备战2025届新高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第8讲钠及其氧化物课件

这是一份备战2025届新高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第8讲钠及其氧化物课件，共43页。PPT课件主要包含了课标指引，考点二钠的氧化物，目录索引，素养发展进阶，必备知识•梳理，物理性质，石蜡油或煤油，高压钠灯，传热介质，还原剂等内容，欢迎下载使用。
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其氧化物的主要性质。2.了解钠及其氧化物在生产、生活中的应用。
考点一　钠的性质与用途
2.原子结构钠元素在元素周期表中处于第_____周期第_____族,其原子最外层有1个电子,在反应中易________电子,表现出很强的________性。 
在自然界中都以化合态形式存在
3.化学性质(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应
Cl2: ______________________________。 
(2)与水、酸、盐等的反应(写出反应的化学方程式)
2Na+2H2O══ 2NaOH+H2↑
2Na+2HCl ══ 2NaCl+H2↑
2Na+CuSO4+2H2O═Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
4.制取、保存及用途(1)制取:采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠,化学方程式为_________________________。 (2)保存:密封保存,通常保存在________________中。 (3)用途:
【应用示例】金属钛具有良好的生物兼容性、与人体骨骼相似的力学特性、耐腐蚀性等特性,因此钛被广泛应用于制人造髋关节、膝关节、肩关节等。(1)已知还原性:Na>Ti,钠________(填“能”或“不能”)与TiCl4溶液反应制取金属Ti,判断依据是___________________________________________。 (2)工业上利用熔融金属镁在氩气中还原TiCl4制取多孔海绵钛,化学方程式为__________________________________________________。 
钠与水剧烈反应,不能与TiCl4发生置换反应
考向1 钠的化学性质及实验探究例1(2024·辽宁渤海大学附中模拟)如图所示,在坩埚中放一小块钠,加热至熔化,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法不正确的是(　　)A.上述反应是置换反应B.上述反应放出大量的热C.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成CuD.将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液,反应现象相同
解析 根据题意可知,熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,钠是还原剂,硫酸铜是氧化剂,A正确,B正确;依据分析可知,加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu,C正确;将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液,由于Na先与水反应生成的NaOH再与硫酸铜反应生成蓝色絮状沉淀,故反应现象不相同,D错误。
[对点训练1] 某研究小组通过实验探究钠的性质,下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是(　　)
解析 切开钠后,钠与空气中的O2反应生成Na2O,切面颜色变暗,但最后不会呈淡黄色,A错误;将小块钠投入CuSO4溶液中,钠先与水反应生成NaOH与H2,现象是钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,产物NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B正确;钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中,钠与水反应生成NaOH与H2,现象是钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液呈碱性,溶液变蓝色,C正确;钠的熔点低,加热熔化成小球状,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,D正确。
考向2 钠与酸、碱、盐溶液的反应及分析例2向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 ml·L-1盐酸、100 mL 0.01 ml·L-1 NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 ml Na。下列有关说法不正确的是(　　)A.三个烧杯中均先发生的反应为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且Y烧杯中的反应最剧烈C.三个烧杯中充分反应后,溶质的物质的量浓度不同D.三个烧杯中充分反应后,生成气体在相同条件下的体积相同
解析 钠与盐酸反应时,钠先与HCl反应:2Na+2H+═2Na++H2↑,若钠剩余再与水反应,A错误;钠与水及酸、碱溶液反应的实质都是Na与H+反应,盐酸中c(H+)最大,故Y烧杯中反应最剧烈,B正确;X烧杯中生成的溶质为NaOH, Y烧杯中生成的溶质为NaCl和NaOH,Z烧杯中生成NaOH,且原溶液中含NaOH,据Na元素守恒推知,三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同,C正确;钠与反应生成的H2存在关系式:2Na~H2↑,三个烧杯中加入的Na相同且均完全反应,故生成H2的量相同,在相同条件下气体的体积相同,D正确。
[对点训练2] 分别向CuSO4溶液和FeSO4溶液中加入等量的金属钠,下列说法一定正确的是(　　)A.两溶液中均有金属单质析出B.CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀生成C.FeSO4溶液中最终有白色沉淀生成D.钠在CuSO4溶液中的反应更剧烈
解析 钠是活泼的金属,投入盐溶液中首先与水反应生成NaOH和H2,两溶液中均不会有金属单质析出,A错误;CuSO4溶液中最终生成蓝色沉淀Cu(OH)2,B正确;FeSO4溶液中首先产生白色沉淀Fe(OH)2,最终转化为红褐色沉淀Fe(OH)3,C错误;钠在溶液中反应的剧烈程度与溶液中c(H+)有关,不能确定两溶液中的c(H+)的相对大小,不能比较二者反应的剧烈程度,D错误。
1.氧化钠、过氧化钠的组成与结构
2.氧化钠、过氧化钠的化学性质(写出化学方程式)
Na2O+H2O══ 2NaOH
2Na2O2+2H2O══ 4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2══ 2Na2CO3+O2
2Na2O2+4HCl══ 4NaCl+2H2O+O2↑
【应用示例】过氧化钠可用作呼吸面具或潜水艇的供氧剂,其反应原理是Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。为模拟该过程,某小组将CO2和O2的混合气体34.4 g通过足量过氧化钠后,固体质量增加了5.6 g。(1)该反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。 (2)原混合气体中CO2和O2的质量比为________。 
解析 (1)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2。该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。(2)利用“差量法”进行计算:2Na2O2 +　　2CO2═2Na2CO3+O2　Δm(固体)2×78 2×44 2×106 56 m(CO2) 5.6 g
故原混合气体中CO2和O2的质量比为8.8 g∶25.6 g=11∶32。
考向1 实验探究过氧化钠的性质例1(2024·湖北武汉重点学校联考)过氧化钠常用作漂白剂、杀菌消毒剂。某兴趣小组以过氧化钠为对象进行如下探究:“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,设计如图实验装置,下列说法错误的是(　　)A.试剂X为浓硫酸B.在点燃酒精灯之前,应先通一段时间CO2排出装置内的氧气,防止其与铜反应干扰实验C.若“干燥的CO2不能与Na2O2反应”,则打开K1,关闭K2时,铜丝受热不发生变化D.“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,此时,Na2O2只做氧化剂
解析 要证明干燥的CO2不能与Na2O2反应,试剂X应是干燥剂,故X是浓硫酸,A正确;装置中含有空气,空气中的O2会与铜反应,干扰实验结果,所以应先通一段时间CO2,B正确;若“干燥的CO2不能与Na2O2反应”,则打开K1,关闭K2时,铜丝受热不发生变化,C正确;CO2与Na2O2的反应中Na2O2既做氧化剂又做还原剂,D错误。
[对点训练1] (2023·广东广州期中)以CO2和Na2O2为原料,制取纯净干燥的O2,实验装置如图。下列说法正确的是(　　)
A.装置②中试剂可以是饱和NaHCO3溶液B.装置③的作用是检查CO2是否除净C.收集氧气应选择装置aD.装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶
解析 装置①中CO2和Na2O2反应,装置②可以盛放NaOH溶液除去CO2,装置③干燥氧气,装置④收集氧气。装置②的作用为除去过量二氧化碳,则试剂不能为NaHCO3溶液,A错误;装置③中盛有浓硫酸,作用是干燥O2,B错误;选向上排空气法收集氧气,导管应长进短出,即选装置b,C错误;装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶,检验CO2是否除净,D正确。
考向2 过氧化钠与CO2、H2O(g)反应的定量关系例2某密闭容器中共有16.5 g CO、H2和O2的混合气体及足量的Na2O2固体,用电火花引燃,使其完全反应,测得反应后Na2O2固体增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数为(　　)A.54.5%B.40%C.36%D.33.3%
[对点训练2] 下列物质均为a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入足量的过氧化钠固体中,则固体增重为a g的是(　　)①CO　②H2　③CH4　④HCHO　⑤CH3COOH　⑥HCOOHA.①③⑤⑥B.②③④C.①②④⑤D.①②⑤
进阶1 练易错·避陷阱1.钠与乙醇反应的改进实验如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.钠与乙醇的反应比相同条件下钠与水的反应剧烈得多B.脱脂棉中滴酸性高锰酸钾溶液的目的是吸收挥发出的乙醇C.反应一段时间后,钠块会上浮D.一段时间后将尖嘴管口的气体点燃,并在火焰上罩一干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠出现,说明有氢气产生
解析 钠与乙醇的反应比相同条件下钠与水的反应缓慢得多,A错误;脱脂棉中滴酸性高锰酸钾溶液的目的是吸收挥发出的乙醇,B正确;有气体生成逸出,钠块会上浮,C正确;一段时间后将尖嘴管口的气体点燃,并在火焰上罩一干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠出现,说明有氢气产生,D正确。
2.(2024·河北保定名校联考)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应:
通过实验得出的结论正确的是(　　)A.Na2O2与水不可能发生复分解反应B.过程①产生大量气泡可能是反应过程中温度升高,H2O2受热分解C.过程③红色褪去说明Na2O2过量且Na2O2具有漂白性D.过程④发生反应的化学方程式为H2O2+MnO2═Mn(OH)2↓+O2↑
进阶2 练热点·提素能3.(2023·广东江门模拟)氢化钠是一种重要的储氢试剂、缩合剂、还原剂、烷基化试剂,在有机合成中具有重要作用,某学习小组利用如图装置制备少量氢化钠,下列说法错误的是(　　)
A.装置丙中将Na分散到NaCl晶体中可以增大接触面积,使反应更充分B.装置乙和装置丁内盛放的试剂可以分别为无水氯化钙和碱石灰C.实验过程中应先打开K1,一段时间后,尾端验纯后再点燃酒精灯D.m g H2储存到NaH中,与足量水反应也释放m g H2,遵从质量守恒定律
解析 装置丙中将Na分散到NaCl晶体中可以增大接触面积,使反应更充分, A项正确;装置乙和装置丁起干燥作用,盛放的试剂可以分别为无水氯化钙和碱石灰,B项正确;实验过程中应先打开K1,用生成的氢气排除装置中的空气,一段时间后,尾端验纯后,说明空气已经排尽,再点燃酒精灯,C项正确;1 ml Na吸收0.5 ml H2生成1 ml NaH,NaH与水的反应为归中反应,1 ml氢化钠与足量水完全反应,生成1 ml氢气,D项错误。
4.(2024·湖南衡阳三校联考)如图是为测定过氧化钠样品(只含Na2CO3杂质)纯度而设计的装置,气球Q弹性良好。
解析 实验开始时先打开恒压滴液漏斗的活塞使稀硫酸与样品发生反应: 2Na2O2+4H+═4Na++2H2O+O2↑,Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑,同时关闭K1、K2,打开K3,利用排液法测得所有生成气体的体积即量筒Ⅰ中水的体积x mL,反应完毕后先打开K2,关闭K3,保证Q灵活伸缩后打开K1,碱石灰吸收CO2后量筒Ⅱ收集气体的体积即为氧气的体积。写离子方程式时过氧化钠不能拆,A错误;为保证Q灵活伸缩,量筒Ⅰ测量后,需与大气相通,打开K1前,应先打开K2,关闭K3,B错误;若没有导管a,由于气压不相通,稀硫酸不易滴落,而且滴落的稀硫酸也影响气体体积,导致测量气体的体积偏大,C正确;Na2O2的质量分数为
进阶3 研真题·明考向5.(2023·北京卷)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是(　　)A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同