大單元二金屬元素及其化合物第7講鈉及其化合物備考導航復習目標1.了解合金的概念及性質，了解金屬冶煉的方法。2.了解鈉及其重要化合物的主要性質和應用。3.知道堿金屬及其化合物的通性，并能預測陌生堿金屬及其化合物的性質。4.了解焰色試驗的操作并熟記幾種常見金屬的焰色。熟記網(wǎng)絡課前自測判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)(2022·浙江卷)不能將實驗室用剩的金屬鈉塊放回原試劑瓶()(2)(2022·山東卷)氫氧化鈉固體保存在廣口塑料瓶中()(3)(2024·如東中學)用圖1裝置證明：ρ(煤油)<ρ(鈉)<ρ(水)()圖1(4)(2023·重慶卷)Na2O2分別與H2O和CO2反應，生成的氣體相同()(5)(2024·南通三模)Na2O2晶體中陰陽離子數(shù)目之比為1∶2()(6)Na2O在空氣中加熱可得固體Na2O2()(7)(2024·鹽城期末)取一小塊金屬鈉，在空氣中燃燒。取燃燒后的固體粉末加入2～3mL蒸餾水，有氣泡生成，該固體粉末為Na2O2()(8)用圖2制備并收集CO2()圖2(9)碳酸鈉可用于去除餐具的油污()(10)(2023·海安中學)檢驗NaCl溶液中是否存在KCl雜質：用潔凈的鉑絲蘸取該溶液，在酒精燈外焰上灼燒，觀察火焰是否出現(xiàn)紫色()(11)(2024·丹陽中學)在火焰上灼燒攪拌過某無色溶液的玻璃棒，火焰出現(xiàn)黃色，溶液中含Na元素()考點1合金知識梳理概念合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。性能1.熔點：一般比它的各成分金屬___。2.硬度和強度：一般比它的各成分金屬___。生鐵與鋼的含碳量大小生鐵和鋼都屬于合金，但是含碳量不同，含碳量：生鐵>鋼。典題悟法(2024·江蘇各地模擬重組)下列說法錯誤的是()A.“大克鼎”的材料青銅屬于合金B(yǎng).生鐵硬度大、抗壓，故可用于鑄造機器底座C.“奮斗者”號潛水器外殼材料為鈦合金，鈦合金耐高壓、耐腐蝕D.制造艦體所用的耐腐蝕低磁鋼的熔點高于純鐵考點2金屬冶煉方法知識梳理金屬活動性順序與金屬冶煉的方法金屬冶煉的方法電解法2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑熱還原法焦炭還原法C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑CO還原法3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2H2還原法3H2＋WO3eq\o(=,\s\up7(高溫))W＋3H2O活潑金屬還原法2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Cr熱分解法2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑典題悟法(2022·湖南卷)Mg與TiCl4反應可冶煉Ti，下列金屬冶煉方法與上述方法相似的有______(填字母)。A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉C.鋁熱反應制錳D.氧化汞分解制汞有關K、Rb的冶煉工業(yè)上運用如下反應制K和Rb：Na＋KCleq\o(=,\s\up7(850℃))K↑＋NaCl2RbCl＋Mgeq\o(=,\s\up7(700～800℃))MgCl2＋2Rb↑上述兩種方法主要運用化學平衡移動原理，利用K、Rb沸點低，汽化離開反應體系的性質，使反應正向進行?？键c3鈉氧化鈉過氧化鈉知識梳理鈉1.鈉的物理性質鈉是銀白色固體，硬度___，密度比煤油___、比水___，通常保存在______中。鈉的熔點___于水的沸點，具有良好的導電、導熱性。2.鈉的化學性質(強還原性)(寫化學方程式)(1)與非金屬單質反應①與O2常溫下：____________________________________；加熱條件下：_________________________________；②與Cl2：____________________________________；③與S：___________________________。(2)與水反應：______________________________________________________；(3)與乙醇反應：_____________________________________________________________________[Na沉在乙醇底部，反應速率比Na與水反應的___(填“慢”或“快”)]。(4)與鹽反應①與熔融鹽：4Na＋TiCl4(熔融)eq\o(=,\s\up7(高溫))4NaCl＋Ti②與鹽溶液：Na先與水反應，生成的NaOH再與鹽反應。3.鈉的用途(1)制高壓鈉燈。(2)鈉、鉀合金(常溫為液態(tài))用作原子反應堆的導熱劑。(3)從鈦、鋯、鈮、鉭等熔融氯化物中置換出金屬單質。氧化鈉和過氧化鈉化學式Na2ONa2O2顏色氧元素化合價電子式化學鍵類型陰、陽離子個數(shù)之比與水反應(寫化學方程式)與CO2反應(寫化學方程式)是否為堿性氧化物轉化關系Na2O轉化為Na2O2的化學方程式：___________________________________重要用途—強氧化劑、漂白劑、供氧劑[注意事項]在防毒面具和潛水艇中經(jīng)常用Na2O2作為CO2吸收劑，并供給氧氣；宇航密封艙中則往往使用較輕的Li2O2。典題悟法(2024·江蘇各地模擬重組)下列有關鈉及其化合物的性質與用途具有對應關系的是()A.Na能與水反應，可用于高壓鈉燈B.Na具有強還原性，可用于制備金屬TiC.Na有導電性，可用作快中子反應堆的熱交換劑D.Na2O2受熱會分解，可用作呼吸面具中的供氧劑下列說法正確的是()A.向AlCl3溶液中加入金屬Na，比較Na和Al的還原能力B.檢驗乙醇中含有水：用試管取少量的乙醇，加入一小塊鈉，產(chǎn)生無色氣體C.將金屬鈉在燃燒匙中點燃，迅速伸入集滿CO2的集氣瓶，集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙，瓶內(nèi)有黑色顆粒產(chǎn)生，說明CO2具有氧化性D.探究金屬鈉在氧氣中燃燒所得固體粉末的成分：取少量固體粉末，加入2～3mL蒸餾水，若無氣體生成，則固體粉末為Na2O；若有氣體生成，則固體粉末為Na2O2過氧化鈉的性質1.Na2O2的強氧化性：試劑主要現(xiàn)象原理或解釋SO2—Na2O2＋SO2=__________________Na2SO3溶液—Na2O2＋Na2SO3＋H2O=_______________________________FeCl2溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl氫硫酸產(chǎn)生淡黃色沉淀Na2O2＋H2S=____________________品紅溶液紅色褪去Na2O2的強氧化性使之褪色酚酞溶液先變紅后褪色2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(Na2O2的強氧化性使之褪色)2.遇KMnO4等強氧化劑時，Na2O2表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為O2，如：2MnOeq\o\al(－,4)＋5Na2O2＋16H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋10Na＋＋8H2O。3.Na2O2與CO2、水發(fā)生歧化反應?？键c4碳酸鈉碳酸氫鈉知識梳理碳酸鈉與碳酸氫鈉的比較化學式Na2CO3NaHCO3俗名________________________物理性質顏色、狀態(tài)白色粉末細小白色晶體溶解性易溶于水，加入少量水時，______(填“放出”或“吸收”)熱量，溶液呈___性可溶于水，溶解時，______(填“放出”或“吸收”)熱量，比Na2CO3的溶解度___，溶液呈___性化學性質穩(wěn)定性穩(wěn)定，但Na2CO3·10H2O易______不穩(wěn)定，受熱易______與酸液(如鹽酸)反應COeq\o\al(2－,3)＋H＋=_________(酸少量)COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=____________(酸過量)HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=____________________與堿液(如澄清石灰水)反應Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=_______________Ca2＋＋___OH－＋___HCOeq\o\al(－,3)=_______________________(堿不足)Ca2＋＋___OH－＋___HCOeq\o\al(－,3)=_______________________(堿過量)主要用途玻璃、造紙、制皂、洗滌發(fā)酵粉、醫(yī)藥(胃酸中和劑)、滅火器相互轉化Na2CO3eq\o(,\s\up7(①CO2＋H2O，②適量H＋),\s\do5(①加熱固體，②適量OH－))NaHCO3特別提醒碳酸氫鈉能作胃酸中和劑，碳酸鈉不能作胃酸中和劑碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別性質操作結論(填化學式)溶解性取等質量的兩種固體，加入少量(等量)水溶解量大的是__________________穩(wěn)定性取等質量的兩種固體，分別加熱生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體的是__________________堿性取等物質的量的兩種固體，加入等體積(足量)水，測定pH堿性強的是__________________與酸反應速率取等體積、等物質的量濃度的兩種鹽溶液，分別逐滴加入等濃度的鹽酸產(chǎn)生氣泡較快的是__________________注意①不用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3，因為都有白色沉淀生成，現(xiàn)象相同，無法鑒別；②不用CaCl2(或BaCl2)溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3，因為CaCl2(或BaCl2)溶液與NaHCO3溶液也可能產(chǎn)生白色沉淀侯氏制堿法侯氏制堿法生產(chǎn)流程可簡要表示如下：1.先在低溫的條件下將NH3(要防倒吸)通入飽和食鹽水中，再通入CO2。2.主要反應原理：(1)產(chǎn)生NaHCO3的反應(寫化學方程式，下同)：__________________________________________________________________________。(2)產(chǎn)生Na2CO3的反應：_______________________________________________________________。3.向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品。通氨氣的作用：增大NHeq\o\al(＋,4)的濃度，使NH4Cl更多地析出；使NaHCO3轉化為Na2CO3(溶解度大)，提高析出的NH4Cl純度。4.綠色化學思想：可循環(huán)使用的物質為________________________。典題悟法(2023·泰州)下列物質性質與用途具有對應關系的是()A.Na2CO3溶液顯堿性，可用作除油污劑B.NaHCO3受熱易分解，可用作抗酸藥物C.Na2O2具有還原性，可用作供氧劑D.NaClO具有強氧化性，可用作混凝劑閱讀下列材料，完成典例6～7。侯德榜是我國近代化學工業(yè)的奠基人之一，他將“合成氨”工藝和“氨堿法”聯(lián)合起來，發(fā)明了聯(lián)合制堿法：先用NH3、CO2和精制飽和NaCl溶液制得NaHCO3晶體和母液，NaHCO3加熱得到Na2CO3。通過對母液依次采取通入NH3、降溫、加NaCl等措施，獲得高純NH4Cl晶體，將食鹽的利用率提高到了98%，在制得純堿的同時還能獲得幾乎等質量的NH4Cl，滿足了當時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要?！鞍眽A法”的部分工藝流程如下：(2024·海安期末)下列有關實驗室模擬“氨堿法”的實驗原理和裝置不正確的是() A.制取NH3B.制取CO2 C.凈化CO2 D.制取NaHCO3(2024·海安期末)下列有關聯(lián)合制堿法的說法錯誤的是()A.向母液中通入NH3時，主要反應的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋NH3=COeq\o\al(2－,3)＋NHeq\o\al(＋,4)B.若對母液直接采取降溫的措施，也能獲得高純NH4Cl晶體C.加NaCl促進NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)NH4Cl(s)平衡正向移動，進一步析出NH4ClD.檢驗碳酸氫鈉晶體中是否含有NH4Cl雜質的操作是：取適量晶體，加水溶解；滴加硝酸至無明顯現(xiàn)象，再滴加2～3滴AgNO3溶液(2024·南京、鹽城期末)室溫下，探究0.1mol/LNaHCO3溶液的性質。下列實驗方案能達到探究目的的是()選項探究目的實驗方案AHCOeq\o\al(－,3)是否發(fā)生電離向2mL0.1mol/LNaHCO3溶液中加入一小塊鈉，觀察溶液中是否有氣泡產(chǎn)生BHCOeq\o\al(－,3)是否發(fā)生水解用干燥潔凈的玻璃棒蘸取0.1mol/LNaHCO3溶液，點在干燥的pH試紙上，測出溶液的pHC溶液中是否存在Na＋取一支潔凈的鉑絲，蘸取0.1mol/LNaHCO3溶液后在煤氣燈上灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色D溶液中是否存在COeq\o\al(2－,3)向2mL0.1mol/LNaHCO3溶液中滴入幾滴澄清石灰水，觀察溶液是否變渾濁考點5堿金屬焰色試驗知識梳理堿金屬(Li、Na、K、Rb、Cs)性質性質相似性遞變性(由Li→Cs)原子結構最外層均有___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______元素性質都具有較強的金屬性，最高正價均為______金屬性逐漸______單質性質物理性質(除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔點___密度逐漸增大(鉀反常)，熔點逐漸______化學性質都具有較強的還原性，還原性逐漸______與O2反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜堿金屬的特性1.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。2.堿金屬一般都保存在煤油中，但鋰的密度小于煤油，通常將鋰密封在石蠟中。3.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______劑。4.試劑瓶中的試劑取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等試劑必須放回原瓶。5.鋰與O2反應與鈉不同，無論是常溫還是加熱，Li與O2反應只生成Li2O。焰色試驗1.焰色試驗是物理變化，屬于元素的性質。2.鈉、鉀元素的檢驗(1)焰色試驗顯黃色→含鈉元素。(2)焰色試驗eq\o(→,\s\up7(透過藍色鈷玻璃觀察))顯紫色→含鉀元素。3.進行焰色試驗前鉑絲先用_________洗滌。典題悟法(2024·江蘇各地模擬重組)下列說法正確的是()A.灼燒時火焰呈現(xiàn)紫色的物質一定是鉀鹽B.沸點：Na<KC.KO2與水的反應：KO2＋H2O=K＋＋OH－＋O2↑D.在火焰上灼燒攪拌過某無色溶液的鐵絲，火焰出現(xiàn)黃色，溶液中含Na元素(2023·江蘇卷)空氣中CO2含量的控制和CO2資源的利用具有重要意義。燃煤煙氣中CO2的捕集可通過如下所示的物質轉化實現(xiàn)?！拔铡焙笏玫腒HCO3溶液與石灰乳反應的化學方程式為_________________________________________________________________________________；載人航天器內(nèi)，常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的CO2，其原因是_____________________________________________________________________。情景創(chuàng)設金屬氫化物1.制備：堿金屬均可與H2直接作用，生成金屬氫化物。金屬氫化物屬于離子化合物，如NaH的電子式為Na＋[eq\o\al(·,·)H]－。2.性質：強還原性(金屬氫化物中H元素為－1價)。①NaH＋H2O=NaOH＋H2↑(NaH為還原劑，水為氧化劑，H2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物)②CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑例NaH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的化學方程式為_____________________________________________________________________。(2)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，寫出該反應的化學方程式：____________________________________________________________。(3)NaH