广西数创教育科技有限公司 高中化学重点培优课程 必修编制人：王老师
金属及其化合物
一、金属钠及化合物 （一）、金属钠
1. 钠：原子结构示意图： 在周期表中位置：
2. 性质：（1）.物理性质： （2）.化学性质：（完成下列方程式）
与非金属的反应（常温下O2，点燃条件下与O2） 与H2O（D2O）的反应
与盐溶液的反应（与硫酸铜溶液） 3.保存、制取、应用
例1. （09年上海化学·10）9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有
A．0.2mol中子 C．0.2mol质子
【变式训练1】下列关于钠的说法不正确的是（ ） A、金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B、钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂 C、钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中
D、由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属
【变式训练2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（ ） A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4 （二）、钠的化合物
1.钠的氧化物（Na2O、Na2O2） 化学名称 颜色/状态/稳定性 电子式 重要与水 Na2O Na2O2
B．0.4mol电子 D．0.4mol分子
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反应 与CO2 例2. （08年全国理综I·6）在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是
??A．NH4、Ba2、Cl、NO3
＋
??2?B．K、AlO2、Cl、SO4
＋
???C．Ca2、Mg2、NO3、HCO3
＋
＋2?2?D．Na、Cl、CO3、SO3
＋
?
【变式训练3】（08北京卷）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( ) A．Na2CO3
B．Na2O2 Na2CO3 D．Na2O2 、NaOH Na2CO3
C．NaOH 、Na2CO3
例3. 2.1g CO和H2组成混合气体与足量的O2充分反应后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体质量增加
（ ）
A.2.1g B.3.6 g C.7.2 g D.不可确定
【变式训练4】 200℃时，11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为 （ ）
A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4
【变式训练5】将含有m g的下列有机物置于盛有足量O2密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，并将所得的产物与过量的Na2O2反应，蒸干得到的残留物增重仍为m g, 则下列有机物不可能的为（ ）
A．HCOOH B．CH3COOH C．C6H12O6 D．HCHO
2.常见的钠盐（Na2CO3和NaHCO3）
俗名 色、态 水溶性 热稳定性 碳酸钠 苏打、纯碱 通常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3 易溶于水 稳定，受热不分解 碳酸氢钠 小苏打 白色粉未 溶解度较碳酸钠小 2NaHCO3 Δ Na2CO3+CO2↑+H2O 共19页 第2页
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与盐酸反应 慢 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 快 NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O 与碱反应 相互 转化 用途
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH Na2CO3 酸 加热或碱 NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O NaHCO3 重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产 食品工业，泡沫灭火剂等 例4.（09年全国理综卷I·11）微粒检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其
质量变为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是 A．
【变式训练6】有关纯碱和小苏打的叙述正确的是（ ）
A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应，NaHCO3产生的CO2多 B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀 D. Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应
【变式训练7】我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：
84w2?53w184(w1?w2)73w2?42w1115w2?84w1 B． C． D．
31w131w131w131w1食盐水 CO2 合成氨厂 NH3 沉淀池 X 循环II 循环I NH3 母液 (提取副产品)
，副产品的一种用途为 。 。
煅烧炉 Na2CO3
(1) 上述生产纯碱的方法称 (2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 (3) 写出上述流程中X物质的分子式 。
（填上述流程中的编号）的循环。
(4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 从沉淀池中取出沉淀的操作是
。
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(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 。
(6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 (a) 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 (b) 使NaHCO3更多地析出
(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 答案：
。
（1）联合制碱法或侯德榜制碱法、化肥或电解液或制药等（其他合理答案均给分） （2）NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NH4Cl + NaHCO3↓
或 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl
（3）（4） I （5）a、c 3. 氢氧化钠（NaOH）
过量稀硝酸和硝酸银溶液
氢氧化钠是中学阶段最为常见的强碱，是一种白色片状晶体，易吸水潮解。
【变式训练8】有50mLNaOH溶液，向其中逐渐通入一定量的CO2，随后取此溶液10mL将其稀释到100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液，产生的CO2气体体积（标准状况下）与所加入的HCl的体积之间的关系如图所示：
试分析：
⑴NaOH在吸收CO2气体后，在甲、乙两种情况下，所得溶液中存在的溶质是 甲： 其物质的量之比是： 乙： 其物质的量之比是：
⑵且在两种情况下产生的CO2气体（标准状况）各是甲： mL；乙： mL。 ⑶原NaOH溶液的物质的量浓度是 ；若以Na2O2固体溶于水配得100mL溶液需Na2O2 g
答案：⑴NaOH，Na2CO3；1:1；NaHCO3和Na2CO3；1:1；⑵56mL；112mL；⑶0.75mol/L；2.93g
【小结】
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有关钠的化合物的混合物的计算:
（1）.NaHCO3和Na2CO3固体混合物加热。仅发生反应2NaHCO3
为分解产生的H2O和CO2,由差量法求解.
（2）amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热
发生的反应按下列方式处理：2NaHCO3后，若Na2O2过量，H2O再与Na2O2反应.
①当a/b<1/2时，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O、CO2 ②当a/b＝1/2，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O ③当1/2
⑤当a/b＞1时,剩余固体为Na2CO3、NaOH、Na2O2，排出气体为O2
（3）NaHCO3和NaOH的混合物在密闭容器中加热：NaHCO3和NaOH在密闭容器中加热所发生的反应按
下列方式处理；首先考虑NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O①若NaHCO3过量则再考虑2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑②。反应的差量可能是①造成的，也可能是①②共同造成，主要
Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑分解产生的CO2与Na2O2反应完
Na2CO3＋CO2↑＋H2O,反应的差量即
是看两者相对量的关系，所以首先讨论何者在①中过量是重要问题，然后再根据差量法进行进一步的计算。讨论过量一般采用的方法是假设两者等物质的量按反应①，由差量法求得理论失重值,再进行判断:若实际失重值小于或等于理论失重值,则n(NaHCO3):n(NaOH)≤1:1按反应①由差量法求算，质量减少为H2O的质量;b、 若实际失重值大于理论失重值,则n(NaHCO3):n(NaOH)>1:1,按反应①和②由差量法求算，质量减少由两部分组成：NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O产生的水和由2NaHCO3＋CO2↑＋H2O↑生成的H2O和CO2.
Na2CO3
补充：碱金属元素性质的相似性和递变性
例：下列叙述正确的是（ ） A.碱金属性质相似均为银白色金属 B.按原子序数增加则碱金属的密度依次增大 C.钠可保存在煤油中而锂不能
D.碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度
答案：C 解析：
由于未深入研究个别碱金属的性质，仅按碱金属的相似性和递变性推导而产生错误。碱金属中铯为微具浅黄色的金属，故A不正确；钾的密度为0.86g/cm3，比Na的密度0.97g/cm3小而有特殊性，B也不正确；锂的密度为0.53g/cm3，比煤油密度小，可浮于煤油上，所以锂要用密度更小的石蜡同保存，C对；碳酸氢盐一般比其对应的正盐易溶，但NaHCO3例外，D不正确 点评：碱金属元素单质的化学性质：
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