高考化学总复习之-经典资料3-1钠及其氧化物.ppt

一 钠自我诊断1 用等质量的金属钠进行下列实验 产生氢气最多的是 A 将钠放入足量的稀盐酸中B 将钠放入足量的稀硫酸中C 将钠放入足量的氯化钠溶液中D 将钠用铝箔包好 并刺一些小孔 放入足量的水中 第三章常见的金属及其化合物 第1讲钠及其氧化物 基础盘点 D 2 将一小块钠放入硫酸铜溶液中 可观察到的现象是写出有关的化学方程式 钠浮在溶液的液面上 很快熔化成闪亮的小 球 小球迅速地向四处游动 并发出 嘶嘶 的 响声 越来越小 最后消失 整个过程中 钠球 所到之处伴随有蓝色的沉淀产生 并可能有黑色 的沉淀生成 2Na 2H2O2NaOH H2 CuSO4 2NaOHCu OH 2 Na2SO4 Cu OH 2CuO H2O 基础回归1 钠的物理性质 1 Na H2O与煤油的密度大小为 2 熔点 硬度 具有良好的导电性和传热性 2 钠的化学性质 1 与非金属单质的反应 Na与O2在点燃的条件下发生反应的化学方程式为 Na在常温下露置于空气中的化学方程式为 2Na O2Na2O2 煤油 Na H2O 点燃 4Na O22Na2O 低 小 Na与S的反应为 2 与水的反应 离子方程式为 实验现象a 浮 将钠投入水中 钠浮在水面上 说明钠的密度比水 b 熔 钠熔化成小球 说明钠的熔点 且该反应是反应 c 游 钠球在水面上四处游动 并伴有嘶嘶声 说明 2Na SNa2S 2Na 2H2O2Na 2OH H2 小 低 放热 有气体生成 d 红 反应后的溶液能使酚酞变红 说明反应生成了 3 与盐溶液反应 实质 Na先与H2O发生反应 生成NaOH和H2 NaOH再跟盐发生复分解反应生成难溶性碱 不能置换出盐中的金属元素 4 与部分含有活泼氢的有机物 如乙醇 苯酚 反应的方程式为 碱 2CH3CH2OH 2Na2CH3CH2ONa H2 2OH 2Na2ONa H2 3 钠的制备 电解熔融氯化钠化学方程式 4 钠的保存实验室中通常把少量钠保存在中 目的是防止Na与空气中的和发生反应 5 钠的用途 1 制 用于原子反应堆里的导热剂 2 作剂来制取稀有金属 3 制作高压钠灯 通电 2NaCl 熔融 2Na Cl2 煤油 水蒸气 O2 钠钾合金 还原 思考金属钠长期露置在空气中会发生怎样的变化 并写出有关的方程式 银白色金属表面变暗出现白色固体 Na 生成Na2O 成NaOH 表面变成溶液白色块状物质 NaOH潮解 生成Na2CO3 10H2O 白色粉末 生成Na2CO3 4Na O22Na2O Na2O H2O2NaOH 2NaOH CO2Na2CO3 H2O Na2CO3 10H2ONa2CO3 10H2O Na2CO3 10H2ONa2CO3 10H2O O2 H2O H2O CO2 风化 提示 二 钠的氧化物自我诊断3 Na2O2是碱性氧化物吗 答案Na2O2不是碱性氧化物 Na2O2与酸反应除生成盐和水外还可生成O2 基础回归氧化钠和过氧化钠的比较 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 过氧化物 非碱性氧化物 2 1 不稳定 加热时被空气氧化 Na2O H2O2NaOH 2Na2O2 2H2O4NaOH O2 Na2O CO2Na2CO3 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2 Na2O 2HCl2NaCl H2O 2Na2O2 4HCl4NaCl 2H2O O2 要点精讲要点一钠的性质钠的性质可用一句话表示 钠与酸 水 氯 氧 硫 均反应 安全保存在煤油中 或用一段话记忆 银白轻低软 传导热和电 遇氧产物变 遇氯生白烟 遇水记五点 浮熔游鸣红 遇酸酸优先 遇盐水在前 典例导析1 钠与硫酸亚铁溶液反应很难完整地观察到反应全过程的有关现象 有人用如图所示的装置进行实验改进 先向试管内新制备的硫酸亚铁溶液的液面上覆盖一层汽油 然后将试管放入盛有热水的烧杯中 待试管中汽油层消失后 往试管中投入一小粒金属钠 并迅速塞上带有导管的单孔橡胶塞 1 实验中汽油的作用是 2 加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出 溶液中有沉淀生成 3 如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒 可能发生爆炸 其原因是 4 写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式 解析 1 由于Fe OH 2极易被氧化 要完整地观察到钠与硫酸亚铁溶液反应的有关现象 务必要将反应体系中的空气排净 汽油具有挥发性且不溶于水 它的作用是受热时变为蒸气 可以将试管内的空气排净 2 金属钠投入硫酸亚铁溶液中 首先与溶液中的水反应生成NaOH和H2 然后生成的NaOH再与硫酸亚铁反应产生白色沉淀Fe OH 2 3 由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量 使生成的H2 汽油和试管里的空气混合 易燃烧发生爆炸 4 Na与FeSO4反应的化学方程式为 2Na FeSO4 2H2OFe OH 2 Na2SO4 H2 离子方程式为 2Na Fe2 2H2OFe OH 2 2Na H2 答案 1 受热时气化 其蒸气将反应体系中的空气排净 起保护生成的Fe OH 2不被氧化为Fe OH 3的作用 2 白色 3 钠与水反应剧烈 放出大量的热量 使生成的H2 汽油和试管里的空气混合 易燃烧发生爆炸 4 2Na Fe2 2H2OFe OH 2 2Na H2 要点二钠跟酸 盐溶液的反应计算1 钠跟酸反应时 应分两种情况来考虑 1 若酸过量 则只考虑钠与酸的反应 2 若钠过量 则过量的钠还要与水反应 不能认为钠先与水反应生成NaOH NaOH再与酸发生复分解反应 不论哪种情况 都是钠先与酸反应 2 钠与一些盐溶液反应时 均为钠先与水反应 生成的碱再与盐反应生成氢氧化物 不发生简单的置换反应 3 钠 铝混合物加入水中 钠与水先反应产生氢气和氢氧化钠 生成的氢氧化钠再与铝反应产生氢气 典例导析2 将一定质量的钠 钾分别投入到盛有相同浓度和体积的盐酸的两个烧杯中 产生的气体随时间变化曲线如图所示 则下列说法正确的是 A 投入的Na K的质量一定相等B 投入的Na的质量小于K的质量C 曲线A表示Na与盐酸反应 曲线B表示K与盐酸反应D 参加反应的HCl的量不一定相等 解析本题考查活泼金属与酸反应产生氢气的多少及速率大小 由图可知 二者生成氢气的质量相等 故需钾的质量要大 因K与氢离子反应剧烈 速率快 故生成等质量氢气所需时间短 曲线A为钾与盐酸反应 答案B 典例导析3 在一定条件下 将钠与氧气反应的生成物1 5g溶于水 所得溶液恰好能被80mL浓度为0 50mol L的HCl溶液中和 则该生成物的成分是 A Na2OB Na2O2C Na2O和Na2O2D Na2O2和NaO2解析由于中和后的产物是NaCl 可知n Na n HCl 0 50mol L 0 08L 0 04mol m O 1 5g 0 04mol 23g mol 0 58g 介于0 64g 0 04mol 与0 32g 0 02mol 之间 可得出原生成物是Na2O与Na2O2的混合物 C 要点三Na2O2的特殊性质1 Na2O2的强氧化性 漂白性 1 化合价与性质的关系Na2O2既有氧化性 又有还原性 但主要表现氧化性 2 强氧化性的表现实例 与SO2 Na2O2 SO2Na2SO4与FeCl2溶液 现象 生成红褐色沉淀与Na2SO3溶液 Na2O2 Na2SO3 H2ONa2SO4 2NaOH与品红溶液 品红溶液褪色与酚酞试液 溶液先变红后褪色 同时产生无色气泡 Na2O2 特别提醒Na2O2与具有还原性的盐溶液反应时 理论上可以认为Na2O2先与盐溶液中的H2O反应生成NaOH和O2 然后O2与还原性盐发生氧化还原反应 将上述两个反应的化学方程式合并 即得总反应的化学方程式 2 有关Na2O2与CO2 H2O反应的重要关系2CO2 2Na2O22Na2CO3 O22H2O 2Na2O24NaOH O2 1 物质的量关系无论是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 气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体 或单一气体 通过足量Na2O2 气体体积的减少量等于原混合气体体积的 也等于生成氧气的量 3 电子转移关系当Na2O2与CO2 H2O反应时 物质的量关系为2Na2O2 O2 2e 4 固体质量关系相当于固体 Na2O2 只吸收了CO2中的 CO 或H2O中的 H2 可以看作发生相应的反应 Na2O2 CONa2CO3 Na2O2 H22NaOH 实际上两反应不能发生 5 先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的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发生反应 典例导析4 运用比较法是化学科学中研究物质性质的基本方法之一 请运用比较法解答各题 过氧化钠几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应 如 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2 1 试分别写出Na2O2与SO2 SO3反应的化学方程式 2 通过比较可知 当非金属元素处于价时 其氧化物与过氧化钠反应有O2生成 解析过氧化钠具有强氧化性 应从两方面理解 其一 过氧化钠中氧元素为 1价 处于氧的中间价态 与水 二氧化碳等物质反应时 它既是氧化剂又是还原剂 一定有氧气生成 其二 当它与还原性较强的物质反应时 它只作氧化剂 没有氧气生成 题中 SO2与SO3从硫的化合价可以判断 SO3具有较强的氧化性 SO2具有较弱的氧化性 所以不同价态同种非金属的氧化物与过氧化钠反应时 低价态的会被氧化成高价态 最终生成的都是高价态的钠盐 答案 1 SO2 Na2O2Na2SO42SO3 2Na2O22Na2SO4 O2 2 最高 迁移应用1某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究 总结出四个可以生成H2的反应 Zn 盐酸 Na 水 Al NaOH溶液 Na 无水乙醇 为点燃上述四个反应生成的H2 他们设计了右图装置 请回答下列问题 1 写出Na与H2O反应的化学方程式 2 在点燃H2之前必须先进行 方法是 3 实验小组在点燃用上述装置制得的H2时 实验获得成功 却失败了 他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快 Na的用量太少 于是他们准备增加钠的用量 可老师说太危险 你认为产生危险的原因是 4 实验小组查阅钠 苯 水的密度分别为0 97g mL 0 88g mL 1 00g mL 并据此对实验进行了改进 装置如右图 在改进后的实验中H2的生成速率减慢 原因是 答案 1 2Na 2H2O2NaOH H2 2 验纯向下排气法收集一试管氢气 用大拇指堵住 移近火焰 移开大拇指点火 若听到轻微的 扑 声 则表明H2纯净 3 较多的钠与水反应放出大量的热 使试管内H2与O2的混合气被点燃而爆炸 4 钠比水轻 比苯重 落在苯与水交界处 钠与H2O反应产生的H2使钠浮起 脱离水面 反应停止 当钠表面的H2逸出时 钠又回落 与水反应 如此反复 就可减慢Na与H2O的反应速率 迁移应用2某溶液中含有五种离子 若向其中加入Na2O2粉末充分反应后 溶液体积变化忽略不计 溶液中离子浓度保持不变的是 A B C D A 迁移应用3在一定条件下 使CO和O2的混合气体26g充分反应 所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应 结果固体增重14g 则原混合气体中O2和CO的质量比可能是 A 9 4B 1 1C 7 6D 6 7解析由反应2CO O22CO2 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2可推得CO Na2O2Na2CO3 所以固体增加的质量为原来CO的质量 则原混合气体中CO为14g O2为12g 点燃 D 对点训练题组一钠的性质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 下列有关叙述不正确的是 A 表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠B 出汗 是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液C 最后变成碳酸钠粉末D 该过程的所有化学反应均为氧化还原反应 解析本题主要考查金属钠在空气中发生的一系列化学变化 其变化过程为 Na Na2O NaOH Na2CO3 10H2O Na2CO3 A中 涉及的是Na Na2O的变化 因为金属钠是银白色 而氧化钠为白色 故可以看到表面迅速变暗 B中 涉及的是NaOH吸收空气中的水分而在表面形成溶液 C中 涉及的是Na2CO3 10H2O Na2CO3的变化 风化后得到碳酸钠粉末 D中 在以上所有变化中 只有Na Na2O过程为氧化还原反应 答案D 2 把4 6g钠投入到95 6g水中 发生化学反应 假设水无挥发损失 则溶液中溶质的质量分数是 A 4 6 B 7 7 C 8 0 D 10 解析m NaOH n Na M NaOH 40g mol 8gm H2 n Na M H2 2g mol 0 2gm NaOH aq m Na m H2O m H2 4 6g 95 6g 0 2g 100g所以w 100 8 0 C 3 在烧杯中加入水和苯 苯的密度为0 88g cm3 与水互不相溶 且不与钠反应 各50mL 将一小粒金属钠 密度为0 97g cm3 投入烧杯中 观察到的现象可能为 A 钠在水层中反应并四处游动B 钠停留在苯层中不发生反应C 钠在苯的液面上反应并四处游动D 钠在苯与水的界面处反应并可上下跳动解析此题考查综合分析能力 苯与水互不相溶 且钠的密度处于苯和水之间 加入钠后 钠处在苯与水的中间 由于钠能与水反应 且钠与水反应放出氢气 所以会使钠在苯和水的界面处反应并可能作上下跳动 D 4 下列有关钠的叙述中 不正确的是 A 钠的还原性很强 可以用来冶炼金属钛 锆 铌等B 钠的化学性质非常活泼 钠元素只能以化合态存在于自然界C 钠可以置换出MgSO4溶液中的MgD 钠是一种银白色的金属