（浙江选考）2021版高考化学一轮复习 专题3 金属及其化合物 1 第一单元 钠、镁及其化合物课件

化学专题3金属及其化合物第一单元钠、镁及其化合物01考点102考点204课后达标检测03考点3[考点分布]知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(1)钠、镁的物理性质及用途aT6T10(2)钠、镁的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)cT8T6T10T7、T14T6T11T8(3)钠、镁的生产原理bT8T8T9知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(4)碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法cT28T29(5)碳酸钠、碳酸氢钠的用途aT6T6T6T11(6)焰色反应aT9T27T28Ⅰ(7)有关化学方程式过量问题的计算bT29(8)过氧化钠的主要性质c钠、镁的性质及用途一、钠的性质、制取及用途1．钠的物理性质颜色：银白色，有金属光泽；密度：ρ(H2O)______ρ(Na)______ρ(煤油)；熔点：低于100℃；硬度：质地柔软，可以用小刀切割。2．从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2常温：4Na＋O2===2Na2O（在空气中钠表面很快变暗）点燃：2Na＋O2=====△Na2O2Cl2：2Na＋Cl2=====点燃2NaCl(2)与水反应①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。②与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与酸反应离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。3．钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl=====通电2Na＋Cl2↑。(2)保存：密封保存，通常保存在________________中。石蜡油或煤油4．钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于快中子反应堆做热交换剂。(3)用作电光源，制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4=====熔融4NaCl＋Ti。二、镁的存在、工业制法及性质1．镁的存在自然界中的镁主要以化合态的形式存在地壳和海水中，海水中镁的总储量约为1.8×1015t。2．镁的工业制法海水――→石灰乳①海水沉淀池Mg（OH）2――→HCl②MgCl2――→蒸发结晶③MgCl2·6H2O――→HCl气流中△④MgCl2――→电解⑤Mg3．镁的性质(1)与N2、O2反应，化学方程式为__________________________________________________。(2)与非氧化性酸反应，离子方程式为________________________。(3)与CO2反应，化学方程式为____________________________，反应现象为镁在二氧化碳中剧烈燃烧，放出耀眼的白光，有________________生成。3Mg＋N2=====点燃Mg3N2、2Mg＋O2=====点燃2MgOMg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C黑色固体题组一钠的性质及应用1．常温下能与水反应的金属单质是()A．SiO2B．Br2C．Na2OD．Na解析：选D。A项，SiO2是非金属氧化物；B项，Br2是非金属单质；C项，Na2O是金属氧化物；D项，Na是金属单质，常温下能与水反应。故选D。2．(2016·浙江4月选考，T8)下列有关钠及其化合物的说法不正确的是()A．电解饱和食盐水可制取金属钠B．钠与氧气反应的产物与反应条件有关C．氧化钠与水反应生成氢氧化钠D．钠可以从四氯化钛中置换出钛答案：A题组二钠与水反应实验的拓展3．向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.1mol·L－1硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa(假设反应后溶液体积均不变)。下列有关说法正确的是()A．三个烧杯中发生反应的离子方程式均为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，生成的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。钠与盐酸反应时先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，与CuSO4溶液反应会生成沉淀，A错误；三个烧杯中，水中的氢离子浓度最小，反应最慢，B错误；X烧杯中生成的溶质为0.05molNaOH，Y烧杯中生成的溶质为0.01molNaCl和0.04molNaOH，Z烧杯中生成的溶质为0.01molNa2SO4和0.03molNaOH，故Z烧杯中生成的溶质的物质的量浓度最小，C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正确。(1)钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。(2)金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板4．(2020·黄岩选考模拟)有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)如何从试剂瓶中取用金属钠：______________________________________；剩余的Na____________(填“能”或“不能”)放回原试剂瓶。(2)装置中液面的变化：大试管内____________；长颈漏斗内____________。(3)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切成米粒大小能(2)液面下降液面上升(3)2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑金属钠与溶液反应的现象分析(1)共性：因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完；④响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸及强酸弱碱盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(难溶碱)、气体(NH3)等。题组三镁的性质5．(2020·台州质量检测)下列说法不正确的是()A．金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化膜对金属镁有保护作用B．去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光C．将镁粉加到水中加热煮沸冷却后，滴加酚酞，会变红色D．氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧解析：选D。镁条表面的氧化膜对镁有保护作用，A正确；镁条在空气中可点燃，B正确；镁粉在加热条件下可与水缓慢反应生成Mg(OH)2沉淀物，但Mg(OH)2不是绝对不溶，微量Mg(OH)2溶解在水中，使溶液呈碱性，C正确；去除表面氧化膜的镁条可以在高温下与氮气反应，D错误。6．物质的量为0.1mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为()A．3.2gB．4.0gC．4.2gD．4.6g解析：选D。镁条在CO2和O2中燃烧，实质发生的是氧化还原反应，镁做还原剂，CO2和O2做氧化剂。容器中CO2和O2的量是未知的，反应后容器内固体物质的质量为未反应的镁的质量、生成的碳的质量及生成的MgO的质量。①当气体中无O2，Mg完全与CO2反应时，反应后固体物质的质量最大，2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C0．1mol0.1mol0.05molm(固体)＝0.1mol×40g·mol－1＋0.05mol×12g·mol－1＝4.6g；②当金属镁没有反应，则容器内固体物质的质量最少，0.1mol×24g·mol－1＝2.4g；由于容器中含有CO2和O2的混合气体，且镁条也参加了反应，因此反应后固体物质的量为2.4g＜m(固体)＜4.6g，故选D。(1)镁在空气中燃烧可能发生下列化学反应：2Mg＋O2=====点燃2MgO；3Mg＋N2=====点燃Mg3N2；2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C。(2)冶炼金属镁是电解熔融的MgCl2而不是电解熔融的MgO，其原因是MgO的熔点高达2800℃，远远高于MgCl2的熔点，使之熔化需要消耗更多的能量。钠的重要化合物一、氧化钠与过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态_____色固体_____色固体类别离子化合物，碱性氧化物离子化合物，过氧化物电子式__________________________________________________白淡黄物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)氧元素的价态－2－1生成条件常温加热或点燃热稳定性不稳定(2Na2O＋O2=====△2Na2O2)稳定与水反应的方程式Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)与CO2反应的方程式Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与盐酸反应的方程式Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑用途－强氧化剂、漂白剂、供氧剂(1)金属钠在空气中无论生成单一的Na2O或Na2O2，还是生成二者的混合物，1molNa只能转移1mol电子。(2)过氧化钠的阴离子为O2－2，故Na2O2中阳离子和阴离子的物质的量之比为2∶1。Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的红色石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色。二、碳酸钠与碳酸氢钠1．性质(不特别注明的填化学方程式)2．转化Na2CO3①CO2＋H2O②适量H＋①加热（固体）②适量OH－NaHCO33．鉴别方法(1)利用热稳定性不同固体加热无明显变化的是Na2CO3放出无色的使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)(3)利用阴离子的不同溶液BaCl2溶液产生白色沉淀的是Na2CO3不产生白色沉淀的是NaHCO3(4)利用溶液的酸碱性不同溶液测相同浓度溶液的pHpH大的为Na2CO3pH小的为NaHCO3题组一过氧化钠的性质及应用1．(2020·金华东阳二中模拟)关于过氧化钠和氧化钠，下列说法不正确的是()A．Na2O2比Na2O性质稳定，放置在空气中不会变质B．同物质的量的两种物质与足量的CO2反应，消耗气体的质量比为1∶1C．同物质的量的两种物质溶于等量且足量的水中，生成碱的质量分数相等D．Na2O是白色固体，Na2O2为淡黄色固体解析：选A。Na2O2与Na2O均易吸收空气中CO2和H2O而变质，A错；二者最终均生成Na2CO3，B正确；Na2O2比Na2O多的那部分O元素以O2形式放出，故生成NaOH的质量分数相等，C正确。2．将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中的压强为零，由此得出原混合物中O2、CH4、Na2O2的物质的量之比为()A．1∶1∶1B．2∶2∶6C．1∶2∶6D．无法确定解析：选C。由题意可知，三种物质恰好完全反应后压强为零，说明最终剩余固体为Na2CO3和NaOH。根据“凡是分子组成符合(CO)n(H2)m形式的一种或几种物质的混合物与足量Na2O2反应，固体Na2O2增加的质量等于该混合物的质量”的规律可知，要使O2和CH4的组成符合(CO)n(H2)m的形式，则必须有n(O2)∶n(CH4)＝1∶2。假设有1molO2、2