2019-2020學年高中化學下學期第10周《鈉及其化合物》教學設計.doc
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2019-2020學年高中化學下學期第10周鈉及其化合物教學設計課題元鈉及其化合物總課時1班級(類型)學習目標 1.了解鈉的主要性質及應用。2.了解鈉的重要化合物的主要性質及應用。重、難點學習環(huán)節(jié)和內容學生活動教師反思考點一鈉的性質及應用1鈉的物理性質顏色:銀白色,有金屬光澤;密度:(H2O)(Na)(煤油);熔點:低于100 ;硬度:質地柔軟,可以用小刀切割。2從鈉原子的原子結構認識鈉的化學性質還原性NaNa(1)與非金屬單質(如O2、Cl2)的反應O2Cl2:2NaCl22NaCl(2)與水反應離子方程式:2Na2H2O=2Na2OHH2。與滴加酚酞的水反應的現(xiàn)象及解釋(3)與鹽酸反應離子方程式:2Na2H=2NaH2。3鈉的制取及保存(1)制?。夯瘜W方程式為2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存:密封保存,通常保存在石蠟油或煤油中。4鈉的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)鈉鉀合金(液態(tài))可用于原子反應堆的導熱劑。(3)用作電光源,制作高壓鈉燈。(4)冶煉某些金屬金屬鈉具有強還原性,熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,如4NaTiCl44NaClTi。深度思考1正誤判斷,正確的打“”,錯誤的打“”(1)鈉是銀白色金屬,熔點低,硬度大()(2)在氧氣中加熱時,金屬鈉劇烈燃燒,生成淡黃色的固體Na2O2()(3)金屬鈉在石棉網(wǎng)上加熱時,先熔化成銀白色小球,然后劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰()(4)金屬鈉著火時,可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火()(5)鈉與水反應的離子方程式為2Na2H2O=2Na2OHH2()(6)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()(7)金屬鈉具有強還原性,可與TiCl4溶液反應制取金屬Ti()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2鈉能否保存在CCl4中?原因是什么?答案否,因為CCl4的密度比鈉的大,不能起到隔絕空氣的作用。3金屬鈉著火,不能用H2O、干冰滅火的原因是_。答案鈉和H2O可直接反應產(chǎn)生H2,可能會引起爆炸,加熱時鈉也可與CO2直接反應,而且金屬鈉著火生成的是Na2O2,與H2O、CO2都能反應題組一鈉與氧氣反應的特點1等質量的兩塊鈉,第一塊在足量氧氣中加熱,第二塊在足量氧氣(常溫)中充分反應,則下列說法正確的是()A第一塊鈉失去電子多B兩塊鈉失去電子一樣多C第二塊鈉的反應產(chǎn)物質量最大D兩塊鈉的反應產(chǎn)物質量一樣大答案B解析金屬鈉失電子均變?yōu)?價的陽離子,等質量的兩塊鈉,失電子是一樣的。根據(jù)4NaO2=2Na2O,則1 mol 金屬鈉完全反應得氧化鈉的質量是31 g,根據(jù)反應2NaO2Na2O2,則1 mol金屬鈉完全反應得過氧化鈉的質量是39 g,等質量的兩塊鈉,即金屬鈉的物質的量是相等的,所以生成過氧化鈉的質量大,即第一塊鈉的反應產(chǎn)物質量大。2倒置的坩堝蓋子上放硫粉,在硫粉中央放一小塊鈉,按圖示搭建裝置,用膠頭滴管向金屬鈉滴加一滴水,立即倒扣上大燒杯,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,所以水不是催化劑,錯誤;B項,硫化鈉為強堿弱酸鹽,溶于水后,發(fā)生水解使溶液顯堿性,所以酚酞的水溶液為紅色,正確;C項,鈉與硫反應引發(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,硫化鈉與硫酸銅反應生成硫化銅黑色固體,正確。(1)鈉與氧氣反應的產(chǎn)物與反應溫度有關,加熱或點燃產(chǎn)物是過氧化鈉。(2)不管生成氧化鈉還是過氧化鈉,金屬鈉失電子均變?yōu)?價的陽離子,因而等量的鈉完全反應失去的電子數(shù)相同。題組二對鈉與水反應的實質的理解3(xx武漢高三模擬)向分別盛有100 mL水、100 mL 0.1 molL1鹽酸、100 mL 0.01 molL1NaOH溶液的X、Y、Z三個燒杯中各投入0.05 mol Na。下列有關說法正確的是()A三個燒杯中均會發(fā)生的離子反應為2Na2H2O=2Na2OHH2B三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應,且X燒杯中反應最劇烈C三個燒杯反應后,溶質的物質的量濃度相同D三個燒杯反應后,生成的氣體的質量一定相同答案D解析鈉與鹽酸反應時鈉先與H反應,離子方程式表示為2Na2H=2NaH2,A錯誤;三個燒杯中,Y燒杯中的氫離子濃度最大,反應最劇烈,B錯誤;X燒杯中生成的溶質為NaOH,Y燒杯中生成的溶質為NaCl,Z燒杯中生成NaOH,由于原溶質為NaOH,故Z燒杯中物質的量濃度最大,C錯誤;因向三個燒杯中加入鈉的物質的量相同且鈉全部反應完,故生成H2的量相同,D正確。4將一小塊金屬鈉分別投入盛有:a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個小燒杯中,反應速率由快到慢的順序為_。解釋反應速率不同的原因_。答案cab鈉與上述三種物質反應的實質都是鈉與H間的置換反應,H濃度的大小決定了反應速率的快慢,由三種物質電離出H的能力可知H濃度的大小順序為cab,因而反應速率順序為cab5(1)將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中,既有氣體,又有白色沉淀產(chǎn)生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液飽和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液飽和NaCl溶液答案解析2Na2H2O=2NaOHH2,中Mg22OH=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產(chǎn)生白色沉淀;中Ca2HCOOH=CaCO3H2O;中生成的Cu(OH)2是藍色沉淀,不符合題意;中水減少,c(Na)增大,使NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移動。(2)按要求書寫反應的離子方程式將Na投入到CuSO4溶液中2Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH2。將Na投入到Ca(HCO3)2溶液中,反應后生成正鹽溶液2NaCa22HCO=CaCO32NaCOH2。將Na投入到NH4HCO3溶液中,有刺激性氣味氣體放出2NaNHHCO=2NaCONH3H2。題組三鈉與水反應實驗的改進與創(chuàng)新6如圖甲是演示金屬鈉與水的反應的重要實驗,為收集檢驗氣體產(chǎn)物,某興趣小組將甲裝置改進成如下乙或丙,請根據(jù)要求回答下列問題。(1)寫出鈉與水反應的離子方程式_。(2)按乙裝置實驗,液體添加完畢后,關閉活塞,打開右邊膠塞,向煤油中加入一小塊鈉,立即塞好膠塞,可觀察到的現(xiàn)象是_。(填字母)A鈉塊始終保持在a處,直至完全消失B鈉沉入U形管b處而后又慢慢浮到a處C鈉處于煤油和水的交界處上下浮動D隨反應的進行煤油與膠塞處液面下降,漏斗中液面上升E最終鈉塊在煤油中燃燒起來(3)乙裝置中漏斗在反應過程中的主要作用是_。(4)用乙裝置實驗,點燃氣體產(chǎn)物時,是否需要檢驗純度_(填“是”或“否”)。(5)按圖丙所示方法來收集產(chǎn)生的氣體,需將鈉包好,再放入水中。取相同質量的鈉按下列兩種情況收集產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積的關系是_(填字母)。用鋁箔包住鈉用銅箔包住鈉a二者收集氣體一樣多b收集氣體體積較大c收集氣體體積較大答案(1)2Na2H2O=2Na2OHH2(2)CD(3)儲存反應過程中排出的水(4)否(5)b解析(2)因鈉的密度比水小,比煤油大,鈉與水接觸時反應產(chǎn)生氫氣,生成的氣體將鈉塊帶離水層,進入煤油層后停止反應又下沉,如此往復,直至鈉反應完,反應過程中沒有氧氣,鈉不可能燃燒,所以鈉處于煤油和水的交界處,上下浮動。(4)液體充滿U形管,反應過程中只產(chǎn)生氫氣,不可能含有氧氣,點燃時不會產(chǎn)生爆炸,因而不需要檢驗氫氣的純度。(5)Na和H2O反應產(chǎn)生H2的同時產(chǎn)生NaOH,NaOH可以和Al發(fā)生反應2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,故用鋁箔包住Na時產(chǎn)生的H2的體積較大。1鈉與水、酸反應的實質都是與H的反應。2鈉與溶液反應的思維模板(1)金屬鈉與酸溶液的反應鈉首先與酸反應,且反應比在純水中劇烈,當酸反應徹底后,再與水反應。(2)金屬鈉與鹽溶液的反應鈉與鹽溶液反應,不能置換出鹽中的金屬,因鈉先與水反應,然后再考慮生成的NaOH是否能與鹽進一步發(fā)生復分解反應。注意鈉與乙醇反應,鈉塊先沉在液面下,后上下浮動、能看到表面冒出氣泡,并不能熔化成小球??键c二鈉的氧化物氧化鈉和過氧化鈉1氧化鈉與過氧化鈉的比較電子式氧元素化合價21色、態(tài)白色固體淡黃色固體陰、陽離子個數(shù)比1212是否為堿性氧化物是不是與水反應的化學方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應的化學方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2與鹽酸反應的化學方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO22Na2O2的強氧化性與還原性從元素化合價角度分析Na2O2的性質(1)Na2O2的強氧化性試劑反應原理現(xiàn)象SO2氣體Na2O2SO2= Na2SO4FeCl2溶液4Na2O24FeCl26H2O=4Fe(OH)3O28NaCl紅褐色沉淀Na2SO3溶液Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH氫硫酸Na2O2H2S=S2NaOH溶液變渾濁酚酞溶液與水反應生成NaOH,Na2O2的強氧化性使之褪色先變紅后褪色品紅溶液Na2O2的強氧化性使之褪色紅色褪去(2)遇KMnO4等強氧化劑時,表現(xiàn)出還原性,氧化產(chǎn)物為O2。(3)遇CO2、H2O、H則發(fā)生自身的氧化還原反應。深度思考1正誤判斷,正確的打“”,錯誤的打“”(1)氧化鈉、過氧化鈉均為堿性氧化物()(2)氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物()(3)1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA()(4)Na2O2溶于水產(chǎn)生O2的離子方程式為Na2O2H2O=2Na2OHO2()(5)Na2O2、Na2O組成元素相同,與CO2反應產(chǎn)物也相同()(6)Na2O2與H2O反應時,Na2O2既是還原劑又是氧化劑()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2用雙線橋分析Na2O2與水反應中電子轉移的方向和數(shù)目:_。(1)氧化劑和還原劑是_,氧化產(chǎn)物是_,還原產(chǎn)物是_。(2)1 mol Na2O2與水完全反應時轉移的電子數(shù):_。答案(1)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.021023)3金屬鈉露置在空氣中會發(fā)生一系列變化,其過程:銀白色金屬鈉表面變暗出現(xiàn)白色固體接著表面變稀白色塊狀固體白色粉末狀物質請寫出上述各步反應的化學方程式。答案4NaO2=2Na2ONa2OH2O=2NaOH2NaOHCO29H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2O題組一過氧化鈉的性質及應用1(xx鄭州高三調研)下列有關Na2O2的說法不正確的是()A向包有Na2O2粉末的脫脂棉上滴加幾滴水,脫脂棉劇烈燃燒起來,說明Na2O2與H2O反應放熱且有氧氣生成BNa2O2與CO2反應時有單質O2生成,該反應屬于置換反應CNa2O2在空氣中久置變白,涉及的氧化還原反應中,Na2O2既是氧化劑,又是還原劑DNa2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中,會產(chǎn)生氣體和渾濁答案B解析A項,燃燒的條件是達到著火點和具有助燃物質;B項,反應物中沒有單質參加反應,不符合置換反應的定義;C項,Na2O2與CO2、H2O的反應都是Na2O2自身的氧化還原反應;D項,Na2O2先和水反應生成O2和NaOH,NaOH再與Ca(HCO3)2反應產(chǎn)生沉淀CaCO3。2(xx衡水中學模擬)下列反應與Na2O2SO2=Na2SO4相比較,Na2O2的作用相同的是()A2Na2O22CO2=2Na2CO3O2B2Na2O22SO3=2Na2SO4O2CNa2O2H2SO4=Na2SO4H2O2D3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O答案D解析題給反應中,Na2O2作氧化劑,SO2作還原劑。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,Na2O2自身發(fā)生氧化還原反應,故A錯誤;2Na2O22SO3=2Na2SO4O2,Na2O2自身發(fā)生氧化還原反應,故B錯誤;Na2O2H2SO4=Na2SO4H2O2,元素化合價沒有發(fā)生變化,發(fā)生的是復分解反應,故C錯誤;3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O,Na2O2中氧元素由1價變?yōu)?價,Na2O2在反應中作氧化劑,故D正確。3某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4種陰離子。向其中加入足量的Na2O2固體后,溶液中離子濃度基本保持不變的是(假設溶液體積無變化)()ACH3COO BSOCCO DHCO答案A解析Na2O2與水反應生成NaOH,HCOOH=COH2O,HCO濃度減小,CO濃度增大;SO具有還原性,被Na2O2氧化,濃度減??;CH3COO濃度幾乎不變。題組二Na2O2與H2O、CO2反應的定量分析4(xx寧德調研)往甲、乙、丙、丁四個燒杯內分別放入0.1 mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉,然后各加入100 mL水,攪拌,使固體完全溶解,則甲、乙、丙、丁溶液中溶質的質量分數(shù)大小順序是()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙答案B解析(1)甲、丁相比:甲:NaNaOH消耗H2O,溶劑減少?。篘aOH無反應溶劑不變故NaOH的質量分數(shù):甲丁。(2)乙、丙相比:生成NaOH相等消耗H2O相等溶劑相等故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙與甲相比甲:Na乙:Na2O丙:Na2O2當它們物質的量相等時,甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物質的量的,它們所消耗的水相等,故溶劑相等,因此甲的質量分數(shù)比乙、丙小。5過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應后,若固體質量增加了28 g,反應中有關物質的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))()選項二氧化碳碳酸鈉轉移的電子數(shù)A1 mol2NAB22.4 L1 molC106 g1 molD106 g2NA答案C解析由上述關系,不難得出C項正確;B項中未指明標準狀況,錯誤。6200 時,11.6 g CO2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3.6 g,則原混合氣體的總物質的量是()A0.125 mol B0.25 molC0.5 mol D1 mol答案C解析根據(jù)質量守恒定律可知,生成O2的質量為11.6 g3.6 g8 g,n(O2)0.25 mol,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0.25 mol20.5 mol。Na2O2與H2O、CO2的反應規(guī)律電子轉移關系當Na2O2與CO2、H2O反應時,物質的量關系為2Na2O2O22e,n(e)n(Na2O2)2n(O2)氣體體積變化關系若CO2、水蒸氣(或兩混合氣體)通過足量Na2O2,氣體體積的減少量是原來氣體體積的,等于生成氧氣的量,VV(O2)V固體質量變化關系CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時,固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”,所以固體增加的質量m(CO2)28 gmol1n(CO2),m(H2O)2 gmol1n(H2O)考點三碳酸鈉與碳酸氫鈉1Na2CO3和NaHCO3的性質2轉化Na2CO3NaHCO33Na2CO3和NaHCO3性質的應用(1)Na2CO3、NaHCO3的鑒別固體的鑒別用加熱法:產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3固體。溶液的鑒別可用沉淀法、氣體法和測pH法。a沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,產(chǎn)生沉淀的是Na2CO3溶液。b氣體法:滴入稀鹽酸,立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCO3溶液。c測pH法:用pH試紙測相同濃度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶液。(2)Na2CO3、NaHCO3的除雜序號混合物(括號內為雜質)除雜方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加熱法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加適量NaOH溶液深度思考1正誤判斷,正確的打“”,錯誤的打“”(1)在酒精燈加熱條件下,Na2CO3、NaHCO3固體都會分解()(2)向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,會有NaHCO3晶體析出()(3)蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一()(4)用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液()(5)可用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種溶液()(6)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時,不涉及化學變化()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2僅用試管和膠頭滴管,你能鑒別Na2CO3溶液和稀鹽酸嗎?若能,簡述原理。_。答案能,利用滴加順序不同,現(xiàn)象不同可區(qū)別Na2CO3溶液和稀鹽酸3請設計實驗方案,用50 mL 2 molL1 NaOH溶液和足量的CO2氣體,制取50 mL 1 molL1的Na2CO3溶液。答案將50 mL NaOH溶液,等分成兩份,一份通入過量的CO2,然后加熱煮沸、冷卻后與另一份混合,即可。反應方程式可表示為第一步:NaOHCO2=NaHCO3第二步:NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O題組一Na2CO3、NaHCO3的鑒別和除雜1(xx銀川質檢)純堿和小蘇打都是白色晶體,在日常生活中都可以找到。若要在家中將它們區(qū)分開來,下面的方法中可行的是()A在水杯中各盛相同質量的樣品,分別加入等體積的白醋,觀察反應的劇烈程度B分別用干凈鐵絲蘸取樣品在煤氣爐的火焰上灼燒,觀察火焰顏色C將樣品溶解,分別加入澄清石灰水,觀察是否有白色沉淀D分別放在炒鍋中加熱,觀察是否有殘留物答案A解析碳酸鈉與酸反應分步進行,首先反應產(chǎn)生碳酸氫鈉和氯化鈉,然后是碳酸氫鈉與酸反應產(chǎn)生氯化鈉、二氧化碳和水,產(chǎn)生氣體,而碳酸氫鈉中加入酸馬上放出氣體,所以根據(jù)反應放出氣體的快慢就可迅速得到判斷,A正確;純堿和小蘇打都是鈉鹽,焰色反應火焰都為黃色,所以無法區(qū)別二者,B錯誤;二者都能與氫氧化鈣溶液發(fā)生反應產(chǎn)生碳酸鈣白色沉淀,無法區(qū)別它們,C錯誤;碳酸鈉穩(wěn)定,受熱不分解,碳酸氫鈉不穩(wěn)定受熱分解產(chǎn)生碳酸鈉、二氧化碳和水,也有固體殘留物,所以無法區(qū)分二者,D錯誤。2為除去括號內的雜質,所選用的試劑或方法不正確的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3),選用適量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3),應通入過量的CO2氣體CNa2O2粉末(Na2O),將混合物在氧氣中加熱DNa2CO3溶液(Na2SO4),加入適量Ba(OH)2溶液,過濾答案D解析Na2CO3和Na2SO4均能與Ba(OH)2反應,不能達到除雜的目的。3某校化學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驗,如下圖所示。(1)只根據(jù)圖、所示實驗,能夠達到實驗目的的是_(填裝置序號)。(2)圖、所示實驗均能鑒別這兩種物質,其反應的化學方程式為_;與實驗相比,實驗的優(yōu)點是_(填字母)。A比復雜B比安全C比操作簡便D可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗,而不行(3)若用實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是_(填化學式)。答案(1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3解析(1)圖不能達到實驗目的,因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳氣體與澄清石灰水作用變渾濁;圖可以鑒別,因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應,生成的二氧化碳氣體的量不同,可根據(jù)氣球膨脹程度來判斷。(2)圖、所涉及的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3H2OCO2,實驗的優(yōu)點是可同時做對比實驗。(3)試管B裝入碳酸氫鈉,試管A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,使澄清石灰水變渾濁,表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。題組二Na2CO3、NaHCO3與酸反應的定量關系4(xx吉林高三模擬)有關NaHCO3和Na2CO3的性質,以下敘述錯誤的是()A等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應,在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積小B等物質的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應,所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍C等質量NaHCO3和Na2CO3與鹽酸完全反應,前者消耗鹽酸較多D等物質的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應產(chǎn)生CO2一樣多答案C解析Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O解答此類題目用歸“1”法。A項,假設二者都是1 g,則n(NaHCO3)n(CO2) mol,n(Na2CO3)n(CO2) mol,正確;B項,假設二者均為1 mol,則消耗的鹽酸:Na2CO3為2 mol,NaHCO3為1 mol,正確;C項,假設二者均為1 g,Na2CO3需鹽酸的物質的量為2 mol mol,NaHCO3需鹽酸 mol,錯誤。5將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是()答案C解析滴加鹽酸先發(fā)生反應:OHH=H2O,再發(fā)生反應:COH=HCO,最后發(fā)生反應:HCOH=CO2H2O;因n(OH)n(CO)0.01 mol,故加入0.02 mol HCl后開始有氣體生成,故C正確。6(xx貴陽清華中學模擬)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 molL1的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關系如圖所示。下列判斷正確的是()A原NaOH溶液的濃度為0.2 molL1B通入CO2在標準狀況下的體積為448 mLC所得溶液的溶質成分的物質的量之比為n(NaOH)n(Na2CO3)13D所得溶液的溶質成分的物質的量之比為n(NaHCO3)n(Na2CO3)11答案A解析當向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體時,反應有兩種可能情況:2NaOHCO2=Na2CO3H2O或NaOHCO2=NaHCO3,在加入鹽酸100 mL時,無論溶液中溶質是NaOH、NaHCO3還是Na2CO3,最終都會生成NaCl,因n(Na)n(Cl),所以n(NaOH)n(HCl)0.02 mol,NaOH和鹽酸的體積相同,那么濃度也相同,即原NaOH溶液的濃度為0.2 molL1,A項正確;鹽酸由25 mL滴至100 mL時,發(fā)生的反應為NaHCO3HCl=NaClCO2H2O,消耗鹽酸0.015 mol,生成CO2 0.015 mol,即通入CO2在標準狀況下的體積為336 mL,B項錯誤;設所得溶液中的Na2CO3為x mol,NaHCO3為y mol,根據(jù)原子守恒:2x moly mol0.02 mol,x moly mol0.015 mol,解得x0.005,y0.01,所得溶液的溶質成分的物質的量之比為n(NaHCO3)n(Na2CO3)21,C、D項錯誤。利用數(shù)形結合的思想理解碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸的反應(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖甲所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖乙所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖丙所示(設NaOH、Na2CO3的物質的量之比為11)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖丁所示(設Na2CO3、NaHCO3的物質的量之比為11)。測定碳酸鈉質量分數(shù)的常用方法1氣體法(1)測定原理:Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2依據(jù)CO2的體積確定Na2CO3的物質的量,進而確定純堿中Na2CO3的含量。(2)實驗操作:向m g純堿樣品中加入足量的稀硫酸,準確測量產(chǎn)生CO2氣體的體積為V mL(已折算為標準狀況)。(3)數(shù)據(jù)處理純堿樣品中Na2CO3的質量為 mol106 gmol1 g,則純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為100%。2沉淀法(1)測定原理:Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。依據(jù)BaCO3沉淀的質量,確定Na2CO3的物質的量,進而確定純堿中Na2CO3的含量。(2)實驗操作:先將m g純堿樣品溶于水配成溶液,向溶液中加入過量的BaCl2溶液,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質量為n g。(3)數(shù)據(jù)處理純堿樣品中Na2CO3的質量為106 gmol1 g,則純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為100%100%。專題訓練1下列實驗方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是()A取a克混合物充分加熱,減重b克B取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應,加熱、蒸干、灼燒,得b克固體C取a克混合物與足量稀硫酸充分反應,逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克D取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應,過濾、洗滌、烘干,得b克固體答案C解析取a克混合物充分加熱,減重b克,根據(jù)差量法可求出NaHCO3的質量,從而求出Na2CO3的質量分數(shù),A正確;取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應,加熱、蒸干、灼燒,得b克固體氯化鈉,列方程組即可求出,B正確;C項,取a克混合物與足量稀硫酸充分反應,逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克,由于逸出氣體中含有H2O(g),故無法求解,C錯誤;D項,由于二者都能與Ba(OH)2溶液反應生成BaCO3沉淀,由Na2CO3BaCO3、NaHCO3BaCO3 的轉化關系,列方程組即可求出混合物中Na2CO3的質量分數(shù),D正確。2化學興趣小組的同學為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質量分數(shù)進行了以下實驗。請你參與并完成對有關問題的解答:(1)甲同學用圖1所示裝置測定CO2的質量。實驗時稀硫酸是與樣品中的_(填“Na2CO3”或“NaCl”)發(fā)生反應,儀器b的名稱是_,洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸,此濃硫酸的作用是_。(2)乙同學用圖2所示裝置,取一定質量的樣品(m g)和足量稀硫酸反應進行實驗,完成樣品中Na2CO3質量分數(shù)的測定。實驗前,檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再將針筒活塞向內推壓,若b下端玻璃管中的_,則裝置氣密性良好。在實驗完成時,能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的_(填“體積”或“質量”)。(3)丙同學用下圖所示方法和步驟進行實驗:操作涉及的實驗名稱有:_、洗滌;操作涉及的實驗名稱有干燥、_。丙同學測得樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為_。答案(1)Na2CO3分液漏斗除去CO2中的水蒸氣(2)液面上升體積(3)過濾稱量106y/197x解析(1)NaCl不與稀硫酸反應,Na2CO3與稀硫酸反應。儀器b的名稱是分液漏斗。濃硫酸的作用是除去CO2中的水蒸氣(或干燥CO2氣體)。(2)將針筒活塞向內推壓,增大了容器中的壓強,故若b下端玻璃管中的液面上升,則裝置氣密性良好。CO2是氣體,故能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的體積。(3)生成沉淀,故操作需涉及過濾操作。要知道固體的質量需要稱重。經(jīng)過計算,樣品中Na2CO3質量分數(shù)的計算式為106y/197x。3(xx湖南衡陽第八中學第二次月考)實驗室欲測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質量分數(shù)w(Na2CO3),稱取此混合物5.0 g,溶于水中,配成250 mL溶液。方案一:沉淀法。利用化學反應把HCO、CO完全轉化為沉淀,稱量干燥沉淀的質量,由此計算混合物中w(Na2CO3)。(1)量取100 mL配制好的溶液于燒杯中,滴加足量沉淀劑,把溶液中HCO、CO完全轉化為沉淀,應選用的試劑是_(填字母)。ACaCl2溶液 BMgSO4溶液CNaCl溶液 DBa(OH)2溶液(2)過濾,洗滌沉淀,判斷沉淀是否洗凈的方法是_。(3)將所得沉淀充分干燥,稱量沉淀的質量為m g,由此可以計算w(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就稱量,則測得w(Na2CO3)_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。方案二:量氣法。量取10.00 mL配制好的溶液與足量稀硫酸反應,測定生成氣體在通常狀況(約20 、1.01105 Pa)的體積,由此計算混合物中w(Na2CO3)。(1)裝置中導管a的作用是_。(2)若撤去導管a,使測得氣體體積_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。方案三:滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入錐形瓶中,滴加2滴酚酞試劑,搖勻,用0.200 0 molL1的鹽酸滴定到終點(已知終點時反應HCO=HCO恰好反應完全)。重復此操作2次,消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。(1)量取25.00 mL配制好的溶液,應選擇_儀器來完成。(2)判斷滴定終點的依據(jù)是_。(3)此法測得w(Na2CO3)_。答案方案一:(1)D(2)取少量最后一次洗滌液,滴加Na2SO4溶液,如無沉淀,則沉淀已洗凈,反之則未洗凈(3)偏小方案二:(1)平衡氣壓,使液體順利滴下(2)偏大方案三:(1)堿式滴定管(或移液管)(2)由紅色突變?yōu)闊o色,且30 s內不恢復(3)84.8%解析方案一:(1)CaCl2溶液只能與CO反應生成沉淀,而與HCO不能發(fā)生反應,A錯誤;MgSO4溶液只能與CO生成沉淀,而與HCO不能發(fā)生反應,B錯誤;NaCl溶液與兩種離子都不能生成沉淀,C錯誤;Ba(OH)2溶液可以與兩種離子都形成沉淀,D正確。(2)判斷沉淀是否洗凈的方法是檢驗洗滌溶液中是否含有Ba2,取少量最后一次洗滌液,滴加Na2SO4溶液,如無沉淀,則沉淀已洗凈,反之則沉淀未洗凈。(3)將所得沉淀未干燥充分就稱量,則產(chǎn)生的沉淀質量偏大。由于等質量時NaHCO3產(chǎn)生的沉淀質量大,因此測得w(Na2CO3)偏小。方案二:(1)裝置中導管a的作用是使分液漏斗上下氣體壓強相同,以便于液體可以順利滴下。(2)若撤去導管a,滴入錐形瓶中的液體使錐形瓶中的空氣排出,從而使測得氣體體積偏大。方案三:(1)Na2CO3、NaHCO3的溶液顯堿性,因此要量取25.00 mL配制好的溶液,應選擇堿式滴定管或移液管來完成。(2)在Na2CO3、NaHCO3的堿性溶液中,酚酞溶液顯紅色,隨著鹽酸的滴入,溶液的堿性逐漸減弱,溶液的紅色逐漸變淺,當?shù)渭幼詈笠坏稳芤簳r,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內溶液不變紅色,就證明溶液達到滴定終點。(3)當達到滴定終點時,發(fā)生反應:HCO=HCO;在25.00 mL配制好的溶液中含有的n(HCl)n(Na2CO3)0.200 0 molL10.02 L0.004 mol,則在250 mL溶液中含有Na2CO3的物質的量n(Na2CO3)0.004 mol0.04 mol,其質量m(Na2CO3)0.04 mol106 gmol14.24 g,此法測得w(Na2CO3)100%84.8 %??键c四堿金屬元素焰色反應1堿金屬的一般性與特殊性(1)一般性相似性遞變性(由LiCs)原子結構最外層均為1個電子電子層數(shù)逐漸增多核電荷數(shù)逐漸增大原子半徑逐漸增大元素性質都具有較強的金屬性,最高正價均為1價金屬性逐漸增強單質性質物理性質(除Cs外)都呈銀白色,密度較小,熔、沸點較低密度逐漸增大(鉀反常),熔、沸點逐漸降低化學性質都具有較強的還原性還原性逐漸增強;與O2反應越來越劇烈,產(chǎn)物越來越復雜(2)特殊性堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的小。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。堿金屬跟氫氣反應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,堿金屬氫化物是強還原劑。2焰色反應(1)焰色反應的概念某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色,其屬于物理變化, 屬于元素的性質。(2)焰色反應的操作鉑絲無色待測物觀察火焰顏色鉑絲無色(3)常見元素的焰色鈉元素黃色;鉀元素紫色(透過藍色鈷玻璃觀察);銅元素綠色。1用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在火焰上灼燒,直接觀察到火焰呈黃色。下列各判斷正確的是()A只含有NaB一定含有Na,可能含有KC既含有Na,又含有KD可能含有Na,可能還含有K答案B解析鈉的焰色反應為黃色,容易掩蓋鉀的淺紫色。2將一定質量的鈉、鉀分別投入盛有相同濃度和體積的鹽酸的兩個燒杯中,產(chǎn)生氣體的質量隨時間變化曲線如圖所示,則下列說法正確的是()A投入的Na、K的質量一定相等B投入的Na的質量小于K的質量C曲線A表示Na與鹽酸反應,曲線B表示K與鹽酸反應D參加反應的HCl的量一定相等答案B解析HCl和水都能與Na、K反應生成H2,則參加反應的HCl的量不一定相等;兩金屬的物質的量相同,因鉀的相對原子質量大于鈉的相對原子質量,故需K的質量大于Na的質量;因K與氫離子反應劇烈、速率大,故生成等質量氫氣所需時間短,即曲線A為K與鹽酸反應。3(xx福建三明模擬)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,該成果將在量子計算機研究方面帶來重大突破。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,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它的陽離子最外層電子數(shù)和鎂離子相同它是還原劑(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50 g,當它與足量水反應時,放出標準狀況下的氫氣22.4 L,這種堿金屬可能是_。ALi BNa CK DCs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;由Rb的原子結構示意圖可知錯誤;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RbHH2O=RbOHH2可知,水中氫元素的化合價由1價降低為0價,水作氧化劑,而RbH中氫元素的化合價升高,由1價變?yōu)?價,RbH作還原劑,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M gmol1,則根據(jù)電子得失守恒可得:2M25,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。以陌生含鈉化合物為載體的綜合題,考查范圍廣,常涉及物質的判斷、電子式書寫、化學反應方程式書寫、實驗方案的評價等。解答這類問題的關鍵是弄清物質的類別、結構特點,用好氧化還原反應的基本方法等。專題訓練1(xx大連高三測試)過氧化鈉和氫化鈉(NaH),廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。(1)氫化鈉(NaH)中氫元素的化合價為_。(2)NaH能與水劇烈反應:NaHH2O=NaOHH2,該反應中的氧化劑是_,氧化劑與還原劑的物質的量之比是_。(3)在高溫下氫化鈉(NaH)可將四氯化鈦(TiCl4)還原成金屬鈦,該反應的化學方程式為_。答案(1)1價(2)H2O11(3)2NaHTiCl4=Ti2NaCl2HCl(或4NaHTiCl4=Ti4NaCl2H2)解析(1)氫化鈉(NaH)中鈉元素化合價1價,化合物中元素化合價代數(shù)和為0,則氫元素的化合價為1價。(2)NaH能與水劇烈反應:NaHH2O=NaOHH2,NaH中氫元素化合價由1價變?yōu)?價,作還原劑,H2O中氫元素化合價由1價變?yōu)?價,作氧化劑,該反應中的氧化劑是H2O,氧化劑和還原劑物質的量之比11。(3)在高溫下氫化鈉(NaH)可將四氯化鈦(TiCl4)還原成金屬鈦,氫元素化合價升高為1價,鈦元素化合價由4價變化為0價,據(jù)此可寫出方程式。2NaH和NaAlH4都是重要的還原劑,一定條件下金屬鈉和H2反應生成NaH。NaH與水反應可生成H2,NaH與AlCl3反應可得到NaAlH4,請推測并回答:(1)NaH與AlCl3反應得到NaAlH4的化學方程式_。(2)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應的化學方程式_。(3)NaH在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3),脫銹過程中生成兩種產(chǎn)物,其反應的化學方程式為_。(4)某同學認為:用惰性氣體趕盡反應體系中的空氣,將鐵和鹽酸反應后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥,再與金屬鈉反應,得到固體物質即為純凈的NaH;取該固體物質與水反應,若能產(chǎn)生H2,即可證明得到的NaH一定是純凈的,判斷該同學設想的制備和驗純方法的合理性并說明理由_。答案(1)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(2)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(3)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH(4)制備過程不合理,因為鹽酸易揮發(fā),氫氣中混有HCl,導致產(chǎn)物中有NaCl;驗純方法不合理,如果有Na殘留,Na與水反應也產(chǎn)生氫氣,且沒有考慮混入的NaCl解析(1)NaH與AlCl3反應可得到NaAlH4,此反應無化合價的變化,根據(jù)原子守恒推測另一種生成物,即可寫出化學方程式。(2)NaAlH4與水反應生成氫氣,即NaH中1價的氫與水中1價的H發(fā)生歸中反應。(3)NaH常作還原劑(H化合價升高為1價),鐵銹在此為氧化劑(Fe化合價降低為0價),反應生成鐵單質,即可寫出化學方程式。(4)稀鹽酸具有揮發(fā)性,且可以利用濃硫酸干燥,故制取的氫氣中可能混有雜質氣體HCl,那么制取的NaH中就混有NaCl,驗證過程中未排除金屬鈉的干擾,過量的金屬鈉也可以與水反應生成氫氣。3(xx河南高中畢業(yè)班適應性測試)硼氫化鈉(NaBH4)在有機合成中被稱為“萬能還原劑”,它的特點是性能穩(wěn)定,還原時有選擇性。采用NaBO2、SiO2、Na、H2為原料制備NaBH4的流程如圖所示。已知:NaBH4常溫下能與水反應,可溶于異丙胺(沸點:33 )。(1)NaBH4中含有的化學鍵類型為_。(2)鈉通常保存在_中;鈉與氧氣反應生成的兩種氧化物分別為_、_。(3)制取NaBH4的化學方程式為_;在該反應加料之前,需要將反應容器加熱至100 以上并通入氬氣,通入氬氣的目的是_。(4)物質X的化學式為_;以上流程中可以循環(huán)使用的物質是_。答案(1)離子鍵、共價鍵(2)煤油Na2O、Na2O2(或氧化鈉、過氧化鈉)(3)NaBO22SiO24Na2H2NaBH42Na2SiO3排出反應器中的水蒸氣和空氣(4)Na2SiO3異丙胺解析(1)Na- 配套講稿:
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