高考化学一轮复习第1章认识化学科学第1讲钠及其化合物学案鲁科版.docx

高考化学一轮复习第1章认识化学科学第1讲钠及其化合物学案鲁科版.docx

《高考化学一轮复习第1章认识化学科学第1讲钠及其化合物学案鲁科版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习第1章认识化学科学第1讲钠及其化合物学案鲁科版.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考化学一轮复习第1章认识化学科学第1讲钠及其化合物学案鲁科版

第1讲　钠及其化合物

【2021·备考】

最新考纲

素养落地

1.了解钠及其化合物在生产生活中的应用。

2.了解钠及其重要化合物的主要性质及其应用。

结合钠的原子结构认识钠的性质，理解“结构决定性质”的内涵；了解钠及其化合物在生产、生活中的应用，树立化学服务于社会的责任心与使命感。

『知识梳理』

1.钠的物理性质

（金属的）通性

个性

颜色

导电性、导热性

熔点

硬度

密度

银白色

良好

小于100℃

质地柔软

ρ（水）＞ρ（钠）＞ρ（煤油）

2.钠的化学性质

从原子结构认识钠的化学性质：

Na

Na＋

⇒还原性

（1）与非金属单质反应

O2

Cl2：

2Na＋Cl2

2NaCl（黄色火焰，白烟）

S：

2Na＋S===Na2S（研磨爆炸）

（2）与水反应

①离子方程式：

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

②钠与水（含酚酞）反应的实验现象及解释

（3）与盐酸反应

离子方程式：

2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。

（4）钠与盐反应

①钠与盐溶液反应

如Na投入CuSO4溶液中，反应的离子方程式为2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu（OH）2↓＋H2↑。

②钠与熔融盐反应：

4Na＋TiCl4

Ti＋4NaCl

3.钠的制取及保存

4.钠的用途

[链接新教材]

①（新教材LK第一册P194习题精选练）

金属钠和氯气的用途都非常广泛。

根据金属钠和氯气的性质完成下列各题。

（1）将金属钠放入CuSO4溶液中会产生蓝色沉淀，请解释这一现象：

_____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

（2）用金属钠制取氧化钠通常利用以下反应：

2NaNO3＋10Na===6Na2O＋N2↑。

试说明不用金属钠与氧气的反应而采用此反应制取氧化钠的理由：

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

答案　

（1）金属钠与水发生反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与溶液反应生成氢氧化铜沉淀

（2）金属钠直接与氧气反应生成的产物中容易混有过氧化钠杂质

②（新教材LK第一册P192习题精选练）

某学生将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的水中，此实验能证明金属钠具有下列性质中的（　　）

①金属钠的密度比水的密度小　②金属钠的熔点较低　③金属钠与水反应时放出热量　④金属钠与水反应后的溶液呈碱性

A.只有①④B.只有①②④

C.只有①③④D.①②③④

答案　D

『考向突破』

考向一　钠的性质及应用

[题目设计]

1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶（√）

（2）金属钠可保存在煤油中，也可保存在四氯化碳中（×）

（3）把钠投入到NH4Cl溶液中可以生成两种气体（√）

（4）Na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（×）

（5）电解熔融氯化钠或饱和食盐水都可得到金属钠（×）

[题目设计]

2.金属钠与氧气反应在不同条件下生成产物不同，据此回答下列问题。

（1）1mol钠与足量氧气反应转移电子数为________。

（2）1mol氧气与足量钠反应转移电子数范围为________。

（3）金属钠燃烧时火焰为黄色，但实验时常伴有黑烟，原因是____________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

提示　

（1）NA　

（2）2NA～4NA　（3）钠表面煤油未除尽，燃烧时冒黑烟

[题目设计]

3.

（1）将一小块金属钠分别投入盛有：

a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为________。

（2）将物质的量为0.2mol的Na、Mg、Al三种金属分别加入到100mL1mol·L－1的盐酸中，产生H2的体积依次为V1、V2、V3，V1、V2、V3的大小关系为________。

提示　

（1）c＞a＞b　

（2）V1＞V2＝V3

[题目设计]

4.为探究钠与盐反应的规律，某实验小组同学设计了下列两组实验：

实验1：

如图，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触。

图1　　　　　　　　　　图2

现象：

瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。

实验2：

如图2，向盛有CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。

现象：

钠浮在水面上，熔化成液态钠球并四处游动，生成蓝色沉淀。

问题：

（1）实验2中反应的离子方程式为__________________________________

____________________________________________________________________。

（2）比较实验1、实验2可知Na与CuSO4反应生成Cu的实验条件为____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

提示　

（1）2Na＋Cu2＋＋2H2O===2Na＋＋Cu（OH）2↓＋H2↑

（2）加热且无水

考向二　钠与水反应实验的改进与创新

[题目设计]

5.如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题：

（1）按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_____________________________________________________________。

（2）按图丙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V①________V②（填“＞”、“＜”或“＝”）。

①用铝箔包住钠　②用铜箔包住钠

提示　

（1）钠处于煤油和水的界面处上下浮动，右侧液面下降，左侧液面上升　

（2）＞

『知识梳理』

1.氧化钠与过氧化钠的比较

氧化钠（Na2O）

过氧化钠（Na2O2）

颜色状态

白色固体

淡黄色固体

电子式

阴、阳离

子个数比

1∶2

1∶2

是否为碱

性氧化物

是

不是

与H2O

反应

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

与CO2

反应

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

与盐酸

反应

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O

2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O

用途

用于制备烧碱

漂白剂、消毒剂、供氧剂

转化关系

Na2O

Na2O2

2.从元素化合价角度分析Na2O2的性质

2

Na2

2

（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。

[链接新教材]

（新教材RJ第一册P35习题变式练）

为探究Na2O2与水反应的产物，某同学设计了如下实验：

①向盛有1～2g过氧化钠的试管中加入1～2mL水，立即产生大量气泡，向反应后的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，溶液变红，轻轻振荡后红色褪去。

②向褪色后的溶液中加入少量MnO2又产生大量气泡。

问题：

①检验实验①中产生气体成分的方法____________________________________

____________________________________________________________________。

②实验①中反应的离子方程式为______________________________________

__________________________________________________________________。

③由实验②可判断出反应中生成了H2O2，由此推知过氧化钠与水反应分两步进行，两步反应的化学方程式分别为

第一步____________________________________________________________；

第二步____________________________________________________________。

答案　

（1）用带火星的木条靠近试管口，木条复燃，说明产生气体为O2　

（2）2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑　（3）Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2　2H2O2===2H2O＋O2↑

『考向突破』

考向一　钠的氧化物的性质及应用

[题目设计]

1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物（×）

（2）1molNa2O2固体中含离子总数为4NA（×）

（3）Na2O2加入酚酞溶液中，反应现象为先变红后褪色（√）

（4）1molNa2O2与足量水反应转移电子数为2NA（×）

（5）Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具的供氧剂（√）

[题目设计]

2.过氧化钠是一种常见的强氧化剂，具有强氧化性。

根据要求回答下列问题：

（1）将Na2O2固体分别投入到品红溶液、紫色石蕊试液中，溶液颜色的变化分别为___________________________________________________________________。

（2）Na2O2与木炭粉混合研磨会发生爆炸，原因是_____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

（3）某同学根据SO2、CO2都是酸性氧化物，预测二者的混合气体与Na2O2反应生成的固体产物中只含有Na2RO3。

这一预测是否正确？

理由是___________________________________________________________________。

提示　

（1）褪色　先变蓝后褪色　

（2）Na2O2具有强氧化性与木炭粉接触发生剧烈的氧化还原反应　（3）不正确　Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4

[题目设计]

3.Na2O2是一种常用供氧剂，反应原理为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

根据要求回答下列问题：

（1）反应原理方程式中的氧化剂为________，当有1molNa2O2参加反应时转移电子数为________。

（2）如用Na

O2代替Na2O2，反应中生成的氧气摩尔质量为________。

（3）为验证反应后的固体中是否含Na2O2，设计实验方案为___________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

提示　

（1）Na2O2　NA　

（2）36g·mol－1

（3）取固体少许滴加蒸馏水，如产生气泡说明含Na2O2，否则不含（其它答案合理也可）

考向二　Na2O2与H2O、CO2的定量计算

[命题素材]

（1）Na2O2与CO2、H2O（g）的混合气体反应，可看作Na2O2先与CO2反应，完毕后再与H2O（g）反应。

（2）气体体积关系

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

且等于生成氧气的体积。

（3）电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。

（4）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（实际上两反应不能发生）。

[题目设计]

4.向甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别放入0.1mol钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠，然后加水至100mL，所得溶液的物质的量浓度关系为________。

提示　甲＝丁＜乙＝丙

[题目设计]

5.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________。

提示　1∶1

碱金属

（1）相似性和递变性

相似性

递变性（由Li→Cs）

原子结构

最外层均为1个电子

电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大

元素性质

具有较强的金属性，最高正价均为＋1价

金属性逐渐增强

单质性质

物理

性质

（除Cs外）呈银白色，密度较小，熔、沸点较低

密度逐渐增大（钾反常），熔、沸点逐渐降低

化学

性质

具有较强的还原性

①与O2反应

②与H2O反应，反应方程式可表示为（用M代表碱金属）2M＋2H2O===2MOH＋H2↑

还原性逐渐增强。

与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂。

如Li

Li2O。

Na

Na2O2；与H2O反应越来越剧烈，如K与水反应可能会燃烧或轻微爆炸

（2）特殊性

①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。

②碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。

③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，碱金属氢化物是强还原剂。

④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。

⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。

碱金属元素单质及化合物有广泛的用途。

回答下列问题：

（1）锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。

电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是__________________________________________________

________________________________________________________________。

（2）金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质说法中正确的是（　　）

A.钾在空气中燃烧时，只生成K2O

B.钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸

C.1mol·L－1KOH溶液比1mol·L－1NaOH溶液碱性强

（3）KH是一种野外供氢剂，其电子式为________，与水反应放出氢气，生成1mol氢气时，反应中转移电子数为________。

（4）工业上用钠制钾，反应方程式为Na＋KCl

K↑＋NaCl，其原理为_____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

答案　

（1）锂可以与水反应　

（2）B　（3）K＋[H∶]－　NA

（4）高温下，K变为蒸汽逸出，浓度减小，平衡右移

基础知识巩固

1.（2019·湖南雅礼中学）充分加热如图所示密闭容器中放置有试剂的两个位置，若钠与氧化银均反应完且恢复到原来的温度时，U形管左右两侧液面相平，下列有关说法中错误的是（　　）

A.装置内空气成分保持不变

B.热稳定性：

钠的过氧化物强于Ag2O

C.装置内钠与Ag2O的物质的量之比为2∶1

D.有淡黄色固体生成

解析　加热时装置内发生的反应有：

2Ag2O

4Ag＋O2↑、2Na＋O2

Na2O2。

由U形管中液面仍左右相平知Ag2O分解产生的O2和Na消耗的O2的量相等，故容器内空气的成分不变，A正确；由反应方程式可知n（Na）∶n（Ag2O）＝1∶1，C错误；由反应可知加热时Ag2O易分解但钠与O2反应生成Na2O2，故Na2O2的热稳定性强于Ag2O，B正确；Na2O2为淡黄色固体，D正确。

答案　C

2.如图所示两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。

已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol，水的质量为100g。

下列说法正确的是（双选）（　　）

A.反应③最多能产生0.1molO2

B.反应①的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑

C.钠在化学反应中容易失去电子被氧化，作还原剂，故Na＋具有弱氧化性

D.①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：

①>②>③

解析　D项，①、②、③由于Na、Na2O、Na2O2的物质的量均为0.1mol，故对应溶质NaOH的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.2mol，故溶液中溶质的质量分数①最小，错误。

答案　BC

考试能力过关

3.下列实验装置不能达到实验目的的是（　　）

解析　D项，NaHCO3受热分解，应放在内管中，错误。

答案　D

4.（2019·河南顶级名校期中）事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2＋SO2===Na2SO4、2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2。

据此，你认为下列化学方程式中正确的是（　　）

A.2Na2O2＋2N2O4===4NaNO3

B.Na2O2＋2NO2===2NaNO2＋O2

C.2Na2O2＋2N2O3===4NaNO2＋O2

D.2Na2O2＋2Mn2O7===4Na2MnO4＋O2↑

解析　Na2O2具有强氧化性，可与还原性物质发生氧化还原反应，Na2O2还可与最高价氧化物反应生成相应的盐和氧气。

N2O4中的N为＋4价，因此和Na2O2反应生成＋5价N，即生成Na2NO3，A项正确；Na2O2可把NO2氧化为NaNO3，B项错误；Na2O2可把N2O3氧化为NaNO3，C项错误；化学方程式中原子不守恒，应为2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2↑，D项错误。

答案　A

5.（2019·广东深圳科学高中模拟）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（　　）

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

A

Na2CO3溶液可用于治疗胃病

Na2CO3可与盐酸反应

Ⅰ对，Ⅱ对，有

B

向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色

Na2O2与水反应生成NaOH

Ⅰ对，Ⅱ错，无

C

金属钠保存在煤油中，以隔绝空气

常温下，金属钠在空气中会生成Na2O2

Ⅰ对，Ⅱ对，有

D

Na2O2可用于航天员的供氧剂

Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2

Ⅰ对，Ⅱ对，有

解析　用于治疗胃病的药品应该是NaHCO3，不是Na2CO3，A错误；向Na2O2的水溶液中滴入酚酞，现象是溶液先变红后褪色，B错误；常温下，金属Na与O2反应生成Na2O，C错误；Na2O2可作供氧剂，因为Na2O2能与人体呼出的CO2、水蒸气反应生成O2，D正确。

答案　D

[A级　全员必做题]

1.（2019·贵阳质检）下列关于金属钠单质及其化合物的说法中，不正确的是（　　）

A.NaCl可用作食品调味剂

B.相同温度下，NaHCO3的溶解度大于Na2CO3

C.Na2CO3的焰色反应呈黄色

D.工业上Na可用于制备钛、锆等金属

答案　B

2.（2019·衡阳一模）南朝陶弘景在《本草经集注》中记载有鉴别消石（KNO3）与朴消（Na2SO4）之法：

“以火烧之，紫青烟起，云是真消石也”。

该鉴别方法利用的原理是（　　）

A.受热升华B.颜色反应

C.焰色反应D.丁达尔效应

答案　C

3.下列有关钠的叙述正确的是（双选）（　　）

A.金属钠露置在空气中最终生成NaHCO3

B.用金属钠分别与水和乙醇反应，来比较水和乙醇中羟基氢的活性强弱

C.用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，说明该溶液一定不存在K＋

D.工业上可用钠制取钾：

Na＋KCl

K↑＋NaCl

答案　BD

4.（2019·海口模拟）钙与钠相似，也能形成过氧化物，则下列叙述正确的是（　　）

A.过氧化钙的化学式是Ca2O2

B.1mol过氧化钠或过氧化钙跟足量水反应都生成0.5mol氧气

C.过氧化钙中阴阳离子数之比为2∶1

D.过氧化钙中只含离子键

答案　B

5.某溶液中含有HCO

、SO

、CO

、CH3COO－4种阴离子。

向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是（假设溶液体积无变化）（　　）

A.CH3COO－B.SO

C.CO

D.HCO

解析　Na2O2与水反应生成NaOH，HCO

＋OH－===CO

＋H2O，HCO

浓度减小，CO

浓度增大；SO

具有还原性，被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－几乎不变。

答案　A

6.（2020·安徽安庆一中检测）Na3N和NaH都是离子化合物，与水反应都有气体生成，下列说法中正确的是（　　）

A.两种物质的阴离子半径都比阳离子半径小

B.与水反应时，水都作氧化剂

C.与盐酸反应都只生成一种盐

D.溶于水，所得溶液都能使无色酚酞变红

解析　Na3N中N3－的半径比Na＋大，A错误；Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑，NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，其中Na3N与H2O反应属于非氧化还原反应，B错误；Na3N与盐酸反应生成NaCl与NH4Cl两种盐，C错误；两种物质溶于水都生成能使无色酚酞变红的NaOH，D正确。

答案　D

7.如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向烧杯内滴加水时，发现U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，则烧杯内的物质是（　　）

A.过氧化钠B.氧化钠

C.钠D.钾

解析　Na2O2、Na、K与水反应均有气体生成，均会使U形管内液面左边低于右边，A、C、D不符合题意；Na2O与水反应放热但没有气体生成，则U形管内液体慢慢右移，待恢复到原温度后又使U形管内两液面相平。

答案　B

[B级　拔高选做题]

8.（2020·安庆模拟）实验室测定已部分变质的过氧化钠样品纯度的装置如图所示（Q为弹性