2024年高考化学一轮复习 第12讲 钠及其氧化物 学案(含答案)

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2024年高考化学一轮复习 第12讲 钠及其氧化物 学案(含答案)

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第12讲 钠及其氧化物
[复习目标] 1.了解钠的单质和氧化物的性质及用途。2.掌握钠与氧气、水、酸、盐溶液反应的特点。3.了解氧化钠与过氧化钠的区别,掌握Na2O2与H2O、CO2反应的规律。
考点一 钠的性质及用途
1.物理性质
______色,有金属光泽的固体,质地______,熔点低(____于100 ℃),密度比水的____,但比煤油的____。
2.化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:________________。
(2)与水、酸、盐等的反应
与水(滴有酚酞) 2Na+2H2O===_____________(现象:浮、熔、游、响、红)
与酸
与盐 与熔融盐发生置换反应 4Na+TiCl4__________
与盐溶液 2Na+2H2O+CuSO4===_____
与含羟基或羧基的有机物 2Na+2C2H5OH―→________________________(Na沉在乙醇底部,比Na与水的反应速率____);
2CH3COOH+2Na―→____________
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为__________________________________________________。
(2)保存:密封保存,通常保存在__________中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的传热介质。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属。
1.钠可以保存在四氯化碳溶液中(  )
2.金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火(  )
3.钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化(  )
4.金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti(  )
5.钠的金属性比钾强,工业上用钠制钾的原理为Na+KClK↑+NaCl(  )
6.实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中(  )
一、钠的性质实验
1.(2022·长春模拟)下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是(  )
选项 实验操作 实验现象
A 切开一小块钠,观察切面颜色的变化 钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B 把一小块钠投入CuSO4溶液中 钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,产生蓝色沉淀
C 把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中 钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液变蓝
D 把一小块钠迅速投入热坩埚中,继续加热坩埚片刻 钠熔成小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
二、钠与溶液反应的分析
2.钠与水溶液反应的本质是与水电离的氢离子反应,思考解答下列问题:
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________(用字母表示)。解释反应速率不同的原因:_______________________
________________________________________________________________________。
3.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______________(填序号)。
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
(1)钠与水、酸反应的本质与顺序:本质上均是与H+的反应,反应顺序是有酸酸在前,无酸水为先。
(2)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
考点二 钠的氧化物
1.氧化钠和过氧化钠
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态 白色固体 ________固体
类别 ______氧化物 过氧化物 (非碱性氧化物)
氧的价态
电子式
阴、阳离子个数比
化学性质 热稳定性 不稳定(2Na2O+O22Na2O2) 稳定
与水反应
与CO2反应
与酸(盐酸)反应
主要用途 用于制取少量Na2O2、烧碱 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
2 Na22
(1)Na2O2的强氧化性
试剂 反应原理(化学方程式) 现象
SO2气体 -
FeCl2溶液 有红褐色沉淀和气泡产生
Na2SO3溶液 -
氢硫酸
酚酞溶液 与水反应生成NaOH,Na2O2的强氧化性使之褪色
品红溶液 Na2O2的强氧化性使之褪色
(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(  )
2.1 mol Na2O2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(  )
4.7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA(  )
5.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH(  )
6.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(  )
一、Na2O、Na2O2的性质及应用
1.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的漂白原理与SO2的漂白原理相同
③钠在常温下不容易被氧化
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
⑤石蕊溶液中加入Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡生成
⑥钠与浓NH4Cl溶液反应,放出的气体中含H2和NH3
A.都正确 B.②③④⑤
C.②⑤⑥ D.④⑤⑥
2.某些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。据此判断下列反应的化学方程式错误的是(  )
A.2Na2O2+2N2O3===4NaNO2+O2
B.Na2O2+2NO2===2NaNO3
C.2Na2O2+2N2O5===4NaNO3+O2
D.2Na2O2+2Mn2O7===4NaMnO4+O2
二、钠的氧化物与水、CO2反应的定量关系
3.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数是(  )
A.54.5% B.40%
C.36% D.33.3%
4.(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目: ______________;
其中氧化剂是____________,还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是________________________________________________________________________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 mol氧气时,转移的电子数为________。
三、过氧化钠的性质探究
5.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式:______________________________________________,
其中化学键的类型为______________________________________________,
氧元素的化合价为______________________________________________。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因:__________________________,
依据实验现象推测红色褪去的原因是_____________________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:____________________。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为________________________________________________,
其反应类型为__________________。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明(2022·浙江6月选考,8B)(  )
(2)23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021·广东,11D)(  )
(3)金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2===2Na2O(2021·北京,7B)(  )
(4)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2(2020·浙江7月选考,12A)(  )
2.(2021·福建1月适应性考试,10)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是(  )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子
D.钠和液氨可以发生的反应为2NH3 +2Na===2NaNH2 +H2↑
3.(2014·上海,19)下列反应与Na2O2+SO2―→Na2SO4相比较,Na2O2的作用相同的是(  )
A.2Na2O2+2CO2―→2Na2CO3+O2
B.2Na2O2+2SO3―→2Na2SO4+O2
C.Na2O2+H2SO4―→Na2SO4+H2O2
D.3Na2O2+Cr2O3―→2Na2CrO4+Na2O
第12讲 钠及其氧化物
考点一
归纳整合
1.银白 柔软 小 小 大
2.(1)4Na+O2===2Na2O 2Na+O2Na2O2 2Na+Cl22NaCl (2)2Na++2OH-+H2↑ 2Na+2H+===2Na++H2↑ 4NaCl+Ti Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 2C2H5ONa+H2↑ 小 2CH3COONa+H2↑
3.(1)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ (2)石蜡油或煤油
易错辨析
1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√
专项突破
1.A
2.c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H+之间的置换反应,由三种物质电离出H+的能力可知反应速率的大小顺序为c>a>b
3.①③④⑥
考点二
归纳整合
1.淡黄色 碱性 -2 -1 1∶2 1∶2 Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
2.(1)Na2O2+SO2===Na2SO4 4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH Na2O2+H2S===S↓+2NaOH 溶液变浑浊 先变红后褪色 红色褪去
易错辨析
1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×
专项突破
1.D
2.A [过氧化钠与最高价态的氧化物反应生成对应的盐和氧气,过氧化钠具有强氧化性,与不是最高价态的氧化物反应生成其最高价的盐,没有氧气生成。]
3.A
4.(1) Na2O2 Na2O2 O2 NaOH (2)0.2NA(或1.204×1023)
5.(1) 离子键、非极性共价键 -1
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
(4)Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 复分解反应
真题演练 明确考向
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.C [钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大,A正确;液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,说明溶液的导电性增强,B正确;钠投入液氨中先生成络合物,再反应得到H2,故0.1 mol钠反应失去0.1 mol电子,C错误;反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3 +2Na===2NaNH2 +H2↑,D正确。]
3.D

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