2021年高考化学一轮复习讲义 第3章 专题突破 以陌生含钠化合物为载体的综合考查
展开专题突破 以陌生含钠化合物为载体的综合考查 (教师用书独具)
以陌生含钠化合物为载体的综合题,考查范围广,常涉及物质的判断、电子式书写、化学方程式书写、实验方案的评价等。解答这类问题的关键是弄清物质的类别、结构特点,灵活运用氧化还原反应的基本原理等。
1.(2018·大连高三测试)过氧化钠和氢化钠(NaH),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
________________________________________________________________________。
答案 (1)-1价
(2)H2O 1∶1
(3)2NaH+TiCl4Ti+2NaCl+2HCl↑
解析 (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑,NaH中氢元素化合价由-1价变为0价,作还原剂,H2O中氢元素化合价由+1价变为0价,作氧化剂,该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比是1∶1。
(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价,钛元素化合价由+4价变化为0价,据此可写出方程式。
2.NaH和NaAlH4都是重要的还原剂,一定条件下金属钠和H2反应生成NaH。NaH与水反应可生成H2,NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4,请推测并回答:
(1)NaH与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式_____________________________________。
(2)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式:___________________________________。
(3)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程中生成两种产物,其反应的化学方程式为_____________________________________________。
(4)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到固体物质即为纯净的NaH;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的NaH一定是纯净的,判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由:_____________________________________________________________________。
答案 (1)4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl
(2)NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑
(3)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH
(4)制备过程不合理,因为盐酸易挥发,氢气中混有HCl,导致产物中有NaCl;验纯方法不合理,如果有Na残留,Na与水反应也产生氢气,且没有考虑混入的NaCl
解析 (1)NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4,此反应无化合价的变化,根据原子守恒推测另一种生成物,即可写出化学方程式。(2)NaAlH4与水反应生成氢气,即NaH中-1价的H与水中+1价的H发生归中反应。(3)NaH常作还原剂(H化合价升高为+1价),铁锈在此为氧化剂(Fe化合价降低为0价),反应生成铁单质,即可写出化学方程式。(4)稀盐酸具有挥发性,且可以利用浓硫酸干燥,故制取的氢气中可能混有杂质气体HCl,那么制取的NaH中就混有NaCl,验证过程中未排除金属钠的干扰,过量的金属钠也可以与水反应生成氢气。