無懼期中考!2019高考化學重難點題型《鈉及其化合物》方法寶典

近幾年高考化學鈉及其化合物考察的的方向主要側重:鈉及其化合物的性質推斷,有關鈉及其化合物的計算,且主要出現在選擇題中。在無機化學中有著非常重要的地位。今天點心優課化學於汐老師就無機化學《鈉及其化合物》做一輪複習重難點知識點總結整理。

1.鈉的物理性質

顏色:銀白色,有金屬光澤;

密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);

熔點:低於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

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(1)與非金屬單質(如O2、Cl2)的反應

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(2)與水反應

①離子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。

②與滴加酚酞的水反應的現象及解釋

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(3)與鹽酸反應

離子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。

3.鈉的製取及保存

(1)製取:化學方程式為2NaCl(熔融)=====通電2Na+Cl2↑。

(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)製取Na2O2等化合物。

(2)鈉、鉀合金(液態)可用於原子反應堆的導熱劑。

(3)用作電光源,製作高壓鈉燈。

(4)冶煉某些金屬

金屬鈉具有強的還原性,熔融狀態下可以用於製取金屬,如4Na+TiCl4=====熔融4NaCl+Ti。

注意:1.金屬鈉與可溶性鹽溶液反應的思維模板

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5.金屬鈉與溶液反應現象分析思維模板

(1)共性:因為鈉與不同的溶液反應均屬於劇烈的置換反應,故有共同的現象產生:①浮:鈉浮在液麵上;②熔:鈉熔化成光亮的小球;③遊:在液麵上不停地遊動直至反應完;④響:反應中不停地發出“嘶嘶嘶”的響聲。

(2)差異性:與酸及能形成弱鹼的金屬鹽溶液反應時,由於溶液中H+濃度較大,反應比與水劇烈,最後鈉可能在液麵上燃燒;與鹽溶液反應時,還可能會生成沉澱(如生成難溶鹼)、氣體(NH3)等。

6. 氧化鈉和過氧化鈉的性質

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注意:1.Na2O2與CO2、H2O反應的四個角度探究

(1)從氧化還原角度

①Na2O2與H2O、CO2反應均有O2生成,在反應中Na2O2既表現氧化性也表現還原性,H2O、CO2在此反應中既不是氧化劑,也不是還原劑。

②2 mol的Na2O2不論與水還是與CO2反應均生成1 mol的O2,轉移 2 mol的電子。

(2)從物質的量的角度

①2 mol的Na2O2不論與水還是與CO2反應均生成1 mol的O2,消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。

②若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2,氣體體積減少的量等於原混合氣體體積的12,且等於生成氧氣的體積。

(3)從先後順序的角度

Na2O2與水蒸氣、CO2混合氣體反應時,Na2O2應視為首先與CO2反應生成Na2CO3,CO2反應完後,剩餘的Na2O2再與水蒸氣反應生成NaOH。

(4)從質量的角度

每摩爾Na2O2與足量CO2、H2O分別完全反應時相當於吸收了28 g CO、2 g H2。

7.增重量等於可燃物質量的規律

凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的物質,W g該物質在O2中完全燃燒,將其產物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2後,固體增重必為W g。或是由C、H、O三種元素組成的物質,只要C、O原子個數比為1∶1,即可滿足該條件。

中學階段常見的符合這一關係的物質有:

(1)無機物:H2、CO及H2和CO的混合氣體;

(2)有機物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。

8. 過氧化鈉的結構及性質特點

氧原子最外層有6個電子,一般情況下,它容易從外界獲得2個電子(或與其他原子形成2對共用電子對)形成比較穩定的8電子結構。在Na2O2和H2O2中,氧是-1價,這是因為兩個氧原子之間以一對共用電子相結合(非極性鍵),形成了一種不太穩定的結構。

-1價介於氧的兩種較穩定化合價0和-2之間,因此Na2O2既可以在一定條件下獲得電子錶現氧化性(如與SO2、Fe2+、品紅等反應),也可以在一定條件下失去電子錶現還原性(如與H+和 反應),還可以在一定條件下發生歧化反應(如與H2O、CO2等反應);但主要以氧化性為主。

9. 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質

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10. 二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應產物的判斷

二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的有關化學方程式:

CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O(CO2不足)[來源:學科網ZXXK]

CO2+Na2CO3+H2O====2NaHCO3

CO2+NaOH====NaHCO3(CO2過量)

由上述反應原理可知:

①除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3,可採用通入足量CO2的方法。

②用NaOH製備NaHCO3,可採用向NaOH溶液中通入過量CO2的方法。

③若n(CO2)∶n(NaOH)=1∶1時,其產物為NaHCO3;若n(CO2)∶n(NaOH)=1∶2時,其產物為Na2CO3;若1> 時,其產物為NaHCO3和Na2CO3,可根據反應前後碳原子、鈉離子守恆關係,求出n(NaHCO3)和n(Na2C O3)。

11. 碳酸鈉、碳酸氫鈉主要性質 比較及鑑別

(1)熱穩定性不同。分別加熱少量固體,若發生分解反應,將產生的氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁的原試劑是NaHCO3,另一個為Na2CO3。

(2)和酸反應速率不同。分別取一定量的固體,加入等濃度、等體積的鹽酸,反應快、產生氣體多的為碳酸氫鈉,另一個為碳酸鈉。

(3)陰離子不同。分別取其稀溶液,滴加氯化鋇稀溶液或CaCl2溶液,產生沉澱的原試劑 為碳酸鈉,另一個為碳酸氫鈉。(該方法必須取極稀溶液)

(4)溶液的酸鹼性。測其稀溶液(0.1 mol·L-1)的pH,碳酸鈉溶液的pH在12左右,而碳酸氫鈉溶液的pH在8左右。

12. 碳酸鈉溶液與鹽酸反應時,二者滴加的次序不同,產生的現象不同

向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量):2HCl+Na2CO3====2NaCl+CO2↑+H2O。若向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足):HCl+Na2CO3====NaCl+NaHCO3(無氣泡),HCl+NaHCO3====NaCl+CO2↑+H2O。由以上分析可知,不同的滴加順序產生不同的現象,這就是不用其他試劑鑑別Na2CO3溶液和鹽酸的原理。

13. 碳酸鈉和碳酸氫鈉的定量測定

用數形結合思想理解Na2CO3、NaHCO3與鹽酸的反應

(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,第一步:CO2-3轉化為HCO-3,無氣體產生;第二步:HCO-3與H+反應產生CO2。消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關係如圖1所示。

(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關係如圖2所示。

(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關係如圖3所示(設NaOH、Na2CO3的物質的量之比x∶y=1∶1,其他比例時的圖像略)。

(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關係如圖4所示(設Na2CO3、NaHCO3的物質的量之比m∶n=1∶1,其他比例時的圖像略)。

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