高一化学必修一---钠及其重要化合物.doc

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第三章金属及其化合物

第一节钠及其重要化合物

一、钠

1、物理性质

银白色金属光泽，质软（可用小刀切割），密度比水小比煤油大（保存在煤油中），熔沸点低，具有良好的导热性和导电性。

2、化学性质

（1）与非金属反应：

如O2、Cl2、S等。

①钠与氧气反应

点燃

常温下生成Na2O（白色），化学方程式为：

4Na+O2=2Na2O

燃烧时生成Na2O2（黄色），化学方程式为：

2Na+O2Na2O2

点燃

②钠与氯气反应

化学方程式为：

2Na+Cl22NaCl

加热

③钠与硫反应

化学方程式为：

2Na+SNa2S

（2）与水、酸反应（反应顺序：

先酸后水）

①钠与水、酸反应的实质上均是和H+反应，离子方程式分别为：

2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑、2Na＋2H+＝2Na+＋H2↑

②钠与水反应（加酚酞）的实验现象和解释

现象

解释

a

浮在水面上

钠的密度比水小

b

熔成闪亮的小球

钠与水反应放热，钠的熔点低

c

四处游动，发出“嘶嘶”声

钠与水剧烈反应生成气体

d

反应后溶液由无色变为红色

钠与水反应生成碱性物质

（3）Na与盐溶液的反应（反应顺序：

先与水反应，再考虑NaOH是否与盐反应）

①钠投入到NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出，化学方程式为：

2Na+2NH4Cl=2NaCl+2NH3↑+H2↑

②投入到CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成，化学方程式：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓

思考：

金属钠露置在空气中的变化过程是怎样的？

切开金属钠，呈银白色（钠的真面目）→变暗（生成Na2O）→变白色固体（生成NaOH）→成液（NaOH潮解）→结块（吸收CO2成Na2CO3·10H2O）→最后成白色粉末（Na2CO3·10H2O风化为Na2CO3）。

3、钠的保存、制取及用途

⑴金属钠的保存及取用

少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存入在铁筒中用石蜡密封。

取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。

电解

⑵钠的制取：

2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑

⑶用途：

钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。

二、钠的重要氧化物

1、氧化钠和过氧化钠

对比项

氧化钠

过氧化钠

化学式

Na2O

Na2O2

色、态

白色固体

淡黄色固体

稳定性

不稳定

稳定

是否碱性氧化物

是

否

阳、阴离子个数比

2∶1

2∶1

生成条件

常温

加热或点燃

与H2O反应

化学方程式

Na2O+H2O=2NaOH

2Na2O2+2H2O=4NaOH

+O2↑

滴加酚酞试液

变红

先变红后褪色

与CO2反应

化学方程式

Na2O+CO2=Na2CO3

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3

+O2

气体体积变化

足量氧化钠使气体消失

足量过氧化钠使气体变为原来的一半

与酸反应

化学方程式

Na2O+2HCl=2NaCl+H2O

2Na2O2+4HCl=4NaCl+

2H2O+O2↑

用途

——

制氧剂、漂白剂、氧化剂

转化关系

2Na2O＋O22Na2O2

保存

隔绝空气

一、过氧化钠的强氧化性

⑴Na2O2与SO2反应：

Na2O2+SO2=Na2SO4。

⑵Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe（OH）3沉淀。

⑶Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。

⑷Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO32-氧化成SO42-。

⑸Na2O2投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色。

其漂白原理与HClO、NaClO、O3等相同。

二、有关Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系

⑴物质的量关系

无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1，解决此类可借助物质的量守恒关系。

⑵电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mole-。

⑶先后顺序关系

一定量的Na2O2与一定量的CO2、H2O（g）混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O（g）发生反应。

⑷气体体积关系

若CO2、H2O（g）混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2且等于生成氧气的体积。

⑸固体质量关系

当Wg通式符合（CO）mHn（m、n为整数）的物质在O2中充分燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重Wg。

常见符合符合（CO）mHn的物质如：

CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。

【答案】C

【答案】

（1）验纯收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。

若听到轻微的“噗”声，表明H2纯净。

（2）较多的钠与水反应会放出大量的热，可能使试管内的H2、O2混和气爆炸。

（3）钠比水轻，比苯重，落在苯水交界处。

钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，就可减慢Na与H2O反应速率

1B2C3A4A5A6B7D8B9D10A11D12A

13.

14.

（1）A、NaOHB、NaHCO3C、Na2O2

（2）NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O

（3）CO32-+CO2+H2O=2HCO3—

15.

（1）①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

②用玻璃片在水面下盖住集气瓶口，将玻璃片与集气瓶一起移出水面，将盖有玻璃片的集气瓶正放在桌上。

（2）①经计算，烧瓶中c（OH—）约为1mol/L；因为c（OH－）在1.0×10－4mol/L~2.5mol/L时酚酞呈红色，因此红色迅速褪去不是由于溶液中c（OH—）过大造成的。

②取烧瓶中的溶液于试管中，加入少量二氧化锰，有气泡放出，用带火星的木条检验，木条复燃，说明溶液中可能有H2O2存在。

③取②中试管里的溶液滴加酚酞试液，溶液变红且不褪色，说明“红色迅速褪去”与H2O2的存在有关

16

（1）放出大量的热（1分）2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑（1分）

（2）将带火星的木条放在P口处，木条复燃（1分）

将Q口插入到盛水的烧杯中，有气泡产生（1分）

（3）MnO2（1分）使带火星的木条复燃（1分）

（4）①B（1分）防止倒吸（1分）②500mL2分

【例1】（2007·全国Ⅱ理综）在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.5mol/L的HCl溶液中和，则生成物的成分是（）

A．Na2O B．Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2

—有孔试管

—广口瓶

——铜丝网隔板

【例2】（08年昆明模拟）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出四个可以生成氢气的反应：

①Zn和盐酸②Na和水③Al和NaOH溶液④Na和无水乙醇。

为方便制取和点燃上述四个反应生成的氢气，他们设计了如下图所示装置。

试回答下列问题：

（1）点燃氢气之前必须先进行 。

方法是 。

（2）实验小组在点燃用上述装置制得的氢气时，①③④实验获得成功，②却失败了。

他们分析后认为失败的原因有a：

Na与H2O的反应速率太快；b：

Na的用量太少；c：

装置存在缺陷。

针对b失败的原因，有的同学提出可以增加钠的用量，但有同学认为这样做太危险，原因是。

（3）针对原因a、c，实验小组查阅资料得知钠、苯、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.88g·cm-3、1.00g·cm-3。

他们改进了实验装置后重做实验②。

改进后的实验装置如下图所示。

改进后的实验，氢气的生成速率明显减慢。

原因是 。

。

【检测评价】

1．下列关于金属元素特征的叙述正确的是

A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性

B.金属元素在化合物中一定显正价

C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同

D.金属单质在常温下均是固体

2．有许多氧化物在一定条件下都能与Na2O2反应，且反应极有规律。

如2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2。

据此，你认为下列反应方程式中正确的是（）

A．2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2

B．Na2O2+2NO2=2Na2NO2+O2

C．2Na2O2+2Mn2O7=2NaMnO4+O2

D．2Na2O2+2N2O5=2NaNO2+O2

3．观察是研究物质性质的一种基本方法。

一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下

②

④

③

①

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

4．（08枣庄市调研）下列说法中，正确的是 （）

①食盐灼烧时火焰呈黄色与久置的浓硝酸呈黄色原理不相同

②固体氢氧化钠存放在带塑料塞的广口瓶中

③熔点：

钾>钠>钠钾合金

④向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡后溶液呈蓝色

⑤向含有Na+、SO42－、HCO3－、CO32－的溶液中加入过量的Na2O2固体，Na+和CO32－的物质的量不变

⑥1molNa2O2与足量的水反应，转移的电子数为2mol。

⑦取用金属钠时，应将剩下的大块钠放回原瓶，实验结束，余下的钠屑应用乙醇处理

A．①②⑦ B．①②③⑥ C．①②⑥⑦ D．①②④⑤

5．1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（）

A.Na2CO3 B.Na2O2Na2CO3

C.NaOHNa2CO3D.Na2O2NaOHNa2CO3

6．在25℃，101Kpa下由HCHO（g）、H2和CO组成的混合气体共6.72g，其相对氢气的密度为14将该气体与2.24L氧气（标准状况）充分反应后的产物通过足量的Na2O2粉末，使Na2O2粉末增重的质量为（）

A．等于6.72gB．小于6.72gC．大于6.72gD．无法计算

7．氮化钠和氢化钠都是离子化合物，与水反应的化学方程式（末配平）如下：

Na3N+H2O→NaOH+NH3,NaH+H2O→NaOH+H2.有关它们的叙述

①