高中化学复习教案钠及其化合物.docx
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高中化学复习教案钠及其化合物
高中化学复习教案：
钠及其化合物
教学指导意见
核心素养
1.了解钠及其重要化合物的主要性质。
2.了解钠及其重要化合物的制备方法与应用。
3.基于类别，认识物质的性质、转化与用途。
1.宏观辨识与微观探析：
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：
认识钠发生化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律。
考点一 钠的主要性质及其应用
[学在课内]
1.物理性质
（金属的）通性
个性
颜色
导电性、导热性
熔点
硬度
密度
银白色
良好
低
小
比水的小，比煤油的大
2.化学性质
从原子结构认识钠的化学性质：
Na
Na＋
⇒还原性
（1）主要化学性质
钠
（2）钠与水（含酚酞）反应的实验现象及解释
3.钠的制取及保存
4.钠的用途
[名师点拨]
钠与溶液反应的规律和思维模型
（1）钠与溶液反应的一般规律：
与酸反应，先酸后水；与盐反应，先水后盐。
（2）钠与可溶性盐溶液反应的思维模型
[考在课外]
教材延伸
判断正误
（1）钠在空气中与氧气无论生成哪种产物，23g钠反应时转移电子数肯定为NA（√）
（2）钠与CuSO4溶液反应：
2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋（×）
（3）把钠投入到NH4Cl溶液中可以生成两种气体（√）
（4）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（×）
（5）电解熔融氯化钠或饱和食盐水都可得到金属钠（×）
（6）金属钠可保存在煤油中，也可保存在四氯化碳中（×）
（7）钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火（√）
（8）实验完毕后，剩余的金属钠可丢进废液缸（×）
（9）1molNa2O2固体中含离子总数为4NA（×）
（10）Na2O2加入酚酞溶液中，反应现象为先变红后退色（√）
（11）Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH（×）
拓展应用
将一小块金属钠分别投入盛有：
a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为c>a>b。
解释反应速率不同的原因：
钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，由三种物质电离出H＋的能力可知反应速率的大小顺序为c>a>b。
思维探究
（1）Na在空气中燃烧火焰应呈黄色，为什么实验时却冒黑烟？
答案 取用金属钠时表面的煤油未除尽，燃烧不完全生成碳，故有黑烟。
（2）冶炼金属钠，用Na还原法制Ti的过程中，用Li、Na作电极材料的原电池中应注意的共同问题是什么？
答案 防止与水接触。
[基础点巩固]
1.金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是（ ）
A.BaCl2溶液B.K2SO4溶液
C.CuSO4溶液D.NH4NO3溶液
答案 C
2.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气（常温）中充分反应，则下列说法正确的是（ ）
A.第一块钠失去电子数多
B.两块钠失去电子数一样多
C.第二块钠的反应产物质量较大
D.两块钠的反应产物质量一样大
解析 根据得失电子守恒，不论是加热还是缓慢氧化，最终都是
，故二者失去的电子数一样多；但加热时生成Na2O2，而常温时生成Na2O，故第一块钠反应产物质量大。
答案 B
3.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.①④⑤⑥B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥D.①③④⑥
解析 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，[Na＋]增大，使NaCl（s）
Na＋（aq）＋Cl－（aq）平衡向左移动。
答案 D
4.向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。
下列有关说法正确的是（ ）
A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈
C.三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同
D.三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同
解析 钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成NaOH，原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。
答案 D
[名师点拨]
金属钠与酸溶液产生H2的量的分析：
①钠少量：
产生H2的量取决于钠。
②钠过量：
由于钠既与酸反应，剩余的钠又可与水继续反应，故产生H2的量取决于钠。
[能力点提升]
5.（2018·石家庄模拟）有关钠的叙述正确的是（ ）
A.2.3g钠与97.7g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%
B.钠和CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜
C.向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质
D.钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃所得的产物一样
解析 w＝
×100%≠4%，A项错误；Na先与H2O反应生成NaOH，并放出大量的热，NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，氢氧化铜不稳定，受热分解为氧化铜，B项错误；2Na＋2H2O===NaOH＋H2↑，2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，C项正确；D项，Na在空气中缓慢氧化生成Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2，D项错误。
答案 C
6.（2018·宁德联考）如图，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成，据此判断下列说法中不正确的是（ ）
A.上述反应是置换反应
B.上述反应说明钠比铜活泼
C.上述反应证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜
D.加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析 实验在无水条件下进行，有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼，故A、B项正确；若钠与CuSO4溶液混合，则钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，不会置换出铜单质，故C错误；根据以上分析，在无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，故D正确。
答案 C
7.如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题：
（1）写出钠与水反应的离子方程式：
__________________________________
_______________________________________________________________。
（2）按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________。
A.钠块始终保持在a处，直至完全消失
B.钠沉入U形管b处后又慢慢浮到a处
C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D.随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升
E.最终钠块在煤油中燃烧起来
（3）乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（4）用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？
________（填“是”或“否”）。
（5）按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。
取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体体积在相同条件下的关系是________（填选项字母）。
①用铝箔包住钠②用铜箔包住钠
a.①②二者收集气体一样多
b.①收集气体体积较大
c.②收集气体体积较大
解析
（2）因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。
（5）Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。
答案
（1）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
（2）CD （3）储存反应过程中排出的水 （4）否 （5）b
[高考真题体验]
8.（2016·4月浙江选考）下列有关钠及其化合物的说法不正确的是（ ）
A.电解饱和食盐水可制取金属钠
B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关
C.氧化钠与水反应生成氢氧化钠
D.钠可以从四氯化钛中置换出钛
解析 A项，制取金属钠应采用电解熔融的氯化钠，而不是其溶液，不正确；B项，常温下，钠与氧气反应生成Na2O，而在加热条件下产物为Na2O2，正确；C项，Na2O与水反应生成NaOH，正确；D项，钠的还原性很强，可以从四氯化钛中置换出钛，正确。
答案 A
9.（2018·海南化学）某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。
回答下列问题：
（1）选用如图所示装置及药品制取CO2。
打开弹簧夹，制取CO2。
为了得到干燥、纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛有________、________的洗气瓶（填试剂名称）。
反应结束后，关闭弹簧夹，可观察到的现象是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：
步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，充分反应，放置冷却
产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，瓶壁有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。
据此推断，白色物质的主要成分________（填标号）。
A.Na2OB.Na2O2C.NaOHD.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。
据此判断黑色固体是________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案
（1）饱和碳酸氢钠溶液 浓硫酸 产生的气体使干燥管内盐酸液面下降，与碳酸钙脱离接触，反应停止 生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行
（2）①D ②碳（C） ③4Na＋3CO2
2Na2CO3＋C考点二 钠的氧化物
[学在课内]
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
色态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物
氧的价态
－2
－1
电子式
生成条件
常温
加热或点燃
化学性质
热稳定性
不稳定（2Na2O＋O2
2Na2O2）
稳定
与水反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与酸反应（盐酸）
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性质与用途
具有碱性氧化物通性
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂，具有强氧化性
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
（1）强氧化性的五个表现
（2）遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
（3）遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
[考在课外]
教材延伸
判断正误
（1）1molNa2O2固体中含离子总数为4NA（×）
（2）7.8g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA（×）
（3）Na2O2在与CO2的反应中既是氧化剂，又是还原剂（√）
（4）将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝色后退色，同时有气泡产生（√）
（5）Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物的原因是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2（×）
（6）Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同（×）
思维探究
（1）用单线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目
。
①该反应氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2。
②1molNa2O2与水完全反应时转移的电子数：
NA。
生成1molO2转移电子数：
2NA。
（2）将SO2通入品红溶液中，然后加热与将Na2O2加入品红溶液中，然后加热，现象有什么不同？
答案 将SO2通入品红溶液中，加热，退色后的溶液又恢复红色，而将Na2O2加入品红溶液中，加热，退色后的溶液不再恢复红色。
[基础点巩固]
1.（2018·湖南联考）下列说法正确的是（ ）
A.Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色
B.Na2O2与CO2反应生成0.1molO2时转移电子0.2mol
C.Na2O2用于呼吸面具，活性炭用于防毒面具，两者原理相同
D.向饱和烧碱溶液中加入2gNa2O2，充分反应完后，溶液中[Na＋]不变
解析 Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸，它最终能氧化石蕊使其退色，A项错误；由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧元素的化合价为－1价知，每生成1molO2时会转移2mol电子，B项正确；Na2O2用于呼吸面具是能与水或CO2反应产生O2，活性炭用于防毒面具是吸附有毒气体，C错误；Na2O2与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH的溶解度增大，导致溶液中[Na＋]增大，D项错误。
答案 B
2.某溶液中含有HCO
、SO
、CO
、CH3COO－4种阴离子。
向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是（假设溶液体积无变化）（ ）
A.CH3COO－B.SO
C.CO
D.HCO
解析 Na2O2与水反应生成NaOH，HCO
＋OH－===CO
＋H2O，HCO
浓度减小，CO
浓度增大；SO
具有还原性，被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－几乎不变。
答案 A
3.（2018·河北冀州中学月考）过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。
下列有关说法不正确的是（ ）
A.Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂
B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性
D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
解析 Na2O2与H2O、CO2反应时，都是Na2O2自身发生歧化反应，A项错误；石英的主要成分是SiO2，而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，B项正确；Na2O2具有强氧化性，而C、Al、SO2均具有还原性，故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应，可将C氧化成CO2，将Al氧化成Al2O3，将SO2氧化成SO
，C、D项均正确。
答案 A
4.（2019·菏泽一中月考）已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应：
4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8Na＋。
下列说法正确的是（ ）
A.该反应中氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4
B.若Fe2＋失去4mol电子，生成氧气的体积为22.4L
C.4molNa2O2参加反应，共得到6mol电子
D.反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色
解析 该反应中Fe2＋失电子作还原剂，Na2O2中的O元素既得电子又失电子，故Na2O2既作氧化剂又作还原剂，A项错误。
未指明温度和压强，故无法计算生成的氧气的体积，B项错误。
该反应中转移6e－，且只有Na2O2中的O元素得电子，故4molNa2O2参加反应，共得到6mol电子，C项正确。
反应过程中Fe2＋直接被氧化生成Fe3＋，形成Fe（OH）3沉淀，反应过程中无Fe（OH）2生成，D项错误。
答案 C
[能力点提升]
5.（2018·江西模拟）将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体，冷却后有固体物质剩余，下列选项不正确的是（ ）
选项
n（Na2O2）/mol
n（NaHCO3）/mol
剩余的固体物质
A
1
2
Na2CO3
B
1.5
2
Na2O2、Na2CO3
C
2
1
Na2O2、NaOH、Na2CO3
D
2
2
NaOH、Na2CO3
解析 将Na2O2与NaHCO3混合加热，有关的反应方程式依次为2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶2时，二者反应的总方程式为2Na2O2＋4NaHCO3
4Na2CO3＋O2↑＋2H2O；当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶1时，二者反应的总方程式为2Na2O2＋2NaHCO3
2Na2CO3＋O2↑＋2NaOH，即当n（Na2O2）∶n（NaHCO3）≤1∶2时，反应后剩余固体为Na2CO3，当1∶21∶1时，反应后剩余固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3，由此可以判断A、C、D项正确，B项错误。
答案 B
6.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。
（可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L－1盐酸、6mol·L－1硫酸和蒸馏水）
回答下列问题：
（1）装置A中液体试剂选用_________________________________________。
（2）装置B的作用是____________________________________________，
装置E中碱石灰的作用是________________________________________。
（3）装置D中发生反应的化学方程式为_______________________________。
（4）若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），则Na2O2试样的纯度为________。
解析
（1）A是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故装置A中液体试剂选用6mol·L－1盐酸。
（2）碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，可用饱和碳酸氢钠溶液除去；装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止二氧化碳对氧气的体积测量造成干扰。
（3）装置D中含有氧化钠和过氧化钠，CO2分别与它们发生反应。
（4）根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），即生成的氧气的物质的量为
＝0.01mol，则过氧化钠的物质的量为0.02mol，故试样中过氧化钠的纯度为
×100%＝78%。
答案
（1）6mol·L－1盐酸
（2）除去气体中的HCl 吸收装置D中反应剩余的CO2
（3）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3 （4）78%
[高考真题体验]
7.（2014·新课标全国卷Ⅱ，9）下列反应中，反应后固体物质增重的是（ ）
A.氢气通过灼热的CuO粉末
B.二氧化碳通过Na2O2粉末
C.铝与Fe2O3发生铝热反应
D.将锌粒投入Cu（NO3）2溶液
解析 四个选项的化学方程式及固体物质质量变化如下：
A项，
，固体质量减小，不正确；B项，
，固体质量增大，正确；C项，2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe，固体质量不变，不正确；D项，
，固体质量减小，不正确。
答案 B
8.（2016·江苏化学，18）过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
（1）Ca（OH）2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。
Ca（OH）2＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O
反应时通常加入过量的Ca（OH）2，其目的是___________________________
_______________________________________________________________。
（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有________（填序号）。
A.Ca2＋B.H＋
C.CO
D.OH－
解析
（1）Ca（OH）2过量，促进H2O2吸收，提高H2O2的利用率。
（2）CaO2·8H2O溶于水与水反应生成Ca（OH）2和O2，增加了Ca2＋和OH－。
答案
（1）提高H2O2的利用率
（2）AD
一、探究钠在二氧化碳中燃烧的产物 提升学生的“证据推理与模型认知”素养
素养说明：
探究性实验是历年高考的热点题型。
试题以元素化合物知识为载体，融合实验知识，由外观现象的观察、甄别、思维推断揭示产生现象的原因、反应原理等本质。
考查学生的发散思维能力，提升学生的“证据推理与模型认知”素养。
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