高考化学一轮复习教案 第3章 第1讲《钠及其氧化物》

第1讲钠及其氧化物考纲解读1.知道Na及其氧化物的性质。2.能利用Na及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。3.能规范解答以Na及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。考点一钠1物理性质颜色密度熔点比水_，比煤油_100 2.化学性质主要化学反应特别提醒(1)实验室中钠常保存在煤油或者石蜡油中，使之隔绝空气和水。但不能保存在四氯化碳和汽油中。(2)钠与氧气反应，条件不同产物不同。1金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是_，通常用_掩埋。2金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠 3将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为_。解释反应速率不同的原因： _。特别提醒钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。3Na与水(滴有酚酞)反应的现象及解释实验现象实验结论浮在水面上熔化成闪亮的银白色小球四处游动，发出嘶嘶的响声在反应后的溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色4将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液5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100 mL大试管中先加40 mL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)有关钠反应的现象是_。 (2)大试管的溶液中出现的现象：_。 (3)装置中液面的变化：大试管内；长颈漏斗内。 (4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：_。归纳总结金属钠与可溶性盐溶液的反应思考方法考点二氧化钠和过氧化钠完成下列表格化学式Na2ONa2O2氧元素化合价色、态化学式阴、阳离子个数比是否为碱性氧化物与水反应的化学方程式与CO2反应的化学方程式与盐酸反应的化学方程式2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2转化关系2Na2OO22Na2O2重要用途强氧化剂、漂白剂、供氧剂6设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 ()A1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失电子数目均为NAB1 mol Na2O2与足量CO2反应时，转移2NA个电子C1 molL1的NaOH溶液中含Na数目为NAD1 mol Na2O2晶体中含有的阴离子数目为2NA7过氧化钠的强氧化性比较下列两组反应，回答下列问题。一组：Na2O2CO2Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液) Na2O2FeCl2(溶液)问题：(1)写出、两反应的化学方程式。 (2)判断、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？8某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化) ()ACH3COO BSO CCO DHCO(1)Na2O2的电子式为Na2Na，O是个原子团。(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应。(3)在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意Na2O2的强氧化性和溶液的强碱性。有关过氧化钠的定量计算1Na2O、Na2O2分别与H2O反应后浓度的定量分析思考等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入等量且足量的水中，所得溶液的物质的量浓度有什么关系？二者溶液的质量差是否相等？归纳总结(1)Na2O与Na2O2物质的量相等时，溶液的质量差相等。(2)Na2O与Na2O2物质的量相等时，所得NaOH相等，同时消耗的水也相等，溶剂也相等，故二者物质的量浓度、质量分数均相等。【例1】往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL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顺序是 ()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙2Na2O2跟H2O、CO2反应的减量计算技巧(1)Na2O2固体中滴入水，固体质量的变化2Na2O22H2O=4NaOHO2m 218 g 32 g 218 g32 g4 g278 g 440 g 440 g278 g4 g(2)Na2O2吸收CO2时，固体质量变化2Na2O22CO2=2Na2CO3O2m278 g 2106 g2106 g278 g56 g244 g 32 g244 g32 g56 g(3)Na2O2吸收CO2时，气体体积差量2Na2O22CO2=2Na2CO3O2V 2 L 1 L 2 L1 L1 L【例2】物质的量相同的N2、O2、CO2混合后，通过Na2O2颗粒一段时间，测得体积变为原混合气体体积的(同温同压下)，此时N2、O2、CO2的物质的量之比为 ()A110 B690C341 D3323Na2O2跟CO、H2的反应(在有足量O2存在的条件下)的计算技巧2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即：CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)归纳总结凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，W g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W g。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11，即可满足该条件。,中学阶段常见的符合这一关系的物质有：,(1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；,(2)有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。【例3】取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足上述结果的是 ()AH2 BCOCC6H12O6 DC12H22O11过氧化钠与探究实验【例4】过氧化钠保存不当容易变质，生成Na2CO3。(1)某过氧化钠样品已经部分变质，请你设计实验，限用一种溶液和水，证明过氧化钠已经变质： _。 (2)检验样品中还有过氧化钠的方法是_。【例5】某课题研究小组的同学在查阅资料时得知，Na2O2与干燥的CO2不能发生反应，当有少量水存在时，Na2O2可与CO2发生反应生成Na2CO3和O2。为了探究“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应”。某课题研究小组的同学们设计了如图所示的实验装置，分别进行甲、乙两次实验：实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应，在干燥的试管中装入Na2O2，在通入CO2之前，关闭K1和K2。在试管内装入试剂X后，打开K1和K2，通入CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管的液面上，观察到木条不复燃，且中的淡黄色没有变化。实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应，在试管内装入试剂Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃，且中的淡黄色变为白色。请回答下列问题：(1)在装入Na2O2后，通入CO2前，关闭K1和K2的目的是_。(2)在实验甲中，试剂X是_，其作用是_；在实验乙中，试剂Y是_。(3)根据上述两个实验现象，得到的结论是_。(4)试管中的NaOH溶液的作用是_。(5)为了确保实验现象的准确性，制备CO2所用的反应物最好选用_(填字母)。a大理石b小苏打c烧碱d盐酸 e稀硫酸 f稀硝酸高考题组一有关Na、Na2O、Na2O2参与的离子反应，氧化还原反应及其结构1判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)2Na2O22H2O4NaOHO2H2O既不是氧化剂也不是还原剂 ()(2)Na2O2与H2O反应制备O2Na2O2H2O=2Na2OHO2 ()(3)钠与水反应NaH2O=NaOHH2 ()(4)用惰性电极电解熔融NaCl的离子方程式为2Cl2H2OCl2H22OH()(5)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子 ()(6)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同 ()(7)Na2O2的电子式为NaNa ()高考题组二钠及其氧化物的综合应用2过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) ()二氧化碳碳酸钠转移的电子1 molNA22.4 L1 mol106 g1 mol106 g2NAA. B C D3将0.01 mol下列物质分别加入100 mL 蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计) ()Na2O2Na2ONa2CO3NaClA BC D49.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有 ()A0.2 mol中子 B0.4 mol电子C0.2 mol质子 D0.4 mol分子5在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 molL1的HCl溶液中和，则该生成物的成分是 ()ANa2O BNa2O2CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO2高考题组三有关钠及其氧化物参与的元素综合推断6已知AO分别代表一种物质，它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应，与沸水迅速反应，放出氢气。D是一种离子化合物，其阴、阳离子的个数比为23，且能与水反应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物，O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。请回答下列问题：(1)组成B单质的元素位于周期表第_周期，第_族。化合物C的电子式为_。(2)J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高，其原因是_。(3)写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式：_。(4)写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式：_。(5)上图中，在同一反应里一种物质既作氧化剂，又作还原剂，这样的反应共有_个。课时规范训练教材习题回扣1(必修1P532)下列关于钠的叙述中，不正确的是 ()A钠燃烧时发出黄色的火焰B钠燃烧时生成氧化钠C钠有很强的还原性D钠原子的最外层只有一个电子2(必修1P634)下列各组物质混合后，不能生成NaOH的是 ()ANa和H2OBNa2O2和H2OCCa(OH)2溶液和Na2CO3DCa(OH)2溶液和NaCl溶液能力提升训练1下列关于钠的叙述错误的是 ()A钠易与非金属S、Cl2等反应B钠在空气中燃烧生成Na2OC钠燃烧时发出黄色的火焰D钠的密度比水小，溶点低于100 2金属钠不仅能跟氧气、水等无机物反应，还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点，下列研究方法中没有用到的是 ()A实验法 B观察法 C分类法 D比较法3将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是 ()A钠熔成小球浮在液面上四处游动B有气体产生C溶液底部有银白色物质生成D溶液变浑浊4下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是 ()A过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂C过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂5为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2中阴、阳离子的个数比为11BNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等CNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同6将W g某气体与一定量的O2混合后通入装有足量Na2O2固体的密闭容器中，用间断电火花不断地引燃气体，经过足够长的时间后，发现固体质量增加W g，则气体可能是H2、CO、CO与H2混合气体、甲醛、乙二醇蒸气中的 ()A只有 B只有C只有 D7某溶液中含有HCO、CO、SO、Na、NO五种离子。若向其中加入Na2O2粉末充分反应后(溶液体积变化忽略不计)，溶液中离子浓度保持不变的是 ()ANO BCO、NOCSO、NO DCO、NO、Na8下列判断正确的是 ()A可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞试液中，最终溶液均为红色95.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48 L气体(气体体积均为标准状况)，这4.48 L气体的质量为 ()A8.2 g B8.8 g C6.4 g D11 g102.1 g平均相对分子质量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加 ()A2.1 g B3.6 g C7.2 g D无法确定11A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体，它们之间的转化关系如图所示。完成下列空白：(1)A的化学式为_，B的化学式为_。(2)写出甲BC丙的化学反应方程式： _。(3)写出A的一种重要用途_。12.(1)用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：a.有氧气生成；b.反应放热。Na2O2和H2O反应的化学方程式是_。(2)某研究性学习小组拟用如图的装置进行实验，以证明上述结论。用以验证结 论a的实验方法是_。用以验证结论b的实验方法及现象是_。13呼吸面具中有Na2O2，可吸收CO2放出O2，若用超氧化钾(KO2)代替Na2O2也可起到同样的作用。(1)写出KO2与CO2反应的化学方程式： _。(2)1 kg Na2O2和1 kg KO2分别和CO2反应，生成的O2的体积比(同温、同压下)为_。(3)等物质的量的CO2分别与足量的Na2O2、KO2反应，生成的O2的体积比(同温、同压下)为_。(4)你认为选用_作补氧剂更合适，理由是_。14钠在空气中燃烧(如图所示)生成产物的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质碳。(1)请假设黑色固体物质产生的可能原因是假设_；假设_；假设_。(2)为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下：用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管(如上右图所示)中加热，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡 黄色固体立即变成白色。请回答下列问题：用打孔器取金属钠的原因是_；产生以上现象的化学反应方程式可能为_。15某研究性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下：向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。对上述实验中溶液变红，过一会儿又褪色的原因，甲、乙两同学提出了不同的解释：甲同学认为是Na2O2与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；乙同学则认为是Na2O2与水反应时产生了H2O2，H2O2的强氧化性使酚酞褪色。(1)乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H2O2溶液并振荡。 若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是_。甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na2O2与水反应生成了H2O2，甲同学提出要增加的实验是什么？_。(2)试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图，说明简要步骤)。答案基础再现深度思考考点一钠1银白小大低于2Na2ONa2O22Na2H2O=2Na2OHH22Na2H=2NaH22Na2C2H5OH2C2H5ONaH22Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H22Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH23钠的密度比水小钠的熔点低，钠与水反应为放热反应钠与水剧烈反应，产生气体钠与水反应生成碱性物质考点二(从左至右，从上至下)21白色固体淡黄色固体Na2ONa2O21212是不是Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2HCl=2NaClH2O深度思考1钠是活泼的金属，能与H2O、CO2反应沙子2Na2ONaOH潮解Na2CO33cab钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H间的置换反应，H浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离H的能力可知H浓度的大小顺序为cab，因而反应速率为cab45(1)有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(2)下层溶液出现白色絮状沉淀(3)下降上升(4)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H26A7(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22SO2=2Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，中气体明显少于中气体，因为FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀，中Fe2具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应也会有O2产生。(3)Na2O2与水反应发生自身氧化还原反应放出O2，在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。8A规律方法解题指导规律方法1根据反应：Na2OH2O=2NaOHm 62 g 18 g80 g 62 g2Na2O22H2O=4NaOHO2m278 g32 g124 g【例1】B(1)甲、丁相比：甲：NaNaOH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：NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。(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，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。【例2】C【例3】D【例4】(1)取少量样品于一洁净试管中，加水溶解，向其中加入BaCl2溶液，充分振荡，有白色沉淀