第1講　鈉及其化合物(基礎(chǔ)落實(shí)課)
逐點(diǎn)清(一)　鈉與堿金屬 (一)鈉的性質(zhì)及應(yīng)用1．物理性質(zhì)ρ＝0.971 g·cm－3，比水的密度小、比煤油的密度大，質(zhì)軟，熔點(diǎn)為97.8 ℃，沸點(diǎn)為883 ℃。2．化學(xué)性質(zhì)鈉原子的最外層上只有1個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層的一個(gè)電子，表現(xiàn)______性。
(2)與水的反應(yīng) ____________________________________ 鈉與水(含酚酞)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(3)與酸的反應(yīng)2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。[注意]　Na先與酸反應(yīng)，再與水反應(yīng)——先酸后水。(4)與鹽的反應(yīng)①與鹽溶液反應(yīng)第一步：鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2；第二步：生成的NaOH如果能與溶質(zhì)反應(yīng)，則發(fā)生的是NaOH與溶質(zhì)的復(fù)分解反應(yīng)。
如鈉與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式先發(fā)生：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；再發(fā)生：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4；總反應(yīng)：__________________________________________。②與熔融鹽發(fā)生置換反應(yīng)
2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
(5)與含羥基或羧基的有機(jī)物發(fā)生置換反應(yīng)①與乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________②與丙酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C2H5COOH＋2Na―→2C2H5COONa＋H2↑
2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑
(二)堿金屬　焰色試驗(yàn)1．堿金屬(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)(1)物理性質(zhì)
(2)化學(xué)性質(zhì)堿金屬最外層均為1個(gè)電子，故具有較強(qiáng)的還原性；原子半徑(Li→Cs)逐漸增大，故金屬性增強(qiáng)，還原性增強(qiáng)。
[注意]?、賶A金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟油中。②堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價(jià)，堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。
微點(diǎn)小練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)鈉在自然界只有化合態(tài)沒有游離態(tài) ( )(2)鈉在空氣久置最終形成Na2O2 ( )(3)鈉可以保存在CCl4中隔絕空氣 ( )(4)鈉與乙醇反應(yīng)時(shí)鈉浮于液面上四處游動(dòng) ( )(5)Na可以從CuCl2溶液中置換出Cu ( )(6)把Na投入FeCl3溶液中有紅褐色沉淀生成 ( )(7)焰色試驗(yàn)可以鑒別鈉和NaCl ( )(8)蘸取Na2CO3樣品灼燒時(shí)火焰呈黃色，說明樣品中不含鉀元素 ( )
2．(1)Na與H2O反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。(2)Na與CuCl2溶液反應(yīng)的離子方程式為_________________________。(3)Na生成Na2O2的化學(xué)方程式為______________________________。(4)K與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。答案：(1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑(2)2Na＋Cu2＋＋2H2O===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一)　鈉的性質(zhì)及應(yīng)用1．下列敘述正確的是 (　 )A．切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗：2Na＋O2===Na2O2B．一定條件下，2.3 g的Na完全與O2反應(yīng)生成3.6 g產(chǎn)物，失去的電子數(shù)為0.2NAC．鈉在空氣中受熱時(shí)，熔化為銀白色的小球，產(chǎn)生黃色的火焰，生成白色粉末D．鈉在空氣中長(zhǎng)期放置，最終主要生成物為碳酸鈉
解析：鈉在通常條件下反應(yīng)生成氧化鈉，點(diǎn)燃條件生成過氧化鈉，故A錯(cuò)誤；2.3 g鈉的物質(zhì)的量為0.1 ml，而鈉無論反應(yīng)后產(chǎn)物是什么，鈉元素反應(yīng)后一定變?yōu)椋?價(jià)，故0.1 ml鈉失去0.1NA電子，故B錯(cuò)誤；鈉在空氣中加熱，生成了淡黃色的過氧化鈉，故C錯(cuò)誤；鈉在空氣中長(zhǎng)期放置，開始生成氧化鈉，最終變成了碳酸鈉，故D正確。
2.取一支大試管，加入20 mL飽和澄清石灰水(ρ＝1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，靜置后緩慢加入黃豆粒大小的鈉塊(ρ＝0.97 g·cm－3)。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，能觀察到的現(xiàn)象有 (　 )①鈉在飽和澄清石灰水層反應(yīng)并四處游動(dòng)②有氣體產(chǎn)生③澄清石灰水變渾濁④鈉在石灰水與苯的界面處反應(yīng)并上下跳動(dòng)⑤鈉停留在苯層不反應(yīng)⑥鈉塊最后消失
A．①②⑥ B．②③④⑥C．⑤ D．①②③⑥解析：根據(jù)題意，金屬鈉的密度小于水，但大于苯，故將金屬鈉投入盛有水和苯的大試管中，鈉會(huì)處于二者的界面處；同時(shí)由于鈉與水反應(yīng)生成H2，H2對(duì)金屬鈉產(chǎn)生推動(dòng)作用，故鈉在界面處可上下跳動(dòng)。由于有NaOH生成，并放出熱量，Ca(OH)2的溶解度減小，飽和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液變渾濁。
3.在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，往 100 mL大試管中先加40 mL煤油，取三粒米粒大小的金 屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長(zhǎng)頸漏斗加入FeSO4 溶液使煤油的液面至膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖)。下列 敘述錯(cuò)誤的是(　 )A．剩余的鈉放回原試劑瓶B．溶液中有氣泡生成，下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀C．大試管內(nèi)和長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的液面都下降D．鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
解析：剩余的金屬鈉應(yīng)放回原試劑瓶，A正確；鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與FeSO4反應(yīng)生成白色絮狀沉淀，B正確；由于生成H2，反應(yīng)一段時(shí)間后，大試管內(nèi)液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，C錯(cuò)誤；Na與FeSO4溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2、H2和Na2SO4，D正確。
題點(diǎn)(二)　堿金屬與焰色試驗(yàn)4．天然存在的Fr(鈁)極其微量，它的21種同位素都有放射性，它是堿金屬中最重的元素，根據(jù)它在周期表中的位置預(yù)言其性質(zhì)，其中不正確的是 (　 )A．在已知堿金屬中它具有最多的電子層B．在空氣中燃燒的時(shí)候，生成氧化物Fr2OC．氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是極強(qiáng)的堿D．單質(zhì)的熔點(diǎn)不如Na的高
解析：鈁的活潑性強(qiáng)于鈉和鉀，鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉，鉀在空氣中燃燒生成超氧化鉀，所以鈁在空氣中燃燒時(shí)生成更復(fù)雜的氧化物。
5．用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色。下列判斷正確的是 (　 )A．只含有Na＋B．一定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，可能還含有K＋解析：Na元素的焰色為黃色，K元素的焰色為紫色，但黃色會(huì)干擾紫色，所以不能判斷是否含有K＋。
逐點(diǎn)清(二)　Na2O與Na2O21．氧化鈉與過氧化鈉的性質(zhì)比較
2．Na2O2的強(qiáng)氧化性與還原性(1)Na2O2的強(qiáng)氧化性
Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH
微點(diǎn)小練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)Na2O與Na2O2中氧化合價(jià)均為－2價(jià) ( )(2)1 ml Na2O2固體中含有陰離子2NA個(gè) ( )(3)Na2O2、Na2O組成元素相同，與CO2反應(yīng)的產(chǎn)物相同 ( )(4)Na2O與Na2O2和水反應(yīng)均生成NaOH，二者均為堿性氧化物 ( )(5)Na2O2投入酚酞溶液中，溶液變紅且不褪色 ( )(6)7.8 g Na2O2與CO2充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值) ( )
2．下列對(duì)Na2O2的敘述正確的是 (　 )A．Na2O2能與酸反應(yīng)生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物B．Na2O2能與水反應(yīng)，所以Na2O2可以作氣體的干燥劑C．Na2O2與CO2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，可用于呼吸面具中供氧劑D．Na2O2與CO2反應(yīng)時(shí)，Na2O2只做氧化劑解析：Na2O2能與酸反應(yīng)生成鹽、水和氧氣，所以不是堿性氧化物，A錯(cuò)誤；Na2O2能與水反應(yīng)，但生成氧氣，引入雜質(zhì)，Na2O2不能作氣體的干燥劑，B錯(cuò)誤；Na2O2與CO2反應(yīng)時(shí)，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，D錯(cuò)誤。
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一)　過氧化鈉的性質(zhì)及其探究1．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用如下方法檢驗(yàn)Na2O2中混雜的Na2CO3。下列說法錯(cuò)誤的是 (　 )
A．Na2O2與水反應(yīng)過程中有H2O2生成B．MnO2是催化劑C．產(chǎn)生白色沉淀，Na2O2樣品中含有Na2CO3D．將Na2O2樣品中加入稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生，也可證明含有Na2CO3解析：Na2O2與稀HCl也產(chǎn)生氣體O2，無法證明含Na2CO3。
2．(2023·洛陽模擬)某化學(xué)小組用下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置證明過氧化鈉可用作供氧劑，有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 (　 )
A．利用A裝置可以制備H2、O2、CO2氣體B．B裝置中應(yīng)加入飽和Na2CO3溶液，加入該試劑的目的是除去HCl氣體C．C裝置中應(yīng)加入Na2O2固體，相關(guān)反應(yīng)為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2D．D裝置中應(yīng)加入濃NaOH溶液，加入該試劑的目的是除去多余的CO2氣體
解析：飽和Na2CO3溶液也吸收CO2，無法最后收集到O2，B錯(cuò)誤。
3．過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，遇木炭、鋁粉等還原性物質(zhì)時(shí)可燃燒。下列有關(guān)說法不正確的是 ( 　 )A．Na2O2與鋁粉反應(yīng)，產(chǎn)物中有NaAlO2生成B．1 ml過氧化鈉中陰離子數(shù)目為2NAC．過氧化鈉與木炭、鋁粉反應(yīng)時(shí)，過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑D．過氧化鈉與木炭反應(yīng)，若氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1，則氧化產(chǎn)物為CO
題點(diǎn)(二)　Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算4．將W g某氣體與一定量的O2混合后通入裝有足量Na2O2固體的密閉容器中，用間斷電火花不斷地引燃?xì)怏w，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量增加W g，則氣體可能是 (　 )①H2?、贑O　③H2和CO的混合氣體?、芗兹?HCHO)?、菀叶?CH2OH—CH2OH)蒸氣A．只有① B．只有①②C．只有①②③ D．①②③④⑤
解析：很容易判斷①②③④⑤均符合(CO)m·(H2)n組成的物質(zhì)，在O2中充分燃燒后，再通入Na2O2固體中，固體增加質(zhì)量恰好等于該物質(zhì)的質(zhì)量。
5．1 ml過氧化鈉與2 ml碳酸氫鈉固體混合后，在密閉的容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是 (　 )A．Na2CO3 B．Na2O2　Na2CO3C．NaOH　Na2CO3 D．Na2O2　NaOH　Na2CO3
逐點(diǎn)清(三)　Na2CO3 與NaHCO31．Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較
2.Na2CO3、NaHCO3的用途
微點(diǎn)小練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)燒堿、純堿均屬于堿，可以保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中 ( )(2)Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定性強(qiáng) ( )(3)向Na2CO3飽和溶液中通入足量CO2，會(huì)有NaHCO3晶體析出 ( )(4)在日常生活中，小蘇打常用作食用堿使用而蘇打不能 ( )(5)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時(shí)，不涉及化學(xué)變化 ( )(6)用熱的純堿溶液洗去油污，是因?yàn)镹a2CO3可直接與油污反應(yīng) ( )(7)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產(chǎn)生氣泡 ( )
2．(1)Na2CO3、NaHCO3與足量石灰水反應(yīng)的離子方程式分別為___________、 ______________________________________。 (2)CO2通入飽和Na2CO3溶液中現(xiàn)象為______________________________， 離子方程式為________________________。(3)證明Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________。
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一)　Na2CO3與NaHCO3的鑒別1．某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn)，如圖所示：
(1)只根據(jù)圖Ⅰ所示實(shí)驗(yàn)，不能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡脑蚴莀________________________________________________________。(2)圖Ⅱ、Ⅲ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
(3)若用實(shí)驗(yàn)Ⅱ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是____________________________________________(填化學(xué)式)。解析：(3)試管B中裝入碳酸氫鈉，試管A中裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉溫度高，不分解，不能使澄清石灰水變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，生成的CO2使澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。答案：(1)無論是Na2CO3還是NaHCO3均可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，兩者的反應(yīng)現(xiàn)象相同，故達(dá)不到鑒別目的
[思維建模]　Na2CO3、NaHCO3的鑒別方法(1)利用熱穩(wěn)定性不同
(3)利用陰離子的不同
題點(diǎn)(二)　Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量分析2.取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液A和B兩份，每份10 mL，分別向A、B中通入不等量的CO2，再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入0.1 ml·L－1的鹽酸，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的CO2氣體體積與所加的鹽酸體積之間的關(guān)系如圖所示，下列敘述正確的是(　 )
題點(diǎn)(三)　侯氏制堿法與Na2CO3純度測(cè)定3．某小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置(夾持裝置略去)，在實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿工藝中NaHCO3的制備。下列說法不正確的是 (　 )
4．利用侯德榜制堿法的原理制備的純堿中含有少量NaCl等雜質(zhì)，下列裝置可用來測(cè)定純堿中的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
④從分液漏斗中緩緩滴入一定量的稀硫酸，并從前端緩緩地鼓入空氣，至B反應(yīng)器中不再產(chǎn)生氣體為止；⑤準(zhǔn)確稱取干燥管D的總質(zhì)量(設(shè)為m2 g)。(1)裝置A、C的作用是_____________________________________________________________________________________________。(2)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________________________________________________(用m1、m2、n表示)。如果缺少裝置E，則實(shí)驗(yàn)所得純堿樣品的純度會(huì)________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

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