2025秋高考化学复习第4章金属及其化合物第12讲钠及其氧化物课件+学案+练习含答案(教师用)

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2025秋高考化学复习第4章金属及其化合物第12讲钠及其氧化物课件+学案+练习含答案(教师用)

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第4章 金属及其化合物
第12讲 钠及其氧化物
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,掌握过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律。
01
考点梳理 高效演练
考点一 活泼的金属单质——钠

1.物理性质
钠是一种具有________色金属光泽的固体,质地________,熔点低(小于100 ℃),密度比水的____,但比煤油的______,导电性、导热性良好。
银白 
柔软 
小 
大 
2.化学性质——强还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2、S)反应。
①与O2
②与Cl2反应:_____________________________(黄色火焰,白烟)。
③与S反应:________________________(研磨爆炸)。
4Na+O2===2Na2O 
2Na+S===Na2S 
(2)与水、酸、盐和醇反应。
物质 化学(或离子)方程式
水(滴有
酚酞溶液) 离子方程式:_______________________________(浮、熔、游、响、红)
酸(如盐酸) 离子方程式:_____________________
盐 如CuSO4溶液 化学方程式:___________________________________
_______________________
如熔融TiCl4 化学方程式:___________________________
醇(如乙醇) 化学方程式:2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 
2Na+2H+===2Na++H2↑ 
2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 
3.制取、保存与用途
制取 化学方程式:________________________________
保存 通常保存在________或________中
用途 (1)钠钾合金(液态)用作核反应堆的________________。
(2)作为强还原剂,熔融状态下冶炼某些金属(如钛)。
(3)作为电光源,制作高压钠灯
石蜡油 
煤油
传热介质
×
×
×
×
×
1.某同学对钠与水的反应进行了如下探究,下述实验操作或现象分别体现了钠的什么性质?
实验操作或现象 钠的性质
(1)用镊子从煤油中取出一块钠,用滤纸吸干表面的煤油 ________________________
(2)用小刀切取两小块钠,新切开的截面呈银白色,很快变暗 ________________________________
钠的密度比煤油的大
钠很软,为银白色固体,易被O2氧化
实验操作或现象 钠的性质
(3)将其中一小块钠投入盛有水的烧杯中,盖上玻璃片。发现钠浮于水面并四处游动,滴有酚酞的水变为红色 _____________________________________________
(4)将另一小块钠投入盛有水和苯各10 mL的试管中。观察到钠在苯和水的交界面处上下跳动,并有大量气泡产生 ________________________________________________________
钠的密度比水的小,与水剧烈反应,生成碱
钠的密度比苯的大,但比水的小,与水剧烈反应产生气体
2.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体放出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 ⑥NH4NO3溶液
①③④
考点二 氧化钠和过氧化钠

1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
电子式 ______________ ________________
氧元素价态 ____________价 ____________价
颜色、状态 ______________ ______________
阴、阳离子个数比 ______________ ______________
类别 ______________ ______________
Na+
Na+ 
-2 
-1 
白色固体 
淡黄色固体 
1∶2 
1∶2 
碱性氧化物 
过氧化物 
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
与水反应 _____________________(填化学方程式,下同) ___________________________________
与CO2
反应 ________________________ ____________________________________
与盐酸
反应 ___________________________ _________________________________________
用途 用于制取少量Na2O2、烧碱 强氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 
Na2O+CO2===Na2CO3 
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
2.过氧化钠的强氧化性
[注意] (1)遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2。
(2)遇H2O、H+时,Na2O2发生自身的氧化还原反应。
3.Na2O2与CO2、H2O的反应规律
反应先
后关系 当CO2、水蒸气的混合气体与少量Na2O2反应时,Na2O2先与CO2反应,再与水蒸气反应
电子转
移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时,转化关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
×
×
×
×
×
(6)1 mol Na2O2与足量CO2反应时,转移电子的数目为NA(  )
(7)将Na2O2加入Ba(HCO3)2溶液中,同时有气体和沉淀产生(  )


1.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)Na2O2中的化学键类型为____________________________,
氧元素的化合价为________。
(2)根据实验分析:使酚酞溶液变红的原因是_______________________
_______(用化学方程式解释);除了上述反应外,还存在另一反应,该反应的化学方程式是________________________________;轻轻振荡后,酚酞溶液红色褪去的原因是_____________________。
(3)用离子方程式解释酸性高锰酸钾溶液褪色的原因:__________________________________________________。
离子键、非极性共价键 
-1价
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 
Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 
H2O2具有漂白性
2. 在200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g,原混合气体的总物质的量是_______________。
0.5 mol
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,原混合气体中O2的质量分数是________(保留1位小数)。
54.5%
4.密闭容器中盛有1 mol NaHCO3和0.8 mol Na2O2,加热充分反应后,容器内残留的固体及其物质的量是_____________________________________。
1.0 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH
02
真题研做 高考通关

1.下列关于钠及其氧化物的说法正确的是(  )
①(2023·新高考河北卷)金属钠保存在煤油中
②(2023·新高考天津卷)钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
③(2022·新高考海南卷)钾能置换出NaCl溶液中的钠
④(2023·新高考重庆卷)Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同
A.①②         B.①④
C.②③ D.③④
解析:①金属钠的密度比煤油的大且不与煤油反应,少量金属钠保存在煤油中,防止与空气中的氧气和水蒸气等物质因接触而反应,正确;②钠能与水反应生成易燃气体氢气,钠起火时,不能使用水基灭火器扑灭,错误;③钾和钠均能与水发生置换反应,因此,钾不能置换出 NaCl溶液中的钠,错误;④Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为氧气,正确。

2.(2023·新高考北京卷)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是(  )
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.反应①中H2O发生氧化反应,反应②中H2O发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
3.(2022·新高考天津卷)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为________________。
(2)NaCl的熔点为800.8 ℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下:
加入CaCl2的目的是________________________________________。
用作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗
(3)Na2O2的电子式为_______________________。在25 ℃和101 kPa时,Na与O2反应生成1 mol Na2O2放热510.9 kJ,写出该反应的热化学方程式:_____________________________________________________。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前,需依次通过________、________(填字母)。
a.浓硫酸       b.饱和食盐水
c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液
(5)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为________g。
2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-510.9 kJ·mol-1
c 
a 
159课时跟踪练12
[基础巩固]
1.将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续加热,片刻后钠熔化,然后立即撤掉酒精灯,观察到钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的是( D )
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应
B.金属钠熔化,说明钠的熔点低于坩埚的熔点
C.发出黄色火焰,说明燃烧升温已使钠汽化
D.得到淡黄色固体,说明发生了物理变化
2.某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”小魔术。该小组同学在蒸发皿上放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉就燃烧起来。下列说法不正确的是( D )
A.淡黄色化合物为Na2O2
B.“滴水生火”小魔术本质上是发生了反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C.“吹气生火”小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D.在活动中为了更清楚地观察现象,需要近距离俯视蒸发皿
解析:A.依据题意可知,淡黄色固体为过氧化钠,A正确;B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,B正确;C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,氧气有助燃性,所以“吹气生火”小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭,C正确;D.反应过程中有明火,近距离俯视观察存在安全隐患,D错误。
3.某同学将金属钠露置于空气中足够长时间,观察到下列现象:银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是( B )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了Na2O
B.出现液滴的原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.最后白色粉末为碳酸钠粉末
D.最后白色粉末的质量比金属钠的质量大
解析:小块金属钠露置于空气中发生的变化为钠被氧化为氧化钠→氧化钠和水反应生成氢氧化钠→氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液→二氧化碳和氢氧化钠反应生成十水合碳酸钠→最终风化变成白色粉末碳酸钠。
4.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( A )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性
D.过氧化钠与硫化氢反应时可生成硫单质
5.下图所示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作为供氧剂的实验装置图,其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置,c装置中盛放的试剂是过氧化钠。下列说法正确的是( A )
INCLUDEPICTURE "25TH44.TIF"
A.a装置中发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ca2+
B.b装置中盛放的试剂是饱和Na2CO3溶液,作用是除去a装置中产生的HCl
C.c装置中只发生反应2Na2O2 +2CO2===2Na2CO3+O2
D.f装置中收集的气体是纯净的O2
解析:B.由于a装置中的盐酸易挥发,制得的二氧化碳中含有HCl,因此b装置中应盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是除去a装置中产生的HCl,不能盛放碳酸钠,因为碳酸钠也会与二氧化碳反应,B错误;C.从b装置中出来的二氧化碳气体中混有水蒸气,c装置中不仅发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,还发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,C错误;D.f装置中用排水法收集的气体是湿润的O2,D错误。
6.某学习小组用如右图所示的装置研究金属钠的性质,实验记录见下表。下列说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "24-13.TIF"
液体a 现象
蒸馏水 Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1 mol·L-1盐酸 Ⅱ.钠浮在液面,反应比Ⅰ剧烈,有白雾产生
浓盐酸 Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅰ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
A.Ⅱ 中反应的离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑
B.对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度增大
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中浓盐酸中的c(Cl-)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
解析:盐酸与钠反应生成氯化钠和氢气,故A正确;Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,不能说明氢离子浓度越大,反应越剧烈,故B错误;有白雾产生,说明有水蒸气或HCl气体挥发,形成水雾或盐酸小液滴,可说明Na与水或酸的反应为放热反应,故C正确;Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,可说明浓盐酸中的c(Cl-)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响,故D正确。
7.当0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后,下列说法正确的是( B )
选项 生成Na2CO3的质量 关于所生成氧气的描述
A 21.2 g 该氧气的摩尔质量是36 g·mol-1
B 21.6 g 生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L
C 21.2 g 该氧气的摩尔质量是32 g·mol-1
D 22.4 g 生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L
解析:Na2O2与CO2反应的实质是-1价的氧发生歧化反应,生成物Na2CO3中有一个O为18O,摩尔质量是108 g·mol-1;0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应,生成0.2 mol Na2C18OO2,质量为108 g·mol-1×0.2 mol=21.6 g;生成的氧气为18O2,摩尔质量是36 g·mol-1,生成0.1 mol 18O2,在标准状况下的体积为2.24 L。
8.CO2与SO2都是酸性氧化物,二者的性质有相似之处。
(1)写出CO2与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SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟用下图所示的装置进行实验。
INCLUDEPICTURE "25TH46.TIF"
B装置的作用是_______________________________;
D装置的作用是________________________________。
(4)为确认SO2和Na2O2的反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作排列顺序是________(填字母)。
A.用带火星的木条靠近干燥管口,观察木条是否复燃
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 过氧化钠具有强氧化性,能将+4价的硫氧化为+6价而生成硫酸钠
(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和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应,同时吸收过量的SO2气体,便于氧气的检验并防止污染空气
(4)ABD
[素养提升]
9.(2025·广东培英中学月考)Na及其化合物是重要的物质。下列说法不正确的是( D )
A.保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶
B.NaHCO3俗名小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.Na2O2与H2O反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D.单质钠可用于冶炼金属,Na与CuSO4溶液反应可制Cu
解析:氢氧化钠会与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,能够将磨口玻璃塞与玻璃瓶黏结在一起,所以保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶,A正确;NaHCO3俗名小苏打,水溶液显碱性,可用作食用碱或工业用碱,B正确;Na2O2与H2O发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O2中O元素的化合价部分由-1价降低到-2价,部分由-1价升高到0价,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,C正确;钠具有很强的还原性,单质钠可用于冶炼某些特殊金属,但Na与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀,反应原理为2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,D错误。
10.探究Na2O2与水的反应,实验如下图:
INCLUDEPICTURE "25TH45.TIF"
已知:H2O2 H++HO,HO H++O。下列分析正确的是( B )
A.①④中均只发生了氧化还原反应
B.②⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2
C.③和④能说明溶解性:BaO2>BaSO4
D.⑤中说明H2O2具有氧化性
解析:①中的反应机理可以认为是过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解反应与氧化还原反应,④中过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过氧化氢分解生成氧气,发生的反应为复分解反应和氧化还原反应,A项错误;④中BaO2与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过氧化氢不断分解生成氧气,脱离反应体系,使BaO2不断转化为BaSO4,且BaO2溶于酸,BaSO4不溶于酸,故不能说明溶解性:BaO2>BaSO4,C项错误;⑤中产生的气体为氧气,氧元素化合价升高,H2O2为还原剂,说明H2O2具有还原性,D项错误。
11.在120 ℃时,将V mL CO2和H2O(g)的混合气体通入足量的过氧化钠中,充分反应后发现转移1 mol 电子。下列说法正确的是( D )
A.过氧化钠的摩尔质量为78
B.整个过程消耗过氧化钠的质量为156 g
C.充分反应后,气体在120 ℃时体积为0.4V mL
D.V mL CO2和H2O(g)的混合气体的质量可能为31 g
解析:过氧化钠的摩尔质量为78 g·mol-1,故A错误;CO2和H2O(g)与足量过氧化钠发生反应的化学方程式分别为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2H2O(g)+2Na2O2===4NaOH+O2,转移1 mol电子时,消耗过氧化钠的质量为78 g,故B错误;充分反应后,生成O2的体积为0.5V mL,故C错误;转移1 mol电子时,需要消耗水和二氧化碳的总物质的量为1 mol,其质量介于18~44 g,故D正确。
12.(2025·汕头模拟)钠及其化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。
(1)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后排出气体,固体残留物中一定含有的物质是________(填化学式)。
(2)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备),干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式:___________________________________________________。
(3)将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。实验小组对该白色物质进行如下探究:
【提出假设】假设1:白色物质是Na2O;
假设2:白色物质是Na2CO3;
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验操作 实验现象
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液 无明显现象
【思考与交流】
①通过实验,上述三个假设中,________成立。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_____________________________。
②有同学认为白色物质可能是氢氧化钠,你是否同意他的观点,简述理由:______________________________________
_________________________________________________。
解析:(1)NaHCO3不稳定,受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,反应产生的CO2、H2O能够与Na2O2发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;若CO2有剩余,可继续与生成的NaOH发生反应CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O。因此,把一定量Na2O2和未知量NaHCO3混合物加热,反应后的固体残留物中一定含有的物质是Na2CO3,可能含有的物质是NaOH。
(2)Na2O2具有强氧化性,能够与FeSO4在熔融状态下发生反应产生Na2FeO4,每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,Fe元素化合价升高4价,产物中还有氧气生成,O元素化合价升高2价,则Na2O2反应后被还原为Na2O,同时有Na2SO4生成。根据得失电子守恒、原子守恒可知,反应的化学方程式为FeSO4+4Na2O2(熔融)===Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑。
(3)①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明含有碳酸钠;静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液,无明显现象,说明不含氧化钠;钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。②不同意这种观点,因为在反应过程中,是金属钠在二氧化碳气体中的燃烧反应,反应过程中无氢元素的存在,因此依据元素守恒可知不可能生成氢氧化钠。
答案:(1)Na2CO3 (2)FeSO4+4Na2O2(熔融)===Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑ (3) ①假设2 4Na+3CO22Na2CO3+C ②不同意,因为反应体系中无氢元素
21世纪教育网(www.21cnjy.com)INCLUDEPICTURE "第四章.tif" 金属及其化合物
第12讲 钠及其氧化物
INCLUDEPICTURE "复习目标LLL.TIF"
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,掌握过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律。
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
考点一 活泼的金属单质——钠
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1.物理性质
钠是一种具有________色金属光泽的固体,质地________,熔点低(小于100 ℃),密度比水的____,但比煤油的____________________________,
导电性、导热性良好。
2.化学性质——强还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2、S)反应。
①与O2
反应
②与Cl2反应:____________________________________
(黄色火焰,白烟)。
③与S反应:________________________(研磨爆炸)。
(2)与水、酸、盐和醇反应。
物质 化学(或离子)方程式
水(滴有酚酞溶液) 离子方程式:____________________________________________________________________________(浮、熔、游、响、红)
酸(如盐酸) 离子方程式:__________________________________________________________________________
盐 如CuSO4溶液 化学方程式:________________________________________________________________________________________
如熔融TiCl4 化学方程式:________________________________________________________________________________________
醇(如乙醇) 化学方程式:2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑
3.制取、保存与用途
制取 化学方程式:__________________________________________________________________________
保存 通常保存在________或________中
用途 (1)钠钾合金(液态)用作核反应堆的________________。(2)作为强还原剂,熔融状态下冶炼某些金属(如钛)。(3)作为电光源,制作高压钠灯
[答案自填] 银白 柔软 小 大 4Na+O2===2Na2O 2Na+O2Na2O2 2Na+Cl22NaCl 2Na+S===Na2S 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 2Na+2H+===2Na++H2↑ 2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 4Na+TiCl44NaCl+Ti
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 石蜡油 煤油
传热介质
[易错秒判]
(1)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( × )
(2)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气继续氧化( × )
(3)金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( × )
(4)钠的金属性比钾的强,工业上用钠制取钾的原理为Na+KClK↑+NaCl( × )
(5)金属钠露置在空气中,生成的最终产物为小苏打( × )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1.某同学对钠与水的反应进行了如下探究,下述实验操作或现象分别体现了钠的什么性质?
实验操作或现象 钠的性质
(1)用镊子从煤油中取出一块钠,用滤纸吸干表面的煤油 ___________________________________________________________________________
(2)用小刀切取两小块钠,新切开的截面呈银白色,很快变暗 __________________________________________________
(3)将其中一小块钠投入盛有水的烧杯中,盖上玻璃片。发现钠浮于水面并四处游动,滴有酚酞的水变为红色 __________________________________________________________________________
(4)将另一小块钠投入盛有水和苯各10 mL的试管中。观察到钠在苯和水的交界面处上下跳动,并有大量气泡产生 ________________________________________________
答案:(1)钠的密度比煤油的大
(2)钠很软,为银白色固体,易被O2氧化
(3)钠的密度比水的小,与水剧烈反应,生成碱
(4)钠的密度比苯的大,但比水的小,与水剧烈反应产生气体
2.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体放出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 ⑥NH4NO3溶液
解析:金属钠放入盐的水溶液或碱溶液中先发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。①中发生反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出 Ca(OH)2,产生白色沉淀;④中发生反应:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O或Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。
答案:①③④
考点二 氧化钠和过氧化钠
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
电子式 ______________ ________________
氧元素价态 ____________价 ____________价
颜色、状态 ______________ ______________
阴、阳离子个数比 ______________ ______________
类别 ______________ ______________
与水反应 __________________________________________________________________________(填化学方程式,下同) ________________________________________________________________________________________
与CO2反应 ______________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________
与盐酸反应 ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________
用途 用于制取少量Na2O2、烧碱 强氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
2.过氧化钠的强氧化性
INCLUDEPICTURE "25TH42.TIF"
[注意] (1)遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2。
(2)遇H2O、H+时,Na2O2发生自身的氧化还原反应。
3.Na2O2与CO2、H2O的反应规律
反应先后关系 当CO2、水蒸气的混合气体与少量Na2O2反应时,Na2O2先与CO2反应,再与水蒸气反应
电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时,转化关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积变化关系 当CO2、水蒸气(或二者的混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,即ΔV=V(O2)=V(混合)
固体质量变化关系 当CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量分别为28 g·mol-1×n(CO2)、2 g·mol-1×n(H2O) 
[答案自填] Na+
Na+ -2 -1 白色固体 淡黄色固体 1∶2 1∶2 碱性氧化物 过氧化物 Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
[易错秒判]
(1)7.8 g Na2O2固体中含有离子总数为4NA( × )
(2)Na2O2、Na2O的组成元素相同,与CO2反应的产物也相同( × )
(3)H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键完全相同( × )
(4)Na2O2与H2O反应时,H2O是还原剂( × )
(5)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为2O+2H2O===4OH-+O2↑( × )
(6)1 mol Na2O2与足量CO2反应时,转移电子的数目为NA( √ )
(7)将Na2O2加入Ba(HCO3)2溶液中,同时有气体和沉淀产生( √ )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
INCLUDEPICTURE "24-6.TIF"
(1)Na2O2中的化学键类型为___________________________________________________,
氧元素的化合价为________。
(2)根据实验分析:使酚酞溶液变红的原因是________________________(用化学方程式解释);除了上述反应外,还存在另一反应,该反应的化学方程式是________________________________;轻轻振荡后,酚酞溶液红色褪去的原因是___________________________________________________。
(3)用离子方程式解释酸性高锰酸钾溶液褪色的原因:__________________________________________________。
答案:(1)离子键、非极性共价键 -1价
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑  Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 H2O2具有漂白性
(3)2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
2. 在200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g,原混合气体的总物质的量是_________________________________________。
解析:根据质量守恒定律可知,生成O2的质量为11.6 g-3.6 g=8.0 g,n(O2)==0.25 mol,根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的转化关系可知,CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol×2=0.5 mol。
答案:0.5 mol
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,原混合气体中O2的质量分数是________(保留1位小数)。
解析:CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠和氧气,所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量,原混合气体中CO、H2的总质量是7.5 g,故O2的质量是16.5 g-7.5 g=9.0 g,原混合气体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。
答案:54.5%
4.密闭容器中盛有1 mol NaHCO3和0.8 mol Na2O2,加热充分反应后,容器内残留的固体及其物质的量是___________________________________________________。
解析:由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O可知,1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol CO2、0.5 mol H2O和0.5 mol Na2CO3,生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,0.5 mol CO2首先与0.5 mol Na2O2反应生成0.5 mol Na2CO3,然后0.3 mol Na2O2与0.3 mol H2O反应生成0.6 mol NaOH,容器内残留的固体是1.0 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH。
答案:1.0 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
1.下列关于钠及其氧化物的说法正确的是( B )
①(2023·新高考河北卷)金属钠保存在煤油中
②(2023·新高考天津卷)钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
③(2022·新高考海南卷)钾能置换出NaCl溶液中的钠
④(2023·新高考重庆卷)Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同
A.①②         B.①④
C.②③ D.③④
解析:①金属钠的密度比煤油的大且不与煤油反应,少量金属钠保存在煤油中,防止与空气中的氧气和水蒸气等物质因接触而反应,正确;②钠能与水反应生成易燃气体氢气,钠起火时,不能使用水基灭火器扑灭,错误;③钾和钠均能与水发生置换反应,因此,钾不能置换出 NaCl溶液中的钠,错误;④Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为氧气,正确。
2.(2023·新高考北京卷)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是( C )
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.反应①中H2O发生氧化反应,反应②中H2O发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
解析:Na2O2中既有离子键又有非极性共价键,CaH2中只有离子键,A错误;反应①中H2O中氢、氧元素的化合价均未发生变化,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,反应②中H2O发生还原反应,B错
误;Na2O2由Na+和O构成,阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-构成,阴、阳离子个数比为2∶1,C正确;反应①中每生成1 mol氧气转移2 mol电子,反应②中每生成1 mol氢气转移1 mol电子,故反应①和②中转移的电子数相同时,产生的氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,D错误。
3.(2022·新高考天津卷)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为________________。
(2)NaCl的熔点为800.8 ℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下:
2NaCl(l)2Na(l)+Cl2(g)
加入CaCl2的目的是_______________________________。
(3)Na2O2的电子式为__________________。在25 ℃和101 kPa时,Na与O2反应生成1 mol Na2O2放热510.9 kJ,写出该反应的热化学方程式:_______________________________。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前,需依次通过________、________(填字母)。
a.浓硫酸       b.饱和食盐水
c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液
(5)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为________g。
答案:(1)  (2)用作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗
(3)  2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-510.9 kJ·mol-1
(4)c a  (5)159
课时跟踪练12
[基础巩固]
1.将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续加热,片刻后钠熔化,然后立即撤掉酒精灯,观察到钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的是( D )
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应
B.金属钠熔化,说明钠的熔点低于坩埚的熔点
C.发出黄色火焰,说明燃烧升温已使钠汽化
D.得到淡黄色固体,说明发生了物理变化
2.某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”小魔术。该小组同学在蒸发皿上放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉就燃烧起来。下列说法不正确的是( D )
A.淡黄色化合物为Na2O2
B.“滴水生火”小魔术本质上是发生了反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C.“吹气生火”小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D.在活动中为了更清楚地观察现象,需要近距离俯视蒸发皿
解析:A.依据题意可知,淡黄色固体为过氧化钠,A正确;B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,B正确;C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,氧气有助燃性,所以“吹气生火”小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭,C正确;D.反应过程中有明火,近距离俯视观察存在安全隐患,D错误。
3.某同学将金属钠露置于空气中足够长时间,观察到下列现象:银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是( B )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了Na2O
B.出现液滴的原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.最后白色粉末为碳酸钠粉末
D.最后白色粉末的质量比金属钠的质量大
解析:小块金属钠露置于空气中发生的变化为钠被氧化为氧化钠→氧化钠和水反应生成氢氧化钠→氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液→二氧化碳和氢氧化钠反应生成十水合碳酸钠→最终风化变成白色粉末碳酸钠。
4.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( A )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性
D.过氧化钠与硫化氢反应时可生成硫单质
5.下图所示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作为供氧剂的实验装置图,其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置,c装置中盛放的试剂是过氧化钠。下列说法正确的是( A )
INCLUDEPICTURE "25TH44.TIF"
A.a装置中发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ca2+
B.b装置中盛放的试剂是饱和Na2CO3溶液,作用是除去a装置中产生的HCl
C.c装置中只发生反应2Na2O2 +2CO2===2Na2CO3+O2
D.f装置中收集的气体是纯净的O2
解析:B.由于a装置中的盐酸易挥发,制得的二氧化碳中含有HCl,因此b装置中应盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是除去a装置中产生的HCl,不能盛放碳酸钠,因为碳酸钠也会与二氧化碳反应,B错误;C.从b装置中出来的二氧化碳气体中混有水蒸气,c装置中不仅发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,还发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,C错误;D.f装置中用排水法收集的气体是湿润的O2,D错误。
6.某学习小组用如右图所示的装置研究金属钠的性质,实验记录见下表。下列说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "24-13.TIF"
液体a 现象
蒸馏水 Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1 mol·L-1盐酸 Ⅱ.钠浮在液面,反应比Ⅰ剧烈,有白雾产生
浓盐酸 Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅰ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
A.Ⅱ 中反应的离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑
B.对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度增大
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中浓盐酸中的c(Cl-)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
解析:盐酸与钠反应生成氯化钠和氢气,故A正确;Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,不能说明氢离子浓度越大,反应越剧烈,故B错误;有白雾产生,说明有水蒸气或HCl气体挥发,形成水雾或盐酸小液滴,可说明Na与水或酸的反应为放热反应,故C正确;Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,可说明浓盐酸中的c(Cl-)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响,故D正确。
7.当0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后,下列说法正确的是( B )
选项 生成Na2CO3的质量 关于所生成氧气的描述
A 21.2 g 该氧气的摩尔质量是36 g·mol-1
B 21.6 g 生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L
C 21.2 g 该氧气的摩尔质量是32 g·mol-1
D 22.4 g 生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L
解析:Na2O2与CO2反应的实质是-1价的氧发生歧化反应,生成物Na2CO3中有一个O为18O,摩尔质量是108 g·mol-1;0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应,生成0.2 mol Na2C18OO2,质量为108 g·mol-1×0.2 mol=21.6 g;生成的氧气为18O2,摩尔质量是36 g·mol-1,生成0.1 mol 18O2,在标准状况下的体积为2.24 L。
8.CO2与SO2都是酸性氧化物,二者的性质有相似之处。
(1)写出CO2与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SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟用下图所示的装置进行实验。
INCLUDEPICTURE "25TH46.TIF"
B装置的作用是_______________________________;
D装置的作用是________________________________。
(4)为确认SO2和Na2O2的反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作排列顺序是________(填字母)。
A.用带火星的木条靠近干燥管口,观察木条是否复燃
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 过氧化钠具有强氧化性,能将+4价的硫氧化为+6价而生成硫酸钠
(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和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应,同时吸收过量的SO2气体,便于氧气的检验并防止污染空气
(4)ABD
[素养提升]
9.(2025·广东培英中学月考)Na及其化合物是重要的物质。下列说法不正确的是( D )
A.保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶
B.NaHCO3俗名小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.Na2O2与H2O反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D.单质钠可用于冶炼金属,Na与CuSO4溶液反应可制Cu
解析:氢氧化钠会与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,能够将磨口玻璃塞与玻璃瓶黏结在一起,所以保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶,A正确;NaHCO3俗名小苏打,水溶液显碱性,可用作食用碱或工业用碱,B正确;Na2O2与H2O发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O2中O元素的化合价部分由-1价降低到-2价,部分由-1价升高到0价,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,C正确;钠具有很强的还原性,单质钠可用于冶炼某些特殊金属,但Na与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀,反应原理为2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,D错误。
10.探究Na2O2与水的反应,实验如下图:
INCLUDEPICTURE "25TH45.TIF"
已知:H2O2 H++HO,HO H++O。下列分析正确的是( B )
A.①④中均只发生了氧化还原反应
B.②⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2
C.③和④能说明溶解性:BaO2>BaSO4
D.⑤中说明H2O2具有氧化性
解析:①中的反应机理可以认为是过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解反应与氧化还原反应,④中过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过氧化氢分解生成氧气,发生的反应为复分解反应和氧化还原反应,A项错误;④中BaO2与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过氧化氢不断分解生成氧气,脱离反应体系,使BaO2不断转化为BaSO4,且BaO2溶于酸,BaSO4不溶于酸,故不能说明溶解性:BaO2>BaSO4,C项错误;⑤中产生的气体为氧气,氧元素化合价升高,H2O2为还原剂,说明H2O2具有还原性,D项错误。
11.在120 ℃时,将V mL CO2和H2O(g)的混合气体通入足量的过氧化钠中,充分反应后发现转移1 mol 电子。下列说法正确的是( D )
A.过氧化钠的摩尔质量为78
B.整个过程消耗过氧化钠的质量为156 g
C.充分反应后,气体在120 ℃时体积为0.4V mL
D.V mL CO2和H2O(g)的混合气体的质量可能为31 g
解析:过氧化钠的摩尔质量为78 g·mol-1,故A错误;CO2和H2O(g)与足量过氧化钠发生反应的化学方程式分别为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2H2O(g)+2Na2O2===4NaOH+O2,转移1 mol电子时,消耗过氧化钠的质量为78 g,故B错误;充分反应后,生成O2的体积为0.5V mL,故C错误;转移1 mol电子时,需要消耗水和二氧化碳的总物质的量为1 mol,其质量介于18~44 g,故D正确。
12.(2025·汕头模拟)钠及其化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。
(1)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后排出气体,固体残留物中一定含有的物质是________(填化学式)。
(2)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备),干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式:___________________________________________________。
(3)将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。实验小组对该白色物质进行如下探究:
【提出假设】假设1:白色物质是Na2O;
假设2:白色物质是Na2CO3;
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验操作 实验现象
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液 无明显现象
【思考与交流】
①通过实验,上述三个假设中,________成立。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_____________________________。
②有同学认为白色物质可能是氢氧化钠,你是否同意他的观点,简述理由:______________________________________
_________________________________________________。
解析:(1)NaHCO3不稳定,受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,反应产生的CO2、H2O能够与Na2O2发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;若CO2有剩余,可继续与生成的NaOH发生反应CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O。因此,把一定量Na2O2和未知量NaHCO3混合物加热,反应后的固体残留物中一定含有的物质是Na2CO3,可能含有的物质是NaOH。
(2)Na2O2具有强氧化性,能够与FeSO4在熔融状态下发生反应产生Na2FeO4,每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,Fe元素化合价升高4价,产物中还有氧气生成,O元素化合价升高2价,则Na2O2反应后被还原为Na2O,同时有Na2SO4生成。根据得失电子守恒、原子守恒可知,反应的化学方程式为FeSO4+4Na2O2(熔融)===Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑。
(3)①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明含有碳酸钠;静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液,无明显现象,说明不含氧化钠;钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。②不同意这种观点,因为在反应过程中,是金属钠在二氧化碳气体中的燃烧反应,反应过程中无氢元素的存在,因此依据元素守恒可知不可能生成氢氧化钠。
答案:(1)Na2CO3 (2)FeSO4+4Na2O2(熔融)===Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑ (3) ①假设2 4Na+3CO22Na2CO3+C ②不同意,因为反应体系中无氢元素
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