高考化学总复习-2-2钠镁及其化合物-苏教版.ppt

第二单元钠镁及其化合物1.1.理解并能应用常见金属的活动顺序。2.了解常见金属(如Na)及其重要化合物的主要性质和重要应用。3.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。4.了解Na、K等常见离子的检验方法。2.1命题特点 (1)Na、Mg是典型金属元素的代表，钠的化合物如Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表，在无机化学中都有非常重要的地位，因而都成为命题的重点物质，它们都是物质推断、鉴别及有关实验、计算的常见物质。海水提镁的操作，涉及的反应原理和镁及其化合物的性质、用途融合在物质推断、化学实验(探究)中进行综合考查。3.(2)高考题还利用这些知识结合其他元素及化合物知识为载体，对化学基本概念、基本理论和考生的能力进行考查，常见题型几乎包括各种类型，除选择题外，往往有推断题、简答题、实验题和混合物的计算题。4.2预测展望 (1)注意钠、镁及其化合物与非金属元素及其化合物化学实验问题的相互联系。(2)钠、镁及其重要化合物与日常生活、工农业生产、科学技术等方面也有较多联系，如镁合金在国防工业的应用，海水提镁等，钠是人体维持体液平衡必不可少的元素；贵重金属的冶炼；从纯碱联系侯氏制碱法；苏打、小苏打、食盐和Na2O2在日常生活中的应用等都是今后高考联系实际命题的好素材。5.在新课改形式下，以后的高考将进一步加强能力的考查，而以金属及其化合物知识作为载体的能力考查题将进一步加强。如信息题、结合其他知识的综合框图推断题等。碱金属与科学技术联系较多，如碱金属元素在电光源、光电管和贵重金属冶炼方面的应用。钠的化合物与造纸工业、制碱工业等联系将成为高考命题的热点。6.一、钠的性质与应用1钠的原子结构及存在钠的原子结构示意图为 很容易失去最外层的电子，表现出强还原性，因此在自然界中以化合态存在。2.钠的物理性质银白色金属，质软，密度比水小，常保存在煤油中，熔点低。7.8.9.10.(6)与盐溶液反应钠投入氯化钠溶液中，只有氢气放出：2Na2H2O=2NaOHH2，若钠投入到氯化钠的饱和溶液中，除有氢气放出，还会看到有晶体析出现象。钠投入硫酸铜溶液中，有气体放出并有蓝色沉淀 生 成：2Na CuSO4 2H2O=Na2SO4Cu(OH)2H2钠投入浓的氯化铵溶液中，有氢气和氨气逸出：2Na2NH4Cl=2NaCl2NH3H211.(7)与含羟基的有机物反应2Na2C2H5OH2C2H5ONaH22Na2CH3COOH2CH3COONaH2由于CH3COOH、H2O、C2H5OH中羟基氢活泼性依次碱弱，因此钠与其反应时剧烈程度依次减弱。12.13.5钠露置于空气中的变化和反应银白色的金属钠露置于空气中，表面先变暗，生成氧化钠；氧化钠再与空气中的水反应生成氢氧化钠；氢氧化钠有吸水性，吸收空气中的水分变成氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液又与空气中的二氧化碳反应变成碳酸钠溶液；碳酸钠溶液随水分蒸发而结块，变成碳酸钠晶体；碳酸钠晶体最后风化变成碳酸钠粉末。14.15.二、钠的重要化合物1氧化钠和过氧化钠16.名称氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)电子式色态白色固体淡黄色粉末状固体氧的化合价21与H2O反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2稳定性不稳定较稳定用途供氧剂、漂白剂17.2.碳酸钠和碳酸氢钠(1)两者的比较18.化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色状态白色粉末(Na2CO310H2O为晶体)白色晶体主要性质溶解性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性热稳定性稳定受热易分解2NaHCO3Na2CO3CO2H2O与酸反应CO322H=H2OCO2HCO3H=H2OCO2与Ca(OH)2等碱反应Ca2CO32=CaCO3Ca2OHHCO3=CaCO3H2O(碱足量)Ca22HCO32OH=CaCO32H2OCO32(碱不足)19.化学式Na2CO3NaHCO3主要性质与CaCl2反应Ca2CO32=CaCO3不反应，以此可鉴别二者与Al2(SO4)3反应2Al33CO323H2O=2Al(OH)33CO2Al33HCO3=Al(OH)33CO2相互转化用途在玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业中有广泛的应用食品发酵粉，医疗上治疗胃酸过多20.21.22.23.与酸酐发生反应：如NaOHCO2Na2CO3H2O等。与某些非金属单质的反应：如Cl2NaOHNaClNaClOH2O等。与 两 性 氧 化 物、氢 氧 化 物 反 应：如 Al2O3NaOHNaAlO2H2O；Al(OH)3NaOHNaAlO2H2O等。与 盐 发 生 复 分 解 反 应：如 CuSO4NaOHCu(OH)2Na2SO4等。提供碱性环境发生无机和有机反应：如卤代烃的水解反应和消去反应，酯类的水解、油脂的皂化。24.三、镁的提取及应用1镁的提取(1)流程25.26.27.与酸反应镁与非氧化性酸和稀硫酸、盐酸等反应生成氢气，离子方程式为：Mg2H=Mg2H2。镁与氧化性酸如浓H2SO4、稀HNO3、浓硝酸在常温下也能反应，但不生成H2。与某些水解显酸性的盐溶液反应与FeCl3溶液反应，其化学方程式为3Mg2FeCl36H2O=2Fe(OH)33MgCl23H2。28.(3)用途镁与其他金属构成合金，强度较大、机械性能良好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。29.一、过氧化钠的有关规律1.Na2O2的强氧化性由于Na2O2中氧元素是1价，为中间价态，因而既可表现氧化性又可表现还原性。又因为氧的稳定价态是2价，因此Na2O2中的氧易得到电子从1价降到2价，从而表现强氧化性。30.(1)过氧化钠具有强氧化性，能氧化破坏有机色素的分子结构。可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。(2)Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2氧化成Fe3，同时生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，反应过程中看不到白色沉淀。(3)Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。(4)Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO32氧化成SO42。31.(5)Na2O2投入品红溶液中，因其有强氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色。(6)Na2O2与SO2反应：Na2O2SO2=Na2SO4。(7)Na2O2与CO2、H2O的反应中，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂。32.2.有关Na2O2与CO2、H2O的反应的几个重要关系2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2(1)物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2:1。33.34.(4)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。(5)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。35.36.37.38.二、Na2CO3和NaHCO3的有关规律1.Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法(1)据热稳定性不同。分别加热少量样品，若能生成使澄清石灰水变浑浊的气体，则原试剂是NaHCO3，另一种试剂是Na2CO3。(2)据与酸反应的速率不同。分别取相同质量的固体，加入等浓度等体积的盐酸中，反应较快的是NaHCO3，另一种是Na2CO3。39.(3)据与酸反应的过程不同。取同浓度同体积的溶液，分别滴加盐酸，开始无气体，一段时间后有气体的是Na2CO3，开始滴加即有气体的是NaHCO3。(4)据阴离子不同。分别取稀溶液，滴加BaCl2(或CaCl2)溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一种为NaHCO3。(5)据溶液的碱性不同。测其等浓度稀溶液的pH，pH较 大 的 原 试 剂 为 Na2CO3，另 一 种 为NaHCO3。40.2.Na2CO3、NaHCO3和盐酸反应(1)放出CO2的速率NaHCO3溶液与盐酸反应放出CO2的速率快。(2)反应顺序问题向Na2CO3和NaHCO3混合溶液中滴加盐酸，由于CO32结合H能力较HCO3强，可理解为H先和CO32反应，只有当CO32完全转化为HCO3时，H才和HCO3反应，故Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应：41.Na2CO3HCl=NaHCO3NaClNaHCO3HCl=NaClH2OCO2而NaHCO3溶液和稀盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。42.(3)Na2CO3溶液与盐酸的互滴鉴别向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡产生，而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。(4)CO2生成量比较等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2相等。等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的酸反应，NaHCO3产生的CO2多。等量的盐酸与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。43.一定量的NaHCO3受热分解产生的CO2量与受热分解后的残留物与酸反应产生的CO2量相等。当n(HCl)2n(Na2CO3)时，无论如何滴加，产生的CO2一样多；当n(HCl)2n(Na2CO3)时，把Na2CO3溶液滴加到盐酸中比把盐酸滴加到Na2CO3溶液中产生的CO2多。44.45.其固体差量可用下列两种方法得出：(2NaHCO3Na2CO3)或(CO2H2O)(284 g106 g)或(44 g18 g)46.三、二元弱酸与强碱溶液反应产物的确定技巧在强碱溶液中通入二元酸的酸酐(如CO2、SO2)或二元酸(如H2S)，由于量的不同而可能出现碱过量生成正盐、酸过量生成酸式盐等情况，对其反应产物成分的判断和质量的确定涉及定性和定量两个方面，常用讨论法和守恒法予以巧解。比如将一定量的CO2气体通入一定量的NaOH溶液中：47.1CO2与NaOH溶液反应所得溶液的溶质成分规律及计算方法：CO2气体被NaOH溶液吸收会发生如下反应：2NaOHCO2=Na2CO3H2O当CO2过量时，又发生Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，由两式相加得：NaOHCO2=NaHCO3(1)当n(NaOH):n(CO2)1:1时，按式发生反应，生成NaHCO3，无气体剩余，生成NaHCO3的量用NaOH或CO2的物质的量计算均可。48.(2)当n(NaOH):n(CO2)2:1时，NaOH过量，仍按式进行反应，但生成Na2CO3的量应以CO2的量计算。(5)当1:1n(NaOH):n(CO2)D.68.69.70.答案：C71.考点4钠的化合物的综合计算【典例4】取等物质的量浓度的NaOH溶液两份，每份50 mL。向其中分别通入一定量的CO2气体，随后各取溶液10 mL，并分别加水稀释到100 mL。分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况)与所加入的盐酸的体积之间的关系如下图(a)和(b)所示。回答下列问题：72.(1)在(a)情况下，溶质为_(写化学式)，其物质的量之比是_，标准状况下CO2气体的体积为_。(2)在(b)情况下，溶质为_(写化学式)，其物质的量之比是_，标准状况下CO2气体的体积为_。73.【解析】向NaOH溶液中通入CO2，可能发生2NaOH CO2=Na2CO3 H2O、NaOHCO2=NaHCO3两个反应。设使溶液中开始产生气体和使气体完全放出所需盐酸的体积分别为m和n。(1)若mn，溶质为Na2CO3；(2)若m0，溶质为NaHCO3；(3)若2mn，溶质为NaOH和 Na2CO3；(4)若 2mW1W3B.W1W2W3C.W1W2W3 D.W3W2W181.【答案】A82.针对训练5下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据：物质氧化镁氯化镁熔点/2852714沸点/3600141283.84.解析：B项中所得MgCl2溶液中杂质较多，由于氧化镁的熔点较高，若由其制镁会消耗较多的能源，综合两项，应选D。答案：D85.1.下表中，对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()86.选项陈述陈述判断A碳酸钠、碳酸氢钠能用澄清石灰水鉴别Na2CO3能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，而NaHCO3不能对，对，有B向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对，错，无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对，对，有D酚酞试液在碳酸钠溶液中的颜色比在碳酸氢钠溶液中深CO32水解程度大于HCO3对，对，有87.解析：A项，因二者与澄清石灰水反应都会有白色沉淀生成，陈述、均不正确，它们不能用澄清石灰水鉴别；B项，陈述错，陈述对，两个陈述无因果关系；C项，两个陈述无因果关系。答案选D。答案：D88.2.下列实验中，溶液颜色有明显变化的是()A.将过量的钠投到少量明矾溶液中B.将酚酞滴加到Na2CO3的水溶液中C.少量Na2O2固体加入到过量NaHSO3溶液中D.将盐酸滴入到NaHCO3溶液中答案：B89.3.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学，分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是()A.分别加入1 mol/L的盐酸溶液，看气泡产生的快慢B.分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊C.分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀D.分别配成溶液，做焰色反应实验，观察火焰的颜色答案：C90.91.答案：A92.5.“绿色化学实验”进课堂，某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作以替代相关的课本实验。实验操作：钠与氯气反应的装置可作如下图所示改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已洗净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是()93.A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气C.钠着火燃烧产生苍白色火焰D.若在棉花球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可据其颜色变化判断氯气是否被碱液吸收完全94.解析：本题考查了Na和Cl2反应的实验，及Cl2的性质和检验方法。Na和Cl2反应生成的白烟即为NaCl固体小颗粒，实验室常用NaOH溶液吸收Cl2，方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，常用淀粉KI溶液(或湿润的淀粉KI试纸)检验Cl2。钠燃烧火焰呈黄色，C项错。答案：C95.6.向甲、乙、丙、丁四个均盛有100 mL水的烧杯中分别加入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，固体完全反应(溶解)后，甲、乙、丙、丁四烧杯中溶质质量分数大小的顺序是()A.甲乙丙丁 B.丁甲乙丙C.甲丁乙丙 D.丁甲乙丁。在乙和丙中，Na2OH2O=2NaOH,0.1 mol Na2O使溶液增重6.2 g；2Na2O22H2O=4NaOHO2，0.1 mol78 g/mol0.05 mol32 g/mol6.2 g，丙、乙两烧杯中增重相同，所以乙和丙的溶质质量分数相同。答案：B97.7.纯净的碳酸钠a g；碳酸钠与碳酸氢钠的混合物a g，两者相比下列各种情况的描述正确的是()A.分别和盐酸完全反应时，混合物的耗酸量大B.分别和盐酸完全反应时，纯净的碳酸钠放出的CO2多C.分别溶于水，再加入足量澄清石灰水，混合物得到的沉淀质量大D.分别配成等体积溶液，混合物溶液中的Na的物质的量浓度大答案：C98.8.将2 mol NaHCO3和一定量的Na2O2固体混合，在加热条件下让其充分反应后得到固体，则最后得到固体中Na2CO3的物质的量为()A.12 mol之间 B.14 mol之间C.24 mol之间 D.大于4 mol解析：根据“C”元素守恒，最多生成Na2CO3的物质的量为2 mol，所以只有A选项正确。答案：A99.9.(1)4 g CO和H2的混合气体燃烧充分后与Na2O2(足量)反应，Na2O2固体增重_g。(2)4 g草酸、葡萄糖、蔗糖晶体燃烧后的产物导入盛足量Na2O2的密闭容器，则Na2O2固体质量增加依次为_、_、_4 g(填“大于”“小于”“等于”或“不能确定”)。(3)m g CO2、H2、CH4的混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器(引燃后充分反应)，Na2O2固体 质 量 增 加 m g，则 V(CO2):V(H2):V(CH4)_。100.解析：(1)增重4 g。(2)草酸、葡萄糖、蔗糖的化学式分别为C2H2O4、C6H12O6、C12H22O11，设为CxHyOz，则x与z的关系分别为xz，所以增重分别为小于、等于、大于4 g。(3)H2可以为任意量，CO2与CH4按一定的比例组合成CxHyOx，即C、O原子数相等，这个比例必然是1:1。答案：(1)4(2)小于等于大于(3)1:x:1101.10.有A、B两种常见化合物，其焰色反应均呈黄色，C是一种单质气体，相互转化关系如图所示(其他物质均已略去)。回答下列问题：102.(1)写出A的电子式_。(2)B加热产生D的化学方程式_。B加稀硫酸产生D的离子方程式_。(3)请用化学方程式表示A在潜水艇中的一种重要用途_。(4)A、B在密闭装置中加热，充分反应后，若只得到一种固体化合物E。E的化学式为_。若只加入0.5 a mol某一纯净物可将只含a mol B的溶液转变成只 含 a mol E的 溶 液，则 该 纯 净 物 化 学 式 为 _或_。103.104.11.三个密闭容器分别装有A.Na2O2和NaHCO3，B.Na2O2和NH4HCO3，C.Na2O2和Ca(HCO3)2，其中每种物质均为1 mol。将它们加热至300，充分反应后排出气体。(1)写出各容器中残余物质的分子式及物质的量。A._。B._。C._。105.(2)如果分别加入相同浓度的足量盐酸与残留物完全反应，则消耗盐酸的体积由大到小的顺序是_。(3)如果分别将A、B、C中原物质加入水中完全反应后溶质分别是什么？现象如何？A：_；B：_；C：_。106.答案：(1)A.NaOH和Na2CO3各1 molB.Na2CO31 molC.CaCO3和Na2CO3各1 mol(2)CAB(3)A.Na2CO3、NaOH有无色无味气体产生B.Na2CO3有刺激性气味气体产生C.Na2CO3有无色无味气体和白色沉淀产生107.12.在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 molL1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。108.解析：(1)该实验中发生的反应可表示为：2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2109.110.111.答案：(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)89%112.