高一化學(xué)必修一鈉及其重要化合物

1、第三章 金屬及其化合物第一節(jié) 鈉及其重要化合物一、鈉1、物理性質(zhì)銀白色金屬光澤，質(zhì)軟（可用小刀切割），密度比水小比煤油大（保存在煤油中），熔沸點(diǎn)低，具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。2、化學(xué)性質(zhì)（1）與非金屬反應(yīng)：如O2、Cl2、S等。鈉與氧氣反應(yīng)點(diǎn)燃常溫下生成Na2O（白色），化學(xué)方程式為： 4Na+O2=2Na2O 燃燒時(shí)生成Na2O2（黃色），化學(xué)方程式為： 2Na+O2 Na2O2 點(diǎn)燃鈉與氯氣反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Na+Cl2 2NaCl加熱鈉與硫反應(yīng)化學(xué)方程式為： 2Na+S Na2S （2）與水、酸反應(yīng)（反應(yīng)順序：先酸后水）鈉與水、酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)上均是和H+反應(yīng)，離子方程式分別為：2Na+2

2、H2O=2Na+2OH+H2、2Na2H+2Na+H2 鈉與水反應(yīng)（加酚酞）的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和解釋現(xiàn)象解釋a浮在水面上鈉的密度比水小b熔成閃亮的小球鈉與水反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn)低c四處游動(dòng)，發(fā)出“嘶嘶”聲鈉與水劇烈反應(yīng)生成氣體d反應(yīng)后溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色鈉與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì)（3）Na與鹽溶液的反應(yīng)（反應(yīng)順序：先與水反應(yīng)，再考慮NaOH是否與鹽反應(yīng)）鈉投入到NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出，化學(xué)方程式為： 2Na+2NH4Cl=2NaCl+2NH3+H2 投入到CuSO4溶液中，有氣體放出和藍(lán)色沉淀生成，化學(xué)方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2 、 CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH

3、)2 思考：金屬鈉露置在空氣中的變化過(guò)程是怎樣的？切開(kāi)金屬鈉，呈銀白色（鈉的真面目）變暗（生成Na2O）變白色固體（生成NaOH）成液（NaOH潮解）結(jié)塊（吸收CO2成Na2CO310H2O）最后成白色粉末（Na2CO310H2O風(fēng)化為Na2CO3）。3、鈉的保存、制取及用途金屬鈉的保存及取用少量金屬鈉可保存在煤油里，大量的金屬鈉則存入在鐵筒中用石蠟密封。取用時(shí)一般先用鑷子把鈉從煤油中夾出來(lái)，并用濾紙把表面的煤油吸干，然后用小刀切下綠豆大小的一塊再做有關(guān)實(shí)驗(yàn)。電解鈉的制?。?NaCl(熔融) 2Na+Cl2用途：鈉是一種強(qiáng)還原劑，工業(yè)上用它還原金屬鈦、鋯、鈮等；另外鈉和鉀的合金在常溫下呈液態(tài)，

4、是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；鈉也可用于制高壓鈉燈。二、鈉的重要氧化物1、氧化鈉和過(guò)氧化鈉對(duì)比項(xiàng)氧化鈉過(guò)氧化鈉化學(xué)式Na2ONa2O2色、態(tài)白色固體淡黃色固體穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定是否堿性氧化物是否陽(yáng)、陰離子個(gè)數(shù)比2121生成條件常溫加熱或點(diǎn)燃與H2O反應(yīng)化學(xué)方程式Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2滴加酚酞試液變紅先變紅后褪色與CO2反應(yīng)化學(xué)方程式Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2氣體體積變化足量氧化鈉使氣體消失足量過(guò)氧化鈉使氣體變?yōu)樵瓉?lái)的一半與酸反應(yīng)化學(xué)方程式Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl= 4Na

5、Cl+2H2O+O2用途制氧劑、漂白劑、氧化劑轉(zhuǎn)化關(guān)系2Na2OO2 2Na2O2保存隔絕空氣一、過(guò)氧化鈉的強(qiáng)氧化性Na2O2與SO2反應(yīng)：Na2O2+SO2=Na2SO4。Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2+氧化成Fe3+，同時(shí)生成Fe(OH)3沉淀。Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質(zhì)硫，溶液變渾濁。Na2O2投入Na2SO3溶液中，可將SO32-氧化成SO42-。Na2O2投入品紅溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品紅溶液褪色。其漂白原理與HClO、NaClO、O3等相同。二、有關(guān)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的重要關(guān)系物質(zhì)的量關(guān)系無(wú)論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是

6、二者的混合物，通過(guò)足量的Na2O2時(shí)，CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為21，解決此類(lèi) 可借助物質(zhì)的量守恒關(guān)系。電子轉(zhuǎn)移關(guān)系當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時(shí)，每產(chǎn)生1molO2轉(zhuǎn)移2mole-。先后順序關(guān)系一定量的Na2O2與一定量的CO2、H2O(g）混合物的反應(yīng)，可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O(g）發(fā)生反應(yīng)。氣體體積關(guān)系若CO2、H2O(g）混合氣體（或單一氣體）通過(guò)足量Na2O2，氣體體積的減少量等于原混合氣體體積的1/2且等于生成氧氣的體積。固體質(zhì)量關(guān)系當(dāng)Wg通式符合(CO)mHn（m、n為整數(shù)）的物質(zhì)在O2中充分燃燒，將其產(chǎn)物通過(guò)足

7、量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體增重Wg。常見(jiàn)符合符合(CO)mHn的物質(zhì)如：CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等?！敬鸢浮緾【答案】（1）驗(yàn)純 收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，移開(kāi)拇指點(diǎn)火。若聽(tīng)到輕微的“噗”聲，表明H2純凈。 （2）較多的鈉與水反應(yīng)會(huì)放出大量的熱，可能使試管內(nèi)的H2、O2混和氣爆炸。 （3）鈉比水輕，比苯重，落在苯水交界處。鈉與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的H2使鈉浮起，脫離水面，反應(yīng)停止；當(dāng)鈉表面的H2逸出，鈉又回落，與水反應(yīng)，如此反復(fù)，就可減慢Na與H2O反應(yīng)速率1B 2C 3A 4A 5A 6B 7D 8B 9D 10A 11D 12A

8、13 .14.（1）A、NaOH B、NaHCO3 C、Na2O2（2）NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O（3）CO32- + CO2 + H2O =2HCO315.（1） 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 用玻璃片在水面下蓋住集氣瓶口，將玻璃片與集氣瓶一起移出水面，將蓋有玻璃片的集氣瓶正放在桌上。（2） 經(jīng)計(jì)算，燒瓶中c(OH)約為1 mol/L；因?yàn)閏(OH)在1.0104 mol/L2.5 mol/L時(shí)酚酞呈紅色，因此紅色迅速褪去不是由于溶液中c(OH)過(guò)大造成的。 取燒瓶中的溶液于試管中，加入少量二氧化錳，有氣泡放出，用帶火星的木條檢驗(yàn)，木條復(fù)燃，說(shuō)明

9、溶液中可能有H2O2存在。 取中試管里的溶液滴加酚酞試液，溶液變紅且不褪色，說(shuō)明“紅色迅速褪去”與H2O2的存在有關(guān)16（1）放出大量的熱（1分） 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2（1分） （2）將帶火星的木條放在P口處，木條復(fù)燃（1分） 將Q口插入到盛水的燒杯中，有氣泡產(chǎn)生（1分） （3）MnO2（1分）使帶火星的木條復(fù)燃（1分） （4）B（1分） 防止倒吸（1分）500mL2分【例1】（2007全國(guó)理綜）在一定條件下，將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL濃度為0.5mol/L的HCl溶液中和，則生成物的成分是（ ）ANa2O BNa2O2 CNa2O和Na

10、2O2 DNa2O2和NaO2 有孔試管 廣口瓶 銅絲網(wǎng)隔板 【例2】（08年昆明模擬）某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)中學(xué)課本中可生成氫氣的反應(yīng)進(jìn)行了研究，總結(jié)出四個(gè)可以生成氫氣的反應(yīng)：Zn和鹽酸 Na和水Al和NaOH溶液 Na和無(wú)水乙醇。為方便制取和點(diǎn)燃上述四個(gè)反應(yīng)生成的氫氣，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖所示裝置。 試回答下列問(wèn)題： （1）點(diǎn)燃?xì)錃庵氨仨毾冗M(jìn)行 。方法是 。（2）實(shí)驗(yàn)小組在點(diǎn)燃用上述裝置制得的氫氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)獲得成功，卻失敗了。他們分析后認(rèn)為失敗的原因有a：Na與H2O的反應(yīng)速率太快；b：Na的用量太少；c：裝置存在缺陷。針對(duì)b失敗的原因，有的同學(xué)提出可以增加鈉的用量，但有同學(xué)認(rèn)為這樣做太危險(xiǎn)，原因是 。

11、（3）針對(duì)原因a、c，實(shí)驗(yàn)小組查閱資料得知鈉、苯、水的密度分別為0.97gcm-3、0.88gcm-3、1.00gcm-3。他們改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置后重做實(shí)驗(yàn)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)，氫氣的生成速率明顯減慢。原因是 。 【檢測(cè)評(píng)價(jià)】1下列關(guān)于金屬元素特征的敘述正確的是A.金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B.金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)C.金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不同D.金屬單質(zhì)在常溫下均是固體2有許多氧化物在一定條件下都能與Na2O2反應(yīng)，且反應(yīng)極有規(guī)律。如2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2，2Na2O2+2SO3= 2Na2SO4+O2。據(jù)此，你認(rèn)為下

12、列反應(yīng)方程式中正確的是（ ）A2Na2O2+2SO2= 2Na2SO3+O2BNa2O2+2NO2= 2Na2NO2+O2C2Na2O2+2Mn2O7= 2NaMnO4+O2D2Na2O2+2N2O5= 2NaNO2+O23觀察是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學(xué)將一小塊金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色 變灰暗 變白色 出現(xiàn)液滴 白色固體，下列說(shuō)法正確的是（ ）A發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B變白色是因?yàn)樯闪颂妓徕cC是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D只發(fā)生物理變化4（08棗莊市調(diào)研）下列說(shuō)法中，正確的是（ ）食鹽灼燒時(shí)火焰呈黃色與久置的濃硝酸呈黃色原理不相同固體氫氧化鈉存放在帶塑料塞的廣

13、口瓶中熔點(diǎn)：鉀鈉鈉鉀合金向紫色石蕊試液中加入過(guò)量的Na2O2粉末，振蕩后溶液呈藍(lán)色向含有Na+、SO42、HCO3、CO32的溶液中加入過(guò)量的Na2O2固體，Na+和CO32的物質(zhì)的量不變1mol Na2O2與足量的水反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol。取用金屬鈉時(shí)，應(yīng)將剩下的大塊鈉放回原瓶，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，余下的鈉屑應(yīng)用乙醇處理ABCD51 mol過(guò)氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是（ ）A.Na2CO3B.Na2O2 Na2CO3C.NaOH Na2CO3 D.Na2O2 NaOH Na2CO36在25，101Kpa下由HCHO(g)、

14、H2和CO組成的混合氣體共6.72g，其相對(duì)氫氣的密度為14將該氣體與2.24L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)充分反應(yīng)后的產(chǎn)物通過(guò)足量的Na2O2粉末，使Na2O2粉末增重的質(zhì)量為 ( ) A等于6.72g B小于6.72g C大于6.72g D無(wú)法計(jì)算7氮化鈉和氫化鈉都是離子化合物，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式（末配平）如下：Na3N+H2O NaOH +NH3 ,NaH+H2O NaOH +H2.有關(guān)它們的敘述離子半徑：NaN3-H ；與水反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)；與水反應(yīng)后的溶液都顯堿性；與鹽酸反應(yīng)都只生成一種鹽；兩種化合物中的陰陽(yáng)離子均具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。其中正確的是（ ）A B C D8某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)

15、如下實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定氧化鈉中過(guò)氧化鈉的含量。實(shí)驗(yàn)步驟：取一定質(zhì)量的樣品放入燒杯中，加入足量稀鹽酸，攪拌使之充分反應(yīng)；將反應(yīng)后的溶液倒入蒸發(fā)皿中蒸發(fā)至恒重，冷卻、稱(chēng)重。若在蒸發(fā)過(guò)程中，局部溫度過(guò)高，造成液滴飛濺，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)（ ）A偏低 B偏高 C無(wú)影響 D無(wú)法判斷9下表中，對(duì)陳述、的正確性及兩者間是否具有因果關(guān)系的判斷都正確的是( )選項(xiàng)陳述陳述判斷A碳酸鈉溶液可用于治療胃病Na2CO3可與鹽酸反應(yīng)對(duì)，對(duì)，有B向Na2O2的水溶液中滴入酚酞變紅色Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉對(duì)，錯(cuò)，無(wú)C金屬鈉具有強(qiáng)還原性高壓鈉燈發(fā)出透霧性強(qiáng)的黃光對(duì)，對(duì)，有D過(guò)氧化鈉可用于航天員的供氧Na2O2能和CO2和H2O反

16、應(yīng)生成O2對(duì)，對(duì)，有10一定溫度下，向飽和NaOH溶液中投入一小塊金屬鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來(lái)溫度。下列敘述中，不合理的是 （ ）ANaOH溶液濃度增大，并放出H2 B溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，有H2放出C總?cè)芤旱馁|(zhì)量減小，有H2放出 D鈉浮于液面，到處游動(dòng)，發(fā)出咝咝的響聲11綠色化學(xué)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)追求的目標(biāo)。化學(xué)教育2006年第11期刊載了創(chuàng)新設(shè)計(jì)“鈉在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)”裝置。下列對(duì)于該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的描述錯(cuò)誤的是（ ）A防止鈉燃燒時(shí)燒裂試管B解決了鈉在空氣中燃燒產(chǎn)生濃煙造成污染C觀察到黃色火焰和生成淡黃色固體D鈉先反應(yīng)放熱，然后鈉受熱熔化12等物質(zhì)的量的N2、O2、CO2混合氣體通過(guò)Na2O2后，

17、體積變?yōu)樵w積的8/9（同溫同壓），這時(shí)混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比為（ ）A3：4：1 B3：3：2 C6：7：3 D6：9：013為了探究“二氧化碳是否有水存在時(shí)才能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)”，某課題研究小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置，分別進(jìn)行了甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)甲：干燥的二氧化碳和過(guò)氧化鈉的反應(yīng)。在干燥的試管II中裝入Na2O2，在通人 CO2之前，關(guān)閉K1和K2。在試管I內(nèi)裝入試劑 X 后，打開(kāi)K1和K2，通人CO2，幾分鐘后將帶火星的木條插入試管III的液面上，觀察到木條不復(fù)燃，且II中的淡黃色沒(méi)有變化。實(shí)驗(yàn)乙：潮濕的二氧化碳和過(guò)氧化鈉的反 應(yīng)。在試管I內(nèi)裝入試劑Y，其他操作

18、同實(shí)驗(yàn)甲。觀察到木條復(fù)燃，且II中的淡黃色變?yōu)榘咨?。試回答下列?wèn)題：（1）在裝入 Na2O2 后，通入CO2前，關(guān)閉K1和K2的目的是_。（2）在實(shí)驗(yàn)甲中，試劑X是_；在實(shí)驗(yàn)乙中，試劑Y是_。（3）根據(jù)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到的結(jié)論是_。（4）為了確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確性，制備CO2所用的反應(yīng)物最好選用_（填編號(hào)，多選扣分）。A. 大理石 B. 小蘇打 C. 燒堿 D. 鹽酸 E. 稀硫酸 F. 稀硝酸（5）CO2和Na2O2的反應(yīng)機(jī)理可用示蹤原子分析加以證明，請(qǐng)完成下列反應(yīng)方程式：Na2O2+Cl8O2+H218O 14 已知A、B、C是三種常見(jiàn)的固體化合物，焰色反應(yīng)均顯黃色，其中A與C按任意比例

19、混合，溶于足量的水中，得到的溶質(zhì)也只含有一種，并有無(wú)色、無(wú)味的氣體D放出。另A、B、C、D之間含有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：（部分物質(zhì)未寫(xiě)出）加熱AB只含溶質(zhì)EnA：nB=1：1 并溶于足量水DC通入足量CO2（1）寫(xiě)出物質(zhì)的化學(xué)式： A 、 B 、 C 。（2）寫(xiě)出A、B按物質(zhì)的量之比為1：1在密閉容器中加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。（3）寫(xiě)出溶質(zhì)E與足量CO2反應(yīng)的離子方程式： 。15. 利用下圖所示裝置制取氧氣并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究。（1）將3.9 g過(guò)氧化鈉放入燒瓶中，加入100 mLH2O，然后用排水法收集氣體。 過(guò)氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。 集氣瓶充滿(mǎn)氣體后，怎樣從水槽中取出集氣瓶？簡(jiǎn)述操作方法。 _。（2）已知：酚酞在c(OH)為1.0104 mol/L2.5 mol/L時(shí)呈紅色，且0.5 min內(nèi)不會(huì)褪色；H2O2具有氧化性和漂白性。取上述實(shí)驗(yàn)得到的溶液于試管中，滴入2滴酚酞試液，溶液變紅，片刻紅色褪去。 有人認(rèn)為，“紅色迅速褪去”是由于溶液中c(OH)過(guò)大造成的，試通過(guò)估算并對(duì)比數(shù)據(jù)加以說(shuō)明。_。 還有人認(rèn)為，“紅色迅速褪去”是因?yàn)槿芤褐写嬖贖2O2。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明燒瓶?jī)?nèi)的溶液中可能有H2