2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第三章第1课时　钠及其重要化合物的性质

[课时设计]

本章内容是高考命化工流程题的主要载体。本章共设计6课时,第1、2、3课时主要介绍钠、铁、铜、镁、铝及其化合物的基础知识,第4课时为其提升课时;鉴于高考中化工流程题经常涉及第四周期过渡金属元素,考查学生能力,第5课时设置了拓展课时,经过前面的系统学习准备之后,便可走进最后1课时突破高考中的热点题型——化工流程题。

第1课时　钠及其重要化合物的性质

[课型标签:知识课　基础课]

知识点一　钠及其化合物的性质

一、钠的性质用途

1.识记钠的物理性质

(1)软——质软,硬度小。

(2)亮——银白色,有金属光泽。

(3)轻——ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。

(4)低——熔点低,低于100 ℃。

(5)导——可导电、导热。

2.从原子结构上理解钠的化学性质——还原性

NaNa+⇒还原性

(1)主要化学性质

(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释

3.钠的制取、保存及用途

[名师点拨] 钠与溶液反应的规律和思维模型

(1)钠与溶液反应的一般规律:与酸反应,先酸后水;与盐反应,先水后盐。

(2)钠与可溶性盐溶液反应的思维模型

二、钠的重要化合物

1.氧化钠和过氧化钠的比较

[名师点拨] Na2O2的强氧化性与还原性

Na2O2-

(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CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。

2.Na2CO3和NaHCO3的性质

[名师点拨] Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法

(1)固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。

(2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。

①沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。

②气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。

③测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶液。

1.下列叙述中不正确的是(　B　)

A.钠在反应TiCl4+4NaTi+4NaCl中作还原剂

B.用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆粒大小的钠,小心放入装满水的烧杯中,观察钠与水反应的现象

C.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,一定含有Na+,可能含有K+

D.金属Na表面自然形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化

解析:钠与TiCl4反应作还原剂,A正确;应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水(否则会迸溅出液体),B不正确;钠元素的焰色为黄色,而钾元素的焰色为紫色,钾元素的焰色应透过蓝色钴玻璃观察,所以不能判断是否含有钾元素,C正确;金属Na表面自然形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化,D

正确。

2.(2019·山东省实验中学诊断)某溶液中含有①、②、③、④、⑤五种阴离子。若向其中加入少量的Na2O2固体,充分作用后溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积、温度变化)(　A　)

A.①        B.①②

C.①④⑤    D.①③④⑤

解析:①:加入Na2O2,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,对无影响;②:过氧化钠与水反应生成NaOH和O2,OH-与反应生成,的浓度降低;③:过氧化钠具有强氧化性,具有还原性,Na2O2能将氧化成,即的浓度降低;④:根据②的分析,浓度增加;⑤:根据③的分析, 浓度增加;综上所述,的浓度不变,选项A符合题意。

3.(2019·海南月考)有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述中错误的是(　D　)

A.相同温度下,等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性比较,前者更强

B.常温时水溶性:Na2CO3>NaHCO3

C.在酒精灯加热的条件下,前者不分解,后者分解

D.将澄清的石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者产生沉淀,后者不产生沉淀

解析:水解程度大于,相同温度下,等浓度的Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液的碱性强,故A正确;常温时,溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故B正确;酒精灯加热的条件下Na2CO3不分解,NaHCO3分解为碳酸钠、水、二氧化碳,故C正确;将澄清的石灰水加入 NaHCO3溶液中能生成碳酸钙沉淀和碳酸钠,故D错误。

4.(2019·广东深圳调研)室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验,回答下列问题。

(1)用如图装置制备纯净的CO2

①丙装置的名称是　　　　　　　　　,乙、丙装置中盛装的试剂分别是

　　　　　　　　　、　　　　　　　。

②若CO2中混有HCl,则HCl与Na2O2反应的化学方程式为　                  。

(2)按照下面的装置图进行实验(夹持装置略)。

①先组装仪器,然后　　　　　　　　　　　　　,再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。 

②打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞,可观察到的现象是　          。

③实验过程中,需缓慢推入CO2,其目的是　　　　　　　　,为达到相同目的,还可进行的操作是　　　　　　　　。

(3)实验结束后,当注射器1的活塞推到底时,测得注射器2中气体体积为65 mL,则CO2的转化率是　　　　        。

解析:(1)①丙装置的名称是球形干燥管,乙中装的是饱和NaHCO3溶液,除去二氧化碳中的HCl,丙装置中盛装的是CaCl2或P2O5,干燥二氧化碳气体。

②若CO2中混有HCl,则HCl与Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+4HCl4NaCl+

2H2O+O2。

(2)①先组装仪器,然后检查装置的气密性,再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。

②二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,则U形管中的过氧化钠淡黄色粉末逐渐变浅,生成的氧气进入注射器2中,所以注射器2的活塞向右移动。

③实验过程中,需缓慢推入CO2,其目的是使反应进行得更充分,为达到相同目的,还可进行的操作是多次往返推动注射器1和2的活塞。

(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2　ΔV(减小)

      2           1   1

     70 mL            35 mL

CO2的转化率是×100%=70%。

答案:(1)①球形干燥管　饱和NaHCO3溶液　CaCl2或P2O5　②2Na2O2+4HCl

4NaCl+2H2O+O2

(2)①检查装置气密性　②U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动　③使反应进行得更充分　多次往返推动注射器1和2的活塞　

(3)70%

知识点二　碱金属与焰色反应

1.碱金属元素的相似性和递变性

2.碱金属元素的特殊性

(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。

(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)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)。

(4)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。

(5)锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O,而不生成Li2O2。

3.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颜色的现象。

(2)步骤

铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。

(3)应用——含钠元素和钾元素物质的鉴别

①钠元素:黄色;

②钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。

1.(2019·海南月考)利用焰色反应,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(　B　)

A.非金属单质燃烧时火焰均为无色

B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同

C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察

D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色

解析:氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故A错误;NaCl与Na2CO3灼烧时均表现钠元素的焰色反应颜色,火焰颜色均为黄色,故B正确;只有钾元素的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃观察,防止钠元素的干扰,故C错误;焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,故D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(　B　)

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

解析:根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。

3.已知铷是37号元素,质量数是85。回答下列问题:

(1)铷37Rb位于周期表的第　　　　周期　　　　族。

(2)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离子相同　⑤它是还原剂

(3)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是　　　　(填字母)。 

A.氢化铷溶于水显酸性

B.氢化铷中氢离子被还原为氢气

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

解析:(2)同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,②错误;由Rb的原子结构示意图可知,④错误;Na、Rb同主族,根据同主族元素的性质递变规律知,Rb的金属性比Na强,故①③⑤正确。(3)由反应RbH+H2ORbOH+H2↑可知,水中氢元素的化合价由+1价降低为0价,水作氧化剂,而RbH中氢元素的化合价升高,由 -1价变为0价,RbH作还原剂,H-核外有两个电子,D项正确。

答案:(1)五　ⅠA　(2)①③⑤　(3)D