届高考化学大一轮复习讲义第3章 第1节 钠及其化文档格式.docx
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2012·
全国卷T28
(1)
考点1|钠及其氧化物
[基础知识自查]
1.钠的主要性质及应用
(1)物理性质:
ρ=0.97g/cm3,比水的密度小、比煤油的密度大,质软,熔点为97.81℃,沸点为882.9℃。
(2)化学性质(写出化学方程式)
①与非金属反应
②与H2O反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
实验探究:
Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释
③与乙醇反应:
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑。
④与酸(HCl)反应:
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。
⑤与盐(CuSO4)溶液反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(3)钠的保存与用途
①保存:
少量钠保存在煤油或石蜡油中。
②用途:
制Na2O2,NaK合金可用于原子反应堆的导热剂,制高压钠灯,冶炼某些金属如4Na+TiCl4
4NaCl+Ti(g)。
2.钠的氧化物
(1)氧化钠和过氧化钠
(2)实验探究:
Na2O2与H2O的实验探究
①将水滴入盛有Na2O2的试管中,现象是有气体生成,向反应后的溶液中加入酚酞,现象是溶液变红,后又褪色。
②检验生成的气体是O2的方法是带火星的木条放在管口,若木条复燃,证明有O2。
[应用体验]
1.将钠投入到下列溶液中,反应的剧烈程度由强到弱的顺序是________。
①水 ②NaOH溶液 ③0.1mol·
L-1盐酸 ④0.1mol·
L-1硫酸铜 ⑤乙醇
[提示] ③④①②⑤
2.Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH,与CO2反应均生成Na2CO3,故Na2O、Na2O2均是碱性氧化物,这种说法对吗?
为什么?
[提示] 不对,Na2O2不是碱性氧化物,因为与H2O或CO2反应除生成NaOH或Na2CO3外还有O2生成。
[考点多维探究]
角度1 钠及其氧化物的性质与应用
1.(2017·
石家庄模拟)有关钠的叙述正确的是( )
A.2.3g钠与97.7g水反应后,溶液中溶质的质量分数等于4%
B.钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑,这是析出了金属铜
C.将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后,溶液中含有两种溶质
D.钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样
C [A项,w=
≠4%;
B项,不能析出Cu,而是Na先与H2O反应;
C项,Na+H2O→NaOH,NaOH+Cl2→NaCl+NaClO;
D项,Na缓慢氧化为Na2O,Na在空气中点燃生成Na2O2。
]
2.下列说法正确的是________(填序号)。
【导学号:
95812032】
①Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1
②(2014·
江苏高考)在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
③(2013·
江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
④(2012·
北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物,其反应为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
⑤潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂
⑥Na2O2粉末投入含酚酞的水中,水中先变红后褪色说明Na2O2具有漂白性
[解析] ②中生成0.1molO2,转移电子0.2mol;
③离子方程式没有配平;
④Na2O2放置在潮湿的空气中,先和水反应生成NaOH固体,NaOH固体吸水形成白色黏稠物,再与空气中的CO2反应。
[答案] ①⑤⑥
1.Na与酸液、盐溶液反应的原理
2.Na2O2的主要性质
(1)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应,在反应中H2O、CO2既不是氧化剂,也不是还原剂。
(2)强氧化性
①Na2O2与SO2的反应:
Na2O2+SO2===Na2SO4。
②Na2O2与FeCl2溶液的反应:
能将Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀。
③Na2O2与氢硫酸的反应:
能将H2S氧化成单质硫。
④Na2O2与Na2SO3溶液的反应:
能将SO
氧化成SO
。
⑤Na2O2与品红溶液的反应:
能使品红溶液褪色。
角度2 Na2O2与CO2、H2O的有关计算
3.取ag某物质在O2中完全燃烧,将生成物与足量Na2O2固体完全反应,反应后,固体质量增加的量大于ag,下列物质能满足上述结果的是( )
A.H2 B.HCOOH
C.C6H12O6D.C12H22O11
D [2CO+O2
2CO2①
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2②
①+②得:
Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即可看作CO能被Na2O2完全吸收;
同理,2H2+O2
2H2O③
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑④
③+④得:
Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应)
即可看作H2能被Na2O2完全吸收,故凡分子组成符合(CO)m(H2)n (m=0,1,2,……,n=0,1,2,……),ag该物质在O2中完全燃烧将其产物(CO2,水蒸气)通入过量Na2O2固体中,固体增重ag。
若组成符合Cx(CO)m(H2)n,固体增重大于ag;
若组成符合(CO)m(H2)nOx,固体增重小于ag。
4.1mol过氧化钠与2mol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.Na2CO3
B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH、Na2CO3
D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
A [碳酸氢钠固体受热发生分解反应:
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应:
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,根据计量关系可知,2mol碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O(g)各1mol,Na2O2只有1mol,故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2[要注意Na2O2与CO2、H2O(g)的反应先后顺序],排出气体物质后,只剩余Na2CO3。
Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律
(1)物质的量关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,消耗CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成的O2的体积。
(2)固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O(g)中的“H2”;
可以看作发生相应的反应:
Na2O2+CO===Na2CO3、Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。
(3)电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O(g)反应,CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以每有1molO2生成时,转移的电子均为2mol。
(4)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。
角度3 钠及其氧化物的性质探究
5.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。
该反应的演示方法分别如图甲、乙所示:
甲 乙
(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有饱和NaOH溶液的水槽中,加入一小块金属钠。
下列有关描述正确的是________(填字母,下同)。
a.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失
b.钠熔化成一个光亮的小球
c.恢复到室温时,NaOH溶液的浓度增大
d.恢复到室温时,溶液中Na+数目减少
(2)按图乙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气体,在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠
a.二者收集气体一样多
b.①收集气体体积较大
c.②收集气体体积较大
[解析]
(1)金属钠投入饱和NaOH溶液中,Na与H2O反应,生成气体和NaOH,H2O减少,NaOH晶体析出,但温度不变,饱和NaOH浓度不变。
(2)铝箔成分为Al,Al与NaOH溶液反应也生成H2。
[答案]
(1)abd
(2)b
6.如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
95812033】
注射器1中抽取了100mLCO2,U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。
实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管中,注射器2活塞缓缓向外移动。
回答下列问题:
(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)
(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是_________________________________。
(2)U形管中可观察到的反应现象是__________________________。
(3)注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50mL,其原因除可能仍还含CO2外,还有一个重要原因是_____________________________。
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是____________。
(5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是_____。
(6)本实验结束后固体产物板结,难以从U形管中取出,为了要证明固体产物中含有碳酸盐,实验时还需要从下图示仪器和试剂中选择________(填字母)。
当装置和药品都安装完毕后,接下来的操作步骤是______________________。
[解析]
(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积,使之反应完全的作用。
(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。
(3)由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知100mLCO2理论上应产生50mLO2,收集到的气体大于50mL,除部分CO2没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀。
(4)为了让CO2反应完,可把注射器2中的气体再推入U形管中,反复数次。
(5)可利用O2支持燃烧,能使带火星的木条复燃。
[答案]
(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积,使反应完全
(2)淡黄色粉末渐渐变白
(3)该反应为放热反应,反应后气体温度升高,体积变大
(4)将注射器2中气体再推入U形管中,反复数次
(5)打开橡胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,木条复燃
(6)DEA(或DEC)
关闭K1、K4止水夹,打开K2、K3止水夹;
打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U形管中,观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊
考点2|碳酸钠与碳酸氢钠
[基础知识自查
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