高中化學(xué)學(xué)案專題3第二單元第1課時(shí)鈉的性質(zhì)與制備

第二單元金屬鈉及鈉的化合物第1課時(shí)鈉的性質(zhì)與制備一、金屬鈉的性質(zhì)與制備1．鈉的存在：在自然界中鈉元素都以化合態(tài)存在，如氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉等。2．鈉的物理性質(zhì)：顏色狀態(tài)質(zhì)地密度熔點(diǎn)銀白色固態(tài)較軟比水小較低3.鈉與氧氣的反應(yīng)：反應(yīng)條件室溫加熱實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體化學(xué)方程式4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2結(jié)論鈉是非常活潑的金屬，與O2反應(yīng)，條件不同時(shí)，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物也不同4．鈉與水的反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔成小球鈉熔點(diǎn)較低，且反應(yīng)放熱小球在水面上迅速游動(dòng)，逐漸變小，最后消失反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)與水反應(yīng)發(fā)出“嘶嘶”聲鈉與水劇烈反應(yīng)，反應(yīng)放熱并生成氣體反應(yīng)后溶液的顏色逐漸變紅有NaOH生成化學(xué)方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑【特別提醒】(1)鈉原子最外電子層上只有一個(gè)電子，反應(yīng)容易失去，表現(xiàn)還原性且性質(zhì)活潑。(2)鈉與水(滴有酚酞)反應(yīng)的現(xiàn)象概括為“浮、熔、游、響、紅”。(3)鈉易與空氣中O2、H2O反應(yīng)，通常保存在煤油中。5．鈉的制備：工業(yè)上電解熔融的NaCl：2NaCleq\o(=,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑。6．鈉的用途：(情境思考)某船員在運(yùn)輸盛有鈉的鐵桶時(shí)，不小心把蓋子打開，桶內(nèi)馬上冒起濃濃的白煙，而且一接觸桶內(nèi)物質(zhì)，雙手立刻感到劇烈的疼痛，情急之下他將桶推到江里。一遇到水，桶立馬爆炸。消防隊(duì)員找來(lái)一個(gè)較大的白色塑料桶，將打撈上來(lái)的鐵桶放在里面，用煤油浸泡。(1)盛有鈉的桶遇水立馬爆炸的原因是什么？提示：鈉與水反應(yīng)放出熱量，使生成的氫氣發(fā)生爆炸。(2)用煤油浸泡鐵桶滅火的道理是什么？提示：鈉易與空氣中的氧氣、水等反應(yīng)，而Na不與煤油反應(yīng)，且密度比煤油大，故將鈉保存在煤油中隔絕空氣。二、鈉的氧化物1．氧化鈉：(1)物理性質(zhì)：Na2O是一種白色粉末狀固體。(2)化學(xué)性質(zhì)寫出以上序號(hào)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：①Na2O＋H2O=2NaOH；②Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O；③Na2O＋CO2=Na2CO3。2．過(guò)氧化鈉：(1)物理性質(zhì)顏色：淡黃色；狀態(tài)：固體。(2)化學(xué)性質(zhì)寫出以上序號(hào)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式①2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；②2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(3)用途：可用于漂白劑和呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來(lái)源?！咎貏e提醒】Na2O2不是堿性氧化物，因Na2O2與酸反應(yīng)生成物不只有鹽和水還有氧氣。1．(知識(shí)關(guān)聯(lián))過(guò)氧化鈉與CO2的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)嗎？為什么？若為氧化還原反應(yīng)，則該反應(yīng)的氧化劑是什么？還原劑是什么？提示：是氧化還原反應(yīng)，因?yàn)檠醯幕蟽r(jià)發(fā)生了變化。在該反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑。2．化學(xué)課上劉老師吹氣生火的魔術(shù)吸引了很多學(xué)生的眼球。只見老師深吐一口氣朝棉花吹去，棉花很快燃燒起來(lái)。這團(tuán)神奇的棉花有何奧妙？原來(lái)棉花中包有過(guò)氧化鈉。過(guò)氧化鈉在這個(gè)魔術(shù)中起什么作用？提示：過(guò)氧化鈉既是氧化劑又是還原劑，與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，并放出大量的熱。鈉的“一個(gè)變化”及“四個(gè)反應(yīng)”金屬鈉露置在空氣中發(fā)生的變化1．相應(yīng)變化：金屬鈉長(zhǎng)期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末。2．變化過(guò)程：3．發(fā)生主要變化的化學(xué)方程式：(1)4Na＋O2=2Na2O(2)Na2O＋H2O=2NaOH(3)2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2ONa2CO3＋10H2O=Na2CO3·10H2O(4)Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O1．Na2CO3·10H2O風(fēng)化生成Na2CO3屬于化學(xué)變化還是物理變化？(變化觀念與平衡思想)提示：化學(xué)變化。風(fēng)化是結(jié)晶水合物在干燥空氣中失去結(jié)晶水的過(guò)程，生成了新的物質(zhì)，故屬于化學(xué)變化。2．(情境應(yīng)用)據(jù)報(bào)道，某生產(chǎn)零部件的工廠突然發(fā)生爆炸并起火，造成1人死亡、3人重傷。消防部門初步推測(cè)可能是生產(chǎn)線上的鈉材料發(fā)生爆炸，確切原因仍在調(diào)查中。(1)鈉很容易發(fā)生爆炸，實(shí)驗(yàn)室里如何保存鈉？提示：實(shí)驗(yàn)室里少量的鈉存放在煤油中，大量的鈉應(yīng)隔絕空氣密封保存。(2)報(bào)道中發(fā)生的鈉爆炸應(yīng)是鈉與氧氣反應(yīng)引起的。請(qǐng)你寫出鈉與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)提示：4Na＋O2=2Na2O；2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2【典例】(2021·淄博高一檢測(cè))鈉露置在空氣中易變質(zhì)，其變質(zhì)過(guò)程中不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是()A．Na2OB．NaOHC．NaHCO3D．Na2CO3【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)NaOH可與空氣中的二氧化碳反應(yīng)。(2)空氣中的二氧化碳含量少，與氫氧化鈉反應(yīng)不能生成NaHCO3。【解析】選C。鈉露置在空氣中的變化過(guò)程為Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，不可能有NaHCO3生成。(1)鈉露置在空氣中，其變質(zhì)過(guò)程中涉及的反應(yīng)類型有哪些？提示：鈉露置在空氣中的變化過(guò)程為Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，分別屬于化合反應(yīng)(氧化還原反應(yīng))、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)。(2)23g鈉暴露在空氣中，最終得到的產(chǎn)物及其質(zhì)量是多少？提示：鈉暴露在空氣中，最終得到Na2CO3，根據(jù)元素守恒，有2Na～Na2CO34610623m(Na2CO3)則m(Na2CO3)＝53g。(2021·鎮(zhèn)江高一檢測(cè))在實(shí)驗(yàn)室里為了研究鈉的性質(zhì)，做了如下實(shí)驗(yàn)：(1)取用浸沒在煤油中的金屬鈉的操作方法是___________________________________________________________________________________________。(2)一小塊金屬鈉長(zhǎng)時(shí)間置于空氣中，可能有下列現(xiàn)象，這些現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序是________(填序號(hào)，下同)。①變成白色粉末②變暗③變成白色固體④變成液體A．①②③④ B．②③④①C．②③①④ D．③②④①(3)取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，觀察到下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①金屬先熔化②在空氣中燃燒，放出黃色火花③燃燒后得白色固體④燃燒時(shí)火焰為黃色⑤燃燒后生成淡黃色固體，描述正確的是________。A．①② B．①②③C．①③ D．①④⑤【解析】(1)取用金屬鈉必須用鑷子，剩余的金屬鈉包括碎屑都必須放入原試劑瓶中。(2)Na在空氣中放置的變化過(guò)程為Naeq\o(→,\s\up7(O2))Na2O(變暗)eq\o(→,\s\up7(H2O))NaOH(白色固體)表面形成溶液eq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3·10H2O(白色固體)eq\o(→,\s\up7(風(fēng)化))Na2CO3(白色粉末)。(3)鈉的熔點(diǎn)只有97.8℃，加熱立即熔化。鈉是一種很活潑的金屬，加熱時(shí)與氧氣化合生成過(guò)氧化鈉，呈淡黃色。鈉在空氣中燃燒的火焰為黃色。答案：(1)用鑷子取出鈉塊，用濾紙吸干鈉塊表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化層，再切下一小粒備用，余下的鈉全部放回試劑瓶中(2)B(3)D鈉與水、酸、堿和鹽溶液的反應(yīng)的實(shí)質(zhì)1．鈉與水(滴有酚酞)的反應(yīng)：現(xiàn)象原因解釋浮浮在水面上鈉的密度比水小熔熔成閃亮的小球鈉熔點(diǎn)低，反應(yīng)放熱游鈉球在水面游動(dòng)反應(yīng)有氣體生成響發(fā)出“嘶嘶”的響聲紅溶液變紅反應(yīng)有堿性物質(zhì)生成2.與酸溶液反應(yīng)：3．與堿溶液反應(yīng)：其實(shí)質(zhì)是鈉與水的反應(yīng)：如鈉與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，即鈉與水的反應(yīng)。4．與鹽溶液反應(yīng)：【易錯(cuò)警示】鈉的性質(zhì)的三個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)Na和O2在不同條件下反應(yīng)，產(chǎn)物不同。(2)Na在溶液中不能置換出鹽中的金屬，但在熔融態(tài)時(shí)能置換出鹽中的金屬。(3)Na與酸反應(yīng)是直接置換出酸中的氫，而不是先和水反應(yīng)生成NaOH，NaOH再和酸反應(yīng)。1．(思維升華)把鈉投入稀鹽酸中，有何現(xiàn)象？相比鈉與水的反應(yīng)哪個(gè)更劇烈？為什么？(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))提示：浮、熔、游、響，鈉與鹽酸反應(yīng)比與水反應(yīng)更劇烈，因?yàn)殁c與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與H＋反應(yīng)，鹽酸中H＋濃度比水中的大，所以更劇烈。2．(教材開發(fā))教材【觀察思考】中實(shí)驗(yàn)3中反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？反應(yīng)中鈉的化合價(jià)怎樣變化？氧化劑是哪種物質(zhì)？(宏觀辨識(shí)與微觀探析)提示：反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；反應(yīng)中鈉的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，化合價(jià)升高；根據(jù)化合價(jià)變化可知，氧化劑應(yīng)該是H2O。【典例】將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是()A．HClB．NaOHC．K2SO4D．CuSO4【思維建?！拷獯疴c與水溶液反應(yīng)的思路如下：【解析】選D。將少量鈉投入題述四種物質(zhì)的水溶液中，均有H2產(chǎn)生，故都滿足題目的第一個(gè)條件“有氣體放出”，而反應(yīng)后“溶液質(zhì)量減輕”是指投入的金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量。在A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中只有H2放出，故溶液質(zhì)量是增加的。D選項(xiàng)中由于Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH還能繼續(xù)與CuSO4反應(yīng)析出Cu(OH)2沉淀：2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，故反應(yīng)后溶液質(zhì)量減輕?！疽?guī)律方法】金屬鈉與水、酸、鹽溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析的思維模板(1)共性：浮：鈉浮在液面上；熔：鈉熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游動(dòng)直至反應(yīng)完；響：反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶”的響聲。(2)差異性：與酸反應(yīng)時(shí)，由于溶液中H＋濃度較大，反應(yīng)比鈉與水劇烈，最后鈉可能在液面上發(fā)生燃燒；與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，還可能會(huì)生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等。(1)若題干不變，將C項(xiàng)改成“飽和Na2SO4溶液”，是否可選？為什么？提示：是。若C項(xiàng)改成“飽和Na2SO4溶液”，由于Na與水反應(yīng)會(huì)消耗水，故Na2SO4會(huì)析出，溶液質(zhì)量會(huì)減輕。(2)若將題干中的“質(zhì)量減輕”改成“有沉淀生成”，則答案選什么？提示：D。D中Na與水反應(yīng)生成的NaOH會(huì)與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀。(2021·無(wú)錫高一檢測(cè))如圖所示，在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉，加熱至熔化時(shí)，用玻璃棒蘸取少量無(wú)水CuSO4粉末與熔化的鈉接觸，瞬間產(chǎn)生耀眼的火花，同時(shí)有紅色物質(zhì)生成。據(jù)此判斷下列說(shuō)法中不正確的是()A．上述反應(yīng)是置換反應(yīng)B．上述反應(yīng)放出熱量C．上述反應(yīng)中CuSO4表現(xiàn)了還原性D．加熱且無(wú)水條件下，Na可以與CuSO4反應(yīng)并生成Cu【解析】選C。鈉與無(wú)水CuSO4反應(yīng)，方程式為2Na＋CuSO4=Na2SO4＋Cu，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，A項(xiàng)、D項(xiàng)正確；從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看，有耀眼的火花，說(shuō)明反應(yīng)放出熱量，B項(xiàng)正確；反應(yīng)中CuSO4作氧化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤。氧化鈉與過(guò)氧化鈉1．二者性質(zhì)比較化學(xué)式Na2ONa2O2顏色白色淡黃色狀態(tài)固體固體氧元素的化合價(jià)－2價(jià)－1價(jià)屬類堿性氧化物非堿性氧化物(過(guò)氧化物)生成條件常溫下緩慢氧化燃燒或加熱熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為Na2O2較穩(wěn)定與H2O反應(yīng)Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑顏色白色淡黃色與CO2反應(yīng)Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2主要用途用于制取Na2CO3強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑轉(zhuǎn)化：2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2Na2O22.Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的三大關(guān)系反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2①2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑②(1)物質(zhì)的量關(guān)系不論是CO2還是H2O，通過(guò)足量的Na2O2時(shí)，放出O2的物質(zhì)的量與CO2或H2O的物質(zhì)的量之比均為1∶2。(2)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系在Na2O2與CO2或H2O的反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，每生成1molO2都轉(zhuǎn)移2mol電子。(3)固體質(zhì)量關(guān)系2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm(固體)2×78g2mol2×106g56g(2molCO的質(zhì)量)即發(fā)生反應(yīng)①時(shí)，固體增加的質(zhì)量等于與CO2等物質(zhì)的量的CO的質(zhì)量。2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑Δm(固體)2×78g2mol4×40g4g(2molH2的質(zhì)量)即發(fā)生反應(yīng)②時(shí)，固體增加的質(zhì)量等于與H2O等物質(zhì)的量的H2的質(zhì)量?！局R(shí)拓展】凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的物質(zhì)，mg該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)全部通過(guò)足量Na2O2后，固體增重為mg。或者是由C、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個(gè)數(shù)比為1∶1，即可滿足上述條件。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有：①無(wú)機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體；②有機(jī)物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。1．(思維升華)Na2O2與水的反應(yīng)中，為何Na2O2既是氧化劑又是還原劑呢？(宏觀辨識(shí)與微觀探析)提示：Na2O2與H2O的反應(yīng)中，Na2O2中O的化合價(jià)升高生成O2，降低生成NaOH，所以Na2O2與水的反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑。2．為解決養(yǎng)魚的增氧問題，可在水中加入過(guò)氧化鈣(CaO2)作制氧劑。根據(jù)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式，寫出CaO2與H2O、CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。并解釋CaO2可作制氧劑的原理。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))提示：CaO2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑CaO2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaO2＋2CO2=2CaCO3＋O2CaO2與H2O反應(yīng)生成O2，故CaO2可作制氧劑。3．(情境思考)據(jù)報(bào)道，鄭州市某小區(qū)地下停車場(chǎng)內(nèi)曾發(fā)生火災(zāi)，起因是蠟燭照明而引起地下室內(nèi)放置的固體鈉燃燒，主人不知鈉的特性而用水滅火，結(jié)果產(chǎn)生急速化學(xué)反應(yīng)，起火并引燃下水管道等存放物，滾滾濃煙沖出，瞬間充斥地下停車場(chǎng)，并彌漫整個(gè)小區(qū)。(1)鈉著火時(shí)應(yīng)如何撲滅？(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))提示：應(yīng)用沙土、石棉等蓋滅。(2)鈉能用泡沫滅火器、干粉滅火器滅火嗎？請(qǐng)解釋理由。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))提示：不能。鈉能與CO2反應(yīng)，且鈉與氧氣反應(yīng)生成的過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。【典例1】在深海中作業(yè)的潛水員的呼吸面具上，往往裝入一定量的Na2O2，目的是給潛水員提供氧氣。下列對(duì)于Na2O、Na2O2的比較正確的一項(xiàng)是()A．Na2O2、Na2O都是鈉的氧化物，都是堿性氧化物B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(與水反應(yīng))的白色固體C．Na2O2在和CO2的反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑D．Na2O2、Na2O均可作供氧劑【解題指南】解答本題需要注意理解以下兩個(gè)方面：(1)堿性氧化物的定義。(2)過(guò)氧化鈉中氧的化合價(jià)的特殊性?！窘馕觥窟xC。Na2O2與水反應(yīng)時(shí)除了生成堿外，還生成了O2，故Na2O2不屬于堿性氧化物，故A項(xiàng)錯(cuò)；Na2O2是淡黃色固體，故B項(xiàng)錯(cuò)；Na2O2與CO2和H2O反應(yīng)時(shí)，是Na2O2中的氧元素發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，CO2、H2O既不是氧化劑又不是還原劑，Na2O2既作氧化劑又作還原劑，故C項(xiàng)正確；Na2O反應(yīng)中無(wú)氧氣產(chǎn)生，不能作供氧劑，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！疽?guī)律方法】(1)從元素化合價(jià)角度分析Na2O2的性質(zhì)(2)Na2O2強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)(1)白色的Na2O粉末中若混有少量的Na2O2，如何進(jìn)行檢驗(yàn)？提示：取少量白色粉末于試管中，滴加少量水，若有氣體生成，則說(shuō)明含有Na2O2。(2)將一定量的Na2O2、Na2O分別加入滴有酚酞溶液的水中，二者現(xiàn)象是否相同？提示：不同。Na2O2加入滴有酚酞溶液的水中觀察到有氣體生成，溶液先變?yōu)榧t色后褪色；而Na2O加入滴有酚酞溶液的水中只觀察到溶液變?yōu)榧t色?！镜淅?】(2021·濟(jì)寧高一檢測(cè))對(duì)Na2O2與CO2和H2O(g)混合氣體的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．只要參加反應(yīng)的Na2O2一定，反應(yīng)生成的氧氣就一定B．只要CO2和H2O(g)的總的物質(zhì)的量一定，反應(yīng)所消耗的Na2O2的量就一定C．只要?dú)怏w的總物質(zhì)的量一定，反應(yīng)中所轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量就一定D．只要混合氣體的總物質(zhì)的量一定，固體所增加的質(zhì)量就一定【解題指南】解答本題注意以下兩點(diǎn)：(1)過(guò)氧化鈉與CO2與H2O反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系；(2)過(guò)氧化鈉與CO2與H2O反應(yīng)的氧化還原情況分析?！窘馕觥窟xD。2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm(s)2×78g 2×106g56g2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑Δm2×78g 4×40g4g由于二氧化碳和水分別與過(guò)氧化鈉反應(yīng)時(shí)，二者增加的質(zhì)量是不一樣的，所以在總物質(zhì)的量一定的情況下，二者比值不固定的情況下，二者固體增加的質(zhì)量不一樣。7．8gNa2O2與足量水反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)是多少？提示：0.1NA；由Na2O2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，0.1molNa2O2與水反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子。潛艇兵是我國(guó)海軍的一個(gè)重要兵種，肩負(fù)著保衛(wèi)祖國(guó)海洋、保衛(wèi)人民的重?fù)?dān)。在潛水艇中可用過(guò)氧化鈉作為供氧劑。請(qǐng)選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品，用如圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明過(guò)氧化鈉可作供氧劑，其中A是實(shí)驗(yàn)室制取CO2的裝置。請(qǐng)分析裝置B、C、D中所加的試劑及其作用或目的。儀器加入試劑加入該試劑的作用或目的BCD提示：儀器加入試劑加入該試劑的作用或目的B飽和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HClCNa2O2反應(yīng)生成O2DNaOH溶液吸收沒有反應(yīng)的CO2【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2021·常州高一檢測(cè))現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣，用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定Na2O2試樣的純度(通過(guò)CO2與樣品反應(yīng)后生成O2的量測(cè)定Na2O2的含量)。(可供選用的反應(yīng)物：CaCO3固體、6mol·L－1鹽酸、6mol·L－1硫酸和蒸餾水)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)前必須先__________。(2)裝置A中液體試劑應(yīng)選用__________。(3)裝置B的作用是____________________；裝置C的作用是__________________________；裝置E中堿石灰的作用是_______________。(4)裝置D中Na2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。若轉(zhuǎn)移3mol電子，則產(chǎn)生的氧氣的物質(zhì)的量為__________________。(5)若開始時(shí)測(cè)得樣品的質(zhì)量為2.0g，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得氣體體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則Na2O2試樣的純度為__________________?！窘馕觥繉?shí)驗(yàn)原理：A處產(chǎn)生CO2，同時(shí)會(huì)混入HCl，故用B裝置吸收HCl，C處干燥CO2，因?yàn)镠2O也可以與Na2O2反應(yīng)。CO2與Na2O2反應(yīng)放出O2，用E吸收沒有反應(yīng)的CO2，用排水法收集O2，根據(jù)排出的水的體積，可以計(jì)算出Na2O2的量。Na2O2與CO2反應(yīng)中，轉(zhuǎn)移2mole－時(shí)，生成O2為1mol，若轉(zhuǎn)移3mole－時(shí)，生成O2為1.5mol。n(O2)＝eq\f(0.224L,22.4L·mol－1)＝0.01mol，n(Na2O2)＝0.02mol，Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.02×78,2)×100%＝78%。答案：(1)檢查裝置的氣密性(2)6mol·L－1鹽酸(3)除去氣體中的HCl干燥氣體吸收裝置D中反應(yīng)剩余的CO2(4)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O21.5mol(5)78%三言兩語(yǔ)話重點(diǎn)(1)鈉的物理性質(zhì)。(2)鈉的四個(gè)化學(xué)性質(zhì)：與氧氣反應(yīng)、與水反應(yīng)、與酸反應(yīng)、與鹽溶液反應(yīng)。(3)鈉與氧氣的兩個(gè)反應(yīng)：常溫下生成氧化鈉，加熱時(shí)生成過(guò)氧化鈉。(4)鈉與水反應(yīng)的五個(gè)現(xiàn)象：浮、熔、游、響、紅。(5)掌握三個(gè)重要的化學(xué)方程式：①2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑②2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2③2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑1．(2021·蘇州高一檢測(cè))下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A．Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑B．金屬鈉具有強(qiáng)還原性，可與TiCl4溶液反應(yīng)制取金屬TiC．鈉和鉀的合金導(dǎo)電性能好，可用于原子反應(yīng)堆的熱交換劑D．Na能在O2中燃燒，可用于道路和廣場(chǎng)的照明【解析】選A。A項(xiàng)，Na2O2與CO2反應(yīng)生成O2，可作供氧劑，正確；B項(xiàng)，鈉與溶液中的水反應(yīng)生成NaOH，而不會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鈉和鉀合金可作為原子反應(yīng)堆的熱交換劑，是利用了鈉和鉀合金具有良好的導(dǎo)熱性，與導(dǎo)電性無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鈉的焰色為黃色，具有較強(qiáng)的透霧能力，可用于道路和廣場(chǎng)的照明，錯(cuò)誤。2．(2021·無(wú)錫高一檢測(cè))將一小塊金屬鈉投入盛有水的燒杯中，下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不合理的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A金屬鈉浮在水面不會(huì)沉沒鈉的密度比水小B金屬鈉熔成銀白色圓球鈉與水反應(yīng)放出熱量C金屬鈉在水面上快速游動(dòng)反應(yīng)中產(chǎn)生了氣體D金屬鈉球在水面上最終消失金屬鈉升華到空氣中【解析】選D。A項(xiàng)，鈉的密度比水小，所以鈉會(huì)浮在水面上，正確；B項(xiàng)，鈉與水反應(yīng)放熱，可以將鈉熔化成小球，正確；C項(xiàng)，鈉與水反應(yīng)生成H2，可以推動(dòng)鈉塊在水面上游動(dòng)，正確；D項(xiàng)，鈉消失是因?yàn)殁c與水反應(yīng)生成NaOH，形成Na＋溶解在水中，錯(cuò)誤。3．(2021·泰安高一檢測(cè))下列物質(zhì)露置于空氣中會(huì)發(fā)生變質(zhì)，但不發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是()A.鈉 B．氫氧化鈉C.氯化鈉 D．過(guò)氧化鈉【解析】選B。鈉露置于空氣中會(huì)與氧氣和水反應(yīng)而變質(zhì)，都是氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；氫氧化鈉露置于空氣中吸水潮解而且能與空氣中二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，不是氧化還原反應(yīng)，B正確；氯化鈉露置于空氣中不發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；過(guò)氧化鈉露置于空氣中能與二氧化碳和水反應(yīng)，都是氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】已知鈉放置于空氣中可發(fā)生如下變化：Naeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))Na2Oeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(②))NaOHeq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(③))Na2CO3·10H2O根據(jù)此變化回答以下問題：(1)請(qǐng)寫出①②步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①_____________________________________________________________；②_____________________________________________________________。(2)已知鈉在空氣中燃燒可生成一種淡黃色物質(zhì)，該物質(zhì)可與CO2、H2O發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)以上敘述回答：①該淡黃色物質(zhì)的化學(xué)式為_______________________________________；②該淡黃色物質(zhì)與CO2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為___________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)根據(jù)題目中圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na＋O2=2Na2O，Na2O＋H2O=2NaOH。(2)鈉在空氣中燃燒可生成淡黃色的Na2O2，Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。答案：(1)①4Na＋O2=2Na2O②Na2O＋H2O=2NaOH(2)①Na