2020年高考化学一轮复习 第三章 第一节 钠及其重要化合物课件 新人教版

第三章金属及其化合物第一节钠及其重要化合物考向一钠、氧化钠、过氧化钠【通考点·融会贯通】1.钠与溶液反应的分析方法(1)钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。(2)金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板: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(1)Na2O2表现强氧化性的5个实例Na2O2中氧元素的化合价为-1,易得到一个电子形成-2价,故表现为强氧化性。①Na2O2与SO2的反应:Na2O2+SO2====Na2SO4。②Na2O2与FeCl2溶液的反应:能将Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀。③Na2O2与H2S的反应:能将H2S氧化成单质硫。④Na2O2与Na2SO3溶液的反应:能将氧化成。⑤Na2O2与品红溶液的反应:能使品红溶液褪色;与酚酞溶液反应:能使酚酞先变红、后褪色。23SO24SO(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。【通考题·触类旁通】角度1钠的化学性质1.(2019·临川模拟)将11.5g钠、9g铝、28g铁分别投入200mL1mol·L-1的盐酸中,下列分析结果正确的是()A.钠与盐酸反应最剧烈,产生的气体最多B.铝与盐酸反应的速率仅次于钠,但产生的气体最多C.铁与盐酸反应产生的气体比钠多D.反应结束时产生的气体一样多【解析】选A。根据2Na+2HCl====2NaCl+H2↑,2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑,Fe+2HCl====FeCl2+H2↑,假设金属全部参加反应,消耗盐酸的物质的量分别是0.5mol、1mol、1mol,实际投入盐酸的物质的量为0.2L×1mol·L-1=0.2mol,显然固体过量,盐酸不足,但金属钠还能与水反应产生氢气,因此金属钠产生的氢气量最多,金属钠金属性强于铝和铁,因此金属钠和酸反应最剧烈。2.(2019·成都模拟)某同学利用下列装置探究Na与CO2反应的还原产物,已知PdCl2+CO+H2O====Pd(黑色)↓+CO2+2HCl。下列相关分析错误的是()A.Ⅰ中发生反应可以是Na2CO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+CO2↑B.Ⅱ中浓硫酸的目的是干燥CO2C.实验时,Ⅲ中石英玻璃管容易受到腐蚀D.步骤Ⅳ的目的是证明还原产物是否有CO【解析】选A。Ⅰ为CO2的发生装置,实验仪器为启普发生器的简易装置,适合于反应物为块状固体和液体混合不加热,而Na2CO3为粉末状固体,A项错误;由于金属钠能与水反应,Ⅱ中浓硫酸的目的是吸收CO2中水蒸气,即干燥CO2,B项正确;石英玻璃管主要成分为SiO2,Ⅲ中生成的Na2CO3在高温时能与SiO2反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,因此石英玻璃管容易受到腐蚀,C项正确;根据题干信息,PdCl2溶液能与CO反应,产生黑色沉淀,因此步骤Ⅳ的目的是证明还原产物是否有CO,D项正确。高温====3.(2019·海南高考节选)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:步骤现象将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应,放置冷却产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁上有白色物质产生在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分。取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。据此推断,白色物质的主要成分是________(填标号)。A.Na2OB.Na2O2C.NaOHD.Na2CO3②为检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是________。③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为______________________________________。【解析】①滴加酚酞溶液,溶液变红,说明生成物溶液呈碱性,加入澄清石灰水,溶液变浑浊,该沉淀为碳酸钙,故白色物质的主要成分为Na2CO3。②黑色固体加入浓硫酸,有刺激性气味的气体,则黑色固体与浓硫酸发生氧化还原反应,有SO2生成,黑色固体为C。③金属钠与CO2反应,生成碳酸钠和C,化学方程式为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。答案:①D②C③3CO2+4Na2Na2CO3+C角度2氧化钠和过氧化钠的性质4.下列有关Na2O2的说法正确的是()A.Na2O2属于碱性氧化物B.Na2O2中阴阳离子个数比为1∶1C.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂CO2是还原剂D.滴有酚酞的水中加入过量Na2O2粉末并振荡,溶液由无色变红又变无色【解析】选D。碱性金属氧化物是与水反应只生成相应价态的碱,或与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与酸反应生成盐、水、O2,不属于碱性氧化物,A项错误;Na2O2中阴、阳离子分别为、Na+,个数比为1∶2,B项错误;Na2O2与CO2反应时,Na2O2既作氧化剂又22O作还原剂,C项错误;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,因此溶液先变红,又因为Na2O2具有强氧化性,因此能使溶液褪色,D项正确。5.(2019·泉州模拟)在溶液中加入过量Na2O2后仍能大量共存的是()A.、Ba2+、Cl-、B.K+、Si、Al、C.Fe2+、Mg2+、SCN-、Cl-D.Na+、、、I-4NH3NO23O2O24SO3HCO23SO【解析】选B。在溶液中加入过量Na2O2后,反应后生成NaOH和O2,溶液呈碱性。A项中不能大量共存;C项中Fe2+、Mg2+不能大量共存;D项中不能大量共存,且、I-易被氧化,也不能大量共存。4NH23SO3HCO6.关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是()A.过氧化钠和氧化钠均具有强氧化性B.溶于水后,所得水溶液的成分相同C.Na2O中阴阳离子个数比为1∶2,而Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1D.均与二氧化碳反应生成不同的盐【解析】选B。过氧化钠具有强氧化性,氧化钠无强氧化性,故A错误;氧化钠与水反应生成氢氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,水溶液的成分相同,故B正确;Na2O由钠离子和氧离子构成,阴阳离子个数比为1∶2,而Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成,阴、阳离子的个数比也为1∶2,故C错误;氧化钠与二22O氧化碳反应生成碳酸钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,生成的盐相同,故D错误。【加固训练】1.(2019·赣州模拟)在一定温度下,向饱和氢氧化钠溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原温度,下列关于溶液的说法正确的是()A.溶液中有晶体析出,Na+数目变小B.有氧气放出,Na+数目增加C.Na+数目变小,溶质的质量不变D.溶液中Na+数目不变,溶质的物质的量浓度不变【解析】选A。过氧化钠和水发生:2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,消耗水,饱和的烧碱溶液中有NaOH析出,溶液中Na+数目减少,但反应后仍为饱和溶液,溶液的pH不变,溶液中c(Na+)不变;A.有晶体析出,Na+数目减少,故A正确;B.有氧气放出,Na+数目减少,故B错误;C.Na+数目减少,溶质的质量减小,故C错误;D.溶液中Na+数目减少,溶质的物质的量浓度不变,故D错误。2.下列关于钠及钠的氧化物的有关说法中正确的是()A.金属Na表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化B.等质量的两块钠与足量氧气分别在加热条件下和常温条件下充分反应失去电子的数目一样多C.足量Na2O2投入酚酞溶液中,溶液变红D.在Na2O2与CO2的反应中1molNa2O2参加反应,有2mole-转移【解析】选B。Na在空气中极易被氧化,A错误;等质量的钠无论生成氧化钠还是过氧化钠失去电子的数目相同,B正确;足量Na2O2投入酚酞溶液中,溶液先变红后褪色,C错误;根据Na2O2与CO2的反应,1molNa2O2参加反应,转移1mole-,D错误。考向二Na2O2与H2O、CO2反应的有关规律【通考点·融会贯通】1.Na2O2与H2O、CO2反应的规律(1)先后顺序一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可看作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。(2)反应规律电子转移关系当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)通入足量Na2O2,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=V1212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(H2O)=2g·mol-1×n(H2O)2.Na2O2与H2O、CO2反应的拓展由于Na2O2和H2O反应固体增重的质量相当于等物质的量的H2的质量,Na2O2和CO2反应固体增重的质量相当于等物质的量的CO的质量。根据该规律可以拓展并衍生出以下规律:(1)当某无机物气体为CO或H2或CO、H2的混合物时,该气体(或气体混合物)燃烧后所得气体或混合气体(100℃以上)通过足量的Na2O2时,Na2O2固体增重的质量为该气体(或气体混合物)的质量。(2)当某有机物的组成满足(CO)x(H2)y时,该有机物燃烧后所得气体(100℃以上)通过足量的Na2O2时,Na2O2固体增重的质量为该有机物的质量。【通考法·一通百通】1.变形化学式法分析Na2O2与H2O、CO2的反应根据2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,Na2O2固体变化为:Na2O22NaOHNa2O2·H2,Na2O2增重的质量等于H2的质量。根据2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2,Na2O2固体变化为:Na2O2Na2CO3Na2O2·CO,Na2O2增重的质量等于CO的质量。2.燃烧通式法分析Na2O2与H2O、CO2的反应有机物CxHyOz完全燃烧:CxHyOz+(x+)O2xCO2+H2O。(1)固体质量的变化Na2O2增重的质量为xmolCO与molH2的质量之和,即28x+y。yz42点燃y2y2当28x+y=12x+y+16z时,即x=z时,固体质量增重的质量等于有机物的质量;当28x+y12x+y+16z时,即xz时,固体质量增重的质量大于有机物的质量;当28x+y12x+y+16z时,即xz时,固体质量增重的质量小于有机物的质量。(2)气体体积的变化反应后产生的氧气为()mol。当=x+时,即x=z时,反应后产生的氢气的体积等于原氧气的体积;当x+时,即zx时,反应后产生的氢气的体积大于原氧气的体积;xy24＋xy24＋xy24＋yz42yz42当x+时,即zx时,反应后产生的氢气的体积小于原氧气的体积。xy24＋yz42【通考题·触类旁通】角度1Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序1.(2019·永州模拟)1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应后得到固体产物和气体,所得气体物质是()A.O2、H2OB.O2、CO2C.O2D.O2、H2O、CO2【解析】选A。根据反应式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2;根据计量关系,可知2molNaHCO3生成CO2和H2O各1mol,Na2O2只有1mol,故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2,加热充分反应后排出的气体为O2、H2O。2.在密闭容器中,加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中的固体剩余物是()A.Na2CO3和Na2O2B.Na2CO3和NaOHC.NaOH和Na2O2D.NaOH、Na2O2和Na2CO