2020版高考化学（经典版）一轮复习教师用书：第三章第1节钠及其化合物



第1节　钠及其化合物
[考试说明]　1.掌握钠的主要性质及其用途。2.了解钠的重要化合物的主要性质及其用途。3.了解钠及其重要化合物的制备方法。
[命题规律]　钠及其化合物是高考化学中的基本知识之一，是高考的常考点，主要的考查形式有：结合阿伏加德罗常数、氧化还原反应以选择题形式考查Na与H2O、Na与O2及Na2O2与H2O、CO2反应的特点及电子转移情况；以选择题型考查Na2O2与H2O、CO2反应的有关计算和Na2CO3与NaHCO3稳定性的比较等；以Na2O2与H2O、Na2O2与CO2、Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应为载体，设计实验以填空题型考查。
考点1　钠的性质及应用
知识梳理
1.钠的物理性质


2．钠的化学性质
从原子结构认识钠的化学性质：
NaNa＋
(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，通常保存在煤油中。
4．钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
5．焰色反应


(1)金属钠着火，不能用水、泡沫灭火器灭火，应用干燥的沙土盖灭。
(2)钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是“有酸酸在前、无酸水为先”。
(3)工业上在850 ℃，钠与熔融状态的KCl反应可以制取金属钾：Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)，反应发生是因为在反应温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸出，利于反应进行，该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾。

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，原因：2Na＋O2===Na2O2。(×)
错因：常温下4Na＋O2===2Na2O。
(2)金属钠着火时，用细沙覆盖灭火。(√)
错因：______________________________
(3)钠与硫酸铜溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。(×)
错因：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓。
(4)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气。(×)
错因：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2。
(5)将钠块放入水中，产生气体的离子方程式为Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑。(×)
错因：H原子不守恒。
(6)实验室将Na保存在CCl4中。(×)
错因：钠保存在煤油中。
　题组训练　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中正确的是 (　　)
A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大
B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的Na2O
C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰
D．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火
答案　C
解析　钠可用小刀切割，硬度小，A错误；钠放置在空气中，被缓慢氧化生成白色的Na2O，B错误；Na能与H2O、CO2反应，故钠着火时只能用细沙盖灭，D错误。
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________。
①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水　⑤Ca(HCO3)2溶液　⑥CuSO4溶液　⑦饱和NaCl溶液
答案　①④⑤⑦
解析　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④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产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑦中水减少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。
考点2　氧化钠和过氧化钠
知识梳理
1.氧化钠与过氧化钠的比较


2．过氧化钠的强氧化性
(1)从化合价的角度分析
2Na22
Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。
(2)强氧化性的具体表现

(3)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。

(1)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。其中Na2O2中的氧原子以“O”原子团形式存在。
(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。
(3)当过氧化钠与H2O或CO2反应时，1 mol Na2O2转移的电子是1 mol而不是2 mol。


判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，所失电子数目不相同。(×)
错因：失去的电子数目均为NA。
(2)氧化钠与过氧化钠都属于碱性氧化物。(×)
错因：Na2O2不属于碱性氧化物。
(3)Na2O与Na2O2都是离子化合物，都只存在离子键。(×)
错因：O内部存在共价键。
(4)Na2O2与H2O反应时，Na2O2是氧化剂，水是还原剂。(×)
错因：Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。
(5)7.8 g Na2O2与足量的CO2反应，转移电子的个数为0.2NA。(×)
错因：0.1_mol_Na2O2与CO2反应，转移0.1_mol电子。
(6)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式：
Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。(×)
错因：氧原子不守恒。
　 　　题组训练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一 钠的氧化物的性质及应用
1．下列对Na2O2的叙述中，正确的是(　　)
A． Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物
B．Na2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂
C．Na2O2与CO2反应产生氧气，可用于呼吸面具中
D．Na2O2与CO2反应时，Na2O2只作氧化剂
答案　C
解析　Na2O2能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物，A错误；Na2O2能与水反应，但生成氧气，引入杂质，Na2O2不能作气体的干燥剂，B错误；Na2O2与CO2反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，D错误。
2．在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体，不会出现浑浊现象的是(　　)
A．饱和Na2CO3溶液 B．Ca(HCO3)2稀溶液
C．Na2SO3稀溶液 D．饱和CaCl2溶液
答案　C
解析　Na2O2固体与水反应生成NaOH和O2。A中溶液饱和，由于水被消耗导致析出Na2CO3晶体；B中Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应生成碳酸钙沉淀；C中Na2SO3被氧化成Na2SO4，Na2SO4可溶于水，不会出现浑浊现象；D中溶液饱和，水的减少及NaOH与CaCl2反应生成的Ca(OH)2微溶，会产生白色沉淀。
题组二 有关Na2O2与H2O、CO2反应的计算
3．下列说法正确的是(　　)
A．3.9 g Na2O2含离子数目为0.2NA
B．Na2O2与CO2反应生成0.1 mol O2时转移电子0.4 mol
C．Na2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D．向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2，充分反应后，溶液中n(Na＋)不变
答案　C
解析　3.9 g Na2O2的物质的量为0.05 mol，所含离子数目为0.05 mol×3＝0.15 mol，A错误；由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧元素为－1价知，每生成1 mol O2时会转移2 mol电子，B错误；Na2O2投入到CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，C正确；Na2O2与水反应，溶剂减少，溶质相应减少，则n(Na＋)减小，D错误。
4．将W g某气体与一定量的O2混合后通入装有足量Na2O2固体的密闭容器中，用间断电火花不断地引燃气体，经过足够长的时间后，发现固体质量增加W g，则气体可能是(　　)
①H2　②CO　③H2和CO的混合气体　④甲醛(HCHO)
⑤乙二醇(CH2OH－CH2OH)蒸气
A．只有① B．只有①②
C．只有①②③ D．①②③④⑤
答案　D
解析　很容易判断①②③④⑤均是符合(CO)m·(H2)n组成的物质，在O2中充分燃烧后，再通入Na2O2固体中，固体增加质量恰好等于该物质的质量。故答案选D。

Na2O2吸收H2O、CO2后固体质量的变化规律
将CO2看作CO燃烧所得：
⇒
将H2O看作H2燃烧所得：
⇒
所以Na2O2与CO2、H2O反应增加的质量为与CO2、H2O等物质的量的CO、H2的质量。
考点3　碳酸钠与碳酸氢钠
知识梳理
1.碳酸钠与碳酸氢钠的比较



2．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NH3和足量的CO2，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↓＋NH4Cl
②产生Na2CO3的反应：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(4)循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。

(1)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH－反应生成CO，CO有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3。
(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为都能产生白色沉淀。
(3)Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别，但NaHCO3和盐酸不可以用互滴法鉴别。

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)除去Na2CO3(s)中的少量NaHCO3(s)，采用灼烧法。(√)
错因：______________________________
(2)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一。(√)
错因：______________________________
(3)用热的纯碱溶液洗去油污，因为Na2CO3可直接和油污反应。(×)
错因：热的纯碱溶液碱性强，油污水解彻底。
(4)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。(×)
错因：CO或HCO均可与H＋反应生成CO2。
(5)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。(√)
错因：______________________________
　题组训练　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一 Na2CO3与NaHCO3的性质与鉴别
1．Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是(　　)
A．小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人
B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头
C．可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀
答案　C
解析　小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，胃溃疡病人不能服用小苏打类药物来治疗，因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部胀气，易造成胃穿孔，A正确；NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体，使得馒头或面包暄软多孔，B正确；Na2CO3和NaHCO3溶液都与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀，所以不能用澄清石灰水来鉴别，C错误；Na2CO3比NaHCO3易溶于水，所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀，D正确。
2．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，如图所示。

(1)只根据图Ⅰ所示实验，不能够达到实验目的的原因是
______________________________。
(2)图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为____________________________________________________________。
(3)若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
答案　(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，使澄清石灰水变浑浊，达不到实验目的
(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
(3)NaHCO3
解析　(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
题组二 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的计算及图像分析
3．120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL某浓度的盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是(　　)
A．2.0 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1
C．0.18 mol·L－1 D．0.24 mol·L－1
答案　B
解析　前者滴入后者发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑①，后者滴入前者发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3②，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑③，盐酸的用量应在①②之间，即HCl的物质的量应为0.20 mol