2021高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第1节 钠及其化合物教学案 新人教版

1第一节钠及其化合物考纲定位要点网络1.了解钠的主要性质及其应用。2．掌握钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用。3．了解钠及其重要化合物的制备方法。4．了解Na＋、K＋的检验方法。钠及其氧化物1．钠的主要性质及应用(1)物理性质：银白色，金属光泽，ρ＝0.97g·cm－3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.81℃，沸点为882.9℃。(2)化学性质(写出化学方程式)①与非金属反应O2常温：4Na＋O2===2Na2O加热：2Na＋O2=====△Na2O2Cl2：2Na＋Cl2=====△2NaCl②与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释③与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。④与酸(HCl)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。⑤与盐(CuSO4)溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4(答案合理即可)。⑥与熔融盐TiCl4反应：4Na＋TiCl4=====熔融Ti＋4NaCl。2(3)钠的保存与用途①保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中。②制备与用途：2．钠的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠化学式Na2ONa2O2阳、阴离子个数比Na＋与O2－之比为2∶1Na＋和O2－2之比为2∶1氧的化合价－2－1颜色白色淡黄色与H2O反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(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Na2O－12――――――――――→得到电子，化合价降低表现为氧化性O－2①强氧化性的五个表现②遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。③遇到CO2、SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和O2，既表现氧化性又表现还原性。[补短板](1)钠与盐溶液反应的思维模板为3Na――→水NaOH――→盐溶液发生复分解反应(2)Na与H2O或酸反应的实质是Na与H＋反应。(3)Na2O为碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物，二者中阴、阳离子个数比均为1∶2。(4)1molNa2O2与足量的CO2或H2O反应时，转移电子均为1mol，且两反应中Na2O2均既作氧化剂又作还原剂。[知识应用]1．金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠――→O2①(生成表面变暗)――→H2O②(生成出现白色固体)――→H2O③(NaOH溶液表现形成溶液)――→CO2④(生成Na2CO3·10H2O白色块状物质)――→风化⑤(生成白色粉末状物质)。(1)填写空白。(2)属于物理变化的有________(填序号)，属于化学变化的有________(填序号)。[答案](1)Na2ONaOHNa2CO3(2)③①②④⑤2．(1)Na投入Fe2(SO4)3溶液中发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________。(2)Na2O2投入紫色石蕊试液中的现象为______________________________________________________________________。(3)Na2O2投入CuSO4溶液中的现象为_________________________________________________________________________，有关离子方程式为____________________________________，____________________________________________________（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。(4)15.6gNa2O2与足量的CO2和H2O(g)充分反应，生成_______LO2(标准状态)，转移电子数为________。[答案](1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(2)有气泡冒出，溶液先变蓝后又褪色(3)有气泡冒出，有蓝色沉淀生成42Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(4)2.240.2NA命题点1钠及其氧化物的性质及实验探究1．(2019·合肥质检)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．①③④⑥D[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。]2．下列关于Na2O2的说法正确的是()A．Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2B．Na2O2投入酚酞溶液中，溶液变红C．Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂D．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物C[A项，Na2O2氧化SO2生成Na2SO4，错误；B项，最后溶液的红色又褪色，错误；D项，Na2O2不是碱性氧化物，错误。]3．如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题：(1)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________(双选，填选项字母)。A．钠块始终保持在a处，直至完全消失B．钠沉入U形管b处后又慢慢浮到a处5C．钠处于煤油和水的交界处上下浮动D．随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E．最终钠块在煤油中燃烧起来(2)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是___________________________________________________________________。(3)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？________(填“是”或“否”)。(4)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体体积在相同条件下的关系是________(填选项字母)。①用铝箔包住钠②用铜箔包住钠a．①②二者收集气体一样多b．①收集气体体积较大c．②收集气体体积较大[解析](1)Na的密度介于煤和水之间，反应过程产生的气泡附在Na表面，浮力变大，上浮，气泡破裂，浮力变小，又下降。(3)乙装置产生的气体不含O2，不必验纯。(4)Na与H2O反应放出H2时，生成的NaOH溶液与铝箔又反应生成H2。[答案](1)CD(2)贮存液体，防止溶液逸出(3)否(4)b4．某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是_________________________________________________________________________________________，该反应中，反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。(2)装置Ⅰ中的试剂是________(填字母)。a．稀盐酸b．稀硫酸c．小苏打d．石灰石(3)实验时，应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2”)，观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。(4)实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。6①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是_________________________________________________________________________________________________________________；②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(5)为进一步达到实验目的，应补充的实验是：取最终反应后Ⅲ中所得固体，____________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)此反应是放热反应。(2)依据实验目的，需要干燥CO2，所以装置Ⅰ是制取CO2的装置，因为盐酸易挥发出HCl，所以应选择稀硫酸、小苏打。(3)先通干燥CO2，然后再通湿润CO2进行对比。(5)证明反应后固体中含有CO2－3。[答案](1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2大于(2)bc(3)K2(4)①除去未充分反应的CO2②水与Na2O2反应生成O2(5)加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可)Na及其氧化物的常见实验探究点(1)Na与H2O或盐溶液反应实验。(2)Na2O2参与反应的实验(如与CO2、SO2、H2O等反应)。(3)Na2O2纯度的测定等。命题点2Na、Na2O2的有关定量计算5．下列说法不正确的是()A．2.3gNa投入97.7g水中，所得溶液的质量分数为4%B．62gNa2O与78gNa2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度相同C．78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5molD．将28gCO充分燃烧生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反应，固体增重28gA[Na投入水中生成H2逸出，溶液质量100g，溶液的质量分数大于4%。]6．(2019·聊城模拟)200℃时，11.6gCO2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3.6g，则原混合气体的总物质的量是()A．0.125molB．0.25molC．0.5molD．1molC[CO2、H2Og11.6g――→Na2O2足量Na2CO3、NaOH增重3.6g―→7O2(11.6g－3.6g)―→n(O2)＝0.25mol―→n(CO2)＋n(H2O)＝0.5mol。根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6g－3.6g＝8g，n(O2)＝8g32g·mol－1＝0.25mol，根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知，CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25mol×2＝0.5mol。]7．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数约是()A．54.5%B．40%C．36%D．33.3%A[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，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5g，则O2