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第07讲 钠及其化合物（一）
1．了解钠的制备方法，掌握其主要性质及应用。
2．了解钠的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。
知识点一 钠
1．物理性质
颜色 密度 熔点
比水__，比煤油__ ____100℃
2.化学性质
Na与水(滴有酚酞)反应的现象及解释：
3．制备：电解熔融氯化钠
化学方程式：_____________________________________________________________。
4．钠的保存
实验室中通常把少量钠保存在________中，目的是防止Na与空气中的______和______发生反应。
5．钠的用途
①制__________用于原子反应堆里的导热剂。
②作________剂来制取稀有金属。
③制作高压钠灯。
知识点二 钠的氧化物
请完成下列表格
氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
色态
类别
电子式
氧的价态
生成条件
热稳定性
与水反应的方程式
与CO2反应的方程式
与酸反应的方程式(HCl)
主要用途
Na2O2与CO2、H2O的反应
1．写出Na2O2分别与CO2、H2O反应的化学方程式。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2．根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系。
(1)物质的量关系
无论是CO2或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
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，也等于生成氧气的量。
(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”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CONa2CO3、Na2O2＋H22NaOH(实际上两反应均不能发生)。
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g 该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有：
a．无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；
b．有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
(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，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。
【知识网络】
钠及其化合物的转化关系
①Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O ②2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑
Na2O＋2H＋=2Na＋＋H2O 2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑
③2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋2H2O ④4Na＋O2=2Na2O
2Na2O2＋4H+=4Na+＋O2↑＋2H2O ※⑥2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
※⑤2Na＋O2Na2O2 2Na＋2H2O=2Na++2OH－＋H2↑
⑦Na2O＋H2O=2NaOH ※⑧2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
Na2O＋H2O=2Na＋＋2OH－ 2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑
⑨Na2O＋CO2=Na2CO3 ※⑩2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
⑾2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O ⑿Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
2OH－＋CO2=CO32－＋H2O CO32－＋Ca2＋=CaCO3↓
⒀NaOH＋CO2=NaHCO3 ※⒁Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3
OH－＋CO2=HCO3－ CO32－＋H2O＋CO2=2HCO3－
※⒂2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 或 ※NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O
HCO3－＋OH－=CO32－＋H2O
⒃Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑ ⒄NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑
CO32－＋2H＋=H2O＋CO2↑ HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑
补充：①石灰水中加入少量NaHCO3 ： Ca(OH)2＋NaHCO3=CaCO3↓＋NaOH＋H2O
Ca2＋＋OH－＋HCO3－=CaCO3↓＋H2O
②石灰水中加入过量NaHCO3 ： Ca(OH)2＋2NaHCO3=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－=CaCO3↓＋CO32－+2H2O
1．往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL 的水，搅拌，使固体完全溶解。则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小的顺序是(　　)
A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙＝丙
C．甲＝丁<乙＝丙 D．丁<甲<乙<丙
【答案】B
【解析】
(1)甲、丁相比：
甲：Na→NaOH　　消耗H2O，溶剂减少
丁：NaOH无反应　　溶剂不变
故NaOH的质量分数：甲>丁。
(2)乙、丙相比：
故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比
甲：Na　　乙：Na2O　　丙：Na2O2
当它们物质的量相等时，Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得物质的量的，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。
2．(1)写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？__________，简要说明理由：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该同学无法断定反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。
装置中B的作用是______________________________________________________
________________________________________________________________________，
D的作用是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是(选填序号)________。
A．用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧
B．将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成
D．在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成
【答案】
(1)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
(2)合理　由于过氧化钠具有强氧化性，能将＋4价的硫氧化为＋6价的硫而生成硫酸钠
(3)干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应
防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气
一、钠的性质
　　　　　　　　　　　　　　　　
1．判断正误
Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制取Mg(　　)
【答案】×
【解析】
Na是活泼金属，Na与MgCl2溶液反应时，先与水反应得到H2，可采用电解熔融的氯化镁来制取镁，故错误；
2．9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有(　　)
A．0.2 mol中子 B．0.4 mol电子
C．0.2 mol质子 D．0.4 mol分子
【答案】B
【解析】
钠和重水反应的化学方程式为：2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑，所以产生的气体全部是D2(H2)，1个分子中含有2个质子，2个电子和2个中子。9.2 g金属钠的物质的量是0.4 mol，由反应方程式知，0.4 mol钠可生成0.2 mol D2，所以0.2 mol D2中含有的中子数、电子数、质子数均为0.4 mol。
3．将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末)，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠
B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C．最后变成碳酸钠粉末
D．该过程的所有化学反应均为氧化还原反应
【答案】D
【解析】
A．因钠很活泼，易被氧化，则金属钠在空气中易氧化形成氧化钠，出现变暗现象，故A正确；
B．氧化钠与空气中的水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，可观察到“出汗”，故B正确；
C．生成的氢氧化钠再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠的结晶水合物，最终风化变成白色粉末为碳酸钠，故C正确；
D．整个过程中只有Na→Na 2 O的过程中有元素的化合价变化，属于氧化还原反应，其余均不是氧化还原反应，故D错误；
故选D．
4．用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是(　　)
A．将钠放入足量的稀盐酸中
B．将钠放入足量的稀硫酸中
C．将钠放入足量的氯化钠溶液中
D．将钠用铝箔包好，并刺一些小孔，放入足量的水中
【答案】D
【解析】
将等质量的钠投入到稀盐酸、稀硫酸、氯化钠溶液中，发生反应本质为钠与氢离子反应生成氢气，由于Na的质量相同，所以三者放出的氢气的量相等；
将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中，首先是钠与水反应生成NaOH和氢气，铝与NaOH溶液反应生成氢气，故生成氢气要比上述三种情况多．
故D项中生成氢气最多．
故选D．
5．金属钠与下列溶液反应时，既有白色沉淀析出又有气体逸出的是(　　)
A．BaCl2溶液　 B．K2SO4溶液
C．FeCl3溶液 D．Ca(HCO3)2溶液
【答案】D
【解析】
Na分别投入盐溶液中时，Na先和水反应生成NaOH和氢气，生成的NaOH再和盐发生复分解反应；A．生成的NaOH不和氯化钡反应，所以没有沉淀生成，故A错误；B．NaOH和硫酸钾不反应，所以没有沉淀生成，故B错误；C．氯化铁和NaOH反应，生成红褐色氢氧化铁沉淀，故C错误；D．Ca(HCO3)2溶液和NaOH发生复分解反应生成碳酸钙白色沉淀，所以有气体和沉淀生成，故D正确；故选D。
6．下列说法正确的是(　　)
A．2 mol 钠与过量盐酸反应生成NA个H2分子
B．少量金属钠加到冷水中，反应的离子方程式是：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
C．用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中
D．为测定熔融NaOH的导电性，可在瓷坩埚中熔化NaOH固体后进行测量
【答案】A　　　　　　
【解析】
A、根据化学方程式2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，可知2molNa与过量稀盐酸反应生成NA个氢气分子，故A正确；
B、少量金属钠加到冷水中，反应的离子方程式是：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑，故B错误；
C、钠活泼性较强，做钠和水的实验时，烧杯中的水不能太满，否则，钠和水剧烈反应而易于溅出，导致安全事故发生，故C错误；
D、瓷坩埚中二氧化硅与NaOH反应，则在铁坩埚中熔化氢氧化钠固体后，进行测量，故D错误；
故选A．
7．在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L－1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。
(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。
【答案】
（1）①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(2)89%
【解析】
(1)①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(2)n(Al)＝＝0.010 mol
根据反应③可得由铝消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)＝0.010 mol
生成的氢气的物质的量为n(H2)＝0.015 mol
那么由金属钠生成的氢气的物质的量为n(H2)＝－0.015 mol＝0.035 mol
根据反应①可得金属钠的物质的量为n(Na)＝2×0.035 mol＝0.070 mol
又因为反应后溶液中的NaOH的物质的量为n(NaOH)＝2.0 L×0.050 mol·L－1＝0.10 mol
所以溶液中Na＋的总物质的量即原金属钠的总物质的量为
n(Na＋)＝0.10 mol＋0.010 mol＝0.11 mol
n(Na2O)＝＝0.020 mol
该钠块中钠元素的质量分数为：×100%≈89%。
二、钠的氧化物的性质
1．1 mol过氧化钠与2 mol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
【答案】A
【解析】
根据反应式：2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；根据计量关系，可知2mol NaHCO3生成CO2和H2O各1mol，Na2O2只有1mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2，气体排出后，只剩余Na2CO3．
故选A．
2．(1)H(Na2S2)与Na2O2的结构和化学性质相似，其水溶液显黄色，写出H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为____________________________________。
(2)将足量的Na2O2投入到含有下列离子的溶液中：NO、S2－、HCO、CO、Na＋，设反应完毕后，无固体析出，则数目减少的离子有__________，数目增多的离子有________，数目不变的离子是________。
【答案】
(1)溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味)气体　(2)S2－、HCO、(H＋)　Na＋、CO、OH－　NO
【解析】
(1)H即Na2S2溶液与稀H2SO4反应，可根据2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2 ↑推知：Na2S2＋H2SO4===Na2SO4＋H2S↑＋S↓。
(2)S2－被氧化，HCO与OH－反应生成CO，故减少的是S2－和HCO，增多的是Na＋、CO、OH－，NO数目无变化。
3．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(　　)
A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等
D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【答案】C
【解析】
Na2O2的电子式为，故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。
4．在一定温度下，向饱和烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是(　　)
A．溶液中Na＋浓度增大，有O2放出
B．溶液中的pH不变，有H2放出
C．溶液中的Na＋数目减小，有O2放出
D．溶液中的pH增大，有O2放出
【答案】C
【解析】
过氧化钠加入水中发生：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，消耗水，饱和的烧碱溶液中有NaOH析出，则溶液中氢氧化钠的质量减小．且溶液仍然为饱和的烧碱溶液，故PH值不发生变化。故选C。
5．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol·L－1的HCl溶液中和，则该生成物的成分是(　　)
A．Na2O B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2
【答案】C
【解析】
HCl为0.04 mol，由电荷守恒知n(Na ＋ )＝0.04 mol。钠的氧化物若为Na 2 O，应为0.02 mol×62 g·mol －1 ＝1.24 g；若为Na 2 O 2 ，应为0.02 mol×78 g·mol －1 ＝1.56 g。1.5 g介于1.24 g～1.56 g之间，故应为二者的混合物。
6．一定量的NaHCO3和Na2O2混合，在密闭容器中充分混合加热后，最后排出气体，得残留固体40.8 g，残留固体恰好与1 L 1 mol·L－1的稀盐酸溶液完全反应，下列说法正确的是(　　)
A．40.8 g固体物质为Na2CO3
B．40.8 g固体物质为NaOH和Na2O2混合物
C．40.8 g固体物质为0.2 mol NaOH和0.4 mol Na2CO3混合物
D．40.8 g固体物质为0.1 mol NaOH、0.2 mol Na2CO3、0.2 mol Na2O2混合物
【答案】D
【解析】
A．若40.8 g固体物质为Na2CO3，则其物质的量是n(Na2CO3)=" 40.8" g÷106g/mol=0.385mol，与盐酸反应时消耗盐酸的物质的量是0.385mol×2=0.77mol,与题干中消耗1mol的盐酸不符合，错误；B．NaHCO3受热分解产生的固体物质中应该含有Na2CO3，所以根据元素守恒，40.8 g固体物质不可能为NaOH和Na2O2混合物，错误；C． 0.2 mol NaOH和0.4 mol Na2CO3混合物的质量是0.2 mol× 40g/mol +0.4 mol ×106g/mol="50.8" g,质量不符合，错误；D 0.1 mol NaOH、0.2 mol Na2CO3、0.2 mol Na2O2混合物的质量是0.1 mol×40g/mol+0.2 mol×106g/mol+0.2 mol×78g/mol ="40.8" g,其中含有的Na元素的物质的量是0.1mol+0.2mol×2+0.2mol×2=1mol，所以根据元素守恒，加入HCl时完全反应产生NaCl消耗的HCl的物质的量是1mol,与题干吻合，正确。
7.下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)
(1)A、B、C、D代表的物质分别为________、_______________、________、________(填化学式)；
(2)反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是_________________________
________________________________________________________________________；
(3)反应②中，若B与F的物质的量之比为4∶3，G、H分别是________、________(填化学式)；
(4)反应③中产物K的化学式为__________；
(5)反应④的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)Al　C　H2O　Na2O2
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)CO2　CO　(4)Na2CO3
(5)CO2＋AlO＋OH－＋H2O===CO＋Al(OH)3↓
【解析】
框图中的所有物质均由短周期元素组成。B为非金属单质(一般是黑色粉末)可判断B可能为碳；C为常见的无色无味液体，则C可能是H2O；D是淡黄色的固体化合物，则D为Na2O2；反应①中Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2；常见金属A与NaOH溶液能反应，则A为Al。根据反应①可判断E、F一种是H2另一种是O2；根据反应③，C不与H2反应，可与O2反应，可判断E是H2，F是O2；当n(C)∶n(O2)＝4∶3反应时，生成物为CO2与CO的混合气体，CO2与Na2O2、NaAlO2反应，CO与Na2O2、NaAlO2不反应，可判断G是CO2，H为CO。因为反应①中的H2O、Na2O2均过量，所以溶液甲是NaOH与NaAlO2的混合溶液。
三、实验探究
8．探究式课堂教学由于注重知识的形成过程而很好地体现了新课改的理念。某班在学习“过氧化钠的性质”时，该班同学进行了以下两个实验：
(1)提出问题
实验一的CO2能灭火，实验二的CO2为何能“点火”？
(2)假设与猜想
①Na2O2与CO2发生了反应，可能有Na2CO3生成；
②棉花燃烧，说明该反应放热，使温度达到棉花的着火点；
③剧烈燃烧，反应中可能有__________生成。
(3)设计并进行实验，观察、解释和结论
请你帮助他们完成下表：
(4)类比推理
Na2O2与H2O反应后应该有NaOH和O2生成。则向包有Na2O2的棉花上滴两滴水，棉花也应剧烈燃烧；向生成的溶液中滴入酚酞应该变红色。
(5)实验与解释
①向小烧杯(底部垫砂)中包有Na2O2的脱脂棉上滴两滴水， 发现有气泡产生，杯底发热，但棉花没有燃烧，其原因可能是____________________________________________；
②向烧杯中的溶液滴入酚酞，溶液变红色，振荡后红色消失，其原因可能是______
________________________________________________________________________。
(6)联想与启示
保存Na2O2的注意事项为_______________________________________________。
【答案】
(2)③氧气(或O2)
(3)Ⅰ：Na2O2过量(或CO2不足)，瓶中CO2少O2多，Na2O2部分发生反应
Ⅱ：该反应为放热反应
Ⅲ：澄清石灰水　澄清石灰水变浑浊
(5)①Na2O2部分变质或滴入的水太少
②生成的NaOH使酚酞变红色，但Na2O2有强氧化性将酚酞氧化而褪色
(6)要用塑料袋(或塑料桶)密封存放在干燥的阴暗处，远离可燃物
知识点一
1．银白色　小　大　低于
2．Na2O　Na2O2
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑
2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑
钠的密度比水小　钠的熔点低，该反应是放热反应　反应生成了碱
3．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
4．煤油　O2　H2O
5．①钠钾合金　②还原
知识点二
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
色态 白色固体 淡黄色固体
类别 碱性氧化物 过氧化物(非碱性氧化物)
电子式
氧的价态 －2 －1
生成条件 常温 加热或点燃
热稳定性 不稳定(加热时被空气氧化) 稳定
与水反应的方程式 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应的方程式 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
与酸反应的方程式(HCl) Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要用途 用于制取少量Na2O2 强氧化剂、漂白剂、供氧剂
课程标准
基础知识通关
规律与方法
NaCl Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 NaCl
Na2O
Na2O2
①
②
③
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
⒄
④
精典例题
基础通关练
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第07讲 钠及其化合物（一）
1．了解钠的制备方法，掌握其主要性质及应用。
2．了解钠的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。
知识点一 钠
1．物理性质
颜色 密度 熔点
比水__，比煤油__ ____100℃
2.化学性质
Na与水(滴有酚酞)反应的现象及解释：
3．制备：电解熔融氯化钠
化学方程式：_____________________________________________________________。
4．钠的保存
实验室中通常把少量钠保存在________中，目的是防止Na与空气中的______和______发生反应。
5．钠的用途
①制__________用于原子反应堆里的导热剂。
②作________剂来制取稀有金属。
③制作高压钠灯。
知识点二 钠的氧化物
请完成下列表格
氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
色态
类别
电子式
氧的价态
生成条件
热稳定性
与水反应的方程式
与CO2反应的方程式
与酸反应的方程式(HCl)
主要用途
Na2O2与CO2、H2O的反应
1．写出Na2O2分别与CO2、H2O反应的化学方程式。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2．根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系。
(1)物质的量关系
无论是CO2或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
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，也等于生成氧气的量。
(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”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CONa2CO3、Na2O2＋H22NaOH(实际上两反应均不能发生)。
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g 该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有：
a．无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；
b．有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
(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，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。
【知识网络】
钠及其化合物的转化关系
①Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O ②2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑
Na2O＋2H＋=2Na＋＋H2O 2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑
③2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋2H2O ④4Na＋O2=2Na2O
2Na2O2＋4H+=4Na+＋O2↑＋2H2O ※⑥2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
※⑤2Na＋O2Na2O2 2Na＋2H2O=2Na++2OH－＋H2↑
⑦Na2O＋H2O=2NaOH ※⑧2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
Na2O＋H2O=2Na＋＋2OH－ 2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑
⑨Na2O＋CO2=Na2CO3 ※⑩2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
⑾2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O ⑿Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
2OH－＋CO2=CO32－＋H2O CO32－＋Ca2＋=CaCO3↓
⒀NaOH＋CO2=NaHCO3 ※⒁Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3
OH－＋CO2=HCO3－ CO32－＋H2O＋CO2=2HCO3－
※⒂2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 或 ※NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O
HCO3－＋OH－=CO32－＋H2O
⒃Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑ ⒄NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑
CO32－＋2H＋=H2O＋CO2↑ HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑
补充：①石灰水中加入少量NaHCO3 ： Ca(OH)2＋NaHCO3=CaCO3↓＋NaOH＋H2O
Ca2＋＋OH－＋HCO3－=CaCO3↓＋H2O
②石灰水中加入过量NaHCO3 ： Ca(OH)2＋2NaHCO3=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－=CaCO3↓＋CO32－+2H2O
1．往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL 的水，搅拌，使固体完全溶解。则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小的顺序是(　　)
A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙＝丙
C．甲＝丁<乙＝丙 D．丁<甲<乙<丙
2．(1)写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？__________，简要说明理由：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该同学无法断定反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。
装置中B的作用是______________________________________________________
________________________________________________________________________，
D的作用是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是(选填序号)________。
A．用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧
B．将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成
D．在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成
一、钠的性质
　　　　　　　　　　　　　　　　
1．判断正误
Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制取Mg(　　)
2．9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有(　　)
A．0.2 mol中子 B．0.4 mol电子
C．0.2 mol质子 D．0.4 mol分子
3．将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末)，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠
B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C．最后变成碳酸钠粉末
D．该过程的所有化学反应均为氧化还原反应
4．用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是(　　)
A．将钠放入足量的稀盐酸中
B．将钠放入足量的稀硫酸中
C．将钠放入足量的氯化钠溶液中
D．将钠用铝箔包好，并刺一些小孔，放入足量的水中
5．金属钠与下列溶液反应时，既有白色沉淀析出又有气体逸出的是(　　)
A．BaCl2溶液　 B．K2SO4溶液
C．FeCl3溶液 D．Ca(HCO3)2溶液
6．下列说法正确的是(　　)
A．2 mol 钠与过量盐酸反应生成NA个H2分子
B．少量金属钠加到冷水中，反应的离子方程式是：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
C．用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中
D．为测定熔融NaOH的导电性，可在瓷坩埚中熔化NaOH固体后进行测量
7．在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L－1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。
(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。
二、钠的氧化物的性质
1．1 mol过氧化钠与2 mol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
2．(1)H(Na2S2)与Na2O2的结构和化学性质相似，其水溶液显黄色，写出H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为____________________________________。
(2)将足量的Na2O2投入到含有下列离子的溶液中：NO、S2－、HCO、CO、Na＋，设反应完毕后，无固体析出，则数目减少的离子有__________，数目增多的离子有________，数目不变的离子是________。
3．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(　　)
A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等
D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
4．在一定温度下，向饱和烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是(　　)
A．溶液中Na＋浓度增大，有O2放出
B．溶液中的pH不变，有H2放出
C．溶液中的Na＋数目减小，有O2放出
D．溶液中的pH增大，有O2放出
5．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol·L－1的HCl溶液中和，则该生成物的成分是(　　)
A．Na2O B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2
6．一定量的NaHCO3和Na2O2混合，在密闭容器中充分混合加热后，最后排出气体，得残留固体40.8 g，残留固体恰好与1 L 1 mol·L－1的稀盐酸溶液完全反应，下列说法正确的是(　　)
A．40.8 g固体物质为Na2CO3
B．40.8 g固体物质为NaOH和Na2O2混合物
C．40.8 g固体物质为0.2 mol NaOH和0.4 mol Na2CO3混合物
D．40.8 g固体物质为0.1 mol NaOH、0.2 mol Na2CO3、0.2 mol Na2O2混合物
7.下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)
(1)A、B、C、D代表的物质分别为________、_______________、________、________(填化学式)；
(2)反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是_________________________
________________________________________________________________________；
(3)反应②中，若B与F的物质的量之比为4∶3，G、H分别是________、________(填化学式)；
(4)反应③中产物K的化学式为__________；
(5)反应④的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
三、实验探究
8．探究式课堂教学由于注重知识的形成过程而很好地体现了新课改的理念。某班在学习“过氧化钠的性质”时，该班同学进行了以下两个实验：
(1)提出问题
实验一的CO2能灭火，实验二的CO2为何能“点火”？
(2)假设与猜想
①Na2O2与CO2发生了反应，可能有Na2CO3生成；
②棉花燃烧，说明该反应放热，使温度达到棉花的着火点；
③剧烈燃烧，反应中可能有__________生成。
(3)设计并进行实验，观察、解释和结论
请你帮助他们完成下表：
(4)类比推理
Na2O2与H2O反应后应该有NaOH和O2生成。则向包有Na2O2的棉花上滴两滴水，棉花也应剧烈燃烧；向生成的溶液中滴入酚酞应该变红色。
(5)实验与解释
①向小烧杯(底部垫砂)中包有Na2O2的脱脂棉上滴两滴水， 发现有气泡产生，杯底发热，但棉花没有燃烧，其原因可能是____________________________________________；
②向烧杯中的溶液滴入酚酞，溶液变红色，振荡后红色消失，其原因可能是______
________________________________________________________________________。
(6)联想与启示
保存Na2O2的注意事项为_______________________________________________。
课程标准
基础知识通关
规律与方法
NaCl Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 NaCl
Na2O
Na2O2
①
②
③
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
⒄
④
精典例题
基础通关练
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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