2018年化学高考一轮复习金属及其化合物课件

第三章常见的金属及其化合物第1讲钠及其氧化物基础盘点一、钠1．物理性质颜色密度熔点比水比煤油100℃小大2.化学性质（1）主要化学反应3．制备：电解熔融氯化钠化学方程式：4．钠的保存实验室中通常把少量钠保存在中，目的是防止Na与空气中的和发生反应。2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑O2H2O煤油思考1金属钠长期露置在空气中会发生怎样的变化？最终生成什么物质？并写出有关的化学反应方程式。提示二、钠的氧化物请完成下列表格（Na2O和Na2O2的比较）思考2(1)Na2O2中，阴、阳离子个数比是多少？它是碱性氧化物吗？提示1∶2；不是碱性氧化物，Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2。(2)Na2O2为什么表现强氧化性和漂白性？提示因结构中有活泼的－1价氧原子，易得电子而表现出强氧化性，其漂白性源自其强氧化性。考点精讲考点一钠的性质1．钠的性质可用一句话表示：钠与酸、水、氯、氧、硫(均反应)，安全保存在煤油中。或用一段话记忆：银白轻低软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游鸣红，遇酸酸优先，遇盐水在前。2．钠跟酸、盐溶液的反应：(1)钠跟酸反应时，应分两种情况来考虑：①若酸过量，则只考虑钠与酸的反应；②若钠过量，则过量的钠还要与水反应，不能认为钠先与水反应生成NaOH，NaOH再与酸发生复分解反应。不论哪种情况，都是钠先与酸反应(2)钠与一些盐溶液反应时，均为钠先与水反应，生成的碱再与盐反应生成氢氧化物，不发生简单的置换反应。(3)钠、铝混合物加入水中，钠与水先反应产生氢气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠再与铝反应产生氢气。例1在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88g/cm3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50mL，将一小粒金属钠(密度为0.97g/cm3)投入烧杯中，观察到的现象可能为()A．钠在水层中反应并四处游动B．钠停留在苯层中不发生反应C．钠在苯的液面上反应并四处游动D．钠在苯与水的界面处反应并可上下跳动解析此题考查综合分析能力。苯与水互不相溶，且钠的密度处于苯和水之间，加入钠后，钠处在苯与水的中间；由于钠能与水反应，且钠与水反应放出氢气，所以会使钠在苯和水的界面处反应并可能作上下跳动。答案D即时巩固1钠与硫酸亚铁溶液反应很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示的装置进行实验改进：先向试管内新制备的硫酸亚铁溶液的液面上覆盖一层汽油，然后将试管放入盛有热水的烧杯中，待试管中汽油层消失后，往试管中投入一小粒金属钠，并迅速塞上带有导管的单孔橡胶塞。(1)实验中汽油的作用是_______________________。(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有____________________沉淀生成。(3)如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是________________________________。(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式。解析(1)由于Fe(OH)2极易被氧化，要完整地观察到钠与硫酸亚铁溶液反应的有关现象，务必要将反应体系中的空气排净。汽油具有挥发性且不溶于水，它的作用是受热时变为蒸气，可以将试管内的空气排净。(2)金属钠投入硫酸亚铁溶液中，首先与溶液中的水反应生成NaOH和H2，然后生成的NaOH再与硫酸亚铁反应产生白色沉淀Fe(OH)2。(3)由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸。(4)Na与FeSO4反应的化学方程式为：2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，离子方程式为：2Na＋Fe2＋＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑。答案(1)受热时气化，其蒸气将反应体系中的空气排净，起保护生成的Fe(OH)2不被氧化为Fe(OH)3的作用(2)白色(3)钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸(4)2Na＋Fe2＋＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑即时巩固2将同样大小的金属钠块分别投入到①MgCl2溶液，②饱和NaCl溶液，③NH4Cl溶液中，各会出现什么现象？解析Na分别投入到上述三种盐溶液中，首先与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，在①中又发生了反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；在②中Na＋数目增多，而H2O的量减少，故有NaCl晶体析出；在③中发生反应NH＋4＋OH－===NH3·H2O，而且反应放热，故有NH3放出。答案在三种溶液中共同出现的现象是：钠浮在液面上，熔化成小球，迅速游动，并发出嘶嘶声音，最后消失。不同之处是：①中有白色沉淀生成；②中溶液变浑浊；③中有刺激性气味的气体放出。即时巩固3往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100mL的水，搅拌，使固体完全溶解。则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小的顺序是()A．甲乙丙丁B．丁甲乙＝丙C．甲＝丁乙＝丙D．丁甲乙丙解析(1)甲、丁相比：甲：Na―→NaOH消耗H2O，溶剂减少丁：NaOH无反应溶剂不变故NaOH的质量分数：甲丁。(2)乙、丙相比：乙：2Na2O——→H2O4NaOH丙：2Na2O2——→H2O4NaOH＋O2故乙、丙溶液完全等同；NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等(3)乙、丙与甲相比：甲：Na乙：Na2O丙：Na2O2当它们物质的量相等时，Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得物质的量的12，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。答案B考点二Na2O2与CO2、H2O的反应1．写出Na2O2分别与CO2、H2O反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。提示2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2两个反应中氧化剂和还原剂均是Na2O2，Na2O2发生了歧化反应。2．根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系：(1)物质的量关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。(2)气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体(或单一气体)体积的12，也等于生成氧气的量。(3)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。(4)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应均不能发生)。凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，Wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为Wg。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：a．无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；b．有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。(5)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。例2取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是()A．H2B．COC．C6H12O6D．C12H22O11解析采用巧解算方法解题：分析题意要满足题给条件。必须是物质燃烧消耗氧气的量，等于CO2和H2O与过氧化钠反应产生氧气的量。2H2＋O2=====点燃2H2O2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑⇒H2＋Na2O2===2NaOH2CO＋O2=====点燃2CO22Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2⇒CO＋Na2O2===Na2CO3所以：A、B满足上述结果；C项可以改写为(CO)6·(H2)6的形式，故C正确；而D项C12H22O11可改写为(CO)11·(H2)11·C的形式，故D项不能满足上述结果。答案D即时巩固4在一定条件下，使CO和O2的混合气体26g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14g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是()A．9∶4B．1∶1C．7∶6D．6∶7解析由反应2CO＋O2=====点燃2CO2,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可推得CO＋Na2O2===Na2CO3，所以固体增加的质量为原来CO的质量。则原混合气体中CO为14g，O2为12g，m(O2)m(CO)＝67。答案D考点三过氧化钠的强氧化性1．比较下列两组反应，回答有关问题。一组：①Na2O2＋CO2②Na2O2＋SO2二组：③Na2O2＋FeCl3(溶液)④Na2O2＋FeCl2(溶液)问题：(1)写出①、②两反应的化学方程式。(2)判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？(3)Na2O2在什么情况下表现强氧化性？提示提示(1)与Na2O2与SO2反应相类似，Na2O2与Na2SO3反应也生成Na2SO4。(2)Na2O2遇品红也会表现出强氧化性而使品红褪色。2．思考(1)Na2O2与Na2SO3溶液反应，生成的物质是什么？(2)Na2O2与品红溶液反应吗？会有什么现象？特别提醒Na2O2、HClO、O3的漂白性都是利用其强氧化性而使有色物质褪色；活性炭因具有吸附作用而使有色物质褪色；SO2因能与有色物质结合成无色物质而具有漂白性。例3(1)写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：_______________________________。(2)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？__________，简要说明理由：___________________________________。(3)该同学无法断定反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。装置中B的作用是_______________________D的作用是_____________________________，。(4)为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是(选填序号)________。A．用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧B．将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成D．在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成答案(1)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2(2)合理由于过氧化钠具有强氧化性，能将＋4价的硫氧化为＋6价的硫而生成硫酸钠(3)干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气(4)ABD实验探究探究Na2O2能否与干燥的CO2反应[实验目的]探究Na2O2能否与干燥的CO2反应。[实验原理]Na2O2与CO2反应时产生O2，加热条件下O2可使红色的铜变为黑色，而CO2不与铜反应，根据此现象可判断干燥的CO2与Na2O2能否反应。[探究活动]某课外活动小组为了探究“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，设计了如图所示实验装置：1．在干燥管中装入Na2O2后，打开分液漏斗的活塞加入稀硫酸，生成CO2，打开K1，关闭K2，加热铜丝，目的是，X是浓H2SO4，实验观察到铜丝未发生变化，则得出结论：。2．若打开K2，关闭K1，出现的现象，此现象可证明。3．根据以上的实验结论，写出