2022屆高考化學一輪復習第一單元認識化學科學第1節(jié)鈉及其重要化合物課件魯科版

1、第第1 1節(jié)鈉及其重要化合物節(jié)鈉及其重要化合物第一單元第一單元2022備考要點素養(yǎng)要求1.掌握鈉的主要性質及其應用。2.掌握鈉的重要化合物的主要性質及其應用。3.了解鈉及其重要化合物的制備方法。1.宏觀辨識與微觀探析:認識物質的多樣性,能從鈉元素的原子結構認識鈉的性質,理解“結構決定性質”的內涵。2.科學探究與創(chuàng)新意識:能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的有關鈉及其化合物性質的探究方案并進行實驗探究。3.科學態(tài)度與社會責任:具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念,能對與鈉及其重要化合物性質有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷?？键c一考點一鈉的主要性質及其應用、堿金屬元素鈉的主要性質及其應用、堿金屬元素必備必備知

2、識知識 自主自主預診預診知識梳理1.鈉的物理性質顏色密度熔點硬度銀白色,有金屬光澤(水)(鈉)(煤油)100 質地低于軟2.鈉的化學性質(1)與非金屬單質(如o2、cl2)反應的化學方程式:cl2:4na+o2=2na2o(2)與水反應:離子方程式:。與含有酚酞的水反應的實驗現(xiàn)象及解釋:2na+2h2o=2na+2oh-+h2微點撥 鈉在空氣中的變化過程 3.鈉的制取、保存和用途(1)制取:化學方程式為。(2)保存:密封保存,在實驗室中,通常保存在石蠟油或中。(3)用途:煤油微點撥 因為ccl4的密度比鈉大,鈉不能保存在ccl4中。另外?？嫉脑噭┍４孢€有:naoh溶液(用帶橡膠塞的試劑瓶)、氯

3、水和濃硝酸(用棕色試劑瓶、玻璃塞)、氫氟酸(用塑料瓶)等。4.堿金屬的性質(1)堿金屬的一般性質:原子結構與性質相同點 最外層上都只有1個電子具有相似的化學性質不同點從lics電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸從li到cs金屬性逐漸增大增強物理性質相同點堿金屬除cs略帶金色光澤外,其他都是色有金屬光澤的固體,密度,硬度,熔、沸點,導電、導熱性遞變性從lics密度呈趨勢(na的密度比k),熔、沸點逐漸銀白較小較小較低較強增大大降低化學性質與o2等非金屬單質的反應堿金屬都能與o2等非金屬單質反應,li、na與o2反應的化學方程式為4li+o22li2o,4na+o2=2na2o,2na+o2na2o2

4、。k、rb、cs與o2在點燃時反應生成比過氧化物結構更復雜的物質與h2o的反應堿金屬單質與水均能發(fā)生反應,生成和h2。反應的化學方程式可表示為(用m代表堿金屬)2m+2h2o=2moh+h2,但反應的劇烈程度不同,從lics反應越來越,證明它們的金屬性逐漸氫氧化物劇烈增強(2)堿金屬的特殊性質:堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉小。堿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中。堿金屬可與h2發(fā)生反應生成rh(r代表堿金屬),rh屬于離子化合物,氫元素顯-1價,堿金屬氫化物是強還原劑。如nah+h2o=naoh+h2,是還原劑,是氧化劑,氧化產物是

5、h2,還原產物也是h2。nahh2o5.焰色反應(1)定義:很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特征顏色。(2)操作步驟:將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)在酒精燈(最好用煤氣燈)外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同蘸取某溶液在外焰上灼燒并觀察火焰的顏色將鉑絲(或鐵絲)用鹽酸清洗干凈在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。(3)常見元素的焰色:鈉元素:;鉀元素:(透過觀察)。黃色紫色藍色鈷玻璃微點撥 做焰色反應時,用稀鹽酸洗滌鉑絲(或鐵絲)而不用稀硫酸。鉑絲(或鐵絲)在使用前要用稀鹽酸將其表面的物質洗凈,然后在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同,這是因為金屬氯化物在灼燒時易揮發(fā),若用稀硫酸洗滌鉑絲,由

6、于硫酸鹽的沸點較高而難以揮發(fā),會對焰色反應造成干擾。自我診斷1.判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打“”。(1)用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒,火焰呈黃色,證明其中含有na+。()(2)乙醇和水都可以與金屬鈉反應產生可燃性氣體,說明乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性。()(3)比較水與乙醇中氫的活潑性的方法是分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中。()(4)鉀、鈉、鎂等活潑金屬著火時,不能用泡沫滅火器滅火。()(5)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化。()(6)堿金屬元素li、na、k都可保存在煤油中。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)2.將金屬鈉放入盛有下列溶

7、液的小燒杯中,既有氣體又有白色沉淀產生的是(填序號)。mgso4溶液bacl2溶液飽和澄清石灰水ca(hco3)2溶液cuso4溶液飽和食鹽水濃鹽酸答案 解析 鈉在溶液中與水發(fā)生反應2na+2h2o=2naoh+h2。中還會發(fā)生反應mg2+2oh-=mg(oh)2;中反應消耗水,溶液溫度升高,ca(oh)2的溶解度降低,析出ca(oh)2白色沉淀;中還會發(fā)生反應ca2+hc+oh-=caco3+h2o或ca2+2hc+2oh-=caco3+c+2h2o;中生成的cu(oh)2是藍色沉淀,不符合題意。中反應消耗水,使溶液過飽和,從而析出nacl晶體。中不會生成沉淀。關鍵關鍵能力能力 考考向突破向

8、突破考向考向1鈉的性質及應用鈉的性質及應用【典例1】 (2020河南周口中英文學校月考)下列關于鈉的敘述正確的是()a.實驗完畢后,剩余的金屬鈉不能隨意丟棄,應放回原試劑瓶b.鈉在空氣中燃燒生成na2oc.根據(jù)反應na+kcl(熔融)=nacl+k可知,na的金屬性強于kd.鈉燃燒時發(fā)出黃色(需要透過藍色鈷玻璃)的火焰答案a解析 因鈉性質活潑,易與水、氧氣反應,如果在實驗室隨意丟棄鈉,可能會引起火災,實驗完畢后剩余的金屬鈉可放回原試劑瓶中,a正確;鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉,鈉在常溫下與氧氣反應生成na2o,b錯誤;鈉的金屬性弱于鉀,c錯誤;觀察鈉的焰色不需要透過藍色鈷玻璃,鉀的焰色需要透過藍

9、色鈷玻璃觀察,d錯誤。易錯警示 (1)鈉與cuso4溶液反應不能置換出銅。(2)鈉與水、酸反應的實質都是與h+的反應。(3)若涉及少量鈉與鹽酸反應產生氫氣的計算問題時,要注意產生氫氣的量一般與鹽酸中hcl的量無關,只根據(jù)鈉的物質的量計算即可。對點演練1按下圖所示組合裝置,倒置的坩堝蓋子上放硫粉,在硫粉中央放一小塊鈉,用膠頭滴管向金屬鈉滴加一滴水,立即倒扣大燒杯,發(fā)現(xiàn)坩堝蓋子內火星四濺,燒杯內出現(xiàn)大量白煙,下列說法錯誤的是()a.水是鈉與硫反應的催化劑b.酚酞的水溶液可能變?yōu)榧t色c.鈉與硫的反應是放熱反應d.濾紙逐漸變黑答案a解析 a項,鈉與水反應放熱,放出的熱量引發(fā)鈉與硫的反應,所以水不是催化

10、劑,錯誤;b項,na2s水解使溶液顯堿性,所以酚酞的水溶液可能變?yōu)榧t色,正確;c項,鈉與硫反應被引發(fā)后,不需要加熱就能繼續(xù)反應說明其為放熱反應,正確;d項,na2s與cuso4溶液反應生成cus黑色固體,正確?？枷蚩枷?堿金屬元素、焰色反應堿金屬元素、焰色反應【典例2】 最近,德國科學家實現(xiàn)了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉換,該成果將為量子計算機研究帶來重大突破。已知銣是37號元素,質量數(shù)是85。根據(jù)材料回答下列問題:(1)銣37rb位于周期表的第周期第族。(2)關于銣的結構和性質,下列判斷正確的是(填序號)。與水反應比鈉劇烈它的原子半徑比鈉小它的氧化物暴露在空氣中易吸收co2它是還原劑(

11、3)氫化銣與水反應可放出氫氣,則下列敘述正確的是(填字母,下同)。a.氫化銣溶于水顯酸性b.氫化銣中氫離子被還原為氫氣c.氫化銣與水反應時,水是還原劑d.氫化銣中氫離子核外有兩個電子(4)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金50g,當它與足量水反應時,放出標準狀況下的氫氣22.4l,這種堿金屬可能是。a.lib.na c.kd.cs答案 (1)五a(2)(3)d(4)ab解析 (2)同主族元素,從上至下原子半徑逐漸增大,錯誤;na、rb同主族,根據(jù)同主族元素的性質遞變規(guī)律知,rb的金屬性比na強,故正確。(3)由反應rbh+h2o=rboh+h2可知,水中氫元素的化合價由+1價降低為0價,水是氧化劑

12、,而rbh中氫元素的化合價由-1價升高為0價,rbh是還原劑,h-核外有兩個電子,d項正確。(4)設該合金的平均摩爾質量為mgmol-1,則根據(jù)電子得失守恒可得2,則m=25,因ar(rb)25,則另一種堿金屬的相對原子質量應小于25,可能為li或na。對點演練2(2020四川北大附中成都為明學校月考)堿金屬及其化合物在生活和化工生產中具有廣泛的用途,下列說法正確的是()a.五彩繽紛的焰火是由于k單質的燃燒b.碳酸鈉可用于制造洗滌劑,因為碳酸鈉是堿c.用飽和碳酸氫鈉溶液制造滅火劑比用飽和碳酸鈉溶液制造滅火劑的效果好d.鈉鉀合金能用作原子反應堆的導熱劑是由于鈉和鉀是活潑金屬,易失電子答案c解析

13、五彩繽紛的焰火是由于某些金屬元素在灼燒時能發(fā)出特征顏色,a錯誤;碳酸鈉可用于制造洗滌劑,因為碳酸鈉溶液呈堿性,但碳酸鈉不是堿而是鹽,b錯誤;用飽和碳酸氫鈉溶液制造滅火劑比用飽和碳酸鈉溶液制造滅火劑的效果好,因為碳酸氫鈉放出二氧化碳的速率快,且相同質量時,碳酸氫鈉釋放的二氧化碳多,c正確;鈉鉀合金能用作原子反應堆的導熱劑,是由于鈉和鉀形成的合金的熔點低,常溫下呈液態(tài),與失電子的難易無關,d錯誤。深度指津 1.金屬鈉與可溶性鹽溶液反應的思維模板 2.金屬鈉與水溶液反應現(xiàn)象分析的思維模板(1)共性:因為鈉與不同的水溶液反應均為劇烈的置換反應,故有相似的現(xiàn)象產生。浮:鈉浮在液面上;熔:鈉熔化成光亮的小

14、球;游:在液面上不停地游動直至反應完全;響:反應中不停地發(fā)出“嘶嘶”的響聲。(2)差異性:鈉與酸及呈酸性的鹽溶液反應時,由于溶液中h+濃度較大,該反應比鈉與水的反應劇烈,可能導致鈉在液面上燃燒;與鹽溶液反應時,還可能會生成沉淀(如生成難溶性堿)、刺激性氣味氣體(如nh3)等?？键c二考點二鈉的氧化物鈉的氧化物必備必備知識知識 自主自主預診預診知識梳理1.氧化鈉與過氧化鈉的比較 物質氧化鈉(na2o)過氧化鈉(na2o2)顏色、狀態(tài)類別過氧化物(非堿性氧化物)氧的價態(tài)電子式生成條件常溫加熱或點燃白色固體淡黃色固體堿性氧化物-2價-1價物質氧化鈉(na2o)過氧化鈉(na2o2)化學性質熱穩(wěn)定性穩(wěn)定

15、與水反應 與co2反應 與酸反應(鹽酸)2na2o2+4hcl=4nacl+2h2o+o2na2o+h2o=2naoh2na2o2+2h2o=4naoh+o2na2o+co2=na2co32na2o2+2co2=2na2co3+o2na2o+2hcl=2nacl+h2o物質氧化鈉(na2o)過氧化鈉(na2o2)主要性質具有堿性氧化物通性具有強氧化性主要用途用于制取少量na2o2、燒堿強氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑2.na2o2的強氧化性與還原性從元素化合價角度分析na2o2的性質:(1)強氧化性的表現(xiàn):試劑反應原理現(xiàn)象so2氣體na2o2+so2=na2so4-fecl2溶液4na2o2+

16、4fecl2+6h2o=4fe(oh)3+o2+8nacl紅褐色沉淀,有無色氣體生成na2so3溶液na2o2+na2so3+h2o=na2so4+2naoh-氫硫酸na2o2+h2s=s+2naoh溶液變渾濁試劑反應原理現(xiàn)象酚酞溶液與h2o反應生成naoh,na2o2的強氧化性使之退色先變紅后退色品紅溶液na2o2的強氧化性使之退色紅色退去(2)遇kmno4等強氧化劑時,表現(xiàn)出還原性,氧化產物為o2。(3)遇co2、h2o、h+則發(fā)生自身的氧化還原反應。微點撥 氧化鈉、過氧化鈉都屬于氧化物,氧化鈉是堿性氧化物;na2o2具有強氧化性,但na2o2與水、co2反應時,因為水中的氫與co2中的碳

17、都處于最高價態(tài),不能被氧化,所以反應為na2o2自身的氧化還原反應。自我診斷1.判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打“”。(1)na2o、na2o2都是易溶于水(與水反應)的白色固體。()(2)na2o2在與co2的反應中既是氧化劑,又是還原劑。()(3)na2o2能與co2反應產生o2,可用作呼吸面具供氧劑。()(4)將足量過氧化鈉投入紫色石蕊溶液中,溶液先變藍色后退色,同時有氣泡產生。()(5)h2o2和na2o2都屬于過氧化物,含有的化學鍵完全相同。()(6)7.8g過氧化鈉含有的共用電子對數(shù)為0.2na。()(7)室溫下na與空氣中的o2反應生成na2o2。()(8)淡黃色的過氧化鈉敞口放

18、置變成白色:2na2o2+2co2=2na2co3+o2,2na2o2+2h2o=4naoh+o2。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2.從元素化合價角度分析na2o2的性質。(1)na2o2的強氧化性:向飽和h2s溶液中加入少量na2o2,產生淺黃色沉淀,其化學方程式為。將na2o2加入酚酞溶液中的現(xiàn)象:。(2)na2o2的還原性:在酸性高錳酸鉀溶液中加入適量na2o2粉末,溶液退色,并產生無色氣體,na2o2表現(xiàn)出性,氧化產物是。答案 (1)na2o2+3h2s=s+2nahs+2h2o先變紅后退色,同時產生氣泡(2)還原o2關鍵關鍵能力能力 考考向突破向突破考向考

19、向1na2o2的性質及應用的性質及應用【典例1】 (2020四川遂寧二中月考)na2o2是重要的化工原料,具有多種用途。(1)寫出co2和na2o2反應的化學方程式:。(2)某學生判斷so2和na2o2反應能生成硫酸鈉,你認為他的判斷合理嗎?,簡要說明理由:。(3)該同學無法判斷反應中是否有氧氣生成,打算使用如圖所示裝置進行實驗(圖中鐵架臺等裝置已略去)。裝置中b的作用是,d的作用是。答案 (1)2co2+2na2o2=2na2co3+o2(2)合理由于過氧化鈉具有強氧化性,so2和na2o2反應時,能將+4價的硫氧化為+6價的硫,從而生成硫酸鈉(3)干燥so2氣體,防止水蒸氣進入c裝置與na

20、2o2反應防止空氣中的水蒸氣和co2進入c裝置與na2o2反應,同時吸收過量so2氣體,便于檢驗氧氣和防止污染空氣解析 (1)co2和na2o2反應生成碳酸鈉和氧氣,化學方程式為2co2+2na2o2=2na2co3+o2。(2)so2有還原性,na2o2有強氧化性,過氧化鈉與so2反應時,能將+4價的硫氧化為+6價的硫,從而生成硫酸鈉,所以判斷合理。(3)濃硫酸有吸水性,能吸收二氧化硫中的水分,防止水蒸氣與過氧化鈉反應而對實驗造成干擾;堿石灰是干燥劑,能吸收水分和co2,防止空氣中的水蒸氣和co2對實驗造成干擾;堿石灰是堿性物質,能吸收二氧化硫等酸性氣體,防止污染大氣。a.中產生的氣體能使帶

21、火星的木條復燃b.中均發(fā)生了氧化還原反應和復分解反應c.中kmno4與mno2的作用不同,產生氣體的量也不同d.通過能比較酸性:hclh2o2答案d解析 試管中過氧化鈉與水反應最終生成氫氧化鈉和氧氣,試管中過氧化氫在二氧化錳催化劑作用下分解生成水和氧氣,因此產生的氣體均能使帶火星的木條復燃,a項正確;中的反應機理可以認為是過氧化鈉與水反應生成過氧化氫和氫氧化鈉,然后過氧化氫分解生成水和氧氣,發(fā)生的反應為復分解反應和氧化還原反應,中過氧化鋇與稀硫酸反應生成過氧化氫和硫酸鋇沉淀,過氧化氫分解產生水和氧氣,因此兩個試管中均發(fā)生了氧化還原反應和復分解反應,b項正確;中kmno4與過氧化氫反應生成氧氣,

22、kmno4體現(xiàn)氧化性,而中mno2則起催化作用,兩個試管中產生氧氣的量均由過氧化氫的量決定,溶液等分兩份,但中的過氧化氫全部被氧化,中的過氧化氫發(fā)生歧化反應,所以產生氣體的量不相同,c項正確;根據(jù)已知條件可知過氧化氫屬于二元弱酸,鹽酸屬于一元強酸。因為試管中產生的是過氧化鋇沉淀,不是可溶性的鹽溶液,則不能判斷鹽酸與過氧化氫的酸性強弱,d項錯誤?？枷蚩枷?有關有關na2o2與與h2o、co2反應的定量計算反應的定量計算【典例2】 200時,11.6gco2和水蒸氣的混合氣體與足量的na2o2充分反應后,固體質量增加了3.6g,則原混合氣體的總物質的量是()a.0.125molb.0.25molc

23、.0.5mold.1mol答案c解析 根據(jù)質量守恒定律可知,生成o2的質量為11.6g-3.6g=8g,n(o2)=0.25mol,根據(jù)na2o2與h2o(g)、co2反應的物質的量的關系可知co2和h2o(g)的物質的量之和為0.25mol2=0.5mol。深度指津 過氧化鈉與co2、h2o反應中的定量關系 物質的量關系無論是co2或h2o的單一物質還是二者的混合物,與足量的na2o2反應時,反應的co2或h2o與放出o2的物質的量之比均為2 1氣體體積關系若co2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)與足量的na2o2反應時,氣體體積的減小量或反應的氣體體積的即為生成氧氣的體積固體質量關系相當于固體na2o2只吸收了co2中的“co”和h2o中的“h2”;可以看作發(fā)生相應的反應:na2o2+co=na2co3,na2o2+h2=2naoh(實際上這兩個反應都不能發(fā)生)。由此可推出凡分子組成符合(co)m(h2)n的物質,wg該物質在o2中完全燃燒,將其產物(co2和水蒸氣)與足量的na2o2反應后,固體增重必為wg?；蚴怯蒫、h、o三種元素組成的物質,只要c、o原子個數(shù)比為1 1,完全燃燒后的產物與na2o2發(fā)生反應,均滿足上述質量關系電子轉移關系當na2o2與co2、h2o反應時,物質的量的關系為2na2o2o22e-先后順序關系一定量的na2o2與一定量的co2