2019-2020年高考化學一輪復習 專題3.1 鈉及其氧化物講案(含解析).doc
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2019-2020年高考化學一輪復習 專題3.1 鈉及其氧化物講案(含解析) 復習目標: 1、 掌握鈉的物理、化學性質; 2、 掌握氧化鈉、過氧化鈉的性質 3、 了解過氧化鈉與H2O、CO2相關的計算 4、 了解圍繞過氧化鈉進行相關的探究實驗 基礎知識回顧: 一、鈉的性質 1、物理性質 銀白色金屬、很柔軟、密度比水小、熔點低、易導熱、導電 2、存在 自然界中只能以化合態(tài)的形式存在,以NaCl為主,還有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。 3、保存 密封保存,少量的鈉通常保存在煤油里。 4、用途 制取Na2O2等化合物,鈉、鉀合金(常溫下為液態(tài))做原子反應堆的導熱劑,還原金屬,做電光源等。 5、化學性質 (1)鈉與水的反應 現(xiàn)象及解釋:浮、熔、響、游、紅五個字來記憶。 ①鈉投入水中并浮在水面上——密度小于水。 ②鈉立即跟水反應,并放出熱量,發(fā)出嘶嘶聲,產生氣體。 ③同時鈉熔成一個閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動最后消失——熔點低。 ④反應后的水溶液使酚酞變紅——與水反應生成NaOH。 反應方程式: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↓ 實質:置換水中的氫。 (2)鈉與鹽在熔融狀態(tài)下的反應 4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl (3)鈉與氧氣反應 常溫:4Na+O2=2Na2O 點燃:2Na+O2=Na2O2 鈉在空氣中變化過程: NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO310H2ONa2CO3 (4)鈉與其他非金屬反應 鈉具有很強的還原性,能和很多非金屬發(fā)生反應,如:S、Cl2等 【典型例題1】下列關于鈉的敘述錯誤的是 ( ) A.鈉易與非金屬S、Cl2等反應 B.鈉在空氣中燃燒生成Na2O C.鈉燃燒時發(fā)出黃色的火焰 D.鈉的密度比水小,熔點低于100 ℃ 【遷移訓練1】將一塊銀白色金屬鈉放在空氣中發(fā)生一系列斌華:表面迅速變暗→“出汗”→變成白色固體(粉末),下列有關敘述不正確的是 ( ) A.表面迅速變暗是因為鈉與空氣中的氧氣發(fā)生反應生成了氧化鈉 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.最后變成了碳酸鈉粉末 D.該過程中所有的化學反應均為氧化還原反應 二、鈉的氧化物 1、氧化鈉與過氧化鈉的比較 化學式 Na2O Na2O2 氧元素化合價 -2 -1 色、態(tài) 白色固體 淡黃色固體 陰、陽離子個數(shù)比 1∶2 1∶2 類別 堿性氧化物 過氧化物 制取 4Na+O22Na2O 4Na+O22Na2O 與水反應的化學方程式 Na2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ 與CO2反應的化學方程式 Na2O+CO2==Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 與鹽酸反應的化學方程式 Na2O+2HCl==2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑ 2、Na2O2的強氧化性、漂白性 -1價介于氧的兩種較穩(wěn)定化合價0價和-2價之間,因此Na2O2既可以在一定條件下獲得電子表現(xiàn)氧化性(如與SO2、Fe2+、品紅等反應),也可以在一定條件下失去電子表現(xiàn)還原性(如與H+和MnO4-反應),還可以在一定條件下發(fā)生歧化反應(如與H2O、CO2等反應);但以氧化性為主。 ①Na2O2與SO2反應:Na2O2+SO2=Na2SO4 ②Na2O2投入FeCl2溶液中,可將Fe2+氧化成Fe3+,同時生成Fe(OH)3沉淀: 3Na2O2+6FeCl2+6H2O=2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。 ③Na2O2投入氫硫酸中,可將H2S氧化成單質硫,溶液變渾濁: Na2O2+H2S2NaOH+S↓。 ④Na2O2投入品紅溶液中,可使品紅溶液褪色(褪色原理與SO2不同)。 【典型例題2】【福建廈門市xx屆高三上學期期末質檢化學試題】向NaHSO3溶液中加入足量Na2O2粉末,充分反應后溶液中離子濃度減少的是(忽略溶液體積變化) A. Na+ B. SO 32— C.OH- D .SO42— 【遷移訓練2】【浙江省杭州二中xx年度高三上學期第二次月考試卷】 在一定條件下,將鈉與氧氣反應 的生成物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL濃度為0.5molL-1的HCl溶液中和,則生成物的成分是 A.Na2O B.Na2O2 C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2 考點詳析: 考點一:鈉與溶液的反應 1、金屬鈉與可溶性鹽溶液反應解題思路 2、金屬鈉與溶液反應現(xiàn)象分析 (1)共性:因為鈉在上述反應中均屬于劇烈的置換反應,故有共同的現(xiàn)象產生: ①?。衡c浮在液面上; ②熔:鈉熔化成光亮的小球; ③游:在液面上不停地游動直至反應完; ④響:反應中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶”的響聲。 (2)差異性:與酸及能形成弱堿的金屬鹽溶液反應時,由于溶液中H+濃度較大,反應比鈉與水劇烈,最后鈉可能在液面上發(fā)生燃燒;與鹽溶液反應時,還可能會生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等。 3、思考 ①鈉投入到鹽酸中(0.1mol的鈉投入到50ml,1mol/L的HCl溶液中,產生多少氫氣?為什么?) ②鈉投入到NaCl溶液中發(fā)生什么反應。 ③鈉投入到飽和NaCl溶液中有什么現(xiàn)象。 ④鈉投入NH4Cl溶液反應方程式是? ⑤鈉投入CuSO4溶液中,現(xiàn)象: ,方程式: 。 【典型例題3】將金屬鈉分別投入下列物質的溶液中,有氣體放出,且溶液質量減輕的是( ) A.HCl B.K2SO4 C.CuCl2 D.飽和NaOH溶液 【遷移訓練3】將少量金屬鈉分別投入下列物質的水溶液中,有氣體放出,且溶液質量減輕的是[ ] A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4 考點二:過氧化鈉與H2O、CO2反應的重要關系及計算 2CO2+2 Na2O2=2 Na2CO3 +O2 2H2O+2 Na2O2=4 NaOH +O2 (1)物質的量關系 無論是H2O或CO2得單一物質還是二者的混合物,通過足量的Na2O2時,H2O或CO2與放出O2的物質的量之比均為2:1。 (2)氣體體積關系 若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2時,氣體體積的減少量等于原混合氣體體積的1/2,也等于生成氧氣的量。 (3)電子轉移關系 當Na2O2與H2O、CO2反應時,物質的量關系為2Na2O2 ∽ H2O ∽ 2e- 。 (4)固體質量關系 相當于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”,可以看作發(fā)生相應的反應: CO+ Na2O2= Na2CO3; H2+Na2O2=2 NaOH (實際兩反應不能發(fā)生)。 (5)先后順序關系 一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物反應,可視為Na2O2先與CO2反應,待CO2反應完全后, 再與H2O(g)發(fā)生反應。 【典型例題4】在相同條件下,總質量為2 g的CO和H2的混合氣體,在O2中完全燃燒后全部通過足量的Na2O2固體,則固體質量增加 ( ) A.2 g B.1 g C.18 g D.無法計算 【遷移訓練4】【浙江省浙北名校聯(lián)盟學校xx年度高三第一學期期中聯(lián)考試卷】將amol小蘇打和bmol過氧化鈉置于某體積可變的密閉容器中充分加熱,反應后測得容器內的氧氣為1mol,下列說法一定正確的是 A.b=2 B.容器中一定沒有殘余的CO2和水蒸氣 C.a:b≥1 D.反應中轉移的電子數(shù)一定為2NA 考點三:過氧化鈉性質的探究 過氧化鈉因為其具有強氧化性、漂白性等,在中學化學及高考中是探究題很好的素材。如以過氧化鈉與水反應放熱且生產氧氣的“滴水生火”實驗;以過氧化鈉與水反應生成強氧化性的H2O2,具有漂白性,使酚酞先變紅,后褪色的實驗;以過氧化鈉具有強氧化性,與CO2、SO2等氧化物反應的差異性實驗等,都是探究的熱點。 【典型例題5】探究式課堂教學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。某班在學習“過氧 化鈉的性質”時,該班同學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)假設與猜想 ①Na2O2與CO2發(fā)生了反應,可能有Na2CO3生成; ②棉花燃燒,說明該反應放熱,使溫度達到了棉花的著火點; ③劇烈燃燒,反應中可能有 生成。 (3)設計并進行實驗,觀察、解釋和結論 請你幫助他們完成下表: 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 原因和結論 Ⅰ 用小礦泉水瓶收集滿CO2,再向瓶中加入不同量淺黃色的Na2O2;振蕩后將燃著的木條伸向瓶中 第①小組放入少量的Na2O2 木條未復燃,固體由淺黃色全部變?yōu)榘咨? CO2過量(或Na2O2不足),瓶中O2少CO2多,Na2O2全部發(fā)生了反應 第②小組放入的Na2O2稍多一些 木條復燃,部分固體變?yōu)榘咨? Ⅱ 兩小組均用手觸摸瓶的底部 瓶底發(fā)熱 Ⅲ 兩小組都各取少量白色固體于試管中,滴入稀鹽酸并塞上帶導管的橡膠塞,將產生的氣體通入 有CO32-存在,說明生成物中有Na2CO3 (4)類比推理 Na2O2與H2O反應后應該有NaOH和O2生成。則向包有Na2O2的棉花上滴兩滴水,棉花也應劇烈燃燒;向生成的溶液中滴入酚酞應該變紅色。 (5)實驗與解釋 ①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)有氣泡產生,杯底發(fā)熱,但棉花沒有燃燒,其原因可能是 ; ②向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 。 【遷移訓練5】 (1)寫出CO2和Na2O2反應的化學方程式: 。 (2)某學生判斷SO2和Na2O2反應能生成硫酸鈉,你認為他的判斷合理嗎? 。簡要說明理由: 。 (3)該同學無法斷定SO2和Na2O2反應中是否有氧氣生成,擬使用下列裝置進行實驗。 裝置中B的作用是 , D的作用是 。 (4)為確認SO2和Na2O2的反應產物,該同學設計了以下實驗步驟:你認為應進行的操作按順序排列是(填序號) 。 A.用帶火星的細木條靠近干燥管口a,觀察細木條是否著火燃燒 B.將C裝置中反應后的固體物質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- 配套講稿:
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