1、第四单元 钠、镁及其化合物,三年7考 高考指数:1.了解钠及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解镁及其重要化合物的主要性质及其应用。,一、钠的主要性质及其用途1. 钠的物理性质(1)颜色：银白色，有金属光泽。(2)密度：钠、水和煤油的密度大小为：_。(3)熔点：_100 。(4)硬度：质地_。,(水)(钠)(煤油),低于,柔软,2.钠的化学性质还原性(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应。 常温：_ O2 点燃：_ Cl2：_(2)与水反应。离子方程式：_。,4Na+O2=2Na2O,2Na+O2 Na2O2,2Na+Cl2 2NaCl,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,反应现
2、象“五字诀”(与滴加酚酞的水反应),(3)与酸反应。离子方程式：_，钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。(4)与盐溶液的反应。先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应。如Na投入CuSO4溶液中，反应的化学方程式为： _。,2Na+2H+=2Na+H2,2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2,3.钠的制取及保存(1)制取：_。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4.钠的用途(1)制取Na2O2等化合物；(2)钠、钾合金为液态合金，可用于原子反应堆的导热剂；(3)作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来；(4)用作电光源，制作_。,2NaCl(熔融) 2N
3、a+Cl2,高压钠灯,二、钠的重要化合物的主要性质及其用途1.Na2O与Na2O2,白色固体,淡黄色固体,-2,-1,Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,供氧剂、漂白剂,2.碳酸钠和碳酸氢钠(1)碳酸钠。,写出上述序号所示反应的化学方程式：_,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2Na
4、Cl,(2)碳酸氢钠。,写出上述序号所示反应的化学方程式：_(写离子方程式)Ca(OH)2过量：_Ca(OH)2少量：_,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,HCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2O,2HCO3-+Ca2+2OH-=CaCO3+2H2O+CO32-,_ _(3)相互转化。,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,3.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，这在化学上叫做焰色反应。(2)应用：焰色反应是元素的性质，属于物理变化，常用于_。(3)常见元素的焰色。钠元素：_；钾元
5、素： _(透过蓝色钴玻璃)。,检验金属元素的存在,黄色,紫色,三、镁的性质和用途1.化学性质,2Mg+O2 2MgO,3Mg+N2 Mg3N2,Mg+Cl2 MgCl2,2Mg+CO2 2MgO+C,Mg+2H+=Mg2+H2,Mg+Cu2+=Mg2+Cu,2.镁的用途,发出耀眼的白光,镁合金,小,大,氧化镁,高,3.镁的提取(1)流程。,CaO,石灰乳,MgCl2,HCl,Mg(OH)2,Mg+Cl2,(2)有关反应的化学方程式。_,MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl26H2O MgCl2+6H2O,MgCl2(熔
6、融) Mg+Cl2,1.钠的性质活泼，在空气中易发生反应，故应保存在CCl4或酒精中。 ( )【分析】CCl4的密度比钠大，钠漂浮在CCl4上面，不能起到隔绝空气的作用。钠与酒精能发生反应，钠应保存在煤油中。2.钠能从硫酸铜溶液中将铜置换出来。 ( )【分析】钠首先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应，不能置换出铜。,3.氧化钠与过氧化钠都属于碱性氧化物。 ( )【分析】氧化钠与酸反应生成盐和水，而过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气，所以氧化钠是碱性氧化物，而过氧化钠不是。4.过氧化钠中的阴、阳离子个数比为11。( )【分析】过氧化钠中的阴离子为O22-，所以过氧化钠中的阴、阳离子个数比为12
7、。,5.用加热的方法可以鉴别纯碱和小苏打，用CaCl2溶液可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。 ( )【分析】NaHCO3不稳定，受热分解生成CO2气体，Na2CO3受热不分解，故加热可用于鉴别纯碱和小苏打；Na2CO3与CaCl2反应可生成白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不发生反应。 6.由于空气中含氮量高，所以镁在空气中燃烧的主要产物是Mg3N2。( )【分析】虽然空气中含氮量高，但是由于氮气的性质很不活泼，所以镁在空气中燃烧时，主要是和活泼的氧气反应，其主要产物是MgO。,过氧化钠的氧化性及计算1.过氧化钠的强氧化性Na2O2与下列试剂反应时表现强氧化性,4Na2O2+4FeCl2
8、+6H2O= 4Fe(OH)3+O2+8NaCl,红褐色沉淀,Na2O2+Na2SO3+H2O= Na2SO4+2NaOH,Na2O2+H2S=S+2NaOH,溶液变浑浊,与水反应生成NaOH，Na2O2有强氧化性,先变红后褪色,Na2O2有强氧化性,红色褪去,2.过氧化钠与CO2、水“一个规律，两种关系”反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 (1)先后规律。由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。(2)气体体积变
9、化关系。由两反应可见，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1/2，等于生成氧气的量。,(3)固体质量变化关系。足量过氧化钠与水、CO2反应的计算Na2O2 Na2CO3 增加(28)Na2O2 2NaOH 增加(2),足量过氧化钠与H2、CO和O2反应的计算由2CO+O2 2CO2和反应式得：CO+Na2O2=Na2CO3(仅是计算关系)；由2H2+O2 2H2O和反应式得：H2+Na2O2=2NaOH(仅是计算关系)。所以，有a g通式符合(CO)m(H2)n(m=0,1,2,3，n=0,1,2,3)的物质(包括纯净物和混合物)在氧气中燃烧，将其
10、通过足量过氧化钠，反应完毕后，固体增重a g。,【高考警示钟】(1)用脱脂棉包住过氧化钠，滴加少量水时脱脂棉可以燃烧，不仅可以说明Na2O2与H2O反应生成O2，还可以说明该反应放热。(2)当过氧化钠与水或CO2反应时，1 mol Na2O2转移电子1 mol而不是2 mol。,【典例1】下列关于Na2O2的说法正确的是( )A.SO2和CO2都是酸性氧化物，SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2B.84 g NaHCO3受热分解，将生成的气体通过足量的Na2O2，固体质量增加31 gC.将Na2O2投入到酚酞试液中，溶液变红D.Na2O2与水的反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂,
11、【解题指南】解答本题要注意以下三点：(1)SO2有还原性，能被Na2O2氧化；(2)Na2O2与CO2或H2O反应时有O2放出；(3)Na2O2有强氧化性，导致有漂白性。,【解析】选D。Na2O2有强氧化性，SO2有还原性，二者发生氧化还原反应，生成硫酸盐，A项错；Na2O2投入酚酞试液中应先变红，后褪色，C项错；84 g NaHCO3受热分解生成的气体为CO2和水蒸气，共31 g，但在与Na2O2反应时有O2放出，固体只相当于吸收了CO和H2，故固体质量最多增加15 g。,【互动探究】(1)若将C项中的“酚酞试液”改为“FeCl2溶液”，有何现象？反应的离子方程式如何书写？提示：产生红褐色沉
12、淀4Na2O2+6H2O+4Fe2+=8Na+4Fe(OH)3+O2。(2)若B项中只有少量的Na2O2，则最终的固体是什么？提示：CO2和H2O(g)的混合气体与Na2O2反应时CO2先发生反应，若Na2O2不足，则产物应是Na2CO3。,【变式备选】(2012邯郸模拟)在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是( )A94 B11 C76 D67【解析】选D。由反应2CO+O2 2CO2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可推得CO+Na2O2=Na2CO3，所以
13、固体增加的质量即为原来CO的质量。CO为14 g，O2为12 g，m(O2)m(CO)67。,关于Na2CO3和NaHCO3的鉴别以及 与酸反应的问题分析1.与酸反应问题的分析(1)与等浓度盐酸反应的规律。放出CO2快慢：NaHCO3Na2CO3混合物反应先后顺序因CO32-结合H+更容易，所以Na2CO3先反应生成NaHCO3，然后NaHCO3与H+再反应。,与足量盐酸反应耗酸量的比较：等质量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多；等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多。与足量盐酸反应生成CO2量的比较：等质量的Na2CO3和NaHCO3，后者生成CO2量多；等物质的量的N
14、a2CO3和NaHCO3，两者生成CO2量一样多。,(2)两种情况下NaHCO3的量与生成CO2的量的关系。受热分解时2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O，2n(NaHCO3) n(CO2)与酸反应时NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，n(NaHCO3)n(CO2),2.鉴别,【高考警示钟】(1)Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别，但NaHCO3和盐酸不可以用互滴法鉴别。(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2鉴别NaHCO3和Na2CO3,因为都能产生白色沉淀。,【拓展延伸】差量法在NaHCO3分解计算中的应用例：2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O m 284 g
15、106 g 44 g 18 g 62 g其固体差量m可由两种方法得出：m=284 g-106 g=62 g或m=44 g+18 g=62 g。此外，在解答有关Na2CO3和NaHCO3的计算题时除了常用差量法外，还可运用守恒法和极值法。,【典例2】(2011北京高考)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )A.取a克混合物充分加热，减重b克B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固
16、体,【解题指南】解答本题时应注意以下三点：(1)NaHCO3分解质量减少，Na2CO3不分解。(2)加入盐酸或加入Ba(OH)2溶液反应后，根据Na+或碳原子守恒计算。(3)碳酸盐与酸反应放出的气体中含有水蒸气。,【解析】选C。A项，根据充分加热后减重的质量，可计算出NaHCO3的质量，进而计算出Na2CO3的质量分数；B项，根据充分反应后NaCl的质量，依据Na+守恒，可以计算出Na2CO3的质量，进而计算出Na2CO3的质量分数；C项，由于碱石灰增重的质量是CO2和H2O的质量，无法计算出Na2CO3的质量，因此不能计算出Na2CO3的质量分数；D项，根据充分反应后BaCO3的质量，依据碳
17、原子守恒，可以计算出Na2CO3的质量，进而计算出Na2CO3的质量分数。,【变式训练】一定量饱和Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸直至过量，开始阶段无现象，后来冒气泡。以下判断错误的是( )A.CO32-是弱酸根离子，开始阶段与H+结合，生成HCO3-B.溶液中的Na+、Cl-抑制了CO2的生成C.开始生成的CO2与Na2CO3反应，生成了NaHCO3D.CO32-在水中，存在两个水解平衡，开始阶段可能是H+结合OH-，导致生成HCO3-,【解析】选B。在Na2CO3溶液中存在：CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-，开始阶段，加入的H+结合OH-，导致
18、CO32-+H2O HCO3-+OH-正移，生成HCO3-，故A、D项正确；溶液中的Na+、Cl-对CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-无影响，所以对CO2的生成无影响，故B项错误；也可认为，开始Na2CO3溶液与稀盐酸反应生成的CO2与Na2CO3反应，生成了NaHCO3，故C项正确。,【解题技巧2】差量法应用于复杂计算问题,1.优点利用化学反应前后物质间所出现的差量关系解决化学问题的方法就是差量法，即依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的解题方法。利用差量法可使化
19、学计算独辟蹊径、化繁为简、变难为易，大大减少运算量，提高运算准确度。,2.解题关键(1)关键一：准确找差量。差量法解题的关键是正确找出方程式中的差量(理论差量)和发生反应的差量(实际差量)。这些差量常常是反应前后同一物态(固态、液态、气态)、同一物理量(质量、体积、物质的量等)的差量。(2)关键二：合理列比例。将“差量”看作化学方程式右端的一项，将实际差量与化学方程式中的对应理论差量列成比例式计算求解。,3.常见类型,为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是( ),【解析】选A。样品加热发生的反应为：2NaH
20、CO3 Na2CO3H2OCO2 m168 106 62m(NaHCO3) (w1w2) g16862=m(NaHCO3)(w1w2)g则m(NaHCO3)=Na2CO3质量为： 其质量分数为：,1.下列关于镁和钠及其合金的比较结论正确的是( )A铝镁合金的硬度较大，钠钾合金的硬度较小B因为钠的金属性比镁要强，所以钠的熔点比镁要高C镁能置换硫酸铜中的铜，钠也能置换硫酸铜中的铜D在空气中都能被点燃，生成的产物都是氧化物，无过氧化物,【解析】选A。钠钾合金常温下呈液态，故A项正确；熔点与金属性强弱无关，故B项错；由于钠可以与水反应，故钠不能置换出CuSO4中的铜，C项错；钠在空气中点燃会生成Na2
21、O2，D项错。,2.(2012台州模拟)如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是( )A甲、乙、丙都属于氧化还原反应B甲反应的离子方程式为Na+2H2O=Na+2OH-+H2C丙充分反应，能产生0.05 mol O2，电子转移0.1 molD甲、乙、丙充分反应后所得溶液的质量分数分别为w1、w2、w3，则：2w1=w2=w3,【解析】选C。乙不是氧化还原反应，A不正确；B项中离子方程式电荷不守恒，不正确；D项中所得溶液质量分数的关系为2w1w2=w3，不正确。,3.(2012杭州模拟)将0.4
22、g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( ),【解析】选C。此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，盐酸首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1 L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+Na2CO3 =NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1 L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2，此时开始放出气体，分析图像，可知选
23、C。,4.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是( )A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钡溶液C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸,【解析】选A。A项，由于发生反应：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,故A项正确；B项，由于发生反应：Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3+2NaOH、NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3+NaOH+H2O，除去Na2CO3的同时NaHCO3也被除去，故B项错误；C项，加入澄清石灰水与B项相似，故C项错误；D项，由于发生反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，除
24、去Na2CO3的同时NaHCO3也被除去，故D项错误。,5.把8.96 L CO2通过一定量的固体过氧化钠后收集到6.72 L气体(气体测量均在标准状况下)，则这6.72 L气体的质量是( )A.7.6 g B.9.6 g C.11.2 g D.12.0 g,【解析】选D。由2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 V 2 1 1 4.48 2.24 2.24知，收集的6.72 L气体为：4.48 L的CO2和2.24 L的O2，其质量为：,6.(2012南昌模拟)X、Y、Z三种化合物均由短周期元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色。这三种化合物具有下列转化关系(部分反
25、应物、产物及反应条件已略去)。,请回答：(1)X与Y在溶液中反应的离子方程式是_。(2)利用如图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，在装置中加入X，装置中加入一种淡黄色固体物质进行反应，装置中生成白色沉淀，装置中可收集到一种无色气体。装置中反应的化学方程式是_。检验装置中物质的方法是_。,用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的中的气体，所需仪器装置是_(从上图选择必要装置，填写编号)。反应的化学方程式是_。,【解析】X、Y、Z焰色反应为黄色，说明含Na元素；X含四种元素，加热能发生反应，且与稀硫酸反应能产生可与淡黄色固体(Na2O2)反应的气体，所以X为NaHCO3，装置中生成的白色沉淀为BaCO3，中收集到的无色气体为O2；NaHCO3分解得到Z，所以Z为Na2CO3；Y为NaOH，检验氧气一般用带火星的木条。催化剂条件下制取氧气的含X中的两种元素的化合物是H2O2。,答案：(1)OH-+HCO3-=CO32-+H2O(2)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2取一根带火星的木条，伸入集气瓶内，木条复燃， 2H2O2 2H2O+O2,
