2021版高考化学一轮复习第五章金属金属及其化合物第一节钠及其化合物课件新人教版

第一节钠及其化合物最新考纲1．了解钠及其重要化合物的制备方法。2．掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。考点一钠及其氧化物/基础·自主落实1．钠的性质与应用(1)物理性质颜色状态密度硬度熔点____色固体比水___，比煤油___较__较低，低于100℃银白小大小(2)化学性质钠在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现性。还原深化提能素养再进阶①与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2常温：4Na＋O2===2Na2O(白色固体)加热：2Na＋O2=====△Na2O2(淡黄色固体)2Na＋Cl2=====点燃2NaCl②与水的反应______________________________。钠与水(含酚酞)反应的实验现象分析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑③与酸的反应_________________________________。[注意]Na先与酸反应，再与水反应——先酸后水。④与盐溶液的反应与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。如与CuSO4溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。总反应为____________________________________________。2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑⑤与羟基化合物的反应2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。(3)工业制备2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑。(4)保存钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中。(5)钠的用途①制钠钾合金，用于原子反应堆的导热剂。②作还原剂来制取活泼金属。如4Na＋TiCl4=====熔融4NaCl＋Ti。③制作高压钠灯。2．钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠(1)氧化钠、过氧化钠的性质比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态______固体_______固体类别______氧化物过氧化物氧元素化合价_____________化学键类型只有离子键有离子键和共价键电子式白色淡黄色碱性－2－1物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成结构与水反应与CO2反应与盐酸反应由Na＋与O2－构成，nNa＋nO2－＝21由Na＋与O2－2构成，nNa＋nO2－2＝21Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂保存密封密封、远离易燃物(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：O02――――――――――――→失去电子，化合价升高表现为还原性Na2O2－1―――――――――――→得到电子，化合价降低表现为氧化性O－2①Na2O2的强氧化性试剂现象反应原理并解释SO2气体—___________________________FeCl2溶液有红褐色沉淀生成Na2SO3溶液—氢硫酸溶液变浑浊____________________________酚酞溶液溶液先变红后褪色与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色品红溶液溶液红色褪去Na2O2的强氧化性使之褪色Na2O2＋SO2===Na2SO4Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaClNa2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH②遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为___。③遇CO2、H2O、H＋时则会发生自身的氧化还原反应。O2[基础排查]1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2()(2)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰()(3)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火()(4)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()√√××(5)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti()(6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶()(7)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA()(8)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同()(9)Na2O2在与CO2的反应中既是氧化剂，又是还原剂()(10)将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝色后褪色，同时有气泡产生()×√××√√2．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()①MgSO4溶液②Na2SO4稀溶液③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液A．①④⑤⑥B．①③⑤⑥C．②④⑤⑥D．①③④⑥解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；②中NaOH与Na2SO4不反应，不能产生沉淀，不符合题意；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沉淀；④中Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑥中水减少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。答案：D3．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．钠C．氧化钠D．钾解析：U形管内液体慢慢右移，说明容器内压强比外界压强大，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，说明容器内压强与原来相等，故该反应放热，且没有气体生成。氧化钠与水反应放热，使容器内温度升高，压强增大，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，故C正确；过氧化钠溶于水放热并生成氧气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故A错误；钠、钾加入水中反应均放热并生成氢气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故B、D错误。答案：C4．用单线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：________________________________________。(1)氧化剂和还原剂是________，氧化产物是__________，还原产物是__________________。(2)1molNa2O2与水完全反应时转移的电子数：________。答案：(1)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.02×1023)素养·应用达成从微观探析角度突破过氧化钠的性质[典例]下列说法正确的是()A．Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色B．Na2O2与CO2反应生成0.1molO2时转移电子0.4molC．Na2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D．22gCO2缓慢通入足量的Na2O2固体，充分反应完后固体增重22g[解析]Na2O2遇湿润的石蕊试纸时，它最终能氧化石蕊使其褪色，A项错误；由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧为－1价知，每生成1molO2时会转移2mol电子，B项错误；Na2O2投入到CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，C项正确；Na2O2与CO2反应时相当于吸收“CO”的质量，22gCO2缓慢通入足量的Na2O2固体，充分反应完后固体增重14g，D错误。[答案]C[归纳拓展]1．掌握Na2O2的强氧化性的两个角度(1)从结构角度Na2O2的结构中含有过氧链(—O—O—)，含有过氧链结构的物质有较强的氧化性，以此类推，如H2O2、H2SO5(过一硫酸，相当于H2O2中的一个H被—SO3H取代)、Na2S2O8(过二硫酸钠)中都有过氧链结构，都是很强的氧化剂。(2)从化合价的角度Na2O2中的氧元素为－1价，有很强的氧化性，能氧化一些常见的还原剂，如SO2、Fe2＋、SO2－3、HSO－3、H2S、S2－、I－。同时－1价的O也有还原性，如遇到强氧化剂KMnO4也可以被氧化成O2。2．Na2O2与H2O、CO2反应计算的三个关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)气体体积变化关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝V(原气体)固体质量变化关系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Δm＝28g·mol－1×n(CO2)、Δm＝2g·mol－1×n(H2O)1212[对点训练]1．(微观探析能力)下列说法正确的是()A．3.9gNa2O2含离子数目为0.2NAB．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NAC．向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成D．向饱和烧碱溶液中加入2gNa2O2，充分反应后，溶液中n(Na＋)不变解析：3.9gNa2O2的物质的量为0.05mol，所含离子数目为0.05mol×3＝0.15mol，A错误；D项，CO2与Na2O2发生反应的化学方程式为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，每有2molCO2参加反应转移2mol电子，标准状况下，5.6LCO2的物质的量为0.25mol，反应转移的电子数为0.25NA，B错误；向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，生成氢氧化钠和氧气，溶液先变红，由于反应中可能有H2O2生成，且H2O2具有强氧化性，所以溶液会褪色，C正确；Na2O2与水反应，溶剂减少，溶质相应减少，则n(Na＋)减小，D错误。答案：C2．(思维建模能力)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()A．3∶1B．2∶1C．1∶1D．任意比解析：由于固体质量增加mg，则系列反应后CO2、CO、CH4混合气体中所有元素均被吸收，故原混合气体中CO2与CH4相当于是CO与H2的混合，则CO2与CH4的体积比为1∶1。答案：C3．(实验探究能力)某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应：下列说法正确的是()A．②中的大量气泡主要成分是氢气B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D．⑤中MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度解析：过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，A错误；氢氧化钠是碱，使酚酞变红，B错误；④中溶液红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有强氧化性，能氧化有色物质，使溶液褪色，C正确；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，即加入MnO2的目的是验证过氧化钠和水反应生成过氧化氢，而不是降低水中氧气的溶解度，D错误。答案：C4．(大题滚动练)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L－1盐酸、6mol·L－1硫酸和蒸馏水)回答下列问题：(1)装置A中液体试剂选用____________