2021版高考化学一轮复习专题3金属及其化合物1钠镁及其化合物课件苏教版

专题3金属及其化合物第一单元钠、镁及其化合物考点1:钠的性质1.钠的物理性质(a)颜色熔点硬度密度导电性、导热性银白色______比水的___;比煤油的___良好低小小大2.钠的化学性质(c)从原子结构认识钠的化学性质:(1)钠与非金属单质反应①与O2反应:②与Cl2反应的化学方程式:________________。③与S反应的化学方程式:_____________。(2)钠与水的反应①钠与水反应的离子方程式:________________________。△====△====2Na+Cl22NaCl2Na+SNa2S2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑②钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释:(3)钠与酸的反应:离子方程式为____________________。(4)钠与盐溶液的反应:如钠投入CuSO4溶液中,反应的离子方程式为___________________________________。2Na+2H+====2Na++H2↑2Na+2H2O+Cu2+====2Na++Cu(OH)2↓+H2↑3.钠的制取、保存及用途(a)(1)制取:化学方程式为________________________。(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或_____中。(3)用途。①钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的_______;②作强还原剂,将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来,如4Na+TiCl4Ti+4NaCl;③用作电光源,制作高压钠灯。电解====熔融====2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑煤油导热剂4.焰色反应(a)(1)焰色反应:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色。属于物理变化,是元素的性质。(2)操作步骤(3)常见元素焰色反应的颜色钠元素:___色;钾元素:___色(透过蓝色钴玻璃观察)。黄紫【强化训练】1.下列有关钠的说法中,不正确的是()A.工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠B.高压钠灯常用于道路和广场的照明C.钠钾合金可在快中子反应堆中作热交换剂D.钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质【解析】选A。钠是活泼的金属,工业上通过电解熔融氯化钠制取金属钠,A错误;高压钠灯常用于道路和广场的照明,B正确;钠钾合金可在快中子反应堆中作热交换剂,C正确;钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质,D正确。2.下列说法中错误的是()A.钠在常温下就容易被氧化B.钠在受热后能够着火燃烧C.钠在空气中能缓慢氧化发生自燃D.钠在氧气中燃烧比在空气中更为剧烈【解析】选C。钠在空气中容易被氧化为Na2O,但不能自燃,加热条件下燃烧生成过氧化钠,在纯氧中燃烧更剧烈。3.向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L-1盐酸、100mL0.01mol·L-1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是()世纪金榜导学号A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中反应最剧烈C.三个烧杯反应后,溶质的物质的量浓度相同D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同【解析】选D。钠与盐酸反应时钠先与H+反应,离子方程式表示为2Na+2H+====2Na++H2↑,A项错误;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中生成的溶质为NaCl,Z烧杯中生成NaOH,由于原溶质为NaOH,故Z烧杯中物质的量浓度最大,C项错误;因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完,故生成H2的量相同,D项正确。4.某化学兴趣小组发现,将钠投入硫酸铜溶液中,产生无色气体和蓝色沉淀,却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究:【分析与讨论】(1)在实验室中通常将钠保存在煤油里,煤油的作用是______。(2)对于钠与水反应的生成物,甲同学猜想是NaOH和H2,乙同学猜想是NaOH和O2,你认为________同学的猜想不合理,请从化合价的角度解释原因:______。(3)甲同学认为金属钠与CuSO4溶液的反应之所以没有铜生成,是因为置换生成的铜较少被蓝色沉淀所覆盖。【解释与结论】(1)将钠投入硫酸铜溶液中,产生无色气体和蓝色沉淀,写出发生反应的化学方程式(分两步写):______,____________。(2)乙同学为验证甲同学的观点是否正确。选择盐酸作为检测试剂,请你写出乙同学选择盐酸的原因:____________。(3)乙同学在验证甲同学观点是否正确的实验过程中,意外发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色CuO。已知:Cu(OH)2CuO+H2O。请指出生成CuO的原因:______________。(4)为验证钠与CuSO4溶液反应生成的气体产物,丙同学称取2.3gNa,与足量CuSO4溶液反应后收集产生的气体,点燃该气体,产生________色火焰,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,实验现象为烧杯内壁出现_______。△====【解析】【分析与讨论】(1)钠与氧气和水反应,所以在实验室中通常将钠保存在煤油里,煤油的作用是将钠与氧气和水隔绝。(2)根据在一个化学反应中,如果有元素化合价升高,同时就有元素化合价降低。若生成NaOH和O2,则该反应中钠元素的化合价由0价升高到+1价,氧元素的化合价由-2价升高到0价,只有元素化合价升高,没有元素化合价降低,所以乙同学的猜想不合理。【解释与结论】(1)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,发生反应的化学方程式为2Na+2H2O====2NaOH+H2↑;氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,发生反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4。(2)应从Cu与Cu(OH)2的不同性质入手,最简单的实验是将沉淀分离出来后用盐酸溶解,氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶。(3)黑色难溶物CuO,其解释是Cu(OH)2分解,钠与水反应放出的热使生成的Cu(OH)2部分分解:Cu(OH)2CuO+H2O。(4)氢气点燃的现象是产生淡蓝色火焰。氢气燃烧生成水,所以在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现无色液滴。△====答案:【分析与讨论】(1)将钠与氧气和水隔绝(2)乙若生成NaOH和O2,则该反应中钠元素的化合价由0价升高到+1价,氧元素的化合价由-2价升高到0价,只有元素化合价升高,没有元素化合价降低【解释与结论】(1)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4(2)氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶(3)钠与水反应放出的热使生成的Cu(OH)2部分分解(4)淡蓝无色液滴【归纳总结】1.钠与盐溶液的反应(1)反应的实质:钠与盐溶液反应,实质上是先与水反应生成NaOH,NaOH再与盐发生复分解反应,而不能置换出盐中的金属。这是因为虽然溶液中存在金属阳离子,但是钠的活泼性比较强,先与水反应,而不是先与金属阳离子反应。(2)实例:如Na与CuSO4溶液的反应,发生的反应过程有:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4。总反应方程式:2Na+2H2O+CuSO4====Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。2.钠和酸的反应:实质是Na与H+作用。由于在酸溶液中,H+主要来源于酸,因此钠先与酸反应,当与酸反应完后才与H2O反应。如钠和足量盐酸反应的化学方程式为2Na+2HCl====2NaCl+H2↑,若钠有剩余,则还会发生2Na+2H2O====2NaOH+H2↑反应。考点2:氧化钠和过氧化钠1.氧化钠和过氧化钠的比较(a、c)2.过氧化钠的特性(c)(1)化合价与性质的关系因此Na2O2既有氧化性,又有还原性,但主要表现出较强的氧化性。(2)强氧化性的表现【典例精析】【典例】下列说法正确的是()A.Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色B.Na2O2与CO2反应生成0.1molO2时转移电子0.4molC.Na2O2投入CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D.向饱和烧碱溶液中加入2gNa2O2,充分反应后,溶液中c(Na+)不变【解析】选C。Na2O2遇湿润的石蕊试纸时,它最终能氧化石蕊使其褪色,A项错误;由2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2及Na2O2中氧为-1价知,每生成1molO2时会转移2mol电子,B项错误;Na2O2投入CuCl2溶液中,Na2O2先与水反应生成NaOH与O2,NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀,C项正确;Na2O2与水反应时能放出大量的热,使溶液温度升高,NaOH溶解度增大,导致溶液中c(Na+)增大,D项错误。【强化训练】1.密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共mg,若加入足量Na2O2,充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全,测得固体质量增加mg,则CO2与CH4的体积比为世纪金榜导学号()A.3∶1B.2∶1C.1∶1D.任意比【解析】选C。2CO+O22CO2①2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2②①+②得:Na2O2+CO====Na2CO3(虚拟的反应)即:CO可被Na2O2完全吸收2H2+O22H2O③2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑④点燃====点燃====③+④得:Na2O2+H2====2NaOH(虚拟的反应)即:H2可被Na2O2完全吸收由于CO完全被吸收,当CO2、CH4的体积比符合1∶1时,相当于2CO∶2H2,可被Na2O2完全吸收。2.如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器1中抽取了100mLCO2,U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管中,注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力):(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是_____。(2)U形管中可观察到的反应现象是___________。(3)注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50mL,其原因除可能仍含CO2外,还有一个重要原因是________________________________。(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是_________________。(5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是____________________(6)本实验结束后固体产物板结,难以从U形管中取出,为了证明固体产物中含有碳酸盐,实验时还需要从如下图所示仪器和试剂中选择________(填字母)。当装置和药品都安装完毕后,接下来的操作步骤是_______。【解析】(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积,使之反应完全的作用。(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2可知100mLCO2理论上应产生50mLO2,收集到的气体大于50mL的原因除部分CO2没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀。(4)为了让CO2反应完,可把注射器2中的CO2气体再推入U形管中,反复数次。(5)可利用O2支持燃烧,能使带火星的木条复燃的性质证明。(6)要证明有C,可利用H+与C反应产生CO2,检验CO2即可。故选A、D、E或C、D、E。操作时,需要关闭K1、K4,打开K2、K3止水夹,通过分液漏斗(或胶头滴管)将盐酸滴入U形管中,观察试管内现象即可。23O23O答案:(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积,使反应完全(2)淡黄色粉末渐渐变白(3)该反应为放热反应,反应后气体温度升高,体积变大(4)将注射器2中气体再推入U形管中,反复数次(5)打开胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,木条复燃(6)A、D、E(或C、D、E)关闭K1、K4止水夹,打