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高中化学知识点全部

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钠与盐溶液反应,实质上是钠与盐溶液中的溶剂——水电离出的H+反应.所以在盐溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与盐溶液中的某些金属阳离子或NH4+发生复分解反应.如:

2FeCl3+6Na+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑ 2NH4Cl+2Na+2H2O=2NH3·H2O+2NaOH+H2↑ 故钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属. 典型例题

例1 学生甲和乙,对金属钠的色泽发生了争议.甲说书本上讲钠是银白色的,乙说他亲眼看到钠是暗灰色的.学生丙听到他们的争论后,从实验室取了一小块钠,用很简单的实验证明了金属钠是银白色的,并解释了通常看到钠是暗灰色的原因.丙怎样进行实验证明和解释的?

解析 学生丙将取出一小块钠放在玻片上,叫甲和乙两人观察,看到确是暗灰色,丙又用小刀把钠切开,里面的钠是银白色的.丙解释:由于钠的性质活泼,外面的钠被氧化了,因此是暗灰色的.

例2 取5.4g由碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物,使之与足量的水反应,蒸干反应后的溶液,得8g无水晶体.

(1)通过计算判断是何种金属?(2)混合物中R和R2O的质量各是多少克?

解析 本题可采用极端假设法.即①假设5.4g全为金属单质;②假设5.4g全为氧化物,推出R的原子量范围,R的实际原子量应介于二者之间,从而推出该元素的名称.

(1)假设5.4g全为金属单质,据(R的原子量设为a1) 2R+2H2O 2ROH+H2↑ 2a1 2(a1+17)

5.4g 8g a1=35.3

假设5.4g全为氧化物 据(R的原子量设为a2) R2O+H2O 2ROH

2a2+16 2(a2+17) a2=10.7 5.4g 8g

查表知R为钠 R2O为Na2O (2)据

2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ Na2O+H2O 2NaOH 46 80 62 80 m(Na) m(Na2O)

得 m(Na)+m(Na2O)=5.4g m(Na)=2.3g

m(Na)+ m(Na2O)=8g m(Na2O)=3.1g

评析 ①通过计算求得原子量,由原子量确定是什么元素;②极端假设是解混合物计算题常用的方法. 例3 把一小块金属钠暴露在空气中,观察到以下现象:①金属钠表面逐渐变暗;②过一段时间以后又逐渐变潮湿;③再过些时候又转变成白色固体;④又过一段时间白色固体变成白色的粉末.写出以上发生的各种现象的有关化学方程式.

解析 金属钠为活泼金属,极易被空气中的氧气氧化生成氧化钠,所以表面逐渐变暗且无光泽.氧化钠在空气中溶于水,表面变潮湿而生成氢氧化钠.氢氧化钠和空气中的二氧化碳和水反应,生成碳酸钠晶体,即含有10个结晶水的碳酸钠.再过一段时间,含有结晶水的晶体风化失水,变成粉末状物质.

答 ①4Na+O2 2Na2O

②Na2O+H2O 2NaOH ③2NaOH+CO2+9H2O Na2CO3·10H2O

④Na2CO3·10H2O

Na2CO3+10H2O

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评析 该题要求写出金属钠暴露于空气中发生的一系列变化的化学方程式,实际考查的是钠及钠的化合物的化学性质.

钠的化合物 引入:在初中学过

,在这再学习

本节教学目标:

1.掌握Na氧化物和钠的重要化合物的性质.

2.通过Na2CO3和NaHCO3的热稳定性实验,了解鉴别它们的方法. 3.了解钠的重要化合物的用途. 本节教学的重点:

的性质及其鉴别方法。

本节教学难点:

钠所形成的离子化合物是高考的重要内容,往往与有关计算结合在一起,考查计算和推理能力. 核心知识

一、钠的氧化物

氧化钠 比较 项目 化学式 化合价 色、态 类 别 化 学 性 质 与水反应 与CO2反应 与盐酸反应 稳定性 漂白性 转化 2Na2O+O2 用途 二、钠的碳酸盐

碳酸钠 碳酸氢钠 / 2Na2O2 供氧剂、漂白剂 Na2O 钠+1、氧-2 白色固体 碱性氧化物 Na2O+H2O=2NaOH Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O Na2O

比较 项目 化学式

Na2CO3 NaHCO3 7

俗 名 色、态 溶解性(水中) 热稳定性 与NaOH 与澄清石灰水 纯碱、苏打 白色粉末 易溶 加热不分解 不反应 Ca2++CO32-=CaCO3↓ 小苏打 白色细小晶体 可溶 加热易分解 反应:HCO3-+OH-=CO32-+H2O Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O (少量) Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O (过量) 不反应 很快HCO3-+H+=CO2↑+H2O 不反应(当再加氨水或NaOH溶液时,则有沉淀生成) 与CO2及水 与同浓度的盐酸反应 与CaCl2或 BaCl2溶液 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 较快CO32-+2H+=CO2↑+H2O Ca2++CO32-=CaCO3↓或Ba2++CO32-=BaCO3↓ 相互转化 用 途 用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业;洗涤剂 发酵剂、灭火剂、医用 Na2CO3和NaHCO3都是白色固体,易溶于水.在常温下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故往Na2CO3

饱和溶液中通入CO2会析出白色晶体.Na2CO3和NaHCO3与酸反应均放出CO2气体,前者放出气体的速度较慢.

(1)向Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸,发生分步反应: Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…………(1) NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O…………(2)

把Na2CO3溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸过量,则发生反应(1)、(2),即 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,开始就有气体放出.

若将盐酸滴到Na2CO3溶液中,开始时Na2CO3过量,只发生反应(1)

Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,无气体,只有在Na2CO3全部转化成NaHCO3后再滴加盐酸才有气体放出.故这一实验常用于不需外加试剂区别Na2CO3溶液和盐酸.

注:(1)Na2CO3和NaOH共存时,滴加HCl(或H+),HCl与NaOH完全中和后再与Na2CO3反应.

(2)NaHCO3与HCl的反应比Na2CO3与HCl的反应剧烈:因为NaHCO3与盐酸的反应一步放出CO2,而Na2CO3则需两步(泡沫灭火器中,用NaHCO3和Al2(SO4)3作原料).

(3)Na2CO3和NaHCO3可在一定条件下相互转化: 溶液中:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

固体中:NaOH+NaHCO3 2NaHCO3

Na2CO3+H2O

Na2CO3+CO2↑+H2O

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三、联合制碱法(侯氏制碱法)的工艺流程的反应原理为:饱和食盐水 溶液

固体

①NaCl+NH3+H2O+CO2 2NaHCO3

Na2CO3 NaHCO3↓+NH4Cl,

Na2CO3+CO2↑+H2O

注意:不能先通入CO2达饱和后再通入NH3,因为CO2在水中的溶解度很小(1∶1),即使通入过量的NH3,所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少,这样就无法制取NaHCO3.

(5)碳酸盐和碳酸氢盐的鉴别:

,使石灰水变浑浊,若要进一步鉴别需加CaCl2或BaCl2.

四、NaOH

(1)氢氧化钠的物理性质:白色固体,有强吸水性、易潮解,可作中性或碱性气体的干燥剂,如干燥NH3、H2、O2、CO等,一般将氢氧化钠和生石灰按一定比例混合制碱石灰.

(2)化学性质:强碱、具有碱的通性.用NaOH溶液吸收SO2时: 2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O(SO2适量) NaOH+SO2 NaHSO3(SO2适量) (3)制法:

工业制法:2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑

制取少量时:Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH

2--五、区别CO3和HCO3

(1)当某溶液加盐酸放出无色、无味的使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中含有CO32-或HCO3-离子.

(2)若需进一步确证是CO32-还是HCO3-,需取原试液滴加BaCl2溶液,如有沉淀则含有CO32-,若没有沉淀,则含有HCO3-:CO32-+Ba2+ BaCO3↓.

(3)区别Na2CO3和NaHCO3固体的方法:加热法,有气体产生的为NaHCO3,没有气体产生的为Na2CO3. (4)区别Na2CO3和NaHCO3溶液的特殊方法:逐滴加入盐酸法,开始无气体逸出的为Na2CO3,开始即有气体逸出的为NaHCO3:

HCl+Na2CO3 NaCl+NaHCO3,HCl+NaHCO3 NaCl+CO2↑+H2O. 六.碳酸盐的热稳定性.

(1)一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定. 如:Na2CO3>CaCO3 NaHCO3>Ca(HCO3)2 (2)正盐比酸式盐稳定. 如:Na2CO3>NaHCO3

七、Na2CO3、NaHCO3的鉴别.

固体:加热,将产生的气体通入澄清的石灰水. 溶液:加BaCl2溶液.

八、Na2O2与CO2、H2O(气)反应的差量问题.

规律:①CO2、H2O(气)与过量的Na2O2反应,所得O2为同况下CO2、H2O(气)体积的一半. ②CO2、H2O(气)与过量的Na2O2反应,固体增重的质量等于同分子数的CO、H2的质量. ③将Na2O2粉末加入H2O(液)中,液体增重质量等于同“分子”数的Na2O的质量.

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九、小苏打、大苏打、苏打的成分各是什么?与H2SO4反应的现象和化学方程式.

小苏打是NaHCO3,苏打是Na2CO3,大苏打是硫代硫酸钠Na2S2O3.与酸反应情况为: 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑(放气泡速度快)

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2(放气泡速度比NaHCO3稍慢)

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O(开始无明显变化,后来逐渐变浑浊,并有刺激性气味气体放出.)

十、.碳酸、碳酸盐的热稳定性规律比较: 从它们的分解温度:H2CO3 2NaHCO3 CaCO3 Na2CO3

H2O+CO2↑

Na2CO3+H2O+CO2↑ CaO+CO2↑ Na2O+CO2↑

规律:可溶性碳酸盐(不包括铵盐)>不溶性碳酸盐>酸式碳酸盐>碳酸

典型例题

例1 某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成.将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定).若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量.下列判断正确的是( )

A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3 B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl D.无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl

解析 与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3和NaHCO3(生成CO2),气体X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3,但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少,而实际剩余固体的质量却增加了,原因只能是发生了反应:2Na2O+O2

2Na2O2.综上分析,混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3,无法确定混合物中是否有Na2CO3

和NaCl.答案为(A)、(D).

评析 有的学生不能从“剩余固体的质量大于原混合粉末的质量”作出存在Na2O的判断,关键是忽视了反应:2Na2O+O2

2Na2O2.

例2 在甲、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水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁的溶液的质量分数大小顺序是( )

A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙 C.甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙 解析 此题要求熟练掌握几个反应: 甲:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ 乙:Na2O+H2O 2NaOH 丙:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ 则其质量分数分别为:

甲: = 乙: =

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