2017年高考化学一轮复习 专题3.1 钠及其氧化物(讲)(含解析)

专题3.1 钠及其氧化物 1、 掌握钠的物理、化学性质； 2、 掌握氧化钠、过氧化钠的性质 3、 能利用钠及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算 4、 能规范解答以钠及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题

一、钠的性质 1、物理性质 颜色：银白色，有金属光泽； 密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)； 熔点：低于100 ℃；

硬度：质地柔软，可以用小刀切割。 2、存在 自然界中只能以化合态的形式存在，以NaCl为主，还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。 3、制取与保存

制取：化学方程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑； 密封保存，少量的钠通常保存在煤油里。 4、用途 (1)制取Na2O2等化合物； (2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂； (3)作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，

如4Na＋TiCl4=====熔融4NaCl＋Ti； (4)用作电光源，制作高压钠灯。 5、化学性质 从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性 Na ――→O2、Cl2、H2O、H＋等Na＋1 （1）钠与水的反应 现象及解释：浮、熔、响、游、红五个字来记忆。 ①钠投入水中并浮在水面上——密度小于水。 ②钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶声，产生气体。 ③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。 ④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。 反应化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↓ 离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 实质：置换水中的氢。 （2）钠与盐的反应 钠与盐在熔融状态下的反应： 4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl 钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成碱，再考虑碱是否与盐反应。 例如：钠与CuSO4溶液反应 2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1) CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2 (2) （3）钠与氧气反应 常温：4Na+O2=2Na2O

点燃：2Na+O2Na2O2 钠在空气中变化过程： Na————→O2Na2O————→H2ONaOH————→H2ONaOH溶液————→CO2Na2CO3·10H2O————→-H2O

Na2CO3 （4）钠与其他非金属反应 钠具有很强的还原性，能和很多非金属发生反应，如：S、Cl2等 （5）与盐酸反应

离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 【典型例题1】观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一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，下列说法正确的是 （ ） A．①发生了氧化还原反应 B．②变白色是因为生成了碳酸钠 C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液 D．④只发生物理变化 【答案】A

【考点定位】考查钠及钠的重要化合物的性质。 【点评】明确钠在空气中发生反应的过程是解题关键；Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na2O，Na2O易与水反应生成NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3•xH2O，Na2CO3•xH2O风化脱水生成Na2CO3，据此分析即可解题。 【迁移训练1】将钠投入下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的是 （ ） ①水 ②NaOH溶液 ③0.1mol/L盐酸 ④0.1mol/L FeCl3溶液 A．④③②① B．④③①② C．③④①② D．①③④② 【答案】C 【解析】 试题分析：①钠与水剧烈反应产生NaOH和氢气；②由于在NaOH溶液中H+的浓度比水小，所以剧烈程度不如与水的反应；③由于0.1 mol·L－1盐酸中H+的浓度比水大，所以比水反应现象剧烈程度；④0.1 mol·L－1 FeCl3溶液是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，因此比水反应剧烈，但是由于盐水解的程度是微弱的，所以酸性比等浓度的盐酸弱，因此与Na反应的剧烈程度也不如盐酸剧烈。故将钠投入下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的是③④①②，答案选C。 考点：考查金属钠的性质

二、钠的氧化物 1、氧化钠与过氧化钠的比较 化学式 Na2O Na2O2 氧元素化合价 －2 －1 色、态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 类别 碱性氧化物 过氧化物 制取 4Na+O2==========缓慢氧化2Na2O 4Na+O2=======点燃2Na2O

与水反应的化学方程式 Na2O＋H2O==2NaOH 2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑ 与CO2反应的化学方程式 Na2O＋CO2==Na2CO3 2Na2O2＋2CO2==2Na2CO3＋O2 与盐酸反应的化学方程式 Na2O＋2HCl==2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl==4NaCl＋2H2O＋O2↑

2、Na2O2的强氧化性、漂白性 －1价介于氧的两种较稳定化合价0价和－2价之间，因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现氧化性（如与SO2、Fe2+、品红等反应），也可以在一定条件下失去电子表现还原性（如与H+和MnO4反应），还可以在一定条件下发生歧化反应（如与H2O、CO2等反应）；但以氧化性为主。 ①Na2O2与SO2反应：Na2O2+SO2=Na2SO4 ②Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀： 3Na2O2+6FeCl2+6H2O=2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。 ③Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊： Na2O2+H2S2NaOH+S↓。 ④Na2O2投入品红溶液中，可使品红溶液褪色(褪色原理与SO2不同)。

【典型例题2】向NaHSO3溶液中加入足量Na2O2粉末，充分反应后溶液中离子浓度减少的是(忽略溶液体积变化) （ ） A． Na+ B． SO 32— C．OH- D ．SO42— 【答案】B

【点评】解决本题的关键是熟练掌握物质的性质，特别是Na2O2与H2O等物质反应的实质，结合离子反应的规律，得出正确的结论。 【迁移训练2】下列叙述正确的是 （ ） ①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ②Na2O与CO2发生化合生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换生成O2 ③都是白色的固体 ④Na2O和Na202晶体中的阴离子与阳离子的物质的量之比为1：1 ⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色． A.只有⑤ B．②③④⑤ C．②③⑤ D．④⑤ 【答案】A

考点一：钠与溶液的反应 1、金属钠与可溶性盐溶液反应解题思路

2、金属钠与溶液反应现象分析 （1）共性：因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生： ①浮：钠浮在液面上； ②熔：钠熔化成光亮的小球； ③游：在液面上不停地游动直至反应完； ④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。 （2）差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。 3、思考 ①钠投入到盐酸中（0.1mol的钠投入到50ml，1mol/L的HCl溶液中，产生多少氢气？为什么？） ②钠投入到NaCl溶液中发生什么反应。 ③钠投入到饱和NaCl溶液中有什么现象。 ④钠投入NH4Cl溶液反应方程式是？ ⑤钠投入CuSO4溶液中，现象： ，方程式： 。 【典型例题3】在一定温度下，向饱和烧碱溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度，下列说法正确的是 （ ） A．溶液中Na+浓度增大，有H2放出 B．溶液中Na+数目减少，有H2放出 C．溶液中Na+与OH-浓度都增大，有H2放出 D．溶液中OH-数目增大，有H2放出 【答案】B

【考点定位】考查钠的性质 【点评】注意该题中氢氧化钠溶液是饱和溶液，明确反应后改变、不变的物理量是解题关键；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，消耗水，饱和的氢氧化钠溶液中有NaOH晶体析出，温度不变，氢氧化钠的溶解度不变，但溶液质量或体积减小，据此分析答题。 【迁移训练3】金属钠与下列溶液反应时，既有白色沉淀析出又有气体逸出的是 （ ） A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液 C．FeCl3溶液 D．Ca(HCO3)2溶液 【答案】D 考点：考查钠的化学性质 考点二：过氧化钠与H2O、CO2反应的重要关系及计算 2CO2+2 Na2O2=2 Na2CO3 +O2

2H2O+2 Na2O2=4 NaOH +O2

（1）物质的量关系

无论是H2O或CO2得单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，H2O或CO2与放出O2的物质的量之比均为2:1。 （2）气体体积关系 若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2时，气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2，也等于生成氧气的量。 （3）电子转移关系 当Na2O2与H2O、CO2反应时，物质的量关系为2Na2O2 ∽ H2O ∽ 2e- 。 （4）固体质量关系 相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应： CO+ Na2O2= Na2CO3； H2+Na2O2=2 NaOH （实际两反应不能发生）。 （5）先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后， 再与H2O（g）发生反应。

【典型例题4】在相同条件下，总质量为2 g的CO和H2的混合气体，在O2中完全燃烧后全部通过足量的Na2O2固体，则固体质量增加 （ ） A．2 g B．1 g C．18 g D．无法计算 【答案】A