高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第一节钠及其重要化合物学案新人教版文档格式.docx

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不加热时生成氧化钠，加热时生成过氧化钠。

4．氧化钠与水反应生成氢氧化钠（　√　）

氧化钠与水发生化合反应生成氢氧化钠。

5．钠和钾的合金可用于原子反应堆作热交换剂（　√　）

钠和钾的合金导热性好，可用于原子反应堆作热交换剂。

6．一定条件下，2.3gNa完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA（　√　）

2.3gNa为0.1mol，失去的电子数一定是0.1NA。

7．用金属钠在高温下还原TiCl4制取金属钛（　√　）

金属钠具有强还原性，在高温下还原TiCl4制取金属钛。

8．钠露置在空气中表面形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化（　×

钠的氧化膜不是致密的，不能够保护内层金属不被空气氧化。

9．钠与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快（　×

随着温度的升高，生成Na2O2。

1．钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。

2．取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。

1．下列有关钠的说法正确的是（　D　）

A．Na与少量O2反应生成Na2O，与足量O2反应生成Na2O2

B．1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子

C．Na表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化

D．Na在O2中完全燃烧所得产物的电子式为

Na＋[

]2－Na＋

解析：

钠被氧气氧化生成什么产物决定于反应条件，而不是氧气多少，A项错误；

1个钠原子只能失去1个电子，1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去NA个电子，B项错误；

Na表面自然形成的氧化层，不能保护内层金属不被空气氧化，C项错误；

Na在O2中完全燃烧所得产物为Na2O2，其电子式为Na＋[

]2－Na＋，D项正确。

2．（2020·

郑州模拟）下列叙述中不正确的是（　B　）

A．钠在反应TiCl4＋4NaTi＋4NaCl中作还原剂

B．用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆粒大小的钠，小心放入装满水的烧杯中，观察钠与水反应的现象

C．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，一定含有Na＋，可能含有K＋

D．金属Na表面自然形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化

钠与TiCl4反应作还原剂，A正确；

烧杯中不能装满水，这样进行实验有危险，B错误；

钠元素的焰色为黄色，而钾元素的焰色为紫色，而且黄色会掩盖紫色，所以不能判断是否含有钾元素，C正确；

金属Na表面自然形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化，D正确。

3．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（　C　）

A．将一小块Na投入水中，钠浮于水面，说明钠的密度比水小

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

钠比铜的活泼性强，将一小块钠投入CuSO4溶液中，Na首先与水反应生成NaOH和H2，然后NaOH再与CuSO4发生复分解反应，生成蓝色Cu（OH）2沉淀，故在水溶液中Na不能置换出Cu。

4．观察是研究物质性质的一种基本方法。

某同学将一小块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

白色固体，则下列说法正确的是（　D　）

A．①发生氧化还原反应生成了过氧化钠

B．④只发生物理变化

C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液

D．②变白色主要是因为生成了氢氧化钠

金属钠露置于空气中发生的一系列变化为：

Na

Na2O

NaOH

NaOH溶液

Na2CO3，分析对照选项判断，D项正确。

5．（2020·

成都联考）某同学利用下列装置探究Na与CO2反应的还原产物，已知PdCl2＋CO＋H2O===Pd（黑色）↓＋CO2＋2HCl。

下列相关分析错误的是（　A　）

A．Ⅰ中发生反应可以是Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑

B．Ⅱ中浓硫酸的目的是干燥CO2

C．实验时，Ⅲ中石英玻璃管容易受到腐蚀

D．步骤Ⅳ的目的是证明还原产物是否有CO

Ⅰ中应该利用大理石和稀盐酸在简易装置中反应制取二氧化碳，发生的反应是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，选项A错误；

钠能与水反应，二氧化碳必须干燥，故Ⅱ中浓硫酸的目的是干燥CO2，选项B正确；

实验时，Ⅲ中高温条件下反应产生的碳酸钠会与二氧化硅反应，故石英玻璃管容易受到腐蚀，选项C正确；

步骤Ⅳ利用PdCl2与一氧化碳反应产生黑色物质，目的是证明还原产物是否有CO，选项D正确。

素养　钠与水、酸、碱、盐溶液反应

1．共性

因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：

①浮：

钠浮在液面上；

②熔：

钠熔化成光亮的小球；

③游：

在液面上不停地游动直至反应完；

④响：

反应中不停地发出“嘶嘶嘶”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，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；

与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀（如生成难溶碱）、气体（NH3）等。

1．钠与水的反应

（1）反应原理：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

（2）定量关系：

2Na～H2↑～2e－。

2．钠与酸溶液的反应

根据钠与水反应的实质是Na与水电离出来的H＋的置换反应，而酸溶液中的H＋主要来自于酸，可知将钠投入酸溶液中后，钠首先与酸反应，若钠有剩余，再与水反应。

反应的离子方程式为（钠跟强酸溶液反应的实质）2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。

定量关系：

Na与酸溶液反应，钠不会有剩余，生成H2量取决于金属钠，关系式为2Na～H2↑。

3．与碱溶液反应

钠只与碱溶液中的水发生反应，生成NaOH，但会使碱溶液中的水减少，若为饱和溶液，则会有溶质析出。

4．钠与盐溶液的反应

（1）钠与正盐溶液的反应

先考虑钠与水的反应，再考虑生成的NaOH与正盐能否发生复分解反应。

例如，钠投入CuSO4溶液中：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋CuSO4===Cu（OH）2↓＋Na2SO4，反应总方程式为2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu（OH）2↓＋H2↑＋Na2SO4。

（2）钠与弱酸的酸式盐溶液反应

先考虑钠与水的反应，再考虑生成NaOH与弱酸的酸式盐的反应。

例如，钠投入NaHCO3溶液中：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O。

（3）钠与强酸的酸式盐溶液反应

相当于钠与强酸的反应，先考虑Na与H＋的反应，再考虑Na与H2O的反应。

例如，钠投入NaHSO4溶液中：

2Na＋2NaHSO4===2Na2SO4＋H2↑，离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。

1．取一支大试管，加入20mL饱和澄清石灰水（ρ＝1.1g·

cm－3），再加入5mL苯（ρ＝0.87g·

cm－3），静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块（ρ＝0.97g·

cm－3）。

下列实验现象中，能观察到的有（　B　）

①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动　②有气体产生

③澄清石灰水变浑浊　④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动　⑤钠停留在苯层不反应　⑥钠块最后消失

A．①②⑥B．②③④⑥

C．⑤D．①②③⑥

根据题意，金属钠的密度小于石灰水，但大于苯，故将金属钠投入盛有石灰水和苯的大试管中，钠会处于二者的界面处；

同时由于钠与水反应生成H2，H2对金属钠产生推动作用，故金属钠在界面处可能上下跳动。

由于有NaOH生成，并放出热量，Ca（OH）2的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca（OH）2析出，溶液变浑浊。

合肥质检）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（　D　）

①MgSO4溶液②Na2SO4稀溶液

③饱和澄清石灰水④Ca（HCO3）2溶液

⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液

A．①④⑤⑥B．③④⑤⑥

C．②④⑤⑥D．①③④⑥

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓；

③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；

④中Ca2＋＋HCO

＋OH－===CaCO3↓＋H2O；

⑤生成的Cu（OH）2是蓝色沉淀，不符合题意；

⑥水减少，c（Na＋）增大，使NaCl（s）Na＋（aq）＋Cl－（aq）平衡向左移动。

3．（2020·

衡水模拟）在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应，实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）。

下列叙述错误的是（　C　）

A．剩余的钠放回原试剂瓶

B．溶液中有气泡生成，下层溶液出现白色絮状沉淀

C．大试管内和长颈漏斗内的液面都下降

D．钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑

剩余的金属钠应放回原瓶，A正确；

钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4反应生成白色絮状沉淀，B正确；

由于生成H2，反应一段时间后，大试管内液面下降，长颈漏斗中液面上升，C错误；

Na与FeSO4反应生成Fe（OH）2、H2和Na2SO4，D正确。

知识点二　氧化钠与过氧化钠

1．氧化钠和过氧化钠

2.Na2O2的强氧化性与还原性

（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（　√　）

2．1molNa2O2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（　×

H2O2中只含共价键，Na2O2中既有离子键又有共价键。

4．7.8g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA（　×

过氧化钠的电子式为Na＋[

]2－Na＋，1mol过氧化钠中含有1mol共用电子对。

5．Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂（　√　）

6．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH（　×

最终变为碳酸钠。

7．烧碱和纯碱都属于碱（　×

烧碱是NaOH，分类上属于碱，纯碱Na2CO3分类上属于盐。

8．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（　×

将Na2O加入Ba（HCO3）2溶液中，氧化钠与水反应生成NaOH，NaOH再与Ba（HCO3）2反应生成BaCO3沉淀，但无气体生成。

1．过氧化钠是常用的工业漂白剂，但是不能用于食品的漂白。

2．Na2O2遇到CO2、H2O、H＋发生自身氧化还原反应。

Na2O2既是氧化剂又是还原剂，且1molNa2O2转移的电子是1mol而不是2mol。

1．（2020·

湖南联考）下列说法正确的是（　B　）

A．Na2O2遇到湿润的红色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色

B．Na2O2与CO2反应生成0.1molO2时转移电子0.2mol

C．Na2O2用于呼吸面具，活性炭用于防毒面具，两者原理相同

D．向饱和烧碱溶液中加入2.0gNa2O2，充分反应完后，溶液中c（Na＋）不变

Na2O2遇到湿润的红色石蕊试纸，它最终能氧化石蕊使其褪色，A项错误；

由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧元素的化合价为－1价知，每生成1molO2时会转移2mol电子，B项正确；

Na2O2用于呼吸面具是能与水或CO2反应产生O2，活性炭用于防毒面具是吸附有毒气体，C错误；

Na2O2与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH的溶解度增大，导致溶液中c（Na＋）增大，D项错误。

2．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应：

下列说法正确的是（　C　）

A．②中的大量气泡主要成分是氢气

B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成

C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的

D．⑤中MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度

过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，A错误；

氢氧化钠是碱，使酚酞变红，B错误；

④中溶液红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有强氧化性，能氧化有色物质，使溶液褪色，C正确；

过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，即加入MnO2的目的是验证过氧化钠和水反应生成过氧化氢，而不是降低水中氧气的溶解度，D错误。

3．已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应：

4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8Na＋。

A．该反应中氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4

B．若Fe2＋失去4mol电子，生成氧气的体积约为22.4L

C．4molNa2O2参加反应，共转移6mol电子

D．反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色

该反应中Fe2＋失电子作还原剂，Na2O2中的氧元素既得电子又失电子，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，A错误；

未指明温度和压强，无法计算生成的氧气的体积，B错误；

该反应中转移6e－，且只有Na2O2中的氧元素得电子，4molNa2O2参加反应，共转移6mol电子，C正确；

反应过程中Fe2＋直接被氧化生成Fe3＋，形成Fe（OH）3沉淀，反应过程中无Fe（OH）2生成，D错误。

4．（2020·

湖南长沙月考）为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。

下列关于Na2O2的叙述正确的是（　B　）

①Na2O2中阴、阳离子的个数比是1∶1

②Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时，需水和CO2的质量相等

③Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时，转移电子的物质的量相等

④Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同

⑤Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与H2O

⑥Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物

⑦Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

⑧Na2O2投入到紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝，后褪色

A．①③⑥⑧B．③⑦⑧

C．②⑤⑥⑦D．①④⑧

Na2O2中阴、阳离子的个数比是1∶2，①错误；

Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时，需水和CO2的物质的量相等，但质量不相等，②错误；

Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时，转移电子的物质的量相等，③正确；

Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理不相同，④错误；

Na2O2与SO2反应生成Na2SO4，⑤错误；

Na2O2与酸反应生成盐和水，但同时还有氧气产生，所以Na2O2不是碱性氧化物，⑥错误；

Na2O2与水反应过程中，Na2O2自身发生氧化还原反应，既是氧化剂，又是还原剂，⑦正确；

Na2O2投入到紫色石蕊溶液中生成氢氧化钠，溶液先变蓝，但过氧化钠还具有强氧化性，所以溶液后褪色，⑧正确。

5．比较下列四组反应，回答下列问题。

一组：

①Na2O2＋CO2　②Na2O2＋SO2

二组：

③Na2O2＋FeCl3（溶液）　④Na2O2＋FeCl2（溶液）

三组：

⑤NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中　⑥Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中

问题：

（1）写出①、②两反应的化学方程式。

（2）判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？

（3）判断⑤、⑥反应中可能发生的现象？

答案：

（1）①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

②Na2O2＋SO2===Na2SO4

（2）③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，④中气体明显少于③中气体，FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3是不溶性的红褐色沉淀；

④中Fe2＋具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe（OH）3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。

（3）⑤溶液变蓝，⑥溶液先变蓝后褪色。

原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。

素养　过氧化钠与水、二氧化碳反应

1．物质的量的关系：

无论是CO2、H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。

2．气体体积关系：

CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量为原混合气体体积的

，即为生成氧气的量。

3．固体质量关系：

相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；

可以看作发生相应的反应：

Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH。

4．电子转移关系：

当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mole－。

5．先后顺序关系：

一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物的反应，可看作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O（g）发生反应。

凡分子组成符合（CO）m·

（H2）n的物质，mg该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）通过足量Na2O2后，固体增重必为mg。

或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足上述条件。

中学阶段常见的符合这一关系的物质有：

①无机化合物：

H2、CO及H2和CO的混合气体。

②有机化合物：

CH3OH（甲醇）、HCHO（甲醛）、CH3COOH（乙酸）、HCOOCH3（甲酸甲酯）、C6H12O6（葡萄糖）等。

1．将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体，冷却后有固体物质剩余，下列选项不正确的是（　B　）

Na2O2/mol

NaHCO3/mol

剩余的固体物质

A

1

2

Na2CO3

B

1.5

Na2O2　Na2CO3

C

Na2O2　NaOH　Na2CO3

D

NaOH　Na2CO3

有关的反应方程式依次为2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。

当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶2时，二者反应的总方程式为2Na2O2＋4NaHCO3

4Na2CO3＋O2↑＋2H2O；

当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶1时，2Na2O2＋2NaHCO3

2Na2CO3＋O2↑＋2NaOH，即1∶2<

n（Na2O2）∶n（NaHCO3）≤1∶1，反应后剩余固体的成分为Na2CO3和NaOH；

当n（Na2O2）∶n（NaHCO3）>

1∶1时，反应后剩余固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3，由此可以判断A、C、D对，B错。

2．在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共mg，若加入足量Na2O2，充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加mg，则CO2与CH4的体积比为（　C　）

A．3∶1B．2∶1

C．1∶1D．任意比

2CO＋O2

2CO2①

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②

①＋②得：

Na2O2＋CO===Na2CO3（虚拟的反应）

即：

CO可被Na2O2完全吸收

2H2＋O2

2H2O③

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④

③＋④得：

Na2O2＋H2===2NaOH（虚拟的反应）

H2可被Na2O2完全吸收

由于CO完全被吸收，当CO2、CH4的体积比符合1∶1时，相当于2CO∶2H2，可被Na2O2完全吸收。

3．下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。

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。

下列叙述中不正确的是（　C　）

A．U形管内的玻璃珠可增大过氧化钠与二氧化碳的接触面积

B．U形管内淡黄色粉末逐渐变白

C．注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50mL，只是因为还含有CO2

D．打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，可验证反应产物之一为氧气

玻璃珠可起到增大Na2O2与CO2的接触面积，使之反应完全的作用，A项正确；

U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末逐渐变白，B项正确；

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，C项错误；

可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明，D项正确。

4．某溶液中含有HCO

、CO

、SO

、Na＋、NO

、NH

等离子，加入一定量Na2O2粉末，充分反应，回答下列问题：

（1）浓度基本不变的离子是NO

，新增加的离子有SO

。

写出产生该离子的离子方程式SO

＋Na2O2＋H2O===SO

＋2Na＋＋2OH－。

（2）反应过程中有气体产生，该气体可能含abc（用字母回答）。

a．O2　　　　b．NH3　　　c．O2和NH3　　d．CO2

写出产生该气体的相应的离子方程式2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑、NH

＋OH－

NH3↑