1、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4NaO2=2Na2O2NaO2Na2O2微点拨: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
2、钠时应与空气隔绝,通常保存在煤油中。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:2Na2H2O=2NaOHH2。(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:
3、(1)与水反应:Na2OH2O=2NaOH;(2)与酸性氧化物(如CO2)反应:Na2OCO2=Na2CO3;(3)与酸(如HCl)反应:Na2O2HCl=2NaClH2O。2过氧化钠的性质实验操作实验现象实验结论 试管发烫,带火星的木条复燃;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:2Na2O22H2O=4NaOHO2;(2)与CO2反应:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。(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
4、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
5、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2Na2H2O=2NaOHH2,3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl或2FeCl36H2O6Na=2Fe(OH)33H26NaCl 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
6、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4NaO2=2Na2O。Na2OH2O=2NaOH。2NaOHCO2=Na2CO3H2O,Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。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
7、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Na2CO310H2O,Na2CO310H2O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) 2NaCl2。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
8、热充分反应(如图所示),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_。(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2NaO2Na2O2
9、,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2Na2O22H2O=4NaOHO2。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2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,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2NaCuCl22H2O=Cu(OH)2H22NaCl。答案(1
10、)D(2)2NaO2Na2O2淡黄色2Na2O22H2O=4NaOHO2用带火星木条靠近试管口,看是否复燃(3)Na2CO3 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(4)2NaCuCl22H2O=Cu(OH)2H22NaCl 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
11、布条等。2Na2O2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21。(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Na2O2CO=Na2CO3,Na2O2H2=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1 mol O2生成时,转移的电子均为2 mol。(4)先后顺序关系
12、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2.1 g CO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()A2.1 g B3.6 gC7.2 g D无法确定A由2COO22CO2、2CO22Na2O2=2Na2CO3O2合并得:Na2O2CO=Na2CO3,由2H2O22H2O,2Na2O22H2O=4NaOHO2合并得:Na2O2H2=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
13、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12C用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色DNa2O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()金属先熔化在空气中燃烧,放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体A BC DD钠的熔点只有97.8 ,加热立即熔化。钠是一种很活泼的金属,
14、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CFeCl3溶液 DCuSO4溶液A钠与水溶液反应均放出氢气;A项,发生反应为2Na2HCl=2NaClH2,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:2Na2O22H2O=4NaOHO2,下列说法中正确的是 ()ANa2O2是氧化剂,H2O是
15、还原剂BNa2O2既是氧化剂,又是还原剂C该反应中电子转移的数目为4D每有18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 gB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18 g H2O参加反应,固体增重2 g。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Na2O2B可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色ANa2O2与水反应有气
16、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。AB_;BC_。(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:AB:2NaO2Na2O2;BC:2Na2O22H2O=4NaOHO2;AC:2Na2H2O=2NaOHH2;BD:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2;CD:2NaOHCO2=Na2CO3H2O。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)2NaO2Na2O22Na2O22H2O=4NaOHO2(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)
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