜水艇和消防员的呼吸面具中常放Na2O2,Na2O2发生反应的化学方程式为 。 [答案] 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2.在生活中,常用Na2O2作漂白剂,其原理是 。 [答案] Na2O2具有强氧化性,能使有色物质被氧化而褪色 (1)填写空白。 (2)属于物理变化的有 (填序号),属于化学变化的有 (填序号)。 [答案] (1)Na2O NaOH Na2CO3 (2)③ ①②④⑤ 命题点1 钠及其氧化物的性质及应用 1.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是( ) ①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液 A.①④⑤⑥ B.①③⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①③④⑥ D [2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;②中NaOH与Na2SO4不反应,不能产生沉淀,不符合题意;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;④中Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥中水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。] 2.Na2O2是中学化学常用试剂,下列说法错误的是( ) A.0.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子的物质的量为0.1 mol B.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2 C.等物质的量的Na2O2与Na2O溶于等质量水中得到的NaOH的物质的量浓度相同 D.等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子 B [Na2O2具有强氧化性,与SO2反应生成Na2SO4,B项错误。] 命题点2 钠与Na2O2性质的实验探究 3.为探究钠与盐反应的规律,某实验小组同学设计了下列两组实验: 实验1:如图1,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触。 图1 图2 现象:瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。 实验2:如图2,向盛有CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。 现象:钠浮在水面上,熔化成液态钠球并四处游动,生成蓝色沉淀。 (1)实验1、2中反应的化学方程式分别为 、 。 (2)比较实验1、实验2可知Na与CuSO4反应生成Cu的实验条件为 。 [答案] (1)2Na+CuSO4Na2SO4+Cu 2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑ (2)加热且无水 4.(2020·成都调研)过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行如图所示实验。实验①取反应后的溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是( ) ① ② ③ A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2 B.过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂 C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气 D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2 B [过氧化钠与水反应不需要催化剂,B项错误;实验②③作为对照实验,可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液褪色,C项正确;根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2,H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解产生O2,D项正确。] Na及其氧化物的常见实验探究点 (1)Na与H2O或盐溶液反应实验。 (2)Na2O2参与反应的实验(如与CO2、SO2、H2O等反应)。 (3)Na2O2纯度的测定等。 命题点3 Na2O2与CO2、H2O反应的定量计算 Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型 (1)气体物质的量或体积关系 若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的,等于生成氧气的量,即ΔV=V(O2)=V(原气体)。 (2)固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”。 对于(CxOy)m(CO2+H2O)(Na2CO3+NaOH) (CxOy)mHn的质量为m g时,上述过程最终固体增重: Δm (3)电子转移关系 2Na2O2~2H2O(2CO2)~O2~2e-。 (4)先后顺序关系 分析问题时,可以按Na2O2先与CO2反应,再与H2O(g)反应的顺序进行判断。 5.下列说法不正确的是( ) A.2.3 g Na投入97.7 g水中,所得溶液的质量分数为4% B.62 g Na2O与78 g Na2O2投入相同体积的足量水中,所得溶液的浓度相同 C.78 g Na2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应,二者生成的O2均为0.5 mol D.将28 g CO充分燃烧生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反应,固体增重28 g A [Na投入水中生成H2逸出,溶液质量<100 g,溶液的质量分数大于4%。] 6.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数约是 ( ) A.54.5% B.40% C.36% D.33.3% A [CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠、氧气,所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量,所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g,则O2的质量是16.5 g-7.5 g=9.0 g,所以原混合气体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。] 7.将78 g Na2O2与84 g NaHCO3在密闭容器中加热充分反应,容器中固体成分及其质量为 ,气体成分及其质量为 。 [解析] 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O 84 g(1 mol) 0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol 0.25 mol 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 0.5 mol 0.5 mol 1 mol 0.25 mol [答案] Na2CO3:106 g、NaOH:40 g O2:16 g 碳酸钠与碳酸氢钠 知识梳理 1.Na2CO3与NaHCO3的性质及应用 (1)Na2CO3与NaHCO3的比较(用离子方程式表示) 注意:Na2CO3粉末在潮湿空气中逐渐形成晶体Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O在干燥空气中又风化为Na2CO3粉末,上述转化为化学变化。 (2)Na2CO3、NaHCO3的用途 ①Na2CO3是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。 ②NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。 [辨易错] (1)Na2CO3、NaHCO3溶于水中,对水的电离有抑制作用。 ( ) (2)Na2CO3、NaHCO3溶液可以用Ba(OH)2溶液鉴别。 ( ) (3)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中立即产生气体。 ( ) (4)苏打和小苏打均与酸反应,故二者均可用治疗胃酸过多。 ( ) (5)除去CO2中的HCl气体,可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。 ( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× 2.Na2CO3、NaHCO3的工业制备——侯氏制碱法 (1)工艺流程 (2)反应原理 产生NaHCO3反应:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。 产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。 (3)循环使用的物质:NaCl、CO2。 (4)该生产的副产品是NH4Cl,可用作肥料。 [深思考] 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),而不先通CO2再通NH3的原因是 。 [答案] 由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水呈碱性,能够吸收大量CO2气体,产生较高浓度的HCO,才能析出NaHCO3晶体 知识应用 1.(1)小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂,膨松效果不很好,如果用小苏打的同时加入一定量食醋,效果很好。其原理是 (写出化学方程式)。 (2)酵头发酵用于蒸馒头时,往往馒头有酸味,故在和面团时加入苏打水,其原因是 (用文字说明) [答案] (1)NaHCO3+CH3COOH===CH3COONa+CO2↑+H2O (2)苏打水具有碱性,能与酸性物质反应,减小酸性 2.患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是什么? [答案] 若服用小苏打药品,胃中的酸与小苏打反应生成CO2气体,加重胃溃疡。 命题点1 Na2CO3、NaHCO3的性质及应用 1.下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中,不正确的是( ) A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 B.相同温度下,0.1 mol·L-1盐溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3 C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量:Na2CO3<NaHCO3 D.相同温度下,0.1 mol·L-1盐溶液分别与0.1 mol·L-1盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3>NaHCO3 D [相同温度下,同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别与0.1 mol·L-1盐酸反应,NaHCO3反应更剧烈。] 2.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的方法中正确的是 ( ) A.分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发没有残留物的是小苏打 B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打 C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打 D.先将两种样品配成溶液,分别加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打 C [小苏打NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2,有Na2CO3残留,A项错误;纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色,B项错误;二者的溶液中分别加入澄清石灰水,均有CaCO3沉淀生成,D项错误。] 3.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( ) A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液 B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体 C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热 D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤 D [Ba(OH)2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀,不符合除杂的要求。] (1)Na2CO3与NaHCO3的相互转化 (2)Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法 注意:鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液时不能用Ba(OH)2溶液或石灰水。 命题点2 Na2CO3与NaHCO3与酸反应的图像分析 [典例导航] 向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( ) A.在0~a范围内,只发生中和反应 B.ab段发生反应的离子方程式为CO+2H+===CO2↑+H2O C.a=0.3 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2 [思路点拨] H+与OH-、CO、HCO反应的先后顺序为OH->CO>HCO [答案] C Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像分析 向某溶液(Na2CO3或NaHCO3或NaOH)中逐滴加入盐酸,消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图所示: (1)若OA=0,则溶液中所含溶质为NaHCO3,涉及反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。 (2)若OA=AB,则溶液中溶质为Na2CO3,涉及的离子反应为OA:CO+H+===HCO,AB:HCO+H+===CO2↑+H2O。 (3)若OA<AB,则溶液中溶质为Na2CO3和NaHCO3,涉及的离子反应同(2)。 (4)若OA>AB,则溶液中溶质为NaOH、Na2CO3,涉及的离子反应为OA:OH-+H+===H2O,CO+H+===HCO,AB:HCO+H+===CO2↑+H2O。 4.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,随后分别各取20mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 mol·L-1的盐酸,在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图所示(分A、B两种情况): A B (1)在A情况下,溶质是 。 (填化学式),其物质的量之比为 。 (2)在B情况下,溶质是 。 (填化学式),其物质的量之比为 。 (3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 [解析] 对于A,第一阶段消耗的酸是第二阶段的2倍,可知第一阶段反应为H++OH-===H2O、CO+H+===HCO,第二阶段反应为HCO+H+===CO2↑+H2O,由此推知A情况的溶液中n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶1。 同理分析B情况的溶液中,n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1。 根据最终生成NaCl,n(NaOH)=n(HCl)=0.15 L×0.2 mol·L-1=0.03 mol,c(NaOH)==1.5 mol·L-1。 [答案] (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 mol·L-1 命题点3 特殊钠化合物性质 5.氢化钠、硼氢化钠和氰化钠广泛应用于工业生产。 (1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为 。 (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是 ,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。 (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,该反应的化学方程式为 。 (4)硼氢化钠(NaBH4,其中B为+3价)与H2O反应生成NaBO2和H2的化学方程式为 , 此反应中NaBH4作 剂。 (5)NaCN是一种剧毒化合物,易溶于水。NaCN的电子式为 ,在水中呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。 [解析] (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,氢元素化合价升高为+1,钛元素化合价由+4变为0,据此可写出化学方程式。 (4)NaBH4中H为-1价,具有强还原性,可还原H2O:NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。 [答案] (1)-1 (2)H2O 1∶1 (3)2NaH+TiCl4Ti+2NaCl+2HCl↑ (4)NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑ 还原 碱金属与焰色反应 知识梳理 1.碱金属的相似性与递变性 (1)相似性与递变性 相似性 递变性(由Li→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价 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、沸点较低 密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降低 化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强 (2)具体表现 ①与O2等非金属反应 写出Li、Na与O2在加热的条件下发生反应的化学方程式:4Li+O22Li2O、2Na+O2Na2O2。 K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。 ②与H2O反应 碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强。 ③与酸反应均生成盐与H2,从Li→Cs,反应剧烈程度逐渐增强。 ④与盐溶液反应时,均先与H2O反应,不能把盐溶液中的金属置换出来。 ⑤与H2反应 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。 [辨易错] (1)碱金属在空气中点燃均不能生成碱性氧化物。 ( ) (2)Li、Na、K的密度逐渐增大,熔、沸点逐渐降低。 ( ) (3)Li、Na、K均可保存于煤油中。 ( ) (4)K投入LiCl溶液中可以把Li置换出来。 ( ) (5)碱金属与H2O、酸反应的实质均是与H+反应。 ( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 2.焰色反应 (1)概念:很多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,属于物理变化,属于元素的性质,应用于检验某些元素的存在。如Na、Na2O、Na2CO3的焰色反应均为黄色。 (2)操作步骤 注意:①洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸,因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易汽化挥发,而硫酸盐的沸点较高不易汽化挥发。 ②铂丝也可用光洁无锈的铁丝代替。 (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;钡元素黄绿色;锶元素洋红色;锂元素紫红色;钙元素砖红色。 [口诀] 钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色),钾浅紫(色)钡黄绿(色),锶为洋红(色)最美丽。 [辨易错] (1)任何金属灼烧都有特征的焰色反应。 ( ) (2)钠元素的游离态与化合态的焰色反应均为黄色。 ( ) (3)尖嘴玻璃管灼烧时火焰呈黄色的原因是玻璃中含有钠元素。 ( ) (4)蘸取Na2CO3样品灼烧时火焰呈黄色,说明样品中不含钾元素。 ( ) [答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× 知识应用 1.最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。 (1)关于铷的结构和性质,判断正确的是 (填序号)。 ①与水反应比钠剧烈 ②它的原子半径比钠小 ③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2 ④它的阳离子最外层电子数和镁原子相同 ⑤它是还原剂 (2)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是 (填序号)。 A.氢化铷溶于水显酸性 B.氢化铷中氢被还原为氢气 C.氢化铷与水反应时,水是还原剂 D.氢化铷中氢离子核外有两个电子 [答案] (1)①③⑤ (2)D 2.《本草经集注》中区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用什么方法区分的? 。 [答案] 焰色反应 命题点 碱金属与焰色反应 1.有关碱金属的叙述正确的是( ) A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大 B.碱金属单质的氧化性很强,均易与Cl2、O2、Si等发生反应 C.Cs2CO3用酒精灯加热时不能分解为CO2和Cs2O D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水 C [A项,从Li→Cs,密度有增大趋势,但不是逐渐增大,ρ(K)<ρ(Na),错误;B项,碱金属单质的还原性很强,错误;D项,根据相似性,Cs2SO4与Na2SO4类似,易溶于水,错误。] 2.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是( ) A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径 B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物 C.它的氢氧化物的化学式为FrOH,这是一种极强的碱 D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸 B [Fr性质很活泼,与O2反应可生成更复杂的氧化物,不是只生成Fr2O。] 3.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法正确的是( ) ①钾元素的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替 A.仅有③不正确 B.仅有④不正确 C.仅有⑤不正确 D.全对 [答案] D 4.焰色反应是元素分析的一种重要方法,请回答有关问题: (1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色?举例说明。 。 (2)某同学灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,他判断该白色粉末中含Na+、不含K+。他的判断是否正确?如不正确,设计实验检验白色粉末中是否含K+。(如正确,此问可不答) 。 (3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是 。 [答案] (1)否。Fe及其化合物 (2)否。做K元素的焰色反应时需要透过蓝色钴玻璃观察,如火焰呈紫色,含K+,否则不含K+ (3)该溶液可能为NaOH溶液 钠的重要化合物的实验探究 物质的实验探究是考查学生化学素养的重要途径。经常涉及钠的重要化合物的定量测定及性质探究,如Na2CO3的含量测定,Na2O2的性质探究等。这一热点很好地体现了学生的“科学探究与创新意识”的核心素养。 利用如图所示装置来测定纯碱(含少量NaCl)样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如下: a.按图连接装置,并检查气密性; b.准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4 g; c.准确称得6.0 g纯碱样品放入容器Ⅱ中; d.打开分液漏斗Ⅰ的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止; e.打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6 g。 (1)若d、e两步的实验操作太快,则会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。 (2)装置A中试剂X应选用 ,作用是 。 (3)E装置的作用是 。 (4)根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为 (结果保留到小数点后一位)。 [思路点拨] 审题时应注意①考虑生成的CO2完全被D吸收;②考虑空气的成分中含CO2;③考虑碱石灰吸收CO2的程度等。根据关系式:Na2CO3~CO2可求出Na2CO3的有关量。 [解析] (1)反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收;快速鼓入空气,也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收,则测得的CO2质量偏小,测定结果偏小;(2)鼓入空气,可把残留在装置B、C中的CO2赶出由D中碱石灰吸收,因为空气中含有CO2,因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理,所以装置A应放入NaOH溶液;(3)如果D装置直接与外界空气相连通,则空气中的H2O(g)和CO2会对测定结果带来影响,所以装置E的作用是防止空气中H2O(g)和CO2进入装置D中;(4)反应中放出CO2气体的质量=85.6 g-83.4 g=2.2 g,设消耗碳酸钠的质量为x, Na2CO3~CO2 106 44 x 2.2 g 解得x=5.3 g 纯碱样品中Na2CO3的质量分数=×100%≈88.3%。 [答案] (1)偏小 (2)NaOH溶液 吸收空气中的CO2 (3)防止空气中的CO2和H2O(g)进入装置D中 (4)88.3% Na2CO3纯度测定的方法 (1)气体法:①原理:Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O,通过测量CO2的质量或体积确定Na2CO3的质量。 ②实验操作:向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸,准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)或CO2的质量为a g。 ③计算式:纯度=×100%或×100% (2)沉淀法:①测定原理:Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量,确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作:先将m g纯碱样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。 ③计算:纯度为×100%。 某课外活动小组设计如图实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。 (1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 , 该反应中,反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 (2)装置Ⅰ中的试剂是 (填字母)。 a.稀盐酸 B.稀硫酸 c.小苏打 D.石灰石 (3)实验时,应先打开弹簧夹 (填“K1”或“K2”),观察到预期现象后,关闭它,再打开另一个弹簧夹。 (4)实验过程中将带火星的木条置于a口,观察到带火星的木条始终不复燃。 ①为观察到最终木条复燃,甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是 ; ②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明CO2参与了反应,原因是 。 (5)为进一步达到实验目的,应补充的实验是:取最终反应后Ⅲ中所得固体, 。 [解析] (1)此反应是放热反应。(2)依据实验目的,需要干燥CO2,所以装置Ⅰ是制取CO2的装置,因为盐酸易挥发出HCl,所以应选择稀硫酸、小苏打。(3)先通干燥CO2,然后再通湿润CO2进行对比。(5)证明反应后固体中含有CO。 [答案] (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 大于 (2)bc (3)K2 (4)①除去未充分反应的CO2 ②水与Na2O2反应生成O2 (5)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可) [真题验收] 1.下列有关叙述正确的是 (填序号)。 ①(2020·江苏高考)室温下,Na在空气中反应生成Na2O2 ②(2020·江苏高考)物质间转化均能实现:NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) ③(2020·7月浙江选考)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 ④(2020·7月浙江选考)高压钠灯可用于道路照明 ⑤(2020·7月浙江选考)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2 ⑥(2019·全国卷Ⅱ)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色,其方程式为2Na2O2===2Na2O+O2↑ ⑦(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钠可用于去除餐具的油污 ⑧(2017·全国卷Ⅱ)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶中,瓶中产生大量白烟,有黑色颗粒产生,可得出CO2具有氧化性 ⑨(2017·全国卷Ⅱ)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,可得出乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 [答案] ④⑤⑦⑧ 2.(2017·海南高考)锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题: (1)用碳酸锂和 反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiClKCl的熔融混合物生产金属锂,阴极上的电极反应式为 。 (2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是 。 (3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是 。 (4)LiPF6易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解,其热分解产物为PF5和 。 [解析] (1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl,由电解LiClKCl的熔融混合物产生金属锂,阴极上锂离子得到电子。 (2)Li是活泼的金属,与二氧化碳反应。 (3)阳离子不同、焰色反应不同。(4)在LiPF6和PF5中磷的化合价都是+5价,因而该分解反应为非氧化还原反应,根据原子守恒,即可确定另一氟化物的化学式为LiF。 [答案] (1)盐酸 Li++e-===Li (2)Li与二氧化碳反应 (3)焰色反应,观察到黄色的为硬脂酸钠,透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾 (4)LiF [新题预测] 某化学兴趣小组从网上查得如下信息:①钠能在CO2中燃烧。②常温下CO能与PdCl2溶液反应得到黑色的Pd。经过分析讨论,他们认为钠在CO2中燃烧时,还原产物可能是C,也可能是CO,氧化产物可能是Na2C- 配套讲稿:
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