2024届高考化学一轮总复习第三章金属及其化合物第一节钠及其化合物课件

这是一份2024届高考化学一轮总复习第三章金属及其化合物第一节钠及其化合物课件，共60页。PPT课件主要包含了目标导航，NaHCO3，使燃烧加剧，3×4√，⑤CuSO4溶液，⑥饱和食盐水，⑦浓盐，酸答案①③④⑥，CⅣ比Ⅲ操作简便，考点一钠的性质等内容，欢迎下载使用。

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)金属钠在陶土网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧
烈燃烧，产生黄色火焰。(
(2)金属钠着火时，可用泡沫灭火器灭火。(
(3)金属钠具有强还原性，可与 TiCl4 溶液反应制取金属 Ti。
)(4)相同温度下溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3>
(5)向 Na2CO3 饱和溶液中通入足量 CO2，会有 NaHCO3 晶体析
(6)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。(答案：(1)√
错因：钠燃烧后的产物 Na2O2 能与 CO2 反应产生 O2，
错因：钠先与 TiCl4 溶液中的水反应，故得不到 Ti。(5)√ (6)√
2.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________(填序号)。①MgSO4 溶液 ②BaCl2 溶液 ③饱和澄清石灰水
④Ca(HCO3)2 溶液
3.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，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_______________________________、___________________________________________ ；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂B.Ⅳ比Ⅲ安全
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管 B 中装入的固体最好是____________(填化学式)。
答案：(1)Ⅱ (2)2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑、
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D(3)NaHCO3
2.从原子结构角度认识钠的化学性质钠元素在元素周期表中处于第____周期第____族，其原子结构示意图为________，最外层有 1 个电子，在反应中易_____电子，表现出很强的______性。钠元素在自然界中都以化合态形式存在。
(1)与非金属单质的反应
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
________________________________________。钠与酸溶液反应时，无论酸是否过量，钠都不会剩余，且消耗的钠与产生的氢气存在关系：2Na～H2↑。
反应的实质是钠与酸电离出的H＋反应生成H2，离子方程式为
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
2Na＋2H2O＋CuSO4
①与盐溶液反应(钠不能从盐溶液中置换出其他金属单质)先考虑钠与水反应，再考虑生成的 NaOH 是否与盐发生反应。例如，钠投入CuSO4溶液中，总反应方程式为________________________________________________。②与熔融盐反应高温下，常用钠还原冶炼某些金属，例如，高温下，钠与熔
融TiCl4 反应置换出 Ti，化学方程式为 TiCl4＋4Na
===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
采用电解熔融 NaCl 的方法冶炼金属钠：____________________________________。(2)用途
表面变暗（生成 Na2O）
出现白色固体（生成 NaOH）
出现液滴（NaOH 潮解）
白色块状物质（生成 Na2CO3·10H2O）
白色粉末状物质（生成 Na2CO3）
(1)碱金属的相似性和递变性(由 Li→Cs)
(2)焰色试验(与电子跃迁有关，是物理变化)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出特征颜色，据此可以判断试样所含的金属元素，这在化学上叫做焰色试验。②实验操作流程
1.氧化钠、过氧化钠的组成和性质(写出化学方程式)
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(1)碳酸钠、碳酸氢钠的性质
(2)碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别和除杂①碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别方法
②碳酸钠和碳酸氢钠混合物的除杂方法
3.【教材拓展】侯氏制碱法
(1)工业上制纯碱是向饱和 NaCl 溶液中依次通入足量的_____和足量的____________，此时会有晶体析出，过滤得到 NaHCO3固体，最后将所得固体加热分解即得到纯碱。(2)工艺流程
(3)反应原理①产生 NaHCO3 的反应：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl②产生 Na2CO3 的反应：
Na2CO3＋H2O＋CO2↑
考向1 钠与酸、碱、盐溶液的反应
1.(教材改编题)下列关于钠的叙述不正确的是(
A.钠原子的最外层只有一个电子，在反应中极易失去电子B.钠燃烧时发出黄色火焰，生成淡黄色固体C.钠的还原性强于铜，可从 CuSO4 溶液中置换出金属铜D.钠与稀盐酸反应比钠与水反应更迅速，甚至发生轻微爆炸
沉淀，不能置换出铜，C错误；稀盐酸中c(H+)比水中c(H+)大，
解析：钠具有强还原性，投入 CuSO4 溶液中，钠先与水反应生成 NaOH 和 H2，CuSO4 与 NaOH 发生复分解反应生成 Cu(OH)2
故钠与稀盐酸反应比钠与水反应更迅速，放出大量的热使生成的氢气燃烧，发生轻微爆炸，D 正确。
2.(2022 年天津第一中学期末)在盛有食盐水、盐酸、硫酸铜溶液的烧杯中分别投入少量等质量的金属 Na，下列说法正确的是
B.钠与硫酸铜溶液反应，有单质铜生成C.三个烧杯中反应的剧烈程度相同D.三个烧杯中生成 H2 的量相同
酸中H+的浓度大，反应更剧烈，C错误；Na无论与盐酸反应，还
解析：若盐酸足量，Na只与盐酸反应，不与水反应，A 错误；Na加入硫酸铜溶液，Na先与水反应生成NaOH，NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成 Cu(OH)2 沉淀，不能置换出铜，B 错误；盐
是与水反应，均存在定量关系：2Na～H2↑，故等质量的钠完全反应，生成 H2 的量相同，D 正确。
3.(2022 年唐山期末)将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可
A.钠块只在煤油层中游动，并放出气体B.钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红C.钠块在 CCl4 层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红
解析：钠的密度介于煤油和水的密度之间，投入的钠块落在二者界面上，钠的下半部分与水接触并反应，产生 H2 推动钠向上游动，进入煤油层后，反应停止，由于钠受到的重力大于浮力，随后钠块下沉，又回落到煤油和水的界面上，重复上述过程，故钠块在水层与煤油层界面处游动并上下跳动，因反应生成 NaOH，滴有少量酚酞的水变红。
考向2 过氧化钠性质实验探究4.(2022 年湖南长郡中学检测)某实验小组通过下图所示实验，
探究 Na2O2 与水的反应。下列分析不正确的是(
A.①和⑤中产生的气体均为 O2
B.①、④中均发生了氧化还原反应和化合反应C.②、⑤中 KMnO4 与 MnO2 的作用不同D.Na2O2 与 H2O 反应有 H2O2 生成
解析：①中过氧化钠与水反应产生的气体为 O2，⑤中 MnO2催化H2O2分解生成O2，A 正确；①、④中均发生了氧化还原反应、复分解反应和分解反应，未发生化合反应，B 错误；②中 KMnO4作氧化剂，⑤中 MnO2 作催化剂，二者作用不同，C 正确；根据反应后溶液加入二氧化锰后产生气体可判断过氧化钠与水反应生成了 H2O2，D 正确。
5.(2021 年北京师大附中期中)为了探究过氧化钠的强氧化性，
某小组设计了如图所示的实验装置。
Ⅰ.检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
Ⅱ.缓慢通入一定量的 N2 后，将装置 D 连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，A 中剧烈反应，有黄绿色气体产生。
Ⅲ.待产生连续气泡后，将装置 D 中的导管末端伸入集气瓶中，
Ⅳ.反应一段时间后，关闭分液漏斗的活塞，再通一段时间N2，
直至装置中气体变为无色。
(1)装置 D 中收集的无色气体能使带火星的木条复燃，据此推断该气体是O2 ， 解 释产生该气体的原因是 ( 用 化 学 方 程 式 表示)______________________。
(2)装置 B 中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝(生成 I2)。甲同学认为是生成的氯气氧化了碘化钾；乙同学认为使试纸变蓝的原因也可能是______________________________________________。(3)资料显示，Na2O2 与干燥的HCl 能发生化学反应生成 Cl2，该反应的化学方程式为___________________________________。
(2)O2也具有氧化性，也可能将I－氧化为I2
答案：(1)2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
(3)Na2O2＋4HCl===Cl2＋2NaCl＋2H2O
考向3 　 实验测定碳酸钠(碳酸氢钠)的质量分数
6.(2021 年湖南卷)碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下。步骤Ⅰ：Na2CO3 的制备
④平行测定三次，V1 平均值为 22.45 mL，V2 平均值为23.51
已知：(ⅰ)当温度超过 35 ℃时，NH4HCO3 开始分解。(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表：
(1)步骤Ⅰ中晶体 A 的化学式为__________，晶体 A 能够析出的原因是______________________________________________________________________________________________________。(2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是____(填标号)。
(3)指示剂 N 为________，描述第二滴定终点前后颜色变化
______________________________________。
(4)产品中 NaHCO3 的质量分数为________(保留三位有效数
(5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则NaHCO3 质量分数的计算结果________( 填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析：(1)根据题给信息中相关盐在不同温度下的溶解度不难看出，控制温度在 30～35 ℃，目的是使 NH4HCO3 不发生分解，同时析出 NaHCO3 固体，得到晶体 A，因为在 30～35 ℃时，四种溶质中 NaHCO3 的溶解度最小。(3)第二次滴定时，使用的指示剂N 为甲基橙试液，达到滴定终点前溶液的溶质为碳酸氢钠和氯化钠，达到滴定终点后溶液的溶质为氯化钠，故溶液的颜色变化为由黄色变为橙色，且半分钟内不褪色。(4)第一次滴定发生反应：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，则 n(Na2CO3)＝n生成(NaHCO3)
ml×84 g· ml
ml，故产品中 NaHCO3 的质量分数为
－3 －12.500 g
×100%＝3.5616%≈3.56%。(5)第一次
滴定时，其他操作均正确的情况下，俯视读数，则会使标准液盐酸的体积偏小，即测得 V1 偏小，所以原产品中 NaHCO3 的物质的量会偏大，最终导致其质量分数会偏大。
答案：(1)NaHCO3
在 30～35 ℃时四种溶质中 NaHCO3 的溶
解度最小(其他合理答案均可)
(3)甲基橙 由黄色变橙色，且半分钟内不褪色
(4)3.56%(5)偏大
7.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量 NaCl)，准确称量 W g 样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测
解析：用酚酞作指示剂达到滴定终点时，Na2CO3 与盐酸发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，依据消耗盐酸的量可以计算出样品中 Na2CO3 的量，进而确定样品中 Na2CO3 的质量分数，A 正确；测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，且碱石灰增重的质量还包括挥发的水和 HCl，B 错误；样品中加入足量盐酸，因盐酸的质量未知，无法通过重量法测量 Na2CO3 的质量，C错误；因部分 CO2 能溶解到水里，与水反应生成 H2CO3，故排出水的体积并不是全部 CO2 的体积，D 错误。
8.(2022 年南京六校联考)某含 NaCl、Na2CO3·10H2O 和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的 CO2 和 H2O 的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作
是________________。
②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗
气瓶 C 的质量和装碱石灰的 U 形管 D 的质量。
③打开活塞 K1、K2，关闭 K3，缓缓鼓入空气数分钟，其目的
是______________________________。
④关闭活塞 K1、K2，打开 K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置 B 中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________________。⑤打开活塞 K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次
称量洗气瓶 C 和 U 形管 D 的质量。(2)关于该实验方案，请回答下列问题
①若加热反应后不鼓入空气，对测定结果的影响是______________________________________________________________。
②E 处干燥管中盛放的药品是碱石灰，其作用是_________________________________，如果实验中没有该装置，则会导致测得的NaHCO3 的质量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。③若样品质量为 w g，反应后 C、D 装置增加的质量分别为m1 g、m2 g，则混合物中 Na2CO3·10H2O 的质量分数为______________________(用含 w、m1、m2 的代数式表示)。
解析：(1)①组装好实验装置后首先应检查装置的气密性。③由于装置中存在 CO2 和水蒸气，应先除去装置中的 CO2 和水蒸气。④由物质的性质可知，在加热时该装置中发生的反应为 2NaHCO3
Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑、Na2CO3·10H2O
10H2O↑。(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空气使其完全被吸收，若不鼓入空气，则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数会偏小，NaCl的质量分数会偏大。②装置 E 的作用是防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置D，故干燥管
答案：(1)①检查装置的气密性
③除去装置中的水蒸气和二
氧化碳 ④2NaHCO3
Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑、Na2CO3·
Na2CO3＋10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3 的质量分数测定结果偏小，NaCl 的质量分数测定结果偏大②防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 D 中影响测定结果 偏大
[方法突破] 测定碳酸钠(碳酸氢钠)质量分数的常用方法(1)气体法
①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据 CO2 的体积确定 Na2CO3 的物质的量，进而确定纯碱样品
中 Na2CO3 的含量。
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)。
纯碱样品中 Na2CO3 的质量为
ml×106 g·ml ＝
106Vg，则纯碱样品中 Na2CO3 的质量分数为22 400×100%＝m g
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
定纯碱样品中 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。
利用“双指示剂”(酚酞-甲基橙)测定 Na2CO3 和 NaHCO3 混合
物中 NaHCO3 的质量分数
①第一步使用酚酞作指示剂，滴定原理：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，消耗标准盐酸(V1 mL)用于物质转化：Na2CO3―→NaHCO3，滴定终点现象是溶液由浅红色变为无色。
③数据处理：n(NaHCO3)＝c(HCl)×(V2－V1)×10
m(NaHCO3)＝c(HCl)×(V2－V1)×10
ml×84 g·ml 。
②第二步使用甲基橙作指示剂，滴定原理：NaHCO3＋HCl===NaCl ＋ H2O ＋CO2↑ ， 消耗标准盐酸 (V2 mL) 用于物质转化 ：NaHCO3―→NaCl，滴定终点现象是溶液由黄色变为橙色。
9.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1ml·L－1的稀盐酸，
考向4 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应图像分析及计算
CO2 的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。
(1)Oa 段发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________。
(2)a 的值为________。
(3)原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为
0.01 ml，共计消耗 HCl 0.02 ml，所以与氢氧化钠反应的 HCl 是0.04 ml －0.02 ml ＝0.02 ml ，则氢氧化钠的物质的量为 0.02ml ，因此，原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为2∶1。
10.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 20 mL 溶液，向其中逐滴滴入 0.2
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)的关系如下图(分 A、B 两种情况)：
(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
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
解析：CO2 与 NaOH 溶液反应时，据 CO2 量与 NaOH 量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时 溶 质 可 能 为 NaOH 和 Na2CO3 或 只 有 Na2CO3( 刚 好 反 应 ) ；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为 Na2CO3 和NaHCO3 或只有 NaHCO3；据图分析：B 情况最终生成的 CO2(其实就是最初通入的与 NaOH 溶液反应的 CO2)是 A 情况的 2 倍。当加入 150 mL 盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为 NaCl。据
(3)1.5 ml·L－1
答案：(1)NaOH、Na2CO3 1∶1(2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1
[归纳提升] 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应图像分析及计算(1)反应原理
向 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2 后，逐滴滴加稀盐酸至过
量，依据图像特点判断溶液溶质成分：
1.(2021 年北京卷)有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成 LiH 而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含 LiH 的 Li 负极材料反应，通过测定 n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。已知：①LiH＋H2O===LiOH＋H2↑；
②2Li(s)＋H2(g)
2LiH(s) ΔH＜0。
A.可用质谱区分 D2 和 HDB.Li 与 D2O 的反应：2Li＋2D2O===2LiOD＋D2↑C.若 n(Li)/n(LiH)越大，则 n(D2)/n(HD)越小D.80 ℃反应所得 n(D2)/n(HD)比 25 ℃反应所得 n(D2)/n(HD)大答案：C
2.(2021 年河北卷)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备 NaHCO3，进一步处理得到产品 Na2CO3 和 NH4Cl，实验流程如图：
(1)从 A～E 中选择合适的仪器制备 NaHCO3，正确的连接顺序是____________(按气流方向，用小写字母表示)。为使 A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_______________________________________________________。
(2)B 中使用雾化装置的优点是__________________________
_________________________。
(3)生成 NaHCO3 的总反应的化学方程式为________________
__________________。
(4) 反应完成后，将 B 中 U 形管内的混合物处理得到固体
NaHCO3 和滤液：
①对固体 NaHCO3 充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量 Na2O2，Na2O2 增重 0.14 g，则固体 NaHCO3 的质量为________g。
②向滤液中加入 NaCl 粉末，存在 NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→
NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使 NH4Cl 沉淀充分析出并分离，根据NaCl 和 NH4Cl 溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。
(5)无水 NaHCO3 可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水 NaHCO3 保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果________(填标号)。
解析：(1)要制备 NaHCO3，需先选用装置 A 制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的 HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备 NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收，所以按气流方向正确的连接顺序应为 aefbcgh；
×44 g· ml－1
为使 A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。(4)①对固体NaHCO3 充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，将气体先通过足量浓硫酸，
吸收水蒸气，再通过足量 Na2O2，Na2O2 与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据化学方程式及差量法可知，当增重 0.14 g(2CO 的质量)时，消
＝0.22 g，其物质的
＝0.005 ml，根据关系式 2NaHCO3～CO2 可知，
0.22 g44 g· ml－1
消耗的 NaHCO3 的物质的量为 2×0.005 ml＝0.01 ml，所以固体温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使 NH4Cl 沉淀充分析出并分离，需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
NaHCO3的质量为0.01 ml×84 g· ml－1＝0.84 g。②根据溶解度随