高一化學(xué)必修一-鈉其重要化合物

1、第三章 金屬及其化合物第一節(jié) 鈉及其重要化合物、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)常溫下生成 Na2O（白 色），化學(xué)方程式為：4Na+O2=2Na2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃燃燒時(shí)生成 Na2O2（ 黃色），化學(xué)方程式為：2Na+O2Na2O2鈉與氯氣反應(yīng)化學(xué)方程式為： 2Na+Cl22NaCl鈉與硫反應(yīng)加熱化學(xué)方程式為： 2Na+S Na2S2）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

2、別為：+ + +2Na+2H2O=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)?紅 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 NH 4Cl 溶液中，有 H2和 NH3 逸出，化學(xué)方程式為：2Na+2NH 4Cl=2NaCl+2NH 3 +H22Na+2H 2O=2NaOH+H 2 投入到 CuSO4溶液中，有 氣體放出和藍(lán)色沉淀 生成，化

3、學(xué)方程式：CuSO4+2NaOH Na2SO4+Cu(OH) 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 Na2CO3·10H2O）最后成白色粉末（Na2CO3·10H2O 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)。電解鈉的制取：

4、2NaCl（熔融 ）2Na+Cl 2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)， 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

5、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= 4NaCl+2H2O+O2用途制氧劑、漂白劑、氧化劑轉(zhuǎn)化關(guān)系2Na2O O22Na2O2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 FeCl 2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。2- 2-Na2O2 投入 Na2SO3溶液中，可將 SO32-氧化成 SO42-。Na2O2 投入品紅溶液中

6、， 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 2 1，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

7、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)足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體增重 Wg。常見(jiàn)符合符合 (CO) mH n的物質(zhì)如： CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH 3、C6H12O6等。答案】 C【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

8、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 12A13 .14.（1）A、NaOHB、 NaHCO 3C、Na2O2（ 2） NaOH + NaHCO 3 = Na2CO3 + H 2O（ 3） CO 32- + CO2 + H2O =2HCO 315.（1） 2Na2O2+2H2O = 4N aOH+O2 用玻璃片在水面下蓋住集氣瓶口，將玻璃片

9、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)?c（OH ）在 1.0 ×10 4 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+2H2O4NaOH+O 2（1分）（2）將帶火星的木條放在

10、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）MnO 2（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1.5g 溶于水，所得溶液恰好能被DNa2O2 和 NaO2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 80mL 濃度為 0.5mol/L 的 HCl 溶液中和，則生成物的成分是（A Na2OB Na2O2CNa2O 和 Na2O2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)可以生有孔試管廣口瓶銅絲網(wǎng)隔板成氫氣的反應(yīng)： Zn 和鹽

11、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 。（ 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 0.97g·cm-3、0.88g·cm-3、 1

12、.00g·cm-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= 2Na 2CO3+O2 ，2Na2O2+2SO3= 2Na2SO4+O2。據(jù)此，你認(rèn)為下列反應(yīng)方程式中正確的是（）A2Na2O2+2SO2= 2Na 2SO3+O2B Na2

13、O2+2NO2= 2Na 2NO2+O2C 2Na2O2+2Mn2O7= 2NaMnO4+O2D2Na2O2+2N2O5= 2NaNO2+O2 3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

14、 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 Na 2O2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A B CD5 1 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.NaOHNa2CO3D.Na2O2 NaOH Na2CO36在25， 101Kpa下由 HCHO（g） 、H2和CO組成的混合氣體

15、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 6.72gB 小于 6.72gC 大于 6.72gD 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： NaN 3-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 D 8某研究性學(xué)習(xí)小

16、組設(shè)計(jì)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

17、 CO2 和H2O 反應(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 （ ）A NaOH 溶液濃度增大，并放出 H2B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)?；瘜W(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

18、等物質(zhì)的量的 N2、O2、CO2混合氣體通過(guò) Na2O2 后，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A3：4：1B3： 3：2C6：7：3D6：9：013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) K 1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

19、 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

20、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）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 。 集氣瓶充滿氣體后，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 1.0 ×10 4 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?H