第1讲钠及其化合物.docx

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第1讲钠及其化合物

第1讲　钠及其化合物

最新考纲要求

核心素养脉络

1.了解钠的主要性质及其用途。

2．了解钠的重要化合物的主要性质及其用途。

1.宏观辨识与微观探析：

认识物质的多样性，能从钠元素的原子结构认识钠的性质，理解“结构决定性质”的内涵。

2．变化观念与平衡思想：

认识钠活泼性的本质是容易失去最外层一个电子，钠发生化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律。

3．科学态度与社会责任：

具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与钠性质有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

考点一　钠及碱金属的重要性质和应用

一、钠

1．钠的物理性质

（1）颜色：

银白色，有金属光泽。

（2）密度：

ρ（H2O）>ρ（Na）>ρ（煤油）。

（3）熔点：

低于100℃。

（4）硬度：

质地柔软，可以用小刀切割。

（5）传导性：

可导电、导热。

2．钠的化学性质

从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性：

（1）与非金属单质（如O2、Cl2）的反应。

O2：

Cl2：

2Na＋Cl2

2NaCl。

（2）与水的反应。

①离子方程式：

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

②与滴加酚酞的水反应的现象及解释。

（3）与酸（HCl）反应：

2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。

酸不足时：

先与酸电离出的H＋反应，过量的钠再与水反应。

（4）与盐（如CuSO4）溶液反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，

CuSO4＋2NaOH===Cu（OH）2↓＋Na2SO4。

钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。

钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。

（5）与乙醇反应：

2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

3．钠的制备、保存与用途

（1）制备：

2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑。

（2）保存：

金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。

（3）用途。

①KNa合金用于原子反应堆，作导热剂。

②制备Na2O2。

③作电光源：

高压钠灯。

④冶炼某些金属（如Ti），反应方程式为4Na＋TiCl4

4NaCl＋Ti（g）。

[思维诊断1]　判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）Na与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快（　　）

（2）1molNa与足量O2分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多（　　）

（3）Na表面自然形成的氧化层不能够保护内层金属不被空气氧化（　　）

（4）钠与CuSO4溶液反应：

2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu（　　）

（5）实验室将Na保存在CCl4中（　　）

（6）金属钠着火时，用细沙覆盖灭火（　　）

（7）金属钠露置在空气中最后生成小苏打（　　）

（8）工业上是用电解饱和氯化钠溶液制取金属钠（　　）

提示：

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）×　（5）×　（6）√　（7）×　（8）×

二、碱金属元素及焰色反应

1．碱金属元素的相似性和递变性

相似性

递变性（由Li→Cs）

原子结构

最外层均为1个电子

电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大

元素性质

都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价

金属性逐渐增强

单质性质

物理

性质

（除Cs外）都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低

密度逐渐增大（钾反常），熔、沸点逐渐降低

化学

性质

都具有较强的还原性

还原性逐渐增强，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂

2.碱金属元素的特殊性

（1）碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。

（2）碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。

（3）碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。

（4）锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。

3．焰色反应

（1）定义：

很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。

（2）实验步骤。

①干烧：

实验开始时，将铂丝（或光洁无锈的铁丝）放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原火焰颜色相同为止。

②蘸烧：

将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。

③洗、烧：

将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。

（3）应用。

①用于检测某种金属元素是否存在。

②添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。

（4）常见元素的焰色

Na：

黄色；K：

紫色（透过蓝色的钴玻璃）。

[思维诊断2]　判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）焰色反应是化学变化（　　）

（2）钠在氧气中燃烧生成Na2O2，锂在氧气中燃烧生成Li2O2（　　）

（3）灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋（　　）

（4）用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液（　　）

（5）所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色（　　）

（6）非金属单质燃烧时火焰均为无色（　　）

（7）焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察（　　）

（8）NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同（　　）

提示：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×　（7）×　（8）√

大一轮复习　

化学第三章　金属及其化合物教材对接高考

1．（RJ必修1·P53T1、2改编）下列叙述不正确的是（　　）

A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮的表面逐渐变暗，发生的反应为2Na＋O2===Na2O2

B．4.6gNa与O2完全反应，生成7g产物时失去电子的物质的量为0.2mol

C．Na与稀硫酸反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑

D．将少量Na投入到CuSO4溶液中，既有沉淀生成又有气体放出

答案：

A

2．（溯源题）（高考组合）判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）（2017·高考江苏卷，6A改编）Na与H2O反应的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑（　　）

（2）（2016·高考全国卷Ⅰ）比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中（　　）

（3）（2016·高考浙江卷，8A）钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火（　　）

（4）（2015·高考全国卷Ⅱ，10C）钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g钠充分燃烧时转移电子数为NA（　　）

（5）（2015·高考广东卷，10A）23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）√　（5）×

探源　本高考题组源于教材RJ必修1P49－50实验3－3“钠与水的反应”及其拓展，对钠与水的反应及与盐溶液的反应的实质进行了考查。

1．金属钠与水、酸、盐溶液反应的比较

（1）共性：

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：

与酸及能水解形成弱酸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）实质：

钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。

2．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板

1．（2019·河北衡水模拟）在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应，实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）。

下列叙述错误的是（　　）

A．剩余的钠放回原试剂瓶

B．溶液中有气泡生成，下层溶液出现白色絮状沉淀

C．大试管内和长颈漏斗内的液面都下降

D．钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑

解析：

选C。

剩余的金属钠应放回原瓶，A正确；钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4反应能生成白色絮状沉淀，B正确；由于生成H2，反应一段时间后，大试管内液面下降，长颈漏斗中液面上升，C错误；Na与FeSO4反应生成Fe（OH）2、H2和Na2SO4，D正确。

2．（2019·湖北武汉模拟）将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是（　　）

①MgSO4溶液；②Na2SO4稀溶液；③饱和澄清石灰水；④Ca（HCO3）2溶液；⑤CuSO4溶液；⑥饱和NaCl溶液。

A．①④⑤⑥　　B．③④⑤⑥

C．②④⑤⑥D．①③④⑥

解析：

选D。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca（OH）2的溶解度降低，析出Ca（OH）2沉淀；④中Ca2＋＋HCO

＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤生成的Cu（OH）2是蓝色沉淀，不符合题意；⑥水减少，NaCl会结晶析出。

考点二　氧化钠、过氧化钠

氧化钠与过氧化钠的比较

化学式

Na2O

Na2O2

颜色、状态

白色固体

淡黄色固体

阴、阳离子

个数比

1∶2

1∶2

是否为碱

性氧化物

是

不是

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↑

是否有

强氧化性

无

具有强氧化性，能氧

化Fe2＋、SO

、S2－等

注意　

（1）Na2O中只含离子键而Na2O2中既有离子键，又有共价键。

（2）Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，反应中H2O、CO2既不是氧化剂也不是还原剂。

[思维诊断]　判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物（　　）

（2）1molNa2O2固体中含离子总数为4NA（　　）

（3）Na2O与Na2O2的组成元素相同，与CO2反应产物也相同（　　）

（4）CO2、SO2均是酸性氧化物，所以与Na2O2反应均有O2放出（　　）

（5）Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为2O

＋2H2O===4OH－＋O2↑（　　）

（6）Na2O2加入酚酞溶液中，反应现象为先变红后褪色（　　）

（7）在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，且1molNa2O2参与反应，有2NA电子转移（　　）

（8）7.8gNa2O2与足量的CO2反应，转移电子数为0.2NA（　　）

提示：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√　（7）×　（8）×

教材对接高考

1．（RJ必修1·P62T1改编）为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。

下列关于Na2O2的叙述正确的是（　　）

A．Na2O2是一种白色固体

B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要的水和CO2的质量相等

C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等

D．Na2O2具有强还