2022届高考化学一轮复习-第1章-认识化学科学-第1节-钠及其化合物教案-鲁科版.doc

2022届高考化学一轮复习 第1章 认识化学科学 第1节 钠及其化合物教案 鲁科版2022届高考化学一轮复习 第1章 认识化学科学 第1节 钠及其化合物教案 鲁科版年级：姓名：- 17 -第1节钠及其化合物考纲定位要点网络1.了解钠的主要性质及其应用。2.掌握钠的重要化合物(Na2O2、NaOH等)的主要性质及其应用。3.了解钠及其重要化合物的制备方法。4.了解Na、K的检验方法。钠及其氧化物知识梳理1钠的主要性质及应用(1)物理性质：银白色，金属光泽，0.97 gcm3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.81 ，沸点为882.9 。(2)化学性质(写出化学方程式)与非金属反应与H2O反应：2Na2H2O=2NaOHH2。实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释与乙醇反应：2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2。与酸(HCl)反应：2Na2HCl=2NaClH2。与盐(CuSO4)溶液反应：2Na2H2O=2NaOHH2，CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4(答案合理即可)。与熔融盐TiCl4反应：4NaTiCl4Ti4NaCl。(3)钠的保存与用途保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中。制备与用途：辨易错(1)Na在空气中露置，首先生成Na2O2。()(2)Na投入CuCl2溶液中，有红色固体生成。()(3)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中。()(4)金属钠可保存在煤油中，也可保存在四氯化碳中。()(5)把钠投入NH4Cl溶液中，可以生成两种气体。 ()答案(1)(2)(3)(4)(5)2钠的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠化学式Na2ONa2O2阳、阴离子个数比Na与O2之比为21Na和O之比为 21氧的化合价21颜色白色淡黄色与H2O反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质2Na22强氧化性的五个表现遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。遇到CO2、SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和O2，既表现氧化性又表现还原性。辨易错(1)Na2O与Na2O2中的阴、阳离子个数比相同。()(2)Na2O与Na2O2和水反应均生成NaOH，二者均为碱性氧化物。()(3)Na、Na2O2投入FeCl3溶液中均有红褐色沉淀和气体生成。()(4)Na2O2投入酚酞溶液中，溶液变红且不退色(NA表示阿伏加德罗常数的值)。()(5)7.8 g Na2O2与CO2充分反应，转移电子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。()答案(1)(2)(3)(4)(5)知识应用1在潜水艇和消防员的呼吸面具中常放Na2O2，Na2O2发生反应的化学方程式为_。答案2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO22在生活中，常用Na2O2作漂白剂，其原理是_。答案Na2O2具有强氧化性，能使有色物质被氧化而退色3金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠()()()()()。(1)填写空白。(2)属于物理变化的有_(填序号)，属于化学变化的有_(填序号)。答案(1)Na2ONaOHNa2CO3(2)命题点1钠及其氧化物的性质及应用1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()MgSO4溶液Na2SO4稀溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液ABC DD2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2；中NaOH与Na2SO4不反应，不能产生沉淀，不符合题意；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沉淀；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；中水减少，c(Na)增大，使NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动。2Na2O2是中学化学常用试剂，下列说法错误的是()A0.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子的物质的量为0.1 molBNa2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2C等物质的量的Na2O2与Na2O溶于等质量水中得到的NaOH的物质的量浓度相同D等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子BNa2O2具有强氧化性，与SO2反应生成Na2SO4，B项错误。命题点2钠与Na2O2性质的实验探究3为探究钠与盐反应的规律，某实验小组同学设计了下列两组实验：实验1：如图1，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触。图1图2 现象：瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。实验2：如图2，向盛有CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。现象：钠浮在水面上，熔化成液态钠球并四处游动，生成蓝色沉淀。(1)实验1、2中反应的化学方程式分别为_、_。(2)比较实验1、实验2可知Na与CuSO4反应生成Cu的实验条件为_。答案(1)2NaCuSO4Na2SO4Cu2NaCuSO42H2O=Na2SO4Cu(OH)2H2(2)加热且无水4(2020成都调研)过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后退色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验。实验取反应后的溶液加入二氧化锰，立即产生大量气体；实验中红色均不退去。下列分析错误的是() A过氧化钠与水反应产生的气体为O2B过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂C实验可证明使酚酞退色的不是氢氧化钠和氧气D过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2B过氧化钠与水反应不需要催化剂，B项错误；实验作为对照实验，可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液退色，C项正确；根据实验的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2，H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解产生O2，D项正确。Na及其氧化物的常见实验探究点(1)Na与H2O或盐溶液反应实验。(2)Na2O2参与反应的实验(如与CO2、SO2、H2O等反应)。(3)Na2O2纯度的测定等。命题点3Na2O2与CO2、H2O反应的定量计算Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型(1)气体物质的量或体积关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的，等于生成氧气的量，即VV(O2)V(原气体)。(2)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”。对于(CxOy)mHn(CO2H2O)(Na2CO3NaOH)(CxOy)mHn的质量为m g时，上述过程最终固体增重：m(3)电子转移关系2Na2O22H2O(2CO2)O22e。(4)先后顺序关系分析问题时，可以按Na2O2先与CO2反应，再与H2O(g)反应的顺序进行判断。5下列说法不正确的是()A2.3 g Na投入97.7 g水中，所得溶液的质量分数为4%B62 g Na2O与78 g Na2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度相同C78 g Na2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5 molD将28 g CO充分燃烧生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反应，固体增重28 gANa投入水中生成H2逸出，溶液质量100 g，溶液的质量分数大于4%。6在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数约是 ()A54.5%B40%C36%D33.3%ACO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠、氧气，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g7.5 g9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是100%54.5%。7将78 g Na2O2与84 g NaHCO3在密闭容器中加热充分反应，容器中固体成分及其质量为_，气体成分及其质量为_。解析2NaHCO3Na2CO3CO2H2O84 g(1 mol)0.5 mol0.5 mol0.5 mol2Na2O22CO2=2Na2CO3O20.5 mol0.5 mol0.5 mol0.25 mol2Na2O22H2O=4NaOHO20.5 mol0.5 mol1 mol0.25 mol答案Na2CO3：106 g、NaOH：40 gO2：16 g碱金属与焰色反应知识梳理1碱金属的相似性与递变性(1)相似性与递变性相似性递变性(由LiCs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增大原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强(2)具体表现与O2等非金属反应写出Li、Na与O2在加热的条件下发生反应的化学方程式：4LiO22Li2O、2NaO2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。与H2O反应碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M2H2O=2MOHH2，但从LiCs反应的剧烈程度逐渐增强。与酸反应均生成盐与H2，从LiCs，反应剧烈程度逐渐增强。与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。与H2反应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。辨易错(1)碱金属在空气中点燃均不能生成碱性氧化物。()(2)Li、Na、K的密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低。()(3)Li、Na、K均可保存于煤油中。()(4)K投入LiCl溶液中可以把Li置换出来。()(5)碱金属与H2O、酸反应的实质均是与H反应。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2焰色反应(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，属于物理变化，属于元素的性质，应用于检验某些元素的存在。如Na、Na2O、Na2CO3的焰色反应均为黄色。(2)操作步骤铂丝火焰无色蘸取待测物观察火焰颜色铂丝无色注意：洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易汽化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易汽化挥发。铂丝也可用光洁无锈的铁丝代替。(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；钡元素黄绿色；锶元素洋红色；锂元素紫红色；钙元素砖红色。口诀钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾浅紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最美丽。辨易错(1)任何金属灼烧都有特征的焰色反应。()(2)钠元素的游离态与化合态的焰色反应均为黄色。()(3)尖嘴玻璃管灼烧时火焰呈黄色的原因是玻璃中含有钠元素。()(4)蘸取Na2CO3样品灼烧时火焰呈黄色，说明样品中不含钾元素。()答案(1)(2)(3)(4)知识应用1最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。(1)关于铷的结构和性质，判断正确的是_(填序号)。与水反应比钠剧烈它的原子半径比钠小它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2它的阳离子最外层电子数和镁原子相同它是还原剂(2)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是_(填序号)。A氢化铷溶于水显酸性B氢化铷中氢被还原为氢气C氢化铷与水反应时，水是还原剂D氢化铷中氢离子核外有两个电子答案(1)(2)D2本草经集注中区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，这是利用什么方法区分的？_。答案焰色反应命题点碱金属与焰色反应1有关碱金属的叙述正确的是()A随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大 B碱金属单质的氧化性很强，均易与Cl2、O2、Si等发生反应CCs2CO3用酒精灯加热时不能分解为CO2和Cs2OD无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水CA项，从LiCs，密度有增大趋势，但不是逐渐增大，(K)(Na)，错误；B项，碱金属单质的还原性很强，错误；D项，根据相似性，Cs2SO4与Na2SO4类似，易溶于水，错误。2碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是()A在碱金属元素中它具有最大的原子半径B钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸BFr性质很活泼，与O2反应可生成更复杂的氧化物，不是只生成Fr2O。3下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法正确的是()钾元素的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净实验时最好选择本身颜色较浅的火焰没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替A仅有不正确B仅有不正确C仅有不正确D全对答案D4焰色反应是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题：(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明。 _。(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他判断该白色粉末中含Na、不含K。他的判断是否正确？如不正确，设计实验检验白色粉末中是否含K。(如正确，此问可不答)_。(3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是_。答案(1)否。Fe及其化合物(2)否。做K元素的焰色反应时需要透过蓝色钴玻璃观察，如火焰呈紫色，含K，否则不含K(3)该溶液可能为NaOH溶液钠的重要化合物的实验探究物质的实验探究是考查学生化学素养的重要途径。经常涉及钠的重要化合物的定量测定及性质探究，如Na、Na2O2的性质探究等。这一专题很好地体现了学生的“科学探究与创新意识”的核心素养。某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是_，该反应中，反应物的总能量_(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。(2)装置中的试剂是_(填字母)。a稀盐酸b稀硫酸c小苏打 d石灰石(3)实验时，应先打开弹簧夹_(填“K1”或“K2”)，观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。(4)实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。为观察到最终木条复燃，甲建议在后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是_；乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是_。(5)为进一步达到实验目的，应补充的实验是：取最终反应后中所得固体，_。解析(1)此反应是放热反应。(2)依据实验目的，需要干燥CO2，所以装置是制取CO2的装置，因为盐酸易挥发出HCl，所以应选择稀硫酸、小苏打。 (3)先通干燥CO2，然后再通湿润CO2进行对比。(5)证明反应后固体中含有CO。答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2大于(2)bc(3)K2(4)除去未充分反应的CO2水与Na2O2反应生成O2(5)加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可)(1)证明二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应，须做对照实验，即干燥的二氧化碳和湿润的二氧化碳分别与过氧化钠反应。(2)水与过氧化钠反应，证明二氧化碳与过氧化钠反应时，须证明反应产物中含有CO。1如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题：(1)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_(双选，填选项字母)。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(2)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_。(3)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”)。(4)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体积在相同条件下的关系是_(填选项字母)。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(1)Na的密度介于煤和水之间，反应过程产生的气泡附在Na表面，浮力变大，上浮，气泡破裂，浮力变小，又下降。(3)乙装置产生的气体不含O2，不必验纯。(4)Na与H2O反应放出H2时，生成的NaOH溶液与铝箔又反应生成H2。答案(1)CD(2)贮存液体，防止溶液逸出(3)否(4)b2Na2O2有强氧化性，H2具有还原性，有同学猜想Na2O2与H2能反应。为了验证此猜想，该小组同学进行如下实验，实验步骤和现象如下。步骤1：按图组装仪器(图中夹持仪器省略)，检查气密性，装入药品；步骤2：打开K1、K2，产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管，一段时间后，没有任何现象；步骤3：，开始加热，观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化，淡黄色的粉末变成了白色固体，干燥管内硫酸铜未变蓝色；步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K1。(1)盛装稀盐酸的仪器名称是_；B装置的作用是_。(2)步骤3在点燃C处酒精灯前必须进行的操作是_。(3)设置装置D的目的是_。(4)根据实验现象得到的结论是_(用化学方程式表示)。(5)该实验设计中存在明显不足之处，应该如何改进：_。解析(1)分析装置图可知，盛稀盐酸的仪器为长颈漏斗；B装置的作用是吸收氢气中的杂质气体。(2)氢气是可燃性气体，与空气混合加热易发生爆炸，故在点燃C处酒精灯前必须检验H2纯度。(3)装置中装的是无水硫酸铜，用来检验有无水生成。(4)由实验现象分析可知过氧化钠变为白色固体，硫酸铜不变蓝色证明无水生成，则氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，反应的化学方程式为Na2O2H22NaOH。(5)为防止氢气排放到空气中遇明火发生爆炸，应在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置。答案(1)长颈漏斗吸收氢气中的杂质气体或除去氢气中的水蒸气和氯化氢气体(2)检验氢气纯度(3)检验是否有水生成(4)Na2O2H22NaOH(5)在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置(答案合理即可)真题验收1下列有关叙述正确的是_(填序号)。(2020江苏高考)室温下，Na在空气中反应生成Na2O2(20207月浙江选考)高压钠灯可用于道路照明(20207月浙江选考)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2(2019全国卷)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色，其方程式为2Na2O2=2Na2OO2(2017全国卷)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶中，瓶中产生大量白烟，有黑色颗粒产生，可得出CO2具有氧化性(2017全国卷)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，可得出乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性答案2(2017海南高考)锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题：(1)用碳酸锂和_反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiClKCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为_。(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其原因是_。(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是_。(4)LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和_。解析(1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl，由电解LiClKCl的熔融混合物产生金属锂，阴极上锂离子得到电子。(2)Li是活泼的金属，与二氧化碳反应。(3)阳离子不同、焰色反应不同。(4)在LiPF6和PF5中磷的化合价都是5价，因而该分解反应为非氧化还原反应，根据原子守恒，即可确定另一氟化物的化学式为LiF。答案(1)盐酸Lie=Li(2)Li与二氧化碳反应(3)焰色反应，观察到黄色的为硬脂酸钠，透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾(4)LiF新题预测某化学兴趣小组从网上查得如下信息：钠能在CO2中燃烧。常温下CO能与PdCl2溶液反应得到黑色的Pd。经过分析讨论，他们认为钠在CO2中燃烧时，还原产物可能是C，也可能是CO，氧化产物可能是Na2CO3。为验证上述推断，他们设计如下方案进行实验，请回答下列问题。(1)他们欲用上述仪器组装一套装置：用石灰石与盐酸反应制取CO2(能随意控制反应的进行)，证明钠能在CO2中燃烧并检验气态还原产物，所用仪器接口连接顺序为_(填标号)，制取CO2的离子方程式为_。(2)装置连接好后，首先要进行的实验操作是_，点燃酒精灯前，应进行的操作是_，等装置D中出现_现象时，再点燃酒精灯，这步操作的目的是_。(3)若装置D中的PdCl2溶液中有黑色沉淀，装置C的硬质玻璃管中有残留固体(只有一种物质)，则硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_；若装置D中的PdCl2溶液中无黑色沉淀，硬质玻璃管中有残留固体(有两种物质)，则硬质玻璃管中反应的化学方程式为_。解析(1)装置F可通过关闭或打开导管上的止水夹实现对制气反应的控制，制取的CO2中含有HCl、H2O，可分别用饱和NaHCO3溶液、浓硫酸除去。(2)由于钠易与氧气反应，故点燃酒精灯前，先用CO2将装置内的空气排出，当澄清石灰水变浑浊时，表明装置中空气已排尽。(3)当装置C中残留固体只有一种而装置D中的PdCl2溶液中有黑色固体出现时，表明反应的产物是Na2CO3与CO；当装置C中残留固体有两种而装置D中的PdCl2溶液中没有黑色固体出现时，表明生成物是Na2CO3与C，由此可写出相应反应的化学方程式。答案(1)jcdabefgh(e与f可颠倒)CaCO32H=Ca2H2OCO2(2)检查装置的气密性打开装置F中导管上的止水夹澄清石灰水变浑浊排尽装置内的空气(3)2Na2CO2Na2CO3CO4Na3CO22Na2CO3C