钠及其重要化合物(非常全面)

1、第三章金属及其化合物第一节钠及其重要化合物【学习目标】1、了解钠的物理性质。 2、掌握钠的化学性质及其应用。3、了解氧化钠与过氧化钠的性质及其应用。4、了解氢氧化钠的性质及其应用。5、了解碳酸钠与碳酸氢钠的性质、鉴别及其应用。6、了解钠与钠的化合物间的相互转化。第一课时钠及钠的氧化物、钠1、物理性质银白色金属光泽,质 较（可用小刀切割），密度比水 小比煤油 大（保存在 煤祖中），熔沸点 低，具有 良好的导热性和导电性。2、化学性质（1）与非金属反应：如 。2、Cl2、S等。钠与氧气反应常温下生成 Nag。（白色）, 化学方程式为： 4Na+O2=2NazO燃烧时生成 N0 （董色），化学方程式

2、为： 2Na+O1燃 _Na2O2钠与氯气反应点燃化学方程式为：2Na+Cl 22NaCl钠与硫反应化学方程式为：2Na+S ,加热Na2s（2）与水、酸反应（反应顺序：先酸后水）钠与水、酸反应白实质上均是和H+反应，离子方程式分别为：2Na+2H2O=2Na +2OH +H2个、2Na+2H+ = 2Na+H2（钠与水反应（加酚酗0的实验现象和解释现象解释a浮在水面上钠的密度比水小b熔成闪亮的小球钠与水反应放热，钠的熔点低c四处游动，发出“嘶嘶”声钠与水剧烈反应生成气体d反应后溶液由无色变为 红色钠与水反应生成碱性物质（3） Na与盐溶液的反应（反应顺序：先与水反应，再考虑 NaOH是否与盐

3、反应）钠投入到 NH4C1溶液中，有H2和NH3逸出，化学方程式为: 2Na+2NH 4cl=2NaCl+2NH 3,+H2 T投入到CuSO4溶液中，有 气体放出和蓝色沉淀生成,化学方程式：2Na+2H 2O=2NaOH+H 2 T、CuSO4+2NaOH = Na2SO4+Cu（OH） 2 J思考：金属钠露置在空气中的变化过程是怎样的？切开金属钠，呈银白色（钠的真面目）一变暗（生成 Na2O） 一变白色固体（生成 NaOH） 一成液（NaOH潮解）一结块（吸收CO2成Na2CO3 10H2O）一最后成白色粉末（Na2CO3 10H2O风化为Na2CO3）。 3、钠的保存、制取及用途 金属钠

4、的保存及取用少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存入在铁筒中用互嵯密封。取用时一般先用镣子把钠从煤油中夹出来，并用 滤纸把表面的煤油吸干,然后用 小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。电解钠的制取：2NaCl（熔融）2Na+C12T用途：钠是一种 强还原剂,工业上用它还原金属 钛、途、锯等;另外钠和钾的合金在常温下呈 液态,是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。二、钠的重要氧化物1、氧化钠和过氧化钠对比项氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2色、态白色固体淡黄色固体稳定性不稳定稳定电子式是否碱性氧化物是否阳、阴离子个数比2 ： 12 ： 1生成条件常温加热或点燃与H2O反应化学方程式N

5、a2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H 2。= 4NaOH+O 2 T滴加酚Mt试液变红先变红后褪色与CO2化学方程式Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2反应气体体积变化足量氧化钠使气体消失足量过氧化钠使气体变为原来的与酸反 应化学方程式Na2O+2HCl=2NaCl+H 2O2Na2O2+4HCl= 4NaCl+2H 2O+O2 f用途制氧剂、漂白剂、氧化剂转化关系2Na2O + O232Na2O2保存隔绝空气【合作探究】一、过氧化钠的强氧化性 Na2O2 与 SO2 反应：Na2O2+SO2=Na2SO4。Na2O2投入FeCl2溶液中，可将F

6、e2+氧化成Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀。Na 2O2投入氢硫酸中，可将 H 2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO32-氧化成SO42-。Na2O2投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色。其漂白原理与HC1O、NaClO、03等相同。二、有关Na202与CO2、H20反应的重要关系物质的量关系无论是C02或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，C02或H2O与放出02的物质的量之比均为2 ： 1,解决此类 可借助物质的量守恒关系。电子转移关系当Na2O2与CO2、H20反应时，每产生 1molO2转移2mol

7、e-。先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2、H20(g)混合物的反应，可视作 Na2O2先与C02反应，待C02反应完 成后，Na2O2再与H20(g)发生反应。气体体积关系若CO2、H20(g)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体积的1/2且等于生成氧气的体积。固体质量关系当Wg通式符合(CO)mHn (m、n为整数)的物质在 02中充分燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重 Wg。常见符合符合(CO)mHn的物质如：CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HC00CH3、C6H12O6 等。有孔试管一广口瓶铜丝网隔板【典例

8、精析】【例1】（2007全国n理综）在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.5mol/L的HCl溶液中和，则生成物的成分是（）A. Na2OB. Na2O2C. Na2O 和 Na2O2D. Na2O2和 NaO2【解析】钠与氧气反应的生成物可以是Na?。、Na2O2或二者的混合物。消耗HCl的物质的量为 0.08L 私5mol /L=0.04mol ,由关系式：Na2。2NaOH 2HCl , Na2O22NaOH 2HCI ,可知钠的氧化物 为0.02mol,则钠的氧化物的平均摩尔质量 M=m；：； = 002mol =75 g mol1,介于

9、Na2O（62 g mo）、Na2O2（78 g moL）之间，所以钠的氧化物为Na2O和Na2O2的混合物。【答案】C【例2】（08年昆明模拟）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出四个可以生成氢气的反应：Zn和盐酸 Na和水Al和NaOH溶液 Na和无水乙醇。为方便制取和点燃上述四个反应生成的氢气，他们设计了如下图 所示装置。试回答下列问题:（1）点燃氢气之前必须先进行 。方法是。（2）实验小组在点燃用上述装置制得的氢气时，实验获得成功，却失败了。他们分析后认为失败的原因有 a： Na与H2O的反应速率太快；b： Na的用量太少；c：装置 存在缺陷。针对 b失败的原因，有

10、的同学提出可以增加钠的用量，但有同学认为这样做 太危险，原因是 。（3）针对原因a、c,实验小组查阅资料得知钠、苯、水的密度分别为 0.97g -cm-3、0.88g cm-3 1.00g - cm-3o他们改进了实验装置后重做实验。改进后的实验装置如下图所示。改进后的实验，氢气的生成速率明显减慢。原因是 。【解析】从实验安全角度来说，所有可燃性气体在点燃之前都必须要检验气体的纯度，以防止爆炸。方法是收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的噗”声，表明气体已纯净；根据分析失败的原因，用较多的钠与水反应会放出大量的热，极有可能使试管内的H2、O2混和气发生爆炸；利用改进后

11、的装置，由于Na的密度比苯的密度大，所以 Na会沉到水面，与水反应产生 H2,由于H2的作用，钠块会浮起，而脱离水面，然后由于重力钠又回落，与水反应，直至钠最后消失。所以反应速率减缓，装置内没有空气，也避免了空气与氧气混合而爆炸的可能。【答案】（1）验纯收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声，表明H 2纯净。（2）较多的钠与水反应会放出大量的热，可能使试管内的H2、O2混和气爆炸。（3）钠比水轻，比苯重，落在苯水交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，就可减慢Na与H2O反应速率。【检测评

12、价】1 下列关于金属元素特征的叙述正确的是A. 金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B. 金属元素在化合物中一定显正价C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同D. 金属单质在常温下均是固体2.有许多氧化物在一定条件下都能与Na2O2反应，且反应极有规律。如 2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2,2Na2O2+2SO3= 2Na2SO4+O2。据此，你认为下列反应方程式中正确的是（）A 2Na2O2+2SO2= 2Na2SO3+O2B Na2O2+2NO2= 2Na2NO2+O2C 2Na2O2+2Mn2O7= 2NaMnO 4+O2D 2Na2O2+2N 2O5= 2NaNO 2

13、+O23观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体，下列说法正确的是（）A 发生了氧化还原反应B 变白色是因为生成了碳酸钠C.是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D 只发生物理变化4 （ 08 枣庄市调研）下列说法中，正确的是（）食盐灼烧时火焰呈黄色与久置的浓硝酸呈黄色原理不相同固体氢氧化钠存放在带塑料塞的广口瓶中熔点：钾 钠钠钾合金向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡后溶液呈蓝色向含有Na+、SO42 HCO3、CO32一的溶液中加入过量的 Na2O2固体，Na+和CO32一的物质的量不变2mol。

14、1mol Na2O2与足量的水反应，转移的电子数为取用金属钠时，应将剩下的大块钠放回原瓶，实验结束，余下的钠屑应用乙醇处理A.B.C.D.5 . 1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭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.Na2CO3B.Na2O2 W2CO3C.NaOHNa2CO3D.Na2O2 NaOH Na2CO36 .在25C, 101Kpa下由HCHO（g）、H2和CO组成的混合气体共 6.72g,其相对氢气的密度为 14将该气体与2.24L氧气（标准况）充分反应后的产物通过足量的Na2O2粉末，使Na2O2粉末增重的质量为（）A.等于6.

15、72gB.小于6.72gC.大于6.72gD.无法计算7 .氮化钠和氢化钠都是离子化合物，与水反应的化学方程式（末配平）如下：Na3N+H 2O -NaOH+NH 3 ,NaH+H 2O -NaOH +H 2.有关它们的叙述离子半径：Na N3-H+ ;与水反应都是氧化还原反应；与水反应后的溶液都显碱性；与盐酸反应都只生成一种盐；两种化合物中的阴阳离子均具有相同的电子层结构。其中正确的是（）A.B. C.D.8 .某研究性学习小组设计如下实验方案测定氧化钠中过氧化钠的含量。实验步骤：取一定质量的样品放入烧杯中，加入足量稀盐酸，搅拌使之充分反应；将反应后的溶液倒入蒸发皿中蒸发至恒重，冷却、称重。

16、若在蒸发过程中，局部温度过高，造成液滴飞溅，则实验结果会（）A.偏低 B.偏高 C.无影响 D.无法判断9 .下表中，对陈述I、n的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（）选项陈述I陈述n判断A碳酸钠溶液可口于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应I对，n对，有B向Na2O2的水溶液中滴入酚酗:变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠I对，n错，无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光I对，n对，有D过氧化钠可附十航天员的供氧Na2O2能和 CO2和H2O反应生成。2I对，n对，有10 . 一定温度下，向饱和 NaOH溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来温度。下列叙述中,不合理

17、的是 ()A. NaOH溶液浓度增大，并放出 H2 B.溶液中NaOH的质量分数不变，有 H2放出C.总溶液的质量减小，有 H2放出D.钠浮于液面，到处游动，发出噬噬的响声11 .绿色化学是化学实验追求的目标。化学教育2006年第11期刊载了创新设计 钠在空气中燃烧实纳行？气中域疑英法的浅也验”装置。下列对于该创新实验的描述错误.的是()A.防止钠燃烧时烧裂试管B .解决了钠在空气中燃烧产生浓烟造成污染C.观察到黄色火焰和生成淡黄色固体D .钠先反应放热，然后钠受热熔化12 .等物质的量的 N2、。2、CO2混合气体通过 Na2O2后，体积变为原体积的 8/9 (同温同压)，这时混合气体中N2

18、、。2、CO2物质的量之比为（）A . 3: 4: 1B. 3: 3: 2C. 6: 7: 3D, 6: 9: 013 .为了探究“二氧化碳是否有水存在时才能和过氧化钠反应”，某课题研究小组的同学们设计了如下图的实验装置，分别进行了甲、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II中装入Na2O2,在通人 CO2之前，关闭K1和K2o在试管I内装入试剂 X后，打开K1和K2,通人CO2,几分钟后将带火星的木条插入试管III的液面上，观察到木条不复燃，且 II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I内装入试剂Y,其他操作同实验甲。观察到木条复燃，

19、且II中的淡黄色变为白色。试回答下列问题：(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;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)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 (填编号，多选扣分)A.大理石 B.小苏打 C.烧碱 D.盐酸 E.稀硫酸 F.稀硝酸(5) CO2和Na2O2的反应机理可用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应方程式:Na2O2+Cl8O2+H218O 一|南出1混曲展期(15? )出浪般版I分IC JdHU的辿杂临触或水L 段可(n汉化瞬只右在依存在对才能出过其化加皮口 T分

20、)(4)此第分,甯写球写作 处揄分前艺为止J 13.14已知A、B、C是三种常见的固体化合物，焰色反应均显黄色，其中 A与C按任意比例混合，溶于 足量的水中，得到的溶质也只含有一种，并有无色、无味的气体D放出。另A、B、C、D之间含有如下的转化关系：(部分物质未写出)(1)写出物质的化学式：A、 B、 C。(2)写出A、B按物质的量之比为1:1在密闭容器中加热发生反应的化学方程式:(3)写出溶质E与足量CO2反应的离子方程式： 14 . (1) A、NaOHB、NaHCO 3C、Na2O2 NaOH + NaHCO 3 = Na2CO3 + H2O(3) CO 32- + CO 2 + H 2

21、O =2HCO 315 .利用下图所示装置制取氧气并进行相关的实验探究。(1)将3.9 g过氧化钠放入烧瓶中，加入 100 mLH2O ,然后用排水法收集气体。过氧化钠跟水反应的化学方程式为 。 集气瓶充满气体后，怎样从水槽中取出集气瓶？简述操作方法。(2)已知：酚血:在 c(OH)为1.0X0 4 mol/L2.5 mol/L 时呈红色，且 0.5 min内不会褪色；H2O2具有氧化性和漂白性。取上述实验得到的溶液于试管中，滴入 2滴酚儆试液，溶液变红，片刻红色褪去。 有人认为， 红色迅速褪去”是由于溶液中c(OH一)过大造成的，试通过估算并对比数据加以说明。 还有人认为，红色迅速褪去”是因

22、为溶液中存在 H2O2。试设计实验证明烧瓶内的溶液中可能有H2O2存在，请简述实验操作。 补充实验，证明 红色迅速褪去”与溶液中存在H2O2有关。请简述实验操作。15. (1) 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 T 用玻璃片在水面下盖住集气瓶口，将玻璃片与集气瓶一起移出水面，将盖有玻璃片的集气瓶正放在桌上。(2) 经计算，烧瓶中c(OH)约为1 mol/L;因为c(OH )在1.0X0 4 mol/L2.5 mol/L时酚酬:呈红色，因此红色迅速褪去不是由于溶液中c(OH)过大造成的。取烧瓶中的溶液于试管中，加入少量二氧化镒，有气泡放出，用带火星的木条检验，木条复燃，说明溶液中可能有 H2O2存在。 取中试管里的溶液滴加酚酗:试液，溶液变红且不褪色，说明红色迅速褪去”与H2O2的存在有关16 .用脱