【增强版】第10讲 钠、氧化钠、过氧化钠-2024年初升高化学知识衔接卓越讲义(人教版2019)(含解析)

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【增强版】第10讲 钠、氧化钠、过氧化钠-2024年初升高化学知识衔接卓越讲义(人教版2019)(含解析)

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1.钠的主要性质 2.钠露置在空气中的变化
3.钠的氧化物
认真阅读教材32—35页完成下列问题:
1、钠元素在自然界中都以化合态的形式存在,如 NaCl Na2CO3 Na2SO4 等
2、当钠着火时用来 干燥的沙土 灭火
3、为什么要把钠保存在煤油中或石蜡中?防止钠与空气中的氧气和水反应。
4、Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源的理由?过氧化钠能与二氧化碳和水反应生成氧气 。
一、活泼的金属单质——钠
1、结构
原子结构示意图 :
Na易 失去电子形成Na+, Na的 还原性极强而Na+的 氧化 性极弱。
2、物理性质
钠是 银白色色固体,具有金属光泽,质地柔软 ,可以用小刀切割,密度(0.971g/cm3)比水 小 ,比煤油、酒精 大 ,熔点低(97.8℃) 沸点低(883℃) 是热和电的 良导体 。
3、化学性质
(1)钠与非金属反应
【疑难探究】
阅读教材P33 【实验2-2】
将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。
钠燃烧的现象: 钠先熔化,剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生淡黄色固体
① 与氧气反应
常温: 4Na + O2 == 2Na2O 。
燃烧: 2Na + O2 === Na2O2 。
② 与氯气反应: 2Na + Cl2 === 2NaCl ,
现象: 钠先熔化,剧烈燃烧,发出黄色火焰, 产生大量白烟 。
(2)钠与水反应
化学方程式 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ 。
离子方程式 2Na + 2H2O == 2Na++2OH -+ H2↑ 。
4、钠的存在: 化合 态(主要以 NaCl 的形式存在)
5、钠的保存: 少量保存在煤油中 。
6、钠的制备:电解熔融的氯化钠:2NaCl(熔融)==== 2Na + Cl2↑
7、钠的用途:
①制备过氧化钠。 ②钠钾合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。
③作还原剂制某些稀有金属。 ④用在电光源上(高压钠灯)。
二、钠的氧化物
1.氧化钠(Na2O)
Na2O为白色固体,是一种碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性。Na2O与H2O、CO2、HCl反应的化学方程式分别为Na2O+H2O===2NaOH、Na2O+CO2===Na2CO3、Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
2.过氧化钠(Na2O2)
Na2O2是淡黄色粉末状固体,是一种过氧化物,其中氧的化合价为-1价。
(1)Na2O2与H2O反应
①实验操作
②实验现象与结论:a.产生大量气泡,带火星的木条放置管口能复燃,说明生成O2。
b.试管外壁发热,说明反应放热。
c.用pH试纸检验溶液,试纸变为蓝色,说明生成碱。
③化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,氧化剂是Na2O2,还原剂是Na2O2。
(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作O2的来源,作供氧剂。
1.钠通常保存在煤油中,是因为其单质易与空气中的氧气反应生成相应的氧化物。(____)
2.氧化钙能用作食品干燥剂,是因为其能与水发生反应,则过氧化钠也能用作食品干燥剂。(____)
3.实验室中金属钠不慎着火,可用CO2或干燥沙土来灭火。( )
4.对某溶液做焰色反应时,未看到紫色,证明无K+。(______)
5.反应 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑说明Na2O2为碱性氧化物。(______)
6.将Na投入到FeCl3溶液中:3Na+Fe3+=3Na++Fe。( )
7.钠与O2反应时,反应条件不同,产物不同。_____
8.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是置换反应。______
【答案】1.正确2.错误3.错误4.错误5.错误6.错误7.正确8.错误
一、钠的主要性质
(2)钠与水反应
现象 原因
浮 钠浮在水面上 钠的密度比水小
熔 熔成闪亮的小球 钠的熔点低且反应放热
游 钠在水面上 迅速游动 反应产生气体推动钠游动
响 发出“嘶嘶”声响 钠与水反应剧烈
红 溶液变红 反应生成碱性物质
结论:钠与水反应剧烈,生成NaOH和H2,并且放热。
(3)与酸溶液反应
(4)与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应,
如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应;若氢氧化钠为饱和溶液,则会有溶质氢氧化钠固体析出。
(5)与盐溶液反应
如:钠与氯化铁溶液反应的总方程式 6Na + 6H2O + 2FeCl3 == 2Fe(OH)3↓+ 6NaCl + 3H2↑ 。
微提醒:在没有H2O存在时,在一定条件下,Na与盐反应也可以置换出某些盐;在无水时,4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
1.下列关于金属钠性质的叙述错误的是
A.钠着火时不能用水扑灭
B.钠与氧气在加热条件下反应时,若氧气的量较少,则生成氧化钠
C.钠在空气中长期放置,最终变成碳酸钠
D.钠是金属,其密度比水的小
【答案】B
【解析】A.钠与水会发生反应生成氢氧化钠和可燃性的氢气,所以钠着火时不能用水扑灭,A正确;
B.钠与氧气在加热条件下反应会生成过氧化钠,B错误;
C.钠在空气中长期放置,先与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与水蒸气反应生成氢氧化钠,氢氧化钠易潮解,潮解的氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳最终变成碳酸钠,C正确;
D.钠为活泼金属,其密度比水小,比煤油大,D正确;
故选B。
2.下列叙述正确的是
选项 事实 原因
A 钠与水反应浮在水面 钠的密度比水大
B 钠露置在空气中,迅速变暗 钠与氧气反应生成Na2O2
C 钠与水反应后滴入酚酞试剂,溶液变红 有气体物质生成
D 钠可以用小刀切割 钠质地柔软
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.钠与水反应浮在水面,说明钠的密度比水小,故A错误;
B.钠露置在空气中,迅速变暗是因为钠与氧气反应生成Na2O,故B错误;
C.钠与水反应后滴入酚酞试剂,溶液变红,原因是钠与水反应生成了碱性物质,故C错误;
D.钠可以用小刀切割,原因是钠质地柔软,故D正确;
故选D。
3.下列有关钠的叙述中, 不正确的是
A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为生成了Na2O
B.钠元素在自然界中仅以化合物形式存在
C.将一小块钠投入到CuSO4溶液中,有红色固体Cu析出
D.少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中
【答案】C
【解析】A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为与空气中的氧气在常温下发生非反应生成了Na2O,故A正确;
B.钠是一种活泼金属,钠元素在自然界中主要以化合物形式存在,故B正确;
C.钠和水会剧烈反应,故将一小块钠投入到CuSO4溶液中,首先发生的是金属钠与水的反应,再与硫酸铜发生反应,所以生成的物质为氢氧化铜和氢气,故C错误;
D.因为金属钠易于空气和水发生反应,故少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,故D正确;
答案选C。
4.钠与水反应的实验中,不会产生的现象是
A.钠沉入水面下
B.产生气体
C.滴入酚酞溶液变红
D.钠熔化成小球
【答案】A
【解析】A.钠的密度小于水的密度,所以钠与水反应会浮在水面上,故A符合题意;
B.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,所以钠与水反应时会有气体产生,故B不符合题意;
C.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,溶液呈碱性,所以向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液后,溶液会变为红色,故C不符合题意;
D.钠的熔点较低,钠和水反应时同时放出大量热,放出的热量导致钠熔成小球,故D不符合题意;
故选A。
5.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的浓度增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:不发生反应
【答案】C
【解析】A.钠放入饱和NaOH溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,消耗水,有氢氧化钠析出,剩余溶液为饱和溶液,浓度不变,A错误;
B.钠放入稀CuSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀,B错误;
C.钠放入MgCl2溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与MgCl2反应生成氢氧化镁白色沉淀,C正确;
D.钠放入NH4NO3溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与NH4NO3反应生成氨气和氯化钠,D错误;
故选C。
二、钠露置在空气中的变化
微提醒:潮解为物理变化,风化为化学变化。
1.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
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.②④主要是非氧化还原反应
【答案】D
【解析】A.①Na在空气中被空气中氧气氧化生成氧化钠,不是过氧化钠,A错误;
B.④中NaOH溶液吸收空气中的CO2反应产生Na2CO3和水,溶液失去水,变为碳酸钠,因此发生的变化既有物理变化,又有化学变化,B错误;
C.③是氢氧化钠吸水潮解,NaOH吸收空气中的水蒸气形成了NaOH溶液,C错误;
D.②变白色主要是因为Na2O与空气中的水反应生成了NaOH,④中NaOH溶液吸收空气中的CO2反应产生Na2CO3和水,两个过程中元素均没有化合价的变化,是非氧化还原反应,D正确;
故合理选项是D。
三、钠的氧化物
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
氧元素化合价 -2价 -1价
阴阳离子个数比 1:2 1:2
所属类别 碱性氧化物 不是碱性氧化物
化 学 性质 稳定性 不稳定 稳定
与盐酸 Na2O + 2HCl ==2NaCl + H2O 2Na2O2 + 4HCl== 4NaCl + 2H2O + O2↑
与H2O Na2O + H2O == 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O ==4NaOH + O2↑
与CO2 Na2O + CO2 == Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2
与SO2 Na2O + SO2 == Na2SO3 Na2O2 + SO2 == Na2SO4
转化 2Na2O+O22Na2O2
保存 密封 密封
用途 供氧剂、漂白剂、强氧化剂
微提醒:Na2O2强氧化性的表现
1.下列判断正确的是
A.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.Na2O2比Na2O稳定
【答案】D
【解析】A.Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体,故A错误;
B.二氧化碳和氧化钠反应生成碳酸钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,但反应过程中过氧化钠和二氧化碳反应过程中无明显现象,不可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 ,故B错误;
C.Na2O加热生成Na2O2,除去了原有物质,因此不能利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2,故C错误;
D.Na2O可与氧气继续反应生成Na2O2,说明Na2O2更稳定,故D正确;
故答案选D。
2.下列叙述中正确的是
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.Na2O能继续被氧化成Na2O2
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.Na2O2只有还原性
【答案】B
【解析】A.氧化钠为碱性氧化物,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,不是碱性氧化物,A错误;
B.氧化钠能继续被氧化为过氧化钠,B正确;
C.过氧化钠与二氧化碳的反应不是置换反应,C错误;
D.过氧化钠中氧元素为-1价,既有氧化性,又有还原性,D错误;
故选B。
3.下列关于的说法中,不正确的是
A.是淡黄色固体 B.氧元素的化合价为-2价
C.能与水发生反应 D.可在潜水艇中作为氧气的来源
【答案】B
【解析】A.过氧化钠为淡黄色固体,A正确;
B.过氧化钠中钠元素化合价为+1,则氧元素的化合价为-1价,B错误;
C.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,C正确;
D.过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气,可在潜水艇中作为氧气的来源,D正确;
故选B。
1.钠的易错点
(1)钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠。
(2)不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
(3)钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
(4)金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
(5)金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
(6)钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不能熔化成小球。
2.过氧化钠的易错点
(1)Na2O2不是碱性氧化物,因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外,还生成O2,不符合碱性氧化物的概念。
(2)Na2O2具有强氧化性,能氧化S2-、SO2、SO、Fe2+、酸碱指示剂等。
(3)Na2O2的水溶液具有漂白性,因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色,能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。
(4)Na2O2与水的反应可分为两个过程:①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;②2H2O2===2H2O+O2↑。
所以Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,故向反应后的水溶液中滴加酚酞试液时,溶液先变红后褪色。
1.金属钠与水反应的实验中,能体现出钠的性质的是
A.黑色的金属 B.熔点高 C.硬度大 D.容易失电子
【答案】D
【解析】A.金属钠的颜色,与水反应的实验无关,且钠为银白色金属,A错误;
B.金属钠与水反应放出的热量使得钠熔成小球,说明钠的熔点低,B错误;
C.硬度大小与金属钠与水反应的实验无关,且金属钠本身的硬度较小,C错误;
D.金属钠能与冷水反应,说明钠的性质很活泼,容易失电子,还原性强,D正确;
故选D。
2.下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物则不同
B.钠投入到酸中先与 H+反应再与 H2O 反应
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.将一小块钠投入氯化铁溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀
【答案】D
【解析】A.常温下钠与氧气反应生成氧化钠,加热条件下与氧气反应可生成过氧化钠,A正确;
B.钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应,由于酸电离的氢离子浓度大于水电离氢离子浓度,因此钠投入到酸中先与 H+反应再与 H2O 反应,B正确;
C.钠的密度比煤油大,且与煤油不反应,可保存在煤油中,C正确;
D.钠性质活泼,与氯化铁溶液反应时先和水反应生成氢氧化钠和氢气,最后生成氢氧化铁红褐色沉淀,D错误;
故选D。
3.将一小块钠投入盛有硫酸铜溶液的试管中,不可能观察到的现象是
A.钠块熔化成闪亮的小球 B.钠在液面上四处游动
C.有红色物质析出 D.产生蓝色沉淀
【答案】C
【解析】A.钠与水剧烈反应,钠熔点低,因此会看到钠块熔化成闪亮的小球,故A不符合题意;
B.钠的密度比水小,钠与水反应有氢气生成,因此会看到钠在液面上四处游动,故B不符合题意;
C.钠和铜离子不反应,不能置换出铜单质,因此不能看到有红色物质析出,故C符合题意;
D.钠与水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,因此看到产生蓝色氢氧化铜沉淀,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
4.下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是
A.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,是因为金属钠具有很强的氧化性
B.过氧化钠要密封保存,是因为过氧化钠露置于空气中会发生反应变质
C.金属钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油的密度小
D.钠可与硫酸铜溶液反应得到铜,是因为钠的性质比铜活泼
【答案】B
【解析】A.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,是因为金属钠具有很强的还原性,A错误;
B.过氧化钠能与空气中的水蒸气和CO2反应而变质,因此过氧化钠要密封保存,B正确;
C.金属钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油的密度大,C错误;
D.钠可与硫酸铜溶液反应的方程式为2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,由此可知反应后得不到铜,D错误;
故答案为:B。
5.下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是
A.二者均可由金属Na与氧气反应得到
B.二者在常温下均为固体,但颜色不同
C.二者均能溶解于水,反应后溶液均呈碱性
D.二者与水的反应均为氧化还原反应
【答案】D
【解析】A.4Na+O2=2Na2O,2Na+O2Na2O2,故二者均可由金属Na与氧气反应得到,A正确;
B.在常温下Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,B正确;
C.Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,二者均能与水反应而溶解,反应后溶液均呈碱性,C正确;
D.Na2O+H2O=2NaOH不是氧化还原反应,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑为氧化还原反应,D错误;
故答案为:D。
6.现有装置如图(夹持装置已略去),将胶头滴管中的水逐滴滴入盛有少过氧化钠固体的试管中,发生反应(该反应伴随放热现象),下列有关说法正确的是
A.过氧化钠为碱性氧化物
B.该反应属于复分解反应
C.反应进行一段时间后(反应未结束),可观察到U形管中液面高度:a>b
D.反应结束后(Na2O2已消耗完),往盛有过氧化钠的试管中滴入几滴无色酚酞试液,可观察到试管中溶液先变红后褪色
【答案】D
【解析】A.过氧化钠和酸反应有氧气生成,不是碱性氧化物,A错误;
B.生成物中有单质,不是复分解反应,B错误;
C.反应进行一段时间后(反应未结束),反应放热,大试管温度升高,压强增大,U形管中液面高度:aD.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,向其中滴入几滴无色酚酞试液,可观察到试管中溶液的颜色由无色变为红色,生成的氧气又将溶液氧化褪色,D正确;
故选D。
7.某同学进行如图所示的实验,下列有关说法错误的是
A.木条会复燃 B.反应后所得溶液的温度高于室温
C.溶液最终显红色 D.常用作潜水艇中的供氧剂
【答案】C
【解析】A.与水反应生成、,能使带火星的木条复燃,故A正确;
B.与水反应生成、并放出大量的热量,反应后所得溶液的温度高于室温,故B正确;
C.与水反应生成、,或者生成的具有漂白性,最终溶液为无色,故C错误;
D.与二氧化碳反应生成碳酸钠和,常用作潜水艇中的供氧剂,故D正确;
故选C。
8.3 g CO与H2的混合气体和足量的氧气燃烧后,在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为
A.1.5 g B.3 g C.6 g D.无法计算
【答案】B
【解析】CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应:,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,总方程式为:2CO+2Na2O2=2Na2CO3,质量增重△m=2Na2CO3-2Na2O2=2CO,可知反应后固体质量增加量为CO的质量;,生成的水与氢气物质的量相等,Na2O2与H2O反应:2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,总方程式为:2H2+2Na2O2=4NaOH,质量增重 m=4NaOH-2Na2O2=2H2,可知反应后固体增加的质量为氢气质量;所以Na2O2增重的质量为CO与H2混合气体的质量,共3g,故选:B。
1.关于钠及其化合物的实验叙述错误的是
A.向溶液中滴加溶液,生成白色沉淀
B.在坩埚中对钠块加热,钠块熔化并燃烧,残留淡黄色固体
C.向脱脂棉包裏的干燥过氧化钠粉末滴水,棉花燃烧
D.向硫酸铜溶液加入绿豆大小的钠块,不能置换出铜单质
【答案】A
【解析】A.氢氧化钠可以和氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,A错误;
B.钠熔点低,并且可以在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,B正确;
C.氧化钠和水反应放热,放出的热量可以使棉花燃烧,C正确;
D.钠放入硫酸铜溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,不能直接置换出单质铜,D正确;
故选A。
2.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.0.2 mol 钠投入足量液氨生成0.01molH2,Na共失去0.02 mol e-
D.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
【答案】C
【解析】A.钠沉入液氨说明钠的密度比液氨大,选项A正确;
B.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,选项B正确;
C.0.1mol钠反应失去0.1mol电子,0.2mol钠投入足量液氨生成0.1molH2,Na共失去0.2mol电子,选项C错误;
D.反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨可发生以下反应: 2NH3 + 2Na=2NaNH2 + H2↑,选项D正确;
答案选C。
3.将一小块钠投入盛有水的烧杯中,实验装置图如下。下列说法错误的是
A.由实验可知钠的密度比水小,反应放热
B.反应中使酚酞变红的是氧化产物NaOH
C.将金属Na放入氯化亚铁溶液中可以看到银白色的固体,最后变成红褐色
D.将Na和Na2O2投入足量的水中,生成的气体点燃恰好完全反应,则Na和物质的量之比为2:1
【答案】C
【解析】A.钠浮在水面上,说明钠的密度小于水,并熔化成一个闪亮的小球,说明钠与水反应放热,故A正确;
B.钠和水发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,NaOH是氧化产物,使酚酞变红色,故B正确;
C.将金属Na放入氯化亚铁溶液中,钠先和水反应生成NaOH,氯化亚铁再和NaOH反应生成Fe(OH)2白色絮状沉淀,Fe(OH)2具有还原性,易被溶液中的氧气最终氧化为红褐色Fe(OH)3,故C错误;
D.由可知,n(H2)=2n(O2),结合2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,可知n(Na)=2n(Na2O2),即Na和Na2O2物质的量之比为2:1,故D正确;
故选C。
4.关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是
A.钠为银白色,质软,熔点相对较低,密度比水小
B.大量的钠着火时可以用沙土扑灭,少量的钠应保存在煤油中
C.金属钠在空气中长期放置,最终变为碳酸钠
D.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到金属钠熔化,燃烧后得到白色固体
【答案】D
【解析】A.根据金属钠的物理性质可以判断钠为银白色,质软,熔点相对较低,密度比水小的金属,选项A正确;
B.钠着火时可以用沙土灭火,不能用水或CO2灭火,在实验室中少量的钠保存在煤油中,以隔绝空气,选项B正确;
C.钠在空气中长时间放置时,发生Na→Na2O→NaOH→Na2CO3等一系列变化,最终生成Na2CO3,选项C正确;
D.金属钠燃烧最终生成过氧化钠,Na2O是白色固体,而Na2O2是淡黄色固体,选项D不正确。
答案选D。
5.等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是
A.第一块钠失去电子数多 B.两块钠失去电子数相同
C.两块钠的反应产物的颜色相同 D.两块钠所得反应产物的质量相等
【答案】B
【解析】A.钠都由0价升高到+1价,钠的质量相同,两块钠失去电子数一样多,A不正确;
B.虽然反应的产物不同,但钠的物质的量相同,价态变化相同,所以两块钠失去电子数相同,B正确;
C.Na2O2呈淡黄色,Na2O呈白色,两块钠的反应产物的颜色不相同,C不正确;
D.由于Na2O2的相对分子质量比Na2O大,而二者的物质的量相同,所以两块钠所得反应产物的质量不相等,D不正确;
故选B。
6.氧化钠与过氧化钠的共同之处是
A.都是淡黄色固体 B.都是碱性氧化物
C.都能与水反应生成碱 D.氧元素的化合价都是-2价
【答案】C
【解析】A.氧化钠是白色,过氧化钠是淡黄色,故A错误;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,不属于碱性氧化物,故B错误;
C.氧化钠、过氧化钠都能够与水反应生成碱,故C正确;
D.过氧化钠氧元素的化合价是-1价,故D错误;
故选C。
7.有关Na2O2性质实验如下:
已知:①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O =2NaOH+H2O2;
②酚酞褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。
根据上述实验可以得出的结论是
A.双氧水能使酚酞褪色
B.浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C.双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色
D.可利用二氧化锰和水来完善实验方案
【答案】D
【解析】由实验现象和题给信息可知,实验中酚酞褪色可能是氧化钠和双氧水具有强氧化性将酚酞氧化而漂白褪色,也可能是氢氧化钠溶液浓度过大导致酚酞褪色,所以还必需补充除去过氧化氢、降低氢氧化钠溶液浓度的实验来验证褪色原因。
A.由分析可知,由实验不能得到双氧水能使酚酞褪色的结论,故A错误;
B.由分析可知,由实验不能得到浓氢氧化钠能使酚酞褪色的结论,故B错误;
C.由分析可知,实由实验不能得到双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色的结论,故C错误;
D.由分析可知,还必需补充向反应后的试管中加入二氧化锰除去过氧化氢、加入水稀释氢氧化钠溶液的实验来验证褪色原因,故D正确;
故选D。
8.下列有关钠的氧化物的叙述正确的是( )
①Na2O、Na2O2中均含有离子键,氧元素化合价相同
②过氧化钠的电子式为
③1molNa2O2固体中含有的离子总数为 4NA(NA为阿伏伽德罗常数的值)
④Na2O、Na2O2的组成元素相同,与CO2反应的产物也相同
⑤Na2O2与二氧化硫反应生成硫酸钠
⑥切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗的化学方程式为 2Na + O2 = Na2O2
A.⑤ B.③④ C.③⑤ D.⑤⑥
【答案】A
【解析】①Na2O、Na2O2中均含有离子键,Na2O中氧元素化合价为 2、Na2O2中氧元素化合价为 1,氧元素化合价不同,①错误;
②Na2O2的电子式为 ,②错误;
③1molNa2O2固体中含有2mol钠离子和1mol的过氧根离子,离子总数为(2NA+1NA)=3NA,③错误;
④Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,④错误;
⑤Na2O2有强氧化性,与SO2反应生成Na2SO4,⑤正确;
⑥切开的金属Na表面逐渐变暗是因为生成Na2O,⑥错误;
综上所述,⑤正确,答案为A。
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1.钠的主要性质 2.钠露置在空气中的变化
3.钠的氧化物
认真阅读教材32—35页完成下列问题:
1、钠元素在自然界中都以 的形式存在,如 等
2、当钠着火时用来 灭火
3、为什么要把钠保存在煤油中或石蜡中? 。
4、Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源的理由? 。
一、活泼的金属单质——钠
1、结构
原子结构示意图 :
Na易 电子形成Na+, Na的 性极强而Na+的 性极弱。
2、物理性质
钠是 色固体,具有金属光泽,质地 ,可以用小刀切割,密度(0.971g/cm3)比水 ,比煤油、酒精 ,熔点低(97.8℃) 沸点低(883℃) 是热和电的 。
3、化学性质
(1)钠与非金属反应
【疑难探究】
阅读教材P33 【实验2-2】
将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。
钠燃烧的现象:
与氧气反应
常温: 。
燃烧: 。
与氯气反应: ,
现象: 。
(2)钠与水反应
化学方程式 。
离子方程式 。
4、钠的存在: 态(主要以 的形式存在)
5、钠的保存: 。
6、钠的制备:电解熔融的氯化钠:2NaCl(熔融)==== 2Na + Cl2↑
7、钠的用途:
①制备 。 ②钠钾合金在常温下呈 ,是原子反应堆的 。
③作还原剂制某些 。 ④用在 上(高压钠灯)。
二、钠的氧化物
1.氧化钠(Na2O)
Na2O为 固体,是一种 氧化物,具有 氧化物的通性。Na2O与H2O、CO2、HCl反应的化学方程式分别为 、 、 。
2.过氧化钠(Na2O2)
Na2O2是 色粉末状固体,是一种过氧化物,其中氧的化合价为 价。
(1)Na2O2与H2O反应
①实验操作
②实验现象与结论:a.产生大量气泡,带火星的木条放置管口能 ,说明生成 。
b.试管外壁发热,说明反应 热。
c.用pH试纸检验溶液,试纸变为蓝色,说明生成 。
③化学方程式: ,氧化剂 ,还原剂是 。
(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式为 ,故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作 的来源,作供氧剂。
1.钠通常保存在煤油中,是因为其单质易与空气中的氧气反应生成相应的氧化物。(____)
2.氧化钙能用作食品干燥剂,是因为其能与水发生反应,则过氧化钠也能用作食品干燥剂。(____)
3.实验室中金属钠不慎着火,可用CO2或干燥沙土来灭火。( )
4.对某溶液做焰色反应时,未看到紫色,证明无K+。(______)
5.反应 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑说明Na2O2为碱性氧化物。(______)
6.将Na投入到FeCl3溶液中:3Na+Fe3+=3Na++Fe。( )
7.钠与O2反应时,反应条件不同,产物不同。_____
8.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是置换反应。______
一、钠的主要性质
(2)钠与水反应
现象 原因
浮 钠浮在水面上 钠的密度比水小
熔 熔成闪亮的小球 钠的熔点低且反应放热
游 钠在水面上 迅速游动 反应产生气体推动钠游动
响 发出“嘶嘶”声响 钠与水反应剧烈
红 溶液变红 反应生成碱性物质
结论:钠与水反应剧烈,生成NaOH和H2,并且放热。
(3)与酸溶液反应
(4)与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应,
如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应;若氢氧化钠为饱和溶液,则会有溶质氢氧化钠固体析出。
(5)与盐溶液反应
如:钠与氯化铁溶液反应的总方程式 6Na + 6H2O + 2FeCl3 == 2Fe(OH)3↓+ 6NaCl + 3H2↑ 。
微提醒:在没有H2O存在时,在一定条件下,Na与盐反应也可以置换出某些盐;在无水时,4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
1.下列关于金属钠性质的叙述错误的是
A.钠着火时不能用水扑灭
B.钠与氧气在加热条件下反应时,若氧气的量较少,则生成氧化钠
C.钠在空气中长期放置,最终变成碳酸钠
D.钠是金属,其密度比水的小
2.下列叙述正确的是
选项 事实 原因
A 钠与水反应浮在水面 钠的密度比水大
B 钠露置在空气中,迅速变暗 钠与氧气反应生成Na2O2
C 钠与水反应后滴入酚酞试剂,溶液变红 有气体物质生成
D 钠可以用小刀切割 钠质地柔软
A.A B.B C.C D.D
3.下列有关钠的叙述中, 不正确的是
A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为生成了Na2O
B.钠元素在自然界中仅以化合物形式存在
C.将一小块钠投入到CuSO4溶液中,有红色固体Cu析出
D.少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中
4.钠与水反应的实验中,不会产生的现象是
A.钠沉入水面下
B.产生气体
C.滴入酚酞溶液变红
D.钠熔化成小球
5.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的浓度增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:不发生反应
二、钠露置在空气中的变化
微提醒:潮解为物理变化,风化为化学变化。
1.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
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.②④主要是非氧化还原反应
三、钠的氧化物
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
氧元素化合价 -2价 -1价
阴阳离子个数比 1:2 1:2
所属类别 碱性氧化物 不是碱性氧化物
化 学 性质 稳定性 不稳定 稳定
与盐酸 Na2O + 2HCl ==2NaCl + H2O 2Na2O2 + 4HCl== 4NaCl + 2H2O + O2↑
与H2O Na2O + H2O == 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O ==4NaOH + O2↑
与CO2 Na2O + CO2 == Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2
与SO2 Na2O + SO2 == Na2SO3 Na2O2 + SO2 == Na2SO4
转化 2Na2O+O22Na2O2
保存 密封 密封
用途 供氧剂、漂白剂、强氧化剂
微提醒:Na2O2强氧化性的表现
1.下列判断正确的是
A.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.Na2O2比Na2O稳定
2.下列叙述中正确的是
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.Na2O能继续被氧化成Na2O2
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.Na2O2只有还原性
3.下列关于的说法中,不正确的是
A.是淡黄色固体 B.氧元素的化合价为-2价
C.能与水发生反应 D.可在潜水艇中作为氧气的来源
1.钠的易错点
(1)钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠。
(2)不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
(3)钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
(4)金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
(5)金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
(6)钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不能熔化成小球。
2.过氧化钠的易错点
(1)Na2O2不是碱性氧化物,因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外,还生成O2,不符合碱性氧化物的概念。
(2)Na2O2具有强氧化性,能氧化S2-、SO2、SO、Fe2+、酸碱指示剂等。
(3)Na2O2的水溶液具有漂白性,因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色,能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。
(4)Na2O2与水的反应可分为两个过程:①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;②2H2O2===2H2O+O2↑。
所以Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,故向反应后的水溶液中滴加酚酞试液时,溶液先变红后褪色。
1.金属钠与水反应的实验中,能体现出钠的性质的是
A.黑色的金属 B.熔点高 C.硬度大 D.容易失电子
2.下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物则不同
B.钠投入到酸中先与 H+反应再与 H2O 反应
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.将一小块钠投入氯化铁溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀
3.将一小块钠投入盛有硫酸铜溶液的试管中,不可能观察到的现象是
A.钠块熔化成闪亮的小球 B.钠在液面上四处游动
C.有红色物质析出 D.产生蓝色沉淀
4.下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是
A.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,是因为金属钠具有很强的氧化性
B.过氧化钠要密封保存,是因为过氧化钠露置于空气中会发生反应变质
C.金属钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油的密度小
D.钠可与硫酸铜溶液反应得到铜,是因为钠的性质比铜活泼
5.下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是
A.二者均可由金属Na与氧气反应得到
B.二者在常温下均为固体,但颜色不同
C.二者均能溶解于水,反应后溶液均呈碱性
D.二者与水的反应均为氧化还原反应
6.现有装置如图(夹持装置已略去),将胶头滴管中的水逐滴滴入盛有少过氧化钠固体的试管中,发生反应(该反应伴随放热现象),下列有关说法正确的是
A.过氧化钠为碱性氧化物
B.该反应属于复分解反应
C.反应进行一段时间后(反应未结束),可观察到U形管中液面高度:a>b
D.反应结束后(Na2O2已消耗完),往盛有过氧化钠的试管中滴入几滴无色酚酞试液,可观察到试管中溶液先变红后褪色
7.某同学进行如图所示的实验,下列有关说法错误的是
A.木条会复燃 B.反应后所得溶液的温度高于室温
C.溶液最终显红色 D.常用作潜水艇中的供氧剂
8.3 g CO与H2的混合气体和足量的氧气燃烧后,在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为
A.1.5 g B.3 g C.6 g D.无法计算
1.关于钠及其化合物的实验叙述错误的是
A.向溶液中滴加溶液,生成白色沉淀
B.在坩埚中对钠块加热,钠块熔化并燃烧,残留淡黄色固体
C.向脱脂棉包裏的干燥过氧化钠粉末滴水,棉花燃烧
D.向硫酸铜溶液加入绿豆大小的钠块,不能置换出铜单质
2.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.0.2 mol 钠投入足量液氨生成0.01molH2,Na共失去0.02 mol e-
D.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
3.将一小块钠投入盛有水的烧杯中,实验装置图如下。下列说法错误的是
A.由实验可知钠的密度比水小,反应放热
B.反应中使酚酞变红的是氧化产物NaOH
C.将金属Na放入氯化亚铁溶液中可以看到银白色的固体,最后变成红褐色
D.将Na和Na2O2投入足量的水中,生成的气体点燃恰好完全反应,则Na和物质的量之比为2:1
4.关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是
A.钠为银白色,质软,熔点相对较低,密度比水小
B.大量的钠着火时可以用沙土扑灭,少量的钠应保存在煤油中
C.金属钠在空气中长期放置,最终变为碳酸钠
D.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到金属钠熔化,燃烧后得到白色固体
5.等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是
A.第一块钠失去电子数多 B.两块钠失去电子数相同
C.两块钠的反应产物的颜色相同 D.两块钠所得反应产物的质量相等
6.氧化钠与过氧化钠的共同之处是
A.都是淡黄色固体 B.都是碱性氧化物
C.都能与水反应生成碱 D.氧元素的化合价都是-2价
7.有关Na2O2性质实验如下:
已知:①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O =2NaOH+H2O2;
②酚酞褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。
根据上述实验可以得出的结论是
A.双氧水能使酚酞褪色
B.浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C.双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色
D.可利用二氧化锰和水来完善实验方案
8.下列有关钠的氧化物的叙述正确的是( )
①Na2O、Na2O2中均含有离子键,氧元素化合价相同
②过氧化钠的电子式为
③1molNa2O2固体中含有的离子总数为 4NA(NA为阿伏伽德罗常数的值)
④Na2O、Na2O2的组成元素相同,与CO2反应的产物也相同
⑤Na2O2与二氧化硫反应生成硫酸钠
⑥切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗的化学方程式为 2Na + O2 = Na2O2
A.⑤ B.③④ C.③⑤ D.⑤⑥
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