版化学新教材人教必修第一册讲义第2章+第1节+第1课时 钠和钠的氧化物和答案.docx

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版化学新教材人教必修第一册讲义第2章+第1节+第1课时钠和钠的氧化物和答案

第一节　钠及其化合物

第1课时　钠和钠的氧化物

目标与素养：

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及氧化钠、过氧化钠的主要性质。

（宏观辨识与微观探析）2.了解钠及氧化钠、过氧化钠在生产、生活中的应用。

（科学态度与社会责任）

一、活泼的金属单质——钠

1．钠与氧气的反应

反应条件

室温

加热

实验步骤

实验现象

新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗

钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体

化学方程式

4Na＋O2===2Na2O

2Na＋O2

Na2O2

微点拨：

①钠是一种硬度小，熔点低的银白色金属，在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。

②钠在常温下与氧气反应生成氧化钠，在加热或点燃时生成过氧化钠，由此可知，钠与氧气反应，反应条件不同，其产物不同。

2．钠与水反应现象及原因

反应的化学方程式：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

（1）钠与酸溶液反应时是先与水反应，还是先与酸反应？

若钠过量，又是什么情况？

[提示]　钠与酸溶液反应是先与酸反应；若钠过量，钠继续与水反应。

（2）钠投入硫酸铜溶液中，能否置换出铜，为什么？

[提示]　不能，因为钠先与溶液中的水发生反应生成NaOH和氢气，生成的NaOH和CuSO4再发生复分解反应。

二、氧化钠和过氧化钠

1．氧化钠的性质

氧化钠属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性。

写出下列反应方程式：

（1）与水反应：

Na2O＋H2O===2NaOH；

（2）与酸性氧化物（如CO2）反应：

Na2O＋CO2===Na2CO3；

（3）与酸（如HCl）反应：

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。

2．过氧化钠的性质

实验操作

实验现象

实验结论

　①　②

①试管发烫，带火星的木条复燃；

②滴加酚酞后溶液先变红，然后褪色

Na2O2与水反应生成O2，中间产物具有漂白性

写出下列反应方程式：

（1）与H2O反应：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；

（2）与CO2反应：

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

（1）有的同学认为Na2O与Na2O2都是碱性氧化物，你同意这种观点吗？

[提示]　不同意。

Na2O2不是碱性氧化物，碱性氧化物是指能与酸反应只生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水，还会有氧气生成，故不属于碱性氧化物。

（2）结合Na2O2的性质思考实验室中应该如何保存Na2O2?

[提示]　Na2O2能够与空气中的CO2和H2O反应，应该密封保存。

（3）现有两包淡黄色粉末。

分别是硫粉和过氧化钠，请思考用怎样的方法可将二者鉴别？

[提示]　可利用过氧化钠易与水反应生成氧气，而硫粉与水不容易反应，分别取少量粉末。

滴加少量蒸馏水，观察。

有气泡产生的是过氧化钠。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）钠是银白色金属，熔点低，硬度大（　　）

（2）金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰（　　）

（3）常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体（　　）

（4）金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×

2．关于钠的说法正确的是（　　）

A．熔点很高

B．在空气中燃烧生成氧化钠

C．银白色金属，硬度大

D．在空气中燃烧时产生黄色火焰

D　[钠极易熔化，熔点很低；钠在空气中燃烧生成过氧化钠；可以用小刀切割金属钠，说明其硬度小。

]

3．将一小块钠投入到FeCl3溶液中，发生反应的有关化学方程式为___________________________________________________。

[答案]　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3===Fe（OH）3↓＋3NaCl[或2FeCl3＋6H2O＋6Na===2Fe（OH）3↓＋3H2↑＋6NaCl]

钠露置在空气中的变化

1.金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：

2．发生主要变化的化学方程式为

①4Na＋O2===2Na2O。

②Na2O＋H2O===2NaOH。

④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O。

⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。

1．将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：

表面迅速变暗―→“出汗”―→变成白色固体（粉末），下列有关叙述中正确的是（　　）

A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠

B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的H2O在表面形成了溶液

C．最后变成碳酸钠晶体

D．该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应

B　[钠露置在空气中表面迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，A项错误；Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，B正确，C错误；该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应，D项错误。

]

2．金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。

1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是：

2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑。

回答下列有关单质钠的问题：

（1）下列各项中属于保存金属钠的正确方法是________。

A．放在棕色瓶中　　　　B．放在细沙中

C．放在水中D．放在煤油中

（2）将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应（如图Ⅰ所示），请写出该反应的化学方程式________________，生成物的颜色为________。

将该试管冷却后直立，滴加几滴水（如图Ⅱ所示），发生反应的化学方程式为________________，检验该反应产生的气体的方法是________________。

Ⅰ　　　　　　　　　　Ⅱ

（3）Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为_______（填化学式）；过氧化钠与CO2反应的化学方程式_________。

因此，过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。

（4）一小块金属钠投入CuCl2溶液中，发生反应的方程式为

_____________________________________________________。

[解析]　

（1）钠是很活泼的金属元素，其单质极易与水或氧气反应，又因为钠的密度小于水而大于煤油，因此钠通常保存在煤油中，答案选D。

（2）将一小块钠放在水平放置的试管中部，加热，反应方程式为2Na＋O2

Na2O2，过氧化钠为淡黄色固体。

将该试管冷却后直立，滴加几滴水，发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。

用带火星木条靠近试管口，看是否复燃，可检验氧气的存在。

（3）Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为碳酸钠，化学式为Na2CO3；过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此，过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。

（4）一小块金属钠投入CuCl2溶液中，首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与氯化铜发生复分解反应，发生反应的方程式为2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu（OH）2↓＋H2↑＋2NaCl。

[答案]　

（1）D　

（2）2Na＋O2

Na2O2　淡黄色　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　用带火星木条靠近试管口，看是否复燃

（3）Na2CO3　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

（4）2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu（OH）2↓＋H2↑＋2NaCl

有关Na2O2与CO2、H2O的反应

1．掌握过氧化钠的三个注意点

（1）Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸（盐酸、稀硫酸等）反应时除生成盐和水外，还生成O2，不符合碱性氧化物的概念。

（2）Na2O2具有强氧化性，能氧化S2－、SO2、SO

、Fe2＋、酸碱指示剂等。

（3）Na2O2的水溶液具有漂白性，因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色，能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。

2．Na2O2与H2O、CO2的反应四大关系

（1）物质的量的关系

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。

（2）固体质量的关系

相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH（实际上该反应不能发生）。

（3）电子转移关系

不论是与CO2还是与H2O反应，CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。

（4）先后顺序关系

一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O（g）的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O（g）发生反应。

3．把2.1gCO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加（　　）

A．2.1gB．3.6g

C．7.2gD．无法确定

A　[由2CO＋O2

2CO2、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2合并得：

Na2O2＋CO===Na2CO3，由2H2＋O2

2H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑合并得：

Na2O2＋H2===2NaOH，可知固体质量增加的为CO和H2的总质量。

]

4．下列叙述中正确的是（　　）

A．过氧化钠是淡黄色固体，久置于空气中变成白色氢氧化钠固体

B．过氧化钠中阴、阳离子比例为1∶2

C．用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色

D．Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物

B　[过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体，A错误；过氧化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白，C错误；碱性氧化物与酸反应生成盐和水，Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气，不是碱性氧化物，属于过氧化物，D错误。

]

1．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是（　　）

①金属先熔化　②在空气中燃烧，放出黄色火花　③燃烧后得白色固体　④燃烧时火焰为黄色　⑤燃烧后生成淡黄色固体

A．①②　　　　B．①②③

C．①③D．①④⑤

D　[钠的熔点只有97.8℃，加热立即熔化。

钠是一种很活泼的金属，加热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。

钠在空气中燃烧的火焰为黄色。

]

2．将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是（　　）

A．盐酸B．饱和氢氧化钠溶液

C．FeCl3溶液D．CuSO4溶液

A　[钠与水溶液反应均放出氢气；A项，发生反应为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。

]

3．对于反应：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是（　　）

A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂

B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

C．该反应中电子转移的数目为4

D．每有18gH2O与足量Na2O2反应，则固体增重4g

B　[在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。

根据元素守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢元素的质量，即18gH2O参加反应，固体增重2g。

]

4．下列判断正确的是（　　）

A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2

D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

A　[Na2O2与水反应有气泡产生，Na2O与水反应不产生气体，A正确；CO2也是气体，CO2与Na2O2的反应无明显的现象，B错误；在空气中加热，Na2O会转变为Na2O2，C错误；Na2O2能使溶液褪色，D错误。

]

5．如下图所示A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色。

（1）写出下列转化的化学方程式。

A→B________________________________________________；

B→C________________________________________________。

（2）分别列举物质A、B的一种主要用途。

[解析]　由A的信息可知，它是金属钠。

结合物质转化关系图分析可知，有关化学反应为：

A→B：

2Na＋O2

Na2O2；B→C：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；A→C：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；B→D：

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；C→D：

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。

金属钠的用途除答案中所列内容之外，还可用于制作钠钾合金作原子反应堆的导热剂等，只要答对一项即可；过氧化钠的用途除答案中所列内容之外，还有用作漂白剂等，只要答对一项即可。

[答案]　

（1）2Na＋O2

Na2O2　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

（2）钠可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼（只要回答合理即可）

Na2O2可用于呼吸面具里的供氧剂（只要回答合理即可）