2024年高考化学一轮复习　第12讲　钠及其氧化物 学案（含答案）

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[复习目标] 1.了解钠的单质和氧化物的性质及用途。2.掌握钠与氧气、水、酸、盐溶液反应的特点。3.了解氧化钠与过氧化钠的区别，掌握Na2O2与H2O、CO2反应的规律。
考点一 钠的性质及用途
1．物理性质
______色，有金属光泽的固体，质地______，熔点低(____于100 ℃)，密度比水的____，但比煤油的____。
2．化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温： ；,加热： 。))
Cl2：________________。
(2)与水、酸、盐等的反应
3.钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为__________________________________________________。
(2)保存：密封保存，通常保存在__________中。
4．钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的传热介质。
(2)用作电光源，制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属。
1．钠可以保存在四氯化碳溶液中( )
2．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )
3．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( )
4．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
5．钠的金属性比钾强，工业上用钠制钾的原理为Na＋KCleq \(=====,\s\up7(熔融))K↑＋NaCl( )
6．实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中( )
一、钠的性质实验
1．(2022·长春模拟)下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是( )
二、钠与溶液反应的分析
2．钠与水溶液反应的本质是与水电离的氢离子反应，思考解答下列问题：
将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为________(用字母表示)。解释反应速率不同的原因：_______________________
________________________________________________________________________。
3．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有白色沉淀产生的是______________(填序号)。
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
(1)钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。
(2)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
考点二 钠的氧化物
1．氧化钠和过氧化钠
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
eq \(O,\s\up6(0))2eq \(←——————————————,\s\up7(失去电子，化合价升高),\s\d5(表现还原性)) Na2eq \(O,\s\up6(－1))2eq \(――――――――――――――→,\s\up7(得到电子，化合价降低),\s\d5(表现氧化性))eq \(O,\s\up6(－2))
(1)Na2O2的强氧化性
(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
1．氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
2．1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
3．H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同( )
4．7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA( )
5．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH( )
6．Na2O由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生( )
一、Na2O、Na2O2的性质及应用
1．下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物
②Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同
③钠在常温下不容易被氧化
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行
⑤石蕊溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变蓝后褪色，并有气泡生成
⑥钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含H2和NH3
A．都正确 B．②③④⑤
C．②⑤⑥ D．④⑤⑥
2．某些氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2＋SO2===Na2SO4、2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2。据此判断下列反应的化学方程式错误的是( )
A．2Na2O2＋2N2O3===4NaNO2＋O2
B．Na2O2＋2NO2===2NaNO3
C．2Na2O2＋2N2O5===4NaNO3＋O2
D．2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2
二、钠的氧化物与水、CO2反应的定量关系
3．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是( )
A．54.5% B．40%
C．36% D．33.3%
4．(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目： ______________；
其中氧化剂是____________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________________________________________________________________________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 ml氧气时，转移的电子数为________。
三、过氧化钠的性质探究
5．Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式：______________________________________________，
其中化学键的类型为______________________________________________，
氧元素的化合价为______________________________________________。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因：__________________________，
依据实验现象推测红色褪去的原因是_____________________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因：____________________。
(4)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方程式为________________________________________________，
其反应类型为__________________。
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明(2022·浙江6月选考，8B)( )
(2)23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021·广东，11D)( )
(3)金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na＋O2===2Na2O(2021·北京，7B)( )
(4)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2(2020·浙江7月选考，12A)( )
2．(2021·福建1月适应性考试，10)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A．钠的密度比液氨大
B．溶液的导电性增强
C．0.1 ml钠投入液氨中生成0.01 ml H2时，Na共失去0.02 ml电子
D．钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑
3．(2014·上海，19)下列反应与Na2O2＋SO2―→Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是( )
A．2Na2O2＋2CO2―→2Na2CO3＋O2
B．2Na2O2＋2SO3―→2Na2SO4＋O2
C．Na2O2＋H2SO4―→Na2SO4＋H2O2
D．3Na2O2＋Cr2O3―→2Na2CrO4＋Na2O
第12讲 钠及其氧化物
考点一
归纳整合
1．银白 柔软 小 小 大
2．(1)4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2 2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2NaCl (2)2Na＋＋2OH－＋H2↑ 2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ 4NaCl＋Ti Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 2C2H5ONa＋H2↑ 小 2CH3COONa＋H2↑
3．(1)2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑ (2)石蜡油或煤油
易错辨析
1．× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√
专项突破
1．A
2．c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋之间的置换反应，由三种物质电离出H＋的能力可知反应速率的大小顺序为c>a>b
3．①③④⑥
考点二
归纳整合
1．淡黄色 碱性 －2 －1 1∶2 1∶2 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
2．(1)Na2O2＋SO2===Na2SO4 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH 溶液变浑浊 先变红后褪色 红色褪去
易错辨析
1．√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×
专项突破
1.D
2.A [过氧化钠与最高价态的氧化物反应生成对应的盐和氧气，过氧化钠具有强氧化性，与不是最高价态的氧化物反应生成其最高价的盐，没有氧气生成。]
3．A
4．(1) Na2O2 Na2O2 O2 NaOH (2)0.2NA(或1.204×1023)
5．(1) 离子键、非极性共价键 －1
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2MnOeq \\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(4)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 复分解反应
真题演练 明确考向
1．(1)√ (2)× (3)× (4)√
2．C [钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大，A正确；液氨中没有能导电的离子，而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子，能导电，说明溶液的导电性增强，B正确；钠投入液氨中先生成络合物，再反应得到H2，故0.1 ml钠反应失去0.1 ml电子，C错误；反应中钠失去电子，只能是氢元素得到电子，所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑，D正确。]
3．D
与水(滴有酚酞)
2Na＋2H2O===_____________(现象：浮、熔、游、响、红)
与酸
与盐
与熔融盐发生置换反应
4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))__________
与盐溶液
2Na＋2H2O＋CuSO4===_____
与含羟基或羧基的有机物
2Na＋2C2H5OH―→________________________(Na沉在乙醇底部，比Na与水的反应速率____)；
2CH3COOH＋2Na―→____________
选项
实验操作
实验现象
A
切开一小块钠，观察切面颜色的变化
钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色
B
把一小块钠投入CuSO4溶液中
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，产生蓝色沉淀
C
把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝
D
把一小块钠迅速投入热坩埚中，继续加热坩埚片刻
钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
________固体
类别
______氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
电子式
阴、阳离子个数比
化学性质
热稳定性
不稳定(2Na2O＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2Na2O2)
稳定
与水反应
与CO2反应
与酸(盐酸)反应
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
试剂
反应原理(化学方程式)
现象
SO2气体
－
FeCl2溶液
有红褐色沉淀和气泡产生
Na2SO3溶液
－
氢硫酸
酚酞溶液
与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色
品红溶液
Na2O2的强氧化性使之褪色