1、第一讲 钠及其重要化合物1了解钠及其重要化合物的制备方法。2掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。钠的性质及应用知识梳理1钠的物理性质颜色 熔点 硬度 导电、导热性 密度银白色 低 小 良好(H2O) (钠)(煤油)2.钠的化学性质(1)主要化学性质(填化学方程式 )Na 与 非 金 属 单 质 反 应 O2常 温 ：4Na O2= = =2Na2O点 燃 ：2Na O2= = = = =点 燃Na2O2)Cl2：2Na Cl2= = = = =点 燃2NaCl )与 水 反 应 ：2Na 2H2O= = =2NaOH H2与 酸 (如 HCl)反 应 ：2Na 2HCl= = =2NaCl
2、 H2与 盐 溶 液 (如 CuSO4溶 液 )反 应 ：2Na CuSO42H2O= = =Cu(OH)2 Na2SO4 H2 )(2)钠与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释3钠的保存实验室中通常将少量钠保存在煤油中，目的是防止钠与空气中的氧气和水发生反应。4钠的用途(1)工业上用钠作强还原剂，用于冶炼金属，如4NaTiCl 4 Ti4NaCl。= = = = =熔 融 (2)Na-K 合金( 液态) 用作原子反应堆的导热剂。(3)高压钠灯。自我检测1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。(1)(2017高考江苏卷)钠与水反应的离子方程式：Na2H 2O=Na 2OH H 2。( )
3、(2)钠是银白色金属，熔点低，硬度大。( )(3)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体 Na2O2。( )(4)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰。( )(5)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。( )(6)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。( )(7)金属钠具有强还原性，可与 TiCl4 溶液反应制取金属 Ti。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 2(2018宿迁高三模拟)在研究金属钠与水反应的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A将一小块 Na 投入水中，钠浮在水面，说
4、明钠的密度比水小B将一小块 Na 投入滴有酚酞的水中，溶液变红，说明反应生成了碱C将一小块 Na 投入 CuSO4 溶液中，生成蓝色沉淀，说明 Na 没有 Cu 活泼D点燃 Na 与肥皂水反应产生的气泡，有尖锐爆鸣声，说明有 H2 生成解析：选 C。钠比铜要活泼，将一小块 Na 投入 CuSO4 溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，C 错误。1钠性质的巧记口诀银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。2(1)钠与氧气反应的产物与反应温度有关，加热或点燃产物是过氧化钠。(2)不管生成氧
5、化钠还是过氧化钠，金属钠失电子均变为1 价的阳离子，因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。(2018最新改编题 )将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是( )MgSO 4 溶液 NaHCO 3 溶液 Na 2SO4 溶液饱和澄清石灰水 Ca(HCO 3)2 溶液 FeCl 3 溶液 NH 4Cl 溶液A BC D全部解析 金属钠先与水发生反应：2Na2H 2O=2NaOHH 2，中Mg2 2OH =Mg(OH)2；中 NaHCO3NaOH= =Na2CO3H 2O，生成的 Na2CO3 溶解度大于 NaHCO3，故不会产生沉淀；中 Na2SO4 与 NaOH 不反应
6、，没有沉淀生成；中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH) 2 的溶解度降低，析出 Ca(OH)2 沉淀；中Ca2 HCO OH =CaCO3H 2O；中 Fe3 3OH =Fe(OH)3；中只产生气 3体，没有沉淀生成。答案 C(1)将一小块钠投入 CuSO4 溶液中，产生的现象如何？写出分步反应的离子方程式及总的离子方程式。(2)金属钠是否一定无法置换出 CuSO4 中的铜？若要使金属钠置换出 CuSO4 中的铜，应该在什么条件下进行？答案：(1)产生气泡和蓝色絮状沉淀。离子方程式为2Na2H 2O=2Na 2OH H 2、Cu 2 2OH =Cu(OH)2；2Na2H 2OCu 2 =2N
7、a Cu(OH) 2H 2。(2)金属钠置换出 CuSO4 溶液中的铜的阻碍在于水，若用金属钠与熔融硫酸铜反应，可以置换出金属铜。1金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板2金属钠与溶液反应现象分析的思维模板(1)共性：因为钠与水的反应属于剧烈的置换反应，故钠与溶液反应有共同的现象产生，浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中 H 浓度较大，反应比钠与水的反应剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如难溶碱) 、其他气体(NH 3)等。题组一
8、 钠的性质1(教材改编题)下列关于钠的叙述中，正确的是( )A钠是金属元素，单质的熔点很高B钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠C钠在盐酸中反应与在水中反应剧烈程度应相同D钠与 FeSO4 溶液反应，可置换出单质铁解析：选 B。A 项，钠的熔点低于 100 ，是熔点很低的金属；B 项，钠在空气中可剧烈燃烧，生成过氧化钠；C 项，盐酸中氢离子浓度大于水中氢离子浓度，钠在盐酸中反应比在水中反应更剧烈；D 项，钠先与溶液中的水剧烈反应，置换出氢气，不能置换出FeSO4 中的 Fe。2倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，按图示搭建装置，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚
9、盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是( )A水是钠与硫反应的催化剂B酚酞的水溶液可能变为红色C钠与硫的反应是放热反应D滤纸逐渐变黑解析：选 A。A 项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，错误；B 项，硫化钠为强碱弱酸盐，溶于水后，发生水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液可能变为红色，正确；C 项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应，说明其为放热反应，正确；D 项，硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体，正确。题组二 钠与水反应的实质及实验探究3如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求
10、回答下列问题。(1)写出钠与水反应的离子方程式：_。(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_( 填字母)。A钠块始终保持在 a 处，直至完全消失B钠沉入 U 形管 b 处而后又慢慢浮到 a 处C钠处于煤油和水的交界处上下浮动D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_。(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？_( 填“是”或“否”)。(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的
11、气体在相同条件下体积的关系是_(填字母) 。用铝箔包住钠 用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大解析：(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处上下浮动。(4)液体充满 U 形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会产生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na 和 H2O 反应产生 H2 的同时产生 NaOH，NaOH 可以和 Al 发生反应2Al2NaOH 2H2O=2NaAlO23H 2，故用
12、铝箔包住 Na 时产生的 H2 的体积较大。答案：(1)2Na2H 2O=2Na 2OH H 2(2)CD (3)储存反应过程中排出的水 (4)否 (5)b(1)钠与水、酸反应的实质都是与 H 的反应。(2)钠的密度小于水而大于煤油，当遇到考查钠的保存或钠在煤油和水的分界面处反应的问题时要注意这一点。(3)若涉及钠与盐酸反应产生氢气的计算问题时要注意产生氢气的量与盐酸无关，只用钠的物质的量计算即可。(4)钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH 是否能与盐进一步发生复分解反应。氧化钠和过氧化钠知识梳理1氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠 过氧化钠化学式 Na2O
13、 Na2O2氧元素的化合价 2 1电子式 Na 2 NaO Na 2 NaO O 化合物类型 离子化合物 离子化合物颜色状态 白色固体 淡黄色固体与 H2O 反应的化学方程式 Na2OH 2O=2NaOH2Na2O22H 2O=4NaOHO2与 CO2 反应的化学方程式 Na2OCO 2= Na2CO32Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2与盐酸反应的化学方程式 Na2O2HCl= =2NaClH 2O2Na2O24HCl= =4NaCl2H2OO 2用途氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂2.Na2O2 的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析 Na2O2 的性质：2 Na2O O0 失 去
14、电 子 ， 化 合 价 升 高 表 现 为 还 原 性 2 1 得 到 电 子 ， 化 合 价 降 低 表 现 为 氧 化 性 O 2 (1)Na2O2 的强氧化性试剂 反应原理 现象SO2 气体 Na2O2SO 2=Na2SO4 FeCl2溶液4Na2O24FeCl 26H 2O=4Fe(OH)3O 2 8NaCl产生气泡和红褐色沉淀Na2SO3溶液 Na2O2Na 2SO3H 2O=Na2SO42NaOH 氢硫酸 Na2O2H 2S=S2NaOH 溶液变浑浊酚酞溶液Na2O2 与水反应生成 NaOH，溶液变红，Na 2O2 的强氧化性又使溶液褪色先变红后褪色品红溶液 Na2O2 的强氧化性
15、使之褪色 红色褪去(2)遇 KMnO4 等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为 O2。(3)遇 CO2、H 2O、H 则发生自身的氧化还原反应。自我检测1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。(1)(2017高考海南卷)过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气。( )(2)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物。( )(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。( )(4)1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4NA。( )(5)Na2O2 溶于水产生 O2 的离子方程式为 Na2O2H 2O=2Na 2OH O 2。( )(6)Na2O2、Na 2O 组成元素相同，与 CO2 反应产物也相同。 ( )
16、(7)Na2O2 与 H2O 反应时，Na 2O2 既是还原剂又是氧化剂。 ( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 2(教材改编题)下列对过氧化钠的叙述中，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(2017 高考江苏卷)Na 2O2 吸收 CO2 产生 O2，因此可用于呼吸面具供氧剂D过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠只作氧化剂解析：选 C。A 项，过氧化钠能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物；B 项，过氧化钠能与水反应，但生成氧气，引入杂质，所以过氧化钠不能作气体的干燥剂
17、；D 项，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。(1)Na2O2 的电子式为 Na 2 Na ，O 是个原子团，是一个整体。O O 22(2)Na2O2 与 H2O、CO 2 的反应都是 Na2O2 自身的氧化还原反应，在反应中 H2O、CO 2既不是氧化剂，也不是还原剂。(3)Na2O2 强氧化性的五个表现往甲、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丁甲乙丙解析 (1)甲、丁相比甲：NaNaOH
18、，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Error!生 成 NaOH的量 相 等 、消 耗H2O的 量 相 等 ，故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲：Na，乙：Na 2O，丙：Na 2O2。由它们的物质的量相等时，甲(Na)所得 NaOH 是乙、丙(Na 2O、Na 2O2)所得 NaOH 的物质的量的 ，它们所消耗的水的量相等，故溶剂的量相等，因此甲溶液中 NaOH 的质量分12数比乙、丙小。答案 B某溶液中含有 HCO 、SO 、CO 、CH 3COO 4 种阴离子。向其中加入足量的 3 23 23Na2O2 固体
19、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)( )ACH 3COO BSO 23CCO D.HCO23 3解析：选 A。Na 2O2 与水反应生成 NaOH，HCO OH =CO H 2O，HCO 浓 3 23 3度减小，CO 浓度增大；SO 具有还原性，被 Na2O2 氧化，浓度减小；CH 3COO 浓23 23度几乎不变。题组一 过氧化钠的性质及应用1下列有关 Na2O2 的说法不正确的是 ( )A向包有 Na2O2 粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明 Na2O2 与H2O 反应放热且有氧气生成BNa 2O2 与 CO2 反应时有单质 O2 生成，该反应属于置换
20、反应CNa 2O2 在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na 2O2 既是氧化剂，又是还原剂DNa 2O2 粉末加入 Ca(HCO3)2 溶液中，会产生气体和浑浊解析：选 B。A 项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B 项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C 项，Na 2O2 与 CO2、H 2O 的反应都是 Na2O2 自身的氧化还原反应；D 项，Na 2O2 先和水反应生成 O2 和 NaOH，NaOH 再与 Ca(HCO3)2 反应产生 CaCO3 沉淀。题组二 Na 2O2 与 H2O、CO 2 反应的定量关系2200 时， 11.6 g CO2 和水蒸气的混
21、合气体与足量的 Na2O2 充分反应后固体质量增加了 3.6 g，则原混合气体的总物质的量是( )A0.125 mol B0.25 mol C0.5 mol D1 mol解析：选 C。根据质量守恒定律可知，生成 O2 的质量为 11.6 g3.6 g8 g，n(O 2)0.25 mol，根据 Na2O2 与 H2O(g)、CO 2 反应的物质的量的关系可知 CO2 和8 g32 gmol 1H2O(g)的物质的量之和为 0.25 mol20.5 mol。3在密闭容器中充入 CO2、CO、CH 4 的混合气体共 m g，若加入足量 Na2O2，充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增
22、加 m g，则 CO2 与 CH4 的体积比为( )A31 B21C11 D任意比解析：选 C。2COO 2 2CO2 = = = = =点 燃 2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2 得：Na 2O2CO= =Na2CO3(虚拟的反应) 2即 CO 可被 Na2O2 完全吸收2H2O 2 2H2O = = = = =点 燃 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2 得：Na 2O2H 2=2NaOH(虚拟的反应) 2即 H2 可被 Na2O2 完全吸收由于 CO 完全被吸收，当 CO2、CH 4 的体积比符合 11 时，相当于 2CO2H2，可被Na2O2 完全吸收。1Na 2O2 与
23、 CO2、H 2O 反应中的三个关系(1)气体体积关系若 CO2 和水蒸气的混合气体(或单一气体) 通过足量 Na2O2，气体体积的减少量或原混合气体体积的 即为生成氧气的体积。12(2)电子转移关系当 Na2O2 与 CO2、H 2O 反应时，每产生 1 mol O2 转移 2 mol e 。例如：(3)先后顺序关系一定量的 Na2O2 与一定量的 CO2 和 H2O(g)的混合物反应，可看作 Na2O2 先与 CO2 反应，待 CO2 反应完全后，Na 2O2 再与 H2O(g)发生反应。2Na 2O2 增重量与可燃物分子组成关系的规律凡分子组成符合(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：H 2、CO 及 H2 和 CO 的混合气体。(2)有机物：CH 3OH(甲醇)、HCHO(甲醛) 、CH 3COOH(乙酸 )、HCOOCH 3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
