第06讲 钠及钠的氧化物（讲义）-2024年新高一化学暑假学习提升计划

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一、钠的性质
1.钠元素的原子结构及存在
2.钠的物理性质
思考与交流：能否把钠保存在汽油或四氯化碳中？
3.钠的化学性质
（1）钠与氧气的反应
【特别提醒】
①取金属钠时应用镊子，不能用手直接接触，一般取绿豆大小即可，不能太大，以免实验时发生危险。
②剩余的钠要放回原试剂瓶。
（2）钠与氯气的反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显＋1价，如Na与Cl2在点燃条件下可发生反应，化学方程式：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2NaCl。
【归纳总结】钠露置在空气中的变化
（1）金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：
eq \x(\a\al(银白色金,属钠(Na)))eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(①))eq \x(\a\al( 表面变暗,(生成Na2O)))eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(②))eq \x(\a\al(出现白色固体,(生成NaOH)))eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(③))eq \x(\a\al(表面变成溶液,(NaOH潮解)))eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(④))eq \x(\a\al( 白色块状物质,(生成Na2CO3·10H2O)))eq \(――→,\s\up7(风化),\s\d5(⑤))eq \x(\a\al(白色粉末状物质,（生成Na2CO3）))
（2）发生的主要变化的化学方程式
①4Na＋O2＝2Na2O；②Na2O＋H2O＝2NaOH；④2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O＝Na2CO3·10H2O；⑤Na2CO3·10H2O＝Na2CO3＋10H2O。
二、钠与水的反应
1．实验探究
预测：从物质组成及氧化还原反应的角度，预测钠与水反应的生成物：NaOH、H2。
2.实验结论
钠与水剧烈反应，生成 。
（1）化学方程式是 ；
离子方程式是 。
其中氧化剂为 ，还原剂为 。
（2）实质：钠与水电离出的H＋发生 反应生成H2。
（3）简单识记
遇水记五点，浮熔游响红，遇酸酸优先，遇盐(碱)水在前。
3.应用
火灾现场存放有大量活泼金属(如Na)时，不能用水而需要用干燥的沙土来灭火。
三、钠与酸、盐的反应
1.钠与酸的反应
如果钠过量，钠把酸耗尽后，再与水反应。
（1）钠先与酸中的H＋反应(不是与水先反应)，离子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑。
（2）如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。
2.钠与盐溶液的反应
（1）钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH(不是与盐先发生置换反应)。
（2）然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。
例如：Na与Fe2(SO4)3溶液的反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)3＝2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4；Na与KNO3溶液的反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑(仅此一步反应)，若是饱和盐溶液，会有晶体析出。
3.钠与熔融盐的反应
4Na＋TiCl4eq \(====,\s\up7(高温))Ti＋4NaCl Na＋KCleq \(====,\s\up7(高温))K↑＋NaCl
四、氧化钠和过氧化钠的性质
1．氧化钠的性质
氧化钠(Na2O)是一种白色固体。属于 氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生化学反应。
（1）氧化钠与水反应： 。
（2）氧化钠与盐酸反应： 。
（3）氧化钠与二氧化碳反应： 。
2．过氧化钠的性质
过氧化钠(Na2O2)是一种 色固体。Na2O2中氧元素为－1价，既有 性也有 性。
（1）实验探究过氧化钠与水的反应
（2）过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： 。
思考与交流：Na2O2使酚酞先变红后褪色的原因是什么？
3．过氧化钠的应用
（1）Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为 的来源。
（2）Na2O2中氧元素的化合价为 价，具有 ，可作漂白剂。
【归纳总结】氧化钠与过氧化钠的比较
五、过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
1．Na2O2与H2O、CO2反应的氧化还原关系
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
（1）Na2O2中氧的化合价为－1，在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂，从电子转移角度分析，每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。
（2）从化学方程式的计量数分析可知，无论是CO2、H2O还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
2．Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(2CO)
2×78 2×44 2×106 2×28
固体增加2个碳原子和2个氧原子，固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。
（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm(4H)
2×78 2×18 4×40 2×2
固体增加4个氢原子，固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。
核心考点一：钠的存在、物理性质及保存方法
【例1】下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是( )
A．钠在自然界中主要以化合态的形式存在，少量以游离态的形式存在
B．钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C．实验室中可直接用药匙取用钠
D．实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
核心考点二：钠与氧气的反应
【例2】等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是( )
A．第一块钠失去的电子数多
B．两块钠失去的电子数一样多
C．第二块钠的生成物质量较大
D．两块钠的生成物质量一样大
核心考点三：钠与水的反应
【例3】某学生将一小块钠投入滴有酚酞溶液的水中，此实验能证明钠的性质包括下面4点中的( )
①钠的密度比水的小
②钠的熔点较低
③钠与水反应时放出热量
④钠与水反应后溶液呈碱性
A．①④ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
核心考点四：钠与酸、碱、盐溶液的反应
【例4】把一小块金属钠放入不同溶液中，下列说法正确的是( )
A．饱和NaOH溶液：有氢气放出，恢复至室温后溶液浓度变大
B．稀CuSO4溶液：有氢气放出，有紫红色铜析出
C．MgCl2溶液：有氢气放出，有白色沉淀生成
D．滴有石蕊溶液的水：有氢气放出，溶液变为红色
核心考点五：氧化钠和过氧化钠的性质
【例5】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中O元素的化合价为－2价
③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可
⑤向Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色
A．都正确 B．④⑤
C．②③⑤ D．②③④⑤
核心考点六：过氧化钠的性质
【例6】Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂，下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B．Na2O2分别与H2O、CO2反应，产生相同质量的O2时，消耗H2O和CO2分子的数量相等
C．在Na2O2与CO2反应过程中，Na2O2只做氧化剂
D．Na2O2能漂白所有的有色物质
核心考点七：与过氧化钠有关的计算
【例7】将3.2 g H2和CO的混合气体(其密度为相同条件下氧气密度的eq \f(1,2))，通入一盛有足量Na2O2的密闭容器中，再通入过量O2，并用电火花点燃使其充分反应，最后容器中固体的质量增加了( )
A．3.2 g B．4.4 g
C．5.6 g D．6.4 g
核心考点八：过氧化钠性质探究
【例8】Na2O2是中学化学常用的强氧化剂，除了能与CO2、H2O反应外，还可与其他还原剂如H2、C发生反应，某化学课外兴趣小组为探究Na2O2与H2的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验。
（1）此装置中，怎样检查除启普发生器之外的装置的气密性？________________________。
（2）请完成该实验的有关操作步骤。
①检查装置气密性；
②打开a、b，产生氢气，观察试管内物质的颜色变化；
③___________________________________________________________________________；
④加热过氧化钠，观察试管内物质的颜色变化；
⑤反应完全后，_______________________________________________________________；
⑥拆卸装置。
（3）该装置中，碱石灰的作用是__________________________________________________。
（4）实验过程中观察到（2）中步骤②无明显变化，步骤④Na2O2熔化，黄色粉末立即变成白色，干燥管内无水硫酸铜未变成蓝色。则Na2O2与H2反应的化学方程式为___________________________________。
【基础练】
1．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．钠具有很强的还原性
C．钠燃烧时生成氧化钠D．钠原子的最外电子层上只有1个电子
2．下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是
A．都是白色固体B．都可在呼吸面具中作为氧气的来源
C．与水反应都能生成氢氧化钠D．都属于碱性氧化物
3．钠在工业上有重要用途。下列有关钠的叙述不正确的是
A．有银白色金属光泽B．在空气中很快生成
C．燃烧发出明亮的黄色火焰D．将Na投入溶液中可置换出Fe
4．下列关于钠与水反应的说法中，不正确的是
A．从元素化合价及氧化还原反应规律分析，反应中产生的无色气体只能是氢气
B．钠块熔化成小球，说明钠的熔点低且该反应放热
C．将酚酞溶液滴入反应后的溶液中，溶液变红，说明产物有碱性物质生成
D．钠与水反应的离子方程式：Na+H2O=Na++OH-+H2↑
5．下列说法正确的是
A．利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体
B．实验时，若取用的金属钠过多，应将其当废弃物处理
C．金属钠如果着火可以用湿抹布扑灭
D．既有单质参与又有单质生成的反应未必是氧化还原反应
6．在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，搅拌均匀。然后把一块绿豆大小的钠放入水中，我们观察到烧杯溶液变红，红色物质逐渐增多，最后溶液全部变红。下列解释正确的是
A．钠离子扩散导致溶液变红B．氢氧根离子扩散导致溶液变红
C．酚酞扩散导致溶液变红D．钠与水反应生成的氢气导致溶液变红
7．下列离子方程式书写不正确的是
A．石灰石与稀盐酸反应：
B．过氧化钠与稀硫酸反应：
C．澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应：
D．钠与溶液反应：
8．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
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可
A．都正确B．①③④C．②③⑤D．④
9．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中焰色试验知识相关。下列说法中正确的是
A．焰色试验是化学变化B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝
C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D．利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体
10．某实验小组通过下图所示实验，探究与水的反应：
下列说法错误的是
A．②中大量气泡的主要成分是氧气
B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成
C．④中现象可能是含有漂白性物质造成的
D．⑤中的作用是作催化剂
【提升练】
11.将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现白色沉淀的是
A．稀盐酸B．Cu(NO3)2溶液C．NaCl溶液D．MgSO4溶液
12．某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下：
下列说法不正确的是
A．生成的黑色固体中含有C
B．白色固体是Na2O
C．实验Ⅱ中滤液呈碱性
D．金属Na着火不能用CO2灭火
13．观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将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变为白色晶体变为白色粉末，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是
A．①发生了氧化还原反应B．①是因为生成了过氧化钠
C．③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D．④⑤只发生物理变化
14．为了探究钠的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示装置进行实验，下列说法错误的是
A．密度：CuSO4溶液>Na>煤油
B．溶液中有红色固体生成
C．实验过程中，关闭弹簧夹，一段时间后，长颈漏斗中的液面上升
D．可观察到有气泡生成，钠在煤油和CuSO4溶液中上下跳动
15．下列有关Na2O和Na2O2的叙述中，正确的是
A．Na2O比Na2O2稳定
B．只用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
C．Na2O、Na2O2分别与CO2反应，产物相同
D．将足量的Na2O2比Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色
16.过氧化钠有着独特的结构和性质，因而具有广泛的用途，如作为漂白剂，印染剂，空气中二氧化碳吸收剂，潜艇中供氧剂等。
（1）在下列溶液中分别加入一定量的过氧化钠固体，不会出现浑浊现象的是_______。
A．饱和溶液B．稀溶液C．稀溶液D．饱和
（2）关于和的异同，下列说法错误的是_______。
A．常温常压下状态相同，颜色不同
B．包含的正负离子相同，但个数比不同
C．均可由Na和氧气反应得到，但反应条件不同
D．均可与水反应，但产物不同
（3）下列各组物质相互混合进行反应，最终既有气体又有沉淀生成的是______。
A．金属钠投入溶液中B．投入溶液中
C．投入溶液中D．投入到溶液中
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练（8大考点）
模块五 小试牛刀过关测
（基础练10题）
（提升练6题）
1.能从钠原子的结构分析认识钠具有很强的还原性。
2.设计实验探究钠与氧气、水的反应，学会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应。
3.认识氧化钠与过氧化钠的性质，熟知过氧化钠与水和二氧化碳反应的应用。
4.会设计实验探究过氧化钠与水的反应，掌握Na2O2的相关计算。
状态
颜色
硬度
密度
熔点
固态
银白色
质软
ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水)
较低
条件
常温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有 色的金属光泽，在空气中很快
钠受热后先 ，然后剧烈燃烧，火焰呈 ，生成 固体
结论
①钠具有 色的金属光泽，硬度 ，熔点 ，密度比煤油的大，通常保存在
或 中
②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式)
常温下： (生成物为 固体)
加热时： (生成物为 固体)
反应条件不同，钠与氧气反应的生成物不同
实验操作
实验现象
结论或解释
①钠 在水面上
①钠的密度比水
②钠 成闪亮的小球
②钠的熔点 ，反应放热
③小球在水面上
③反应产生的 推动小球运动
④与水反应发出“嘶嘶”的响声，逐渐变小，最后消失
④钠与水 反应，产生气体
⑤反应后溶液的颜色逐渐变
⑤有 物质( )生成
实验操作
实验现象
①试管外壁发烫，带火星的木条 ；②用pH试纸检验，试纸
实验结论
Na2O2与水反应 ，化学方程式为
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色、态


氧元素化合价


阴、阳离子个数比


是否为碱性氧化物


化学性质
相同点
都能与水反应生成氢氧化钠，都能与CO2反应生成Na2CO3
不同点
过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性
教材习题01
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________(填序号)。
①MgSO4溶液
②NaHCO3溶液
③Na2SO4溶液
④饱和澄清石灰水
⑤FeCl3溶液
解题思路


教材习题02
在鲜活水产品的长途运输中，必须考虑以下几点：①水中需要保持适量的O2；②及时去除鱼类等排出的CO2；③防止细菌的大量繁殖。现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质：Na2O2和CaO2，已知CaO2能缓慢与水反应。运输鲜活水产品时应选择________放入水中，理由是______________。
解题思路


编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
操作
将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中
将实验Ⅰ的集气瓶用水冲洗，过滤。取黑色滤渣灼烧；取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液
现象
①火焰呈黄色
②底部有黑色固体，瓶壁上附有白色固体
①黑色滤渣可燃
②滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成