第3章學(xué)案12鈉及其氧化物

1、第三章常見的金屬及其化合物學(xué)案12 鈉及其氧化物考綱要求1.了解金屬鈉及其重要氧化物的性質(zhì)及有關(guān)計算。2.以實驗探究、框圖推斷考查鈉及其重要氧化物的綜合應(yīng)用。知識點一鈉1物理性質(zhì)顏色密度熔點比水_，比煤油_1002.化學(xué)性質(zhì)Na與水(滴有酚酞)反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋：問題思考1在燒杯中加入水和苯(苯的密度為0.88 g·cm3，與水互不相溶，且不與鈉反應(yīng))各50 mL，將一小粒金屬鈉(密度為0.97 g·cm3)投入燒杯中，觀察到的現(xiàn)象可能是什么？ 2鈉分別與水和酸反應(yīng)時，哪一個更劇烈些？鈉與稀酸反應(yīng)時是先與H2O反應(yīng)還是先與酸電離出的H反應(yīng)？ 3將一小塊鈉投入到CuSO4溶液中

2、，可觀察到的現(xiàn)象是什么？并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。 3制備：電解熔融氯化鈉化學(xué)方程式：_。4鈉的保存實驗室中通常把少量鈉保存在_中，目的是防止Na與空氣中的_和_發(fā)生反應(yīng)。5鈉的用途制_用于原子反應(yīng)堆里的導(dǎo)熱劑。作_劑來制取稀有金屬。制作高壓鈉燈。知識點二鈉的氧化物請完成下列表格氧化鈉和過氧化鈉的比較物質(zhì)氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)色態(tài)類別電子式氧的價態(tài)生成條件熱穩(wěn)定性與水反應(yīng)的方程式與CO2反應(yīng)的方程式與酸反應(yīng)的方程式(HCl)主要用途問題思考4Na2O2中，陰、陽離子個數(shù)比是多少？它是堿性氧化物嗎？ 一、鈉及其氧化物與溶于水的有關(guān)問題探究點一Na2O、Na2O2與H2O的反應(yīng)等物

3、質(zhì)的量的Na2O和Na2O2分別投入等量且足量的水中，所得溶液的物質(zhì)的量濃度有什么關(guān)系？二者溶液的質(zhì)量差是否相等？ 典例導(dǎo)悟1往甲、乙、丙、丁四個燒杯內(nèi)分別放入0.1 mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉，然后各加入100 mL 的水，攪拌，使固體完全溶解。則甲、乙、丙、丁溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小的順序是()A甲<乙<丙<丁 B丁<甲<乙丙C甲丁<乙丙 D丁<甲<乙<丙聽課記錄：二、過氧化鈉性質(zhì)的有關(guān)問題探究點二過氧化鈉的強氧化性比較下列兩組反應(yīng)，回答有關(guān)問題。一組：Na2O2CO2 Na2O2SO2二組：Na2O2FeCl3(溶液) N

4、a2O2FeCl2(溶液)問題：(1)寫出、兩反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)判斷、反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象，為什么？(3)Na2O2在什么情況下表現(xiàn)強氧化性？ 典例導(dǎo)悟2(1)寫出CO2和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)某學(xué)生判斷SO2和Na2O2反應(yīng)能生成硫酸鈉，你認(rèn)為他的判斷合理嗎？_，簡要說明理由：_。(3)該同學(xué)無法斷定反應(yīng)中是否有氧氣生成，擬使用如圖所示裝置進行實驗(圖中鐵架臺等裝置已略去)。裝置中B的作用是_，D的作用是_。(4)為確認(rèn)反應(yīng)產(chǎn)物，該同學(xué)設(shè)計了以下實驗步驟，你認(rèn)為應(yīng)進行的操作按順序排列是(選填序號)_。A用帶火星的細(xì)木條靠近干燥管口a，觀察細(xì)木條是否著火燃燒B將C裝置中反

5、應(yīng)后的固體物質(zhì)溶于適量水配成溶液C在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸鋇溶液，觀察是否有沉淀生成D在配成的溶液中先加入鹽酸，再加入氯化鋇溶液，觀察是否有氣泡或沉淀生成聽課記錄：探究點三Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)1寫出Na2O2分別與CO2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式。 2根據(jù)以上兩個反應(yīng)，探究反應(yīng)中存在的定量關(guān)系。(1)物質(zhì)的量關(guān)系 (2)氣體體積關(guān)系 (3)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 (4)固體質(zhì)量關(guān)系 (5)先后順序關(guān)系 題組一鈉的性質(zhì)1判斷正誤Na的金屬活動性比Mg強，故可用Na與MgCl2溶液反應(yīng)制取Mg()(2009·重慶理綜6B)2(2009·上海，10)9.2 g金屬鈉投入

6、到足量的重水中，則產(chǎn)生的氣體中含有()A0.2 mol中子 B0.4 mol電子C0.2 mol質(zhì)子 D0.4 mol分子3(2007·江蘇，24)在隔絕空氣的條件下，某同學(xué)將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內(nèi)。待鈉塊反應(yīng)完全后，在容器中僅收集到1.12 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，此時測得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.27 g，水槽和容器內(nèi)溶液的總體積為2.0 L，溶液中NaOH的濃度為0.050 mol·L1(忽略溶液中離子的水解和溶解的氫氣的量)。(1)寫出該實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)試通過計算確定該鈉

7、塊中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 題組二過氧化鈉4判斷正誤(1)Na2O2的電子式為 ()(2010·課標(biāo)全國卷7A)(2)由短周期元素組成的中學(xué)常見無機物A、B、C、D、E、X存在如下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。若D為CO，C能和E反應(yīng)，則A一定為Na2O2，其電子式為 ()(2009·北京理綜12C)5(2008·北京理綜，7)1 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是()ANa2CO3BNa2O2Na2CO3CNaOHNa2CO3DNa2O2NaOHNa2CO36(1)2010

8、3;四川理綜26(5)H(Na2S2)與Na2O2的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似，其水溶液顯黃色，寫出H的溶液與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象為_。(2)將足量的Na2O2投入到含有下列離子的溶液中：NO、S2、HCO、CO、Na，設(shè)反應(yīng)完畢后，無固體析出，則數(shù)目減少的離子有_，數(shù)目增多的離子有_，數(shù)目不變的離子是_。題組一鈉的性質(zhì)1、（2011·菏澤模擬）將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會發(fā)生一系列的變化：表面迅速變暗“出汗”變成白色固體(粉末)，下列有關(guān)敘述不正確的是()A表面迅速變暗是因為鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉B“出汗”是因為生成的氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液C最后變成碳酸鈉

9、粉末D該過程的所有化學(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)2用等質(zhì)量的金屬鈉進行下列實驗，產(chǎn)生氫氣最多的是()A將鈉放入足量的稀鹽酸中B將鈉放入足量的稀硫酸中C將鈉放入足量的氯化鈉溶液中D將鈉用鋁箔包好，并刺一些小孔，放入足量的水中3(2010·鄭州聯(lián)考)金屬鈉與下列溶液反應(yīng)時，既有白色沉淀析出又有氣體逸出的是()ABaCl2溶液 BK2SO4溶液CFeCl3溶液 DCa(HCO3)2溶液4下列說法正確的是()A2 mol 鈉與過量鹽酸反應(yīng)生成NA個H2分子B少量金屬鈉加到冷水中，反應(yīng)的離子方程式是：Na2H2O=NaOHH2C用鑷子從煤油中取出金屬鈉，切下綠豆大小的鈉，小心放入裝滿水的燒杯中D為測

10、定熔融NaOH的導(dǎo)電性，可在瓷坩堝中熔化NaOH固體后進行測量題組二鈉的氧化物的性質(zhì)5為了使宇航員在飛船中得到一個穩(wěn)定的、良好的生存環(huán)境，一般在飛船內(nèi)安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置，它的用途是產(chǎn)生氧氣。下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是()ANa2O2中陰、陽離子的個數(shù)比為11BNa2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時，需要水和CO2的質(zhì)量相等CNa2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等DNa2O2的漂白原理與SO2的漂白原理相同6在一定溫度下，向飽和燒堿溶液中放入一定量的過氧化鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來溫度，下列說法正確的是()A溶液中Na濃度增大，

11、有O2放出B溶液中的pH不變，有H2放出C溶液中的Na數(shù)目減小，有O2放出D溶液中的pH增大，有O2放出7在一定條件下，將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL濃度為0.50 mol·L1的HCl溶液中和，則該生成物的成分是()ANa2O BNa2O2CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO28(2011·武漢調(diào)研)一定量的NaHCO3和Na2O2混合，在密閉容器中充分混合加熱后，最后排出氣體，得殘留固體40.8 g，殘留固體恰好與1 L 1 mol·L1的稀鹽酸溶液完全反應(yīng)，下列說法正確的是()A40.8 g固體物質(zhì)為Na2CO3B

12、40.8 g固體物質(zhì)為NaOH和Na2O2混合物C40.8 g固體物質(zhì)為0.2 mol NaOH和0.4 mol Na2CO3混合物D40.8 g固體物質(zhì)為0.1 mol NaOH、0.2 mol Na2CO3、0.2 mol Na2O2混合物9.下圖表示有關(guān)物質(zhì)(均由短周期元素形成)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A為常見的金屬單質(zhì)，B為非金屬單質(zhì)(一般是黑色粉末)，C是常見的無色無味液體，D是淡黃色的固體化合物。(反應(yīng)條件圖中已省略。)(1)A、B、C、D代表的物質(zhì)分別為_、_、_、_(填化學(xué)式)；(2)反應(yīng)中的C、D均過量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；(3)反應(yīng)中，若B與F的物質(zhì)的量之比為43，G、H分

13、別是_、_(填化學(xué)式)；(4)反應(yīng)中產(chǎn)物K的化學(xué)式為_；(5)反應(yīng)的離子方程式為_。題組三實驗探究10探究式課堂教學(xué)由于注重知識的形成過程而很好地體現(xiàn)了新課改的理念。某班在學(xué)習(xí)“過氧化鈉的性質(zhì)”時，該班同學(xué)進行了以下兩個實驗： (1)提出問題實驗一的CO2能滅火，實驗二的CO2為何能“點火”？(2)假設(shè)與猜想Na2O2與CO2發(fā)生了反應(yīng)，可能有Na2CO3生成；棉花燃燒，說明該反應(yīng)放熱，使溫度達到棉花的著火點；劇烈燃燒，反應(yīng)中可能有_生成。(3)設(shè)計并進行實驗，觀察、解釋和結(jié)論請你幫助他們完成下表： (4)類比推理Na2O2與H2O反應(yīng)后應(yīng)該有NaOH和O2生成。則向包有Na2O2的棉花上滴兩

14、滴水，棉花也應(yīng)劇烈燃燒；向生成的溶液中滴入酚酞應(yīng)該變紅色。(5)實驗與解釋向小燒杯(底部墊砂)中包有Na2O2的脫脂棉上滴兩滴水， 發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，杯底發(fā)熱，但棉花沒有燃燒，其原因可能是_；向燒杯中的溶液滴入酚酞，溶液變紅色，振蕩后紅色消失，其原因可能是_。(6)聯(lián)想與啟示保存Na2O2的注意事項為_。學(xué)案12鈉及其氧化物【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識點一1銀白色小大低于2Na2ONa2O22Na2H2O=2Na2OHH22Na2H=2NaH22Na2C2H5OH2C2H5ONaH22Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H22Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH2鈉的密度比水小鈉的熔點

15、低，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)反應(yīng)生成了堿32NaCl(熔融)2NaCl24煤油O2H2O5鈉鉀合金還原知識點二物質(zhì)氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)色態(tài)白色固體淡黃色固體類別堿性氧化物過氧化物(非堿性氧化物)電子式氧的價態(tài)21生成條件常溫加熱或點燃熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定(加熱時被空氣氧化)穩(wěn)定與水反應(yīng)的方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應(yīng)的方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2HCl=2NaClH2O與酸反應(yīng)的方程式(HCl)Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途用于

16、制取少量Na2O2強氧化劑、漂白劑、供氧劑問題思考1鈉在苯與水的界面處反應(yīng)，并不斷的上下跳動，直至鈉粒消失。2和水反應(yīng)的實質(zhì)是和水電離出的H反應(yīng)置換H2，而酸溶液中由酸電離出的c(H)遠大于水，故與酸的反應(yīng)更劇烈。鈉與稀酸反應(yīng)時也先和酸電離出的H反應(yīng)，若鈉過量，再和水反應(yīng)。3鈉浮在溶液的液面上，很快熔化成閃亮的小球，小球迅速地向四處游動，并發(fā)出“嘶嘶”的響聲，越來越小，最后消失；整個過程中，鈉球所到之處伴隨有藍色的沉淀產(chǎn)生(并可能有黑色的沉淀生成)。2Na2H2O=2NaOHH2CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4(Cu(OH)2CuOH2O)412；不是堿性氧化物，Na2O2與酸

17、反應(yīng)除生成鹽和水外還生成O2?！菊n堂活動區(qū)】一、探究點一根據(jù)反應(yīng)：Na2OH2O=2NaOHm 62 g 18 g 80 g 62 g2Na2O22H2O=4NaOHO2m2×78 g 32 g 124 g結(jié)論：當(dāng)二者物質(zhì)的量相等時，溶液的質(zhì)量差相等。Na2O與Na2O2物質(zhì)的量相等時，所得NaOH相等，同時消耗的水也相等，溶劑也相等，故二者物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相等。二、探究點二(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22SO2=2Na2SO4(2)、反應(yīng)均會有紅褐色沉淀生成并有氣體放出，中氣體明顯少于中氣體，因為FeCl3與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(

18、OH)3是不溶性的紅褐色沉淀，中Fe2具有強還原性易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2與溶液中的水劇烈反應(yīng)也會有O2產(chǎn)生。(3)Na2O2與水反應(yīng)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)放出O2，在遇到有還原性物質(zhì)時會表現(xiàn)出強氧化性。探究點三12Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O22(1)無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為21。(2)若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量等于原混合氣體體積的，也等于生成氧氣的量。(3)當(dāng)Na2O2與CO2、H2O

19、反應(yīng)時，物質(zhì)的量關(guān)系為2Na2O2O22e。(4)相當(dāng)于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2CONa2CO3、Na2O2H22NaOH(實際上兩反應(yīng)均不能發(fā)生)。凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的物質(zhì)，W g 該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后，固體增重必為W g?；蚴怯蒀、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個數(shù)比為11，即可滿足該條件。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有：a無機物：H2、CO及H2和CO的混合氣體；b有機物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3CO

20、OH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。(5)一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(yīng)。典例導(dǎo)悟1B(1)甲、丁相比：甲：NaNaOH消耗H2O，溶劑減少?。篘aOH無反應(yīng)溶劑不變故NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：甲>丁。(2)乙、丙相比：故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙與甲相比甲：Na乙：Na2O丙：Na2O2當(dāng)它們物質(zhì)的量相等時，Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得物質(zhì)的量的，它們所消耗的水相等，故溶劑相等，因此甲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比乙、丙小。2(

21、1)2CO22Na2O2=2Na2CO3O2(2)合理由于過氧化鈉具有強氧化性，能將4價的硫氧化為6價的硫而生成硫酸鈉(3)干燥SO2氣體，防止水蒸氣進入C裝置與Na2O2反應(yīng)防止空氣中的水蒸氣進入C裝置與Na2O2反應(yīng)生成氧氣，同時吸收過量SO2氣體，便于氧氣的檢驗和防止污染空氣(4)ABD【課后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1×2.B3(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)89%解析(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)n(Al)0.010 m

22、ol根據(jù)反應(yīng)可得由鋁消耗NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)0.010 mol生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)0.015 mol那么由金屬鈉生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)0.015 mol0.035 mol根據(jù)反應(yīng)可得金屬鈉的物質(zhì)的量為n(Na)2×0.035 mol0.070 mol又因為反應(yīng)后溶液中的NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)2.0 L×0.050 mol·L10.10 mol所以溶液中Na的總物質(zhì)的量即原金屬鈉的總物質(zhì)的量為n(Na)0.10 mol0.010 mol0.11 moln(Na2O)0.020 mol該鈉塊中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%89%。4(1)×(2)5A6(1)溶液由黃色變?yōu)闊o色，產(chǎn)生淺黃色沉淀和(臭雞蛋氣味)氣體(2)S2、HCO、(H)Na、C