高考一轮鲁科版化学 第1章 第1节 钠及其化合物.docx

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高考一轮鲁科版化学第1章第1节钠及其化合物

第1章　认识化学科学

第1节　钠及其化合物

考纲定位

考情播报

1.了解钠的主要性质及其应用。

2.掌握钠的重要化合物（Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等）的主要性质及其应用。

3.了解钠及其常见化合物的制备方法。

4.了解碱金属性质的相似性和递变性。

5.了解Na＋、K＋的检验方法。

2016·全国甲卷T12、T13（D）/全国丙卷T7（A）

2015·全国卷ⅠT8（C）/全国卷ⅡT10（B、C）、T13（A）

2014·全国卷ⅠT8（A）/全国卷ⅡT7（B）、T9（B）、T10（B）

2013·全国卷ⅡT10（B）（C）

2012·全国卷T28

（1）

考点1|钠的主要性质及应用

[基础知识自查]

1．钠的性质

（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↑。

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。

2．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，Na－K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）。

3．Na与H2O（含酚酞）的实验探究

4．焰色反应

定义

很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应，属于元素的物理性质

火焰颜色

Na：

黄色，K：

紫色（观察时要透过蓝色钴玻璃）

[应用体验]

1．判断正误

（1）金属钠着火时，应使用泡沫灭火器灭火。

（　　）

（2）钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g钠充分燃烧时转移电子数为NA。

（　　）

（3）将钠块放入水中，产生气体的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

（　　）

（4）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。

（　　）

（5）钠与CuSO4溶液的反应：

2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。

（　　）

（6）1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。

（　　）

（7）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。

（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）×　（5）×　（6）×　（7）×

2．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________。

【导学号：

99682000】

①水　②NaOH溶液　③0.1mol·L－1盐酸　④0.1mol·L－1硫酸铜　⑤乙醇

[提示]　③④①②⑤

[考点多维探究]

角度1　钠的性质

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．（2017·西安铁一中月考）常温下，2.3g金属钠在纯氧中反应后得到3.0g固体，由此可判断出固体中的化合物是（　　）

【导学号：

99682001】

A．Na2O　　　　　　　B．Na2O2

C．Na2O和Na2O2D．无法判断

A　[常温下，钠与氧气反应生成Na2O，故3.0g固体为Na2O和Na的混合物，钠不是化合物，则固体中的化合物只有Na2O。

]

3.金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是（　　）

【导学号：

99682002】

A．BaCl2溶液B．K2SO4溶液

C．CuSO4溶液D．NH4NO3溶液

C　[因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还产生NH3，CuSO4溶液还产生Cu（OH）2沉淀。

]

钠与盐溶液的反应原理

角度2　钠的性质实验探究

4．（2017·杭州二中月考）某化学教师为了探究氯气与金属钠的反应，设计了如图所示装置（部分装置已省略）。

先给钠预热，当钠熔化成圆球时，撤去酒精灯，通入氯气，即可观察到钠着火燃烧，并产生大量白烟。

下列叙述错误的是（　　）

【导学号：

99682003】

A．钠着火燃烧产生苍白色火焰

B．反应生成的大量白烟是氯化钠固体

C．管中塞一团浸有碱液的棉球是用于吸收过量氯气的

D．根据管右端棉球颜色的变化可判断氯气是否被碱液吸收完全

A　[钠在Cl2中燃烧时火焰为黄色，生成NaCl固体，A项错误，B项正确；Cl2有毒，可用碱液吸收，C项正确；若管右端棉球变蓝，则Cl2与KI发生了反应，说明Cl2未被碱液吸收完全，D项正确。

]

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

考点2|钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠

[基础知识自查]

1．氧化钠和过氧化钠的比较

化学式

Na2O

Na2O2

阳、阴离子个数比

Na＋与O2－之比为2∶1

Na＋和O

之比为2∶1

氧的化合价

－2

－1

颜色

白色

淡黄色

与H2O反应

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===

4NaOH＋O2↑

与CO2反应

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2==

2Na2CO3＋O2=

2.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，后又退色。

（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。

3．Na2O2的强氧化性与还原性

从元素化合价角度分析Na2O2的性质

（1）强氧化性的五个表现

（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。

[应用体验]

1．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。

2．下列说法正确的是________（填序号）。

①Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1

②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

③Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑

④Na2O2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，水中先变红后退色说明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

[考点多维探究]

角度1　过氧化钠的性质实验探究

1．过氧化钠中氧元素显－1价，既有氧化性又有还原性，但常表现氧化性。

比较下列两组反应，回答下列问题。

一组：

①Na2O2＋CO2　②Na2O2＋SO2

二组：

③Na2O2＋FeCl3（溶液）　④Na2O2＋FeCl2（溶液）

（1）写出下列反应的化学方程式：

①______________________________________________________________；

②______________________________________________________________。

（2）③中的现象为_________________________________________________，

④中的现象为___________________________________________________；

产生③④两种现象的原因是__________________________________。

（3）Na2O2在什么情况下表现强氧化性？

______________________。

[答案]　

（1）①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

②Na2O2＋SO2===Na2SO4

（2）有红褐色沉淀生成并有气体放出　有红褐色沉淀生成并有气体放出　Na2O2与溶液中的水反应生成NaOH和O2，③中FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3是难溶性的红褐色沉淀，④中Fe2＋具有还原性，易被氧化并生成Fe（OH）3

（3）Na2O2在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性

2．如图是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。

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

角度2　Na2O2与CO2、H2O反应的有关计算

3．过氧化钠可作为氧气的来源。

常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量填写正确的一组是（NA表示阿伏加德罗常数）（　　）

选项

二氧化碳

碳酸钠

转移的电子

A

1mol

NA

B

22.4L

1mol

C

44g

2mol

D

106g

2NA

A　[设有xgCO2参加反应，则：

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm

156　　　88　　　212　32　212－156＝56

xg28g

＝

，解得：

x＝44，即有1molCO2参加反应，生成1molNa2CO3。

根据上述计算可知，反应过程中转移的电子数为NA，生成了106gNa2CO3，A正确，C、D错误；常温常压下1molCO2的体积不是22.4L，B错误。

]

4．取ag某物质在O2中完全燃烧，将反应产物与足量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。

]

5．1mol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（　　）

【导学号：

99682004】

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[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）。

[课堂小结·反馈达标1＋1]　　　　　　全新理念　探究高考　明确考向　　　

1．一组判断，展示高考易误点

（1）（2015·全国卷Ⅱ）钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。

23g钠充分燃烧时转移电子数为NA。

（　　）

（2）（2015·全国卷Ⅱ改编）1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中CO

、HCO

和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。

（　　）

（3）（2014·全国卷Ⅱ）碳酸氢钠受热分解实验如图所示。

（　　）

（4）（2014·山东高考）Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。

（　　）

（5）（2015·天津高考）灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。

（　　）

[答案]　

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×

2．一题串知，覆盖高考考什么

（2017·洛阳模拟）由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系（部分反应产物和反应条件已略去）。

【导学号：

99682005】

（1）若A为金属钠，则E为________，A与水反应的离子方程式为_________。

[考查Na的性质]

（2）若A为过氧化钠，则E为________，A与CO2反应的化学方程式为______，

A与水反应的离子方程式为_____________________。

若A的质量为7.8g，与足量水反应，转移的电子物质的量为________。

[考查Na2O2的性质]

（3）过氧化钠是碱性氧化物吗？

________。

过氧化钠的电子式为________，过氧化钠中阴、阳离子个数比是________。

[考查Na2O2的结构]

（4）A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是________，物质D是________。

[考查NaOH、Na2CO3的性质]

（5）向B（NaOH）溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？

________。

试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：

___________。

[考查NaOH的性质]

[答案]　

（1）H2　2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑

（2）O2　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑　0.1mol

（4）Na2CO3　NaHCO3

（5）不相同　2OH－＋CO2===CO

＋H2O　OH－＋CO2===HCO