考點(diǎn)09 鈉及其化合物——2023年江蘇省普通高中化學(xué)學(xué)業(yè)水平合格性考試專項(xiàng)精講+測試-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?考點(diǎn)09 鈉及其化合物
【學(xué)業(yè)要求】
1.了解鈉及其重要化合物的主要用途。2.了解鈉及其重要化合物的主要物理性質(zhì)。3.了解鈉分別與氧氣、水、酸等物質(zhì)的反應(yīng)。4.了解氧化鈉分別與水、酸等物質(zhì)的反應(yīng)。5.比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng)。6.學(xué)會(huì)鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法。7.了解鈉、鉀的焰色反應(yīng)。

一、金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用
1．鈉的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
鈉原子最外層只有1個(gè)電子，核外電子排布為，在化學(xué)反應(yīng)中鈉原子很容易失去1個(gè)電子形成最外層為8個(gè)電子的鈉離子，核外電子排布為，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在自然界中以化合態(tài)形式存在。
2．鈉的物理性質(zhì)
鈉的物理性質(zhì)既有金屬的一般性，又有其特殊性：
一般性：銀白色金屬，熱和電的良導(dǎo)體。
特殊性：質(zhì)軟，密度比水小，熔點(diǎn)低。
3．鈉的化學(xué)性質(zhì)
(1)鈉與氧氣的反應(yīng)
常溫下，鈉在空氣中表面變暗：4Na＋O2===2Na2O；
鈉在空氣中燃燒：2Na＋O2Na2O2；
(2)鈉與水反應(yīng)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，該反應(yīng)的還原劑是鈉，氧化劑是水，。
　鈉與水(滴有酚酞)反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
原因
金屬鈉熔化成閃亮的小球
該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，鈉的熔點(diǎn)低
金屬鈉浮在液面上
鈉的密度比水小
鈉在水面上四處游動(dòng)，并發(fā)出“嘶嘶”聲
反應(yīng)中產(chǎn)生氣體
反應(yīng)后的溶液顯紅色
生成物中有堿性物質(zhì)
4．金屬鈉的用途
(1)作還原劑：用以將鈦、鋯、鈮、鉭等在國防工業(yè)上有重要用途的金屬從其熔融的鹵化物中還原出來?；瘜W(xué)方程式為：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。
(2)作電光源：高壓鈉燈。特點(diǎn)是黃光射程遠(yuǎn)，透霧能力強(qiáng)。
(3)制造合金：鈉鉀合金常溫下是液體，用作快中子反應(yīng)堆的熱交換劑。
5．鈉的制備
工業(yè)上電解熔融NaCl可以得到金屬鈉：2NaCl2Na＋Cl2↑(填電解方程式)。
二、過氧化鈉和氧化鈉性質(zhì)的比較
物質(zhì)
氧化鈉
過氧化鈉
化學(xué)式
Na2O
Na2O2
氧的化合價(jià)
－2價(jià)
－1價(jià)
n(Na＋)∶n(陰離子)
2∶1
2∶1
顏色狀態(tài)
白色固體
淡黃色固體
氧化物類別
堿性氧化物
過氧化物(不屬堿性氧化物)
生成
4Na＋O2===2Na2O
2Na＋O2Na2O2
與氧氣反應(yīng)
2Na2O＋O22Na2O2
不反應(yīng)，穩(wěn)定性強(qiáng)
與水反應(yīng)
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
與CO2反應(yīng)
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
與稀鹽酸反應(yīng)
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O
漂白性
無
有
用途
制NaOH
漂白劑、消毒劑、供氧劑、強(qiáng)氧化劑
三、碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)的比較
名稱
碳酸鈉(純堿或蘇打)
碳酸氫鈉(小蘇打)
顏色、狀態(tài)
白色粉末
白色細(xì)小晶體
溶解性
易溶
易溶，同溫下溶解度比Na2CO3小
水溶液的
酸堿性
堿性
堿性，物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，Na2CO3溶液的堿性強(qiáng)于NaHCO3溶液
與酸反應(yīng)
能反應(yīng)，有氣體產(chǎn)生
劇烈反應(yīng)，有氣體產(chǎn)生
與堿反應(yīng)
能與Ca(OH)2、
Ba(OH)2溶液反應(yīng)
與堿溶液都能反應(yīng)
熱穩(wěn)定性
穩(wěn)定，受熱不易分解
不穩(wěn)定，受熱易分解
可相互轉(zhuǎn)化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
作去污劑、制玻璃、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑、石油、冶金等
發(fā)酵劑、滅火劑、醫(yī)用(治療胃酸過多)

【真題演練】
例1．(2018.江蘇合格考真題) 下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的的是(　　)
A. 用NaOH溶液除去CO2中的HCl
B. 用加熱的方法除去NaHCO3固體中的少量NaCl
C. 用丁達(dá)爾效應(yīng)鑒別Al(OH)3膠體和Na2SO4溶液
D. 用酚酞溶液鑒別NaOH溶液和KOH溶液
【答案】C
【解析】
A．氫氧化鈉溶液也與氯化氫反應(yīng)，應(yīng)該用飽和碳酸氫鈉溶液除去CO2中的HCl，A錯(cuò)誤；
B．碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，不能用加熱的方法除去NaHCO3固體中的少量NaCl，B錯(cuò)誤；
C．膠體可以產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，可以用丁達(dá)爾效應(yīng)鑒別Al(OH)3膠體和Na2SO4溶液，C正確；
D．NaOH溶液和KOH溶液均顯堿性，不能用酚酞溶液鑒別NaOH溶液和KOH溶液，D錯(cuò)誤；
答案選C。
例2．(2016·江蘇學(xué)測)下列常見物質(zhì)的俗名與化學(xué)式對應(yīng)正確的是(　　)
A.燒堿——NaOH B.小蘇打——Na2SO4
C.熟石灰——CaCl2 D.明礬——Al2(SO4)3
【答案】 A　
【解析】小蘇打?yàn)镹aHCO3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；熟石灰為Ca(OH)2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；明礬為KAl(SO4)2·12H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
例3.(2009·江蘇學(xué)測)下圖是由短周期元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。常溫常壓下，D、F、K均為無色無刺激性氣味的氣體，B是最常見的無色液體，A是由單質(zhì)C在D中燃燒生成的淡黃色固體。(反應(yīng)中生成的部分物質(zhì)已略去)

請回答下列問題：
(1)物質(zhì)A的化學(xué)式為_____________________________________________________。
(2)化合物E的電子式為___________________________________________________。
(3)反應(yīng)①的離子方程式為__________________________________________________
________________________________________________________________________；
反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。
【答案】(1)Na2O2
(2)Na＋[H]－
(3)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
2NaHCO3Na2CO3＋ CO2↑＋H2O
【解析】A是由單質(zhì)C在D中燃燒生成的淡黃色固體，淡黃色固體為Na2O2，則A為Na2O2，C為Na，D為O2，B是最常見的無色液體，應(yīng)為H2O，則E為NaOH，F(xiàn)為H2，K為CO2，H為Na2CO3，I為NaHCO3。
例4．(2007·江蘇學(xué)測)某學(xué)?；瘜W(xué)科研小組從文獻(xiàn)資料上獲得如下信息：NaHCO3在潮濕的空氣中會(huì)緩慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。為了驗(yàn)證這一信息，該科研小組將一瓶在潮濕空氣中久置的NaHCO3樣品混合均勻后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
(1)在一個(gè)質(zhì)量為a g的蒸發(fā)皿中加入一些樣品，稱得總質(zhì)量為b g。用酒精燈對其充分加熱，冷卻后稱得其總質(zhì)量為c g。殘留在蒸發(fā)皿中的固體是_________________(填化學(xué)式)。
(2)另稱取相同質(zhì)量的樣品放入錐形瓶中，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。為了保證實(shí)驗(yàn)成功，所選用針筒的最大刻度值應(yīng)大于或等于______________mL。
(設(shè)實(shí)驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行)

(3)打開活塞逐滴加入稀硫酸，至沒有氣泡產(chǎn)生為止。針筒中收集到的氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V mL(滴入稀硫酸的體積及針筒活塞的內(nèi)壁的摩擦力忽略不計(jì))。該科研小組設(shè)稱取的每份樣品中的Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量分別為x、y，且沒有利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，就列出了如下算式：x＋y＝V mL/22 400 mL·mol－1，他們依據(jù)的原理是_________________。根據(jù)相似原理，請完成下列算式：2x＋y＝_____________________________________。
由上述兩算式，該科研小組通過計(jì)算，得出了樣品中的Na2CO3、NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【答案】(1)Na2CO3　(2)(＋)×22 400　(3)原子守恒　×2
【解析】(1)碳酸氫鈉加熱發(fā)生的反應(yīng)方程式：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，所以殘留在蒸發(fā)皿中的固體為碳酸鈉。
(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　Δm
　 168　　　　　106　　　　　　　　　62
　m(NaHCO3)　　　　　　　　　　　　(b－c) g
a g樣品中含有碳酸氫鈉的質(zhì)量：m(NaHCO3)＝ g，碳酸氫鈉的物質(zhì)的量：n(NaHCO3)＝＝ mol，
根據(jù)反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O可知，
放出二氧化碳的物質(zhì)的量：n(CO2)＝n(NaHCO3)＝ mol，
最終得到的c g固體為碳酸鈉，則碳酸鈉的物質(zhì)的量為 mol，
根據(jù)碳原子守恒，生成二氧化碳的物質(zhì)的量為 mol＋ mol＝(＋) mol，
標(biāo)況下生成的二氧化碳的體積：22 400 mL·mol－1×(＋) mol＝22 400(＋) mL。
(3)標(biāo)況下V mL二氧化碳的物質(zhì)的量為，根據(jù)碳原子守恒可知，x＋y＝；
根據(jù)鈉原子守恒可知，2x＋y＝×2。

【核心歸納】1．碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)的鑒別
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將相同質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別慢慢溶于等量的水中
NaHCO3首先結(jié)晶析出
相同溫度下溶解度較小的是NaHCO3
用pH試紙測量相同濃度的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液的pH
碳酸鈉溶液的pH大于碳酸氫鈉的pH
堿性較強(qiáng)的是Na2CO3
分別加熱NaHCO3固體和Na2CO3固體
NaHCO3受熱分解有氣體產(chǎn)生，Na2CO3受熱不分解
穩(wěn)定性較強(qiáng)的是Na2CO3
向盛有Na2CO3、
NaHCO3固體的試管中分別滴加相同濃度的鹽酸
均放出氣體，但放出氣體的快慢不同
與鹽酸反應(yīng)較劇烈的是NaHCO3
2．碳酸鈉與碳酸氫鈉相關(guān)除雜問題
混合物
除雜方法及試劑
Na2CO3固體(NaHCO3)
加熱
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2氣體
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入適量NaOH溶液

【過關(guān)檢測】
1.(2022·泰州合格考模擬)下列離子方程式書寫正確的是(　　)
A.實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取CO2：
2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
B.NaHCO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)：
OH－＋HCO===CO＋H2O
C.向AlCl3溶液中加入過量的氨水溶液：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
D.鐵和稀硝酸反應(yīng)：
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2.(2022·江蘇合格考模擬)下列關(guān)于物質(zhì)的敘述中不正確的是(　　)
A.鋁制容器不能盛裝酸性溶液，可以盛裝堿性溶液
B.少量金屬鈉著火時(shí)，可用細(xì)沙覆蓋滅火
C.食鹽是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)原料
D.碳酸氫鈉是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一
3.(2022·南京師大合格考模擬)下列說法不正確的是(　　)
A.碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液都能與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生沉淀
B.二氧化硫能使酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去
C.實(shí)驗(yàn)室能用二氧化錳和稀鹽酸共熱制氯氣
D.常溫下鋁片不能溶于濃硫酸
4.(2022·無錫合格考模擬)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是(　　)
A.用加熱、稱重的方法鑒別Na2CO3固體和NaHCO3固體
B.將KSCN溶液滴入FeCl2溶液中，溶液變?yōu)榧t色
C.用NaOH溶液除去CO2氣體中含有的少量HCl雜質(zhì)
D.用激光筆照射CuSO4溶液可產(chǎn)生“丁達(dá)爾效應(yīng)”
5.(2022·南通合格考模擬)下列關(guān)于碳酸鈉的說法正確的是(　　)
A.受熱易分解
B.不能與二氧化碳在水溶液中發(fā)生反應(yīng)
C.水溶液呈堿性，因而被稱為“純堿”
D.將10.6 g Na2CO3固體溶于100 mL水中即可配得1.00 mol·L－1Na2CO3溶液
6.(2022·泰州合格考模擬)下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的說法正確的是(　　)
A.相同溫度下在水中的溶解度：Na2CO3

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多