高考化学钠及其重要化合物(解析版)

钠及其重要化合物【考情分析】1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。

2.了解钠及其重要化合物的制备方法。

3.了解碱金属及焰色反应。

【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识钠及其化合物的性质和应用。

能从钠的原子结构及其重要化合物的微观结构理解其性质，领悟结构决定性质。

2.科学探究与创新意识：了解钠及其化合物的性质探究方案，并积极参与实验探究过程，得出相关结论。

【重点知识梳理】 知识点一 钠与碱金属 一、钠的性质及应用 1．钠的物理性质2．从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性Na ―――――――――→O 2、Cl 2、H 2O 、H ＋等失去e－Na ＋(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应O 2⎩⎪⎨⎪⎧常温：4Na ＋O 2===2Na 2O加热：2Na ＋O 2=====△Na 2O 2Cl 2：2Na ＋Cl 2=====点燃2NaCl (2)与水反应△离子方程式：2Na ＋2H 2O===2Na ＋＋2OH －＋H 2↑。

△钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。

【特别提醒】Na先与酸反应，再与水反应——先酸后水。

(4)与盐的反应△Na与盐反应的原理△钠与盐溶液反应的分析方法第一步：钠与水反应生成NaOH和H2；第二步：生成的NaOH如果能与溶质反应，则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。

(5)与羟基化合物的反应2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑(6)钠在空气中的变化过程因此，钠久置在空气中，最终变成Na 2CO 3粉末。

3．钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)=====通电2Na ＋Cl 2↑。

(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。

4．钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。

(2)用作电光源，制作高压钠灯。

(3)冶炼某些金属金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na ＋TiCl 4=====熔融4NaCl ＋Ti 。

二、碱金属元素1．碱金属的一般性与特殊性2．碱金属单质、化合物的特殊性(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)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物(如NaH)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。

(4)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NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3的小)。

(5)试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na 、K 等需立即放回原瓶。

(6)锂与O 2反应与钠不同，只生成Li 2O ，而不生成Li 2O 2。

3.焰色反应 (1)焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，是元素的性质。

(2)焰色反应的操作铂丝――→酒精灯灼烧无色――→蘸取待测物――→酒精灯灼烧观察火焰颜色――→用盐酸洗涤铂丝――→酒精灯灼烧无色(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。

(4)应用△用于检测某种金属元素是否存在；△添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。

知识点二 钠的化合物 一、钠的氧化物与氢氧化物 1．氧化钠与过氧化钠的比较2.氢氧化钠(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。

(2)化学性质△具有碱的通性△其他反应与金属铝反应：2Al＋2OH－＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(3)NaOH的制取△土法制碱：Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH △现代工业制碱：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ 二 、碳酸钠与碳酸氢钠 1．Na 2CO 3和NaHCO 3的比较Na 2CO 3NaHCO 33．Na 2CO 3和NaHCO 3性质的应用 (1)Na 2CO 3、NaHCO 3的鉴别△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NaHCO 3固体。

△溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH 法。

a ．沉淀法：加入BaCl 2溶液或CaCl 2溶液，产生沉淀的是Na 2CO 3溶液。

b ．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO 3溶液。

c ．测pH 法：用pH 试纸测相同浓度的稀溶液，pH 大的是Na 2CO 3溶液。

(2)Na 2CO 3、NaHCO 3的除杂4.Na 2CO 3的制备—侯氏制碱法 △原料食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气 其反应为C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2，CO ＋H 2O(g)=====高温CO 2＋H 2。

△工艺流程△反应原理产生NaHCO 3反应：NH 3＋NaCl ＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。

产生Na 2CO 3的反应：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 。

△循环使用的物质：CO 2。

知识点三 碱金属元素、焰色反应 一、碱金属的一般性与特殊性 1．一般性(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)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。

二、焰色反应 1．概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，属于元素的性质。

2．操作铂丝――→酒精灯灼烧无色――→蘸取待测物――→酒精灯灼烧观察火焰颜色――→用稀盐酸洗涤铂丝――→酒精灯灼烧无色 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。

【典型题分析】高频考点一 钠与氧气的反应例1．（2020·山西忻州一中模拟）下列有关钠的说法正确的是( )A ．Na 与足量O 2反应生成Na 2O ，随着温度的升高，生成Na 2O 的速率逐渐加快B ．1molNa 被完全氧化生成Na 2O 2，失去2N A 个电子C ．Na 表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化D ．Na 在O 2中完全燃烧所得产物的电子式为【答案】D【解析】Na 在点燃或加热时生成Na 2O 2，A 错误；1molNa 氧化为Na 2O 2失去N A 个电子，B 错误；Na 表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化，C 错误。

【变式探究】（2020·辽宁大连八中模拟）等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中在常温下充分反应，则下列说法正确的是( )A ．第一块钠失去电子多B ．两块钠失去电子一样多C ．第二块钠的反应产物质量大D ．两块钠的反应产物质量一样大 【答案】B【解析】金属钠失电子均变为＋1价的阳离子，等质量的两块钠，失去电子数目是一样的。

根据反应4Na ＋O 2===2Na 2O 可知，1mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是31g ，根据反应2Na ＋O 2=====△Na 2O 2可知，1mol 金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39g ，等质量的两块钠的物质的量相等，所以生成过氧化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量大。

高频考点二 钠与酸、碱、盐溶液的反应例2．（2020·吉林长春市实验中学模拟）把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是( ) A ．放入饱和NaOH 溶液中：有氢气放出，恢复至原温度后溶液的pH 增大 B ．放入稀CuSO 4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出 C ．放入MgCl 2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成 D ．放入NH 4NO 3溶液中：有无色无味气体放出 【答案】C【解析】A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，从而会有部分NaOH 晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和NaOH溶液，故溶液的pH不变；B项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与CuSO4反应会出现蓝色沉淀；C项正确，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀；D项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH放热，然后生成的NaOH与NH＋4反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的少量氨会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。

【变式探究】（2020·江苏淮阴中学调研）如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集并检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙装置，请根据要求回答下列问题。

(1)写出钠与水反应的离子方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。

(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________(填字母)。

A．钠块始终保持在a处，直至完全消失B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C．钠处于煤油和水的交界处上下浮动D．随着反应的进行，煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E．最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_______________________________________________________。

(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？________(填“是”或“否”)。

(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。

取相同质量的钠，按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下的体积的关系是________(填字母)。

△用铝箔包住钠△用铜箔包住钠a．二者收集气体一样多b．△收集气体体积较大c．△收集气体体积较大【解析】(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处上下浮动。

(4)液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。