第二单元 金属钠及钠的化合物
第1课时 钠的性质与制备
[核心素养发展目标] 1.通过钠与氧气、水反应的实验,掌握钠的物理性质和化学性质。2.了解钠元素在自然界中的存在形式,了解钠的制备原理和主要用途。3.理解Na2O和Na2O2的组成、性质和应用。
一、钠
1.钠的原子结构及存在
2.实验探究钠的性质
(1)钠与氧气的反应
条件 常温 加热
实验步骤
实验现象 新切开的钠具有 色的金属光泽,在空气中很快 钠先 ,然后剧烈燃烧,火焰呈 ,生成 固体
化学方程式
特别提醒 ①取金属钠时应用镊子,不能用手直接接触,一般取绿豆粒大小即可,不能太大,以免发生危险。②剩余的钠要放回原试剂瓶中。
思考1 书写钠在常温及加热条件下分别和O2反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目,比较等量的钠完全反应,转移电子的关系。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
(2)钠与其他非金属单质的反应
钠单质还能与许多其他的非金属单质反应。在反应中,钠 电子,表现出 性。
(3)钠与水的反应
实验操作 实验现象 结论或解释
钠 在水面上 钠的密度比水
钠 成小球 钠的熔点 ,反应放热
小球在水面上 反应产生的 推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失 钠与水 反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变 有 物质( )生成
化学方程式: ,其中氧化剂为 ,还原剂为
结合以上实验,可归纳钠的物理性质:
钠是 的金属,质 ,熔点低(97.8 ℃),密度比水的 ,但比煤油的 。通常保存在
或石蜡油中。
思考2 某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应。
将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有①稀盐酸、②饱和澄清石灰水③CuSO4溶液的三个烧杯中,回答下列问题。
(1)实验①中,钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈,试写出钠与稀盐酸反应的化学方程式。若稀盐酸不足量,金属钠能否剩余,为什么?
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
(2)实验②中,饱和澄清石灰水出现白色浑浊,试分析原因。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
(3)实验③中,产生蓝色絮状沉淀,未观察到产生紫红色金属铜。请结合化学方程式分析产生上述现象的原因。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
3.钠的制备和用途
(1)制备
19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得金属钠。工业上常采用 的方法制取单质钠,其化学方程式: 。
(2)用途
①钠和钾形成的合金常温下呈 态,导热性好,可用作快中子反应堆的 。
②高压钠灯发出的 光射程远,透雾能力强,常用于道路和广场的照明。
③金属钠还可以用于钛、锆、铌等稀有金属的冶炼。如Na与TiCl4反应:______________________
________________________________________________________________________________________。
1.正误判断
(1)钠比较活泼,可以从MgSO4溶液中置换出Mg ( )
(2)钠失火时不能用水扑灭,应该用沙土盖灭 ( )
(3)实验中取出的药品都不能再放回原试剂瓶 ( )
(4)高压钠灯用于照明,是钠的物理性质 ( )
(5)工业上可用电解饱和NaCl溶液来制备Na ( )
2.实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是 ( )
A.钠在常温下是固体
B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽
D.金属钠很软
3.(2023·福建闽清高一期中)将一定量的金属钠投入下列稀溶液中,充分反应后,最终不会产生沉淀的是 ( )
A.氯化铜溶液 B.饱和氯化钠溶液
C.氢氧化钠稀溶液 D.氯化镁溶液
钠与水溶液反应的规律:遇水记五点,浮熔游响红,遇酸酸优先,遇盐水在前。
二、氧化钠和过氧化钠
1.Na2O的性质
(1)物理性质: 色固体。
(2)化学性质:碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生化学反应。
写出下列反应的化学方程式:
氧化钠与水反应: ;
氧化钠与盐酸反应: ;
氧化钠与二氧化碳反应: 。
2.Na2O2的性质
Na2O2是一种 色固体。
(1)实验探究过氧化钠与水的反应
实验操作
实验现象 ①试管外壁 ,带火星的木条 ; ②用pH试纸检验反应所得溶液呈 性
实验结论 Na2O2与水反应 ,化学方程式为
(2)Na2O2与CO2反应也会产生O2,反应的化学方程式为__________________________________
__________________________________________________________________________________________。
思考1 利用化学方程式和单线桥,对比分析过氧化钠与水、过氧化钠与二氧化碳的反应。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
思考2 类比Na与H2O反应的分析方法及Na2O2与H2O反应的化学方程式,试着分析以下问题。
(1)将适量过氧化钠投入盐酸中,有什么现象?写出化学方程式。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
(2)将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中,有什么现象?写出相关反应的化学方程式。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
思考3 把Na2O2固体加入盛有酚酞溶液的试管中,观察到有气泡冒出,溶液变红后又褪色。结合Na2O2的性质解释其原因。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
1.正误判断
(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物 ( )
(2)Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同,钠元素的化合价相同 ( )
(3)Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2 ( )
(4)Na2O2有强氧化性,能漂白酸碱指示剂 ( )
(5)钠着火时可用泡沫灭火器灭火 ( )
2.(2023·江苏南通高一期中)下列有关Na2O2的说法正确的是 ( )
A.1 mol Na2O2固体中所含离子总数为4×6.02×1023
B.向酚酞溶液中加Na2O2,溶液先变红后褪色
C.7.8 g Na2O2和CO2完全反应,产生O2的体积为1.12 L
D.取久置的Na2O2,向其中滴加过量的盐酸,产生的气体为O2
3.(2024·河北沽源高一段考)将28 g CO2和CO的混合气体,通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了5.6 g,则原混合气体中CO2的质量分数约为 ( )
A.31% B.44%
C.56% D.88%
1.Na2O2与CO2、H2O反应的数量关系
①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量Na2O2时,CO2(或H2O)与放出O2的物质的量之比均为2∶1,同温同压下体积之比也为2∶1。
2.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 2×44 2×106 2×28
即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 2×18 4×40 2×2
即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
答案精析
一、
1.还原性 化合 氯化钠 碳酸钠 硫酸钠
2.(1)银白 变暗 熔化 黄色 淡黄色 4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2
思考1 ①生成Na2O:
②生成Na2O2:
则相同质量的两块钠,分别发生上述反应,转移的电子数:①=②。
(2)失去 还原 (3)浮 小 熔化 低 迅速游动 氢气 剧烈 红 碱性 氢氧化钠 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ H2O Na 银白色 软 小 大 煤油
思考2 (1)2Na+2HCl2NaCl+H2↑。不能;稀盐酸量不足,过量的钠会与溶剂水继续反应生成NaOH和H2。
(2)Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,钠与水反应放出热量且消耗溶剂水,石灰水过饱和析出Ca(OH)2固体,产生白色浑浊。
(3)钠先与水发生反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀:2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。
3.(1)电解熔融氯化钠 2NaCl2Na+Cl2↑ (2)①液 热交换剂 ②黄 ③TiCl4+4NaTi+4NaCl
应用体验
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2.B 3.C
二、
1.(1)白 (2)Na2O+H2O2NaOH Na2O+2HCl2NaCl+H2O Na2O+CO2Na2CO3
2.淡黄 (1)发烫 复燃 碱 放热 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
思考1 ①与H2O反应:
②与CO2反应:
相同物质的量的Na2O2分别与H2O和CO2反应,转移的电子数:①=②,1 mol Na2O2与H2O反应转移1 mol电子。
思考2 有气泡产生;2Na2O2+4HCl4NaCl+O2↑+2H2O。
(2)有气泡放出,溶液颜色变浅,同时有蓝色沉淀生成;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。
思考3 Na2O2与水反应生成NaOH 和O2,可看到有气体生成;NaOH使酚酞溶液变红,Na2O2具有强氧化性,又使溶液褪色。
应用体验
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
2.B [Na2O2的组成微粒是Na+、,1 mol Na2O2固体中所含离子总数为3×6.02×1023,A错误;Na2O2具有强氧化性,与H2O反应生成NaOH和O2,故可以使酚酞溶液先变红后褪色,B正确;未标明气体体积是否为标准状况下,不能确定,C错误;久置的Na2O2会变质,含有Na2CO3,滴加过量的盐酸,产生的气体主要为CO2,D错误。]
3.A [CO2和CO的混合气体通过装有足量Na2O2的干燥管,只有CO2和Na2O2反应,设原混合气体中CO2的质量为x g,则
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 固体质量增加
88 56
x 5.6 g,
解得x=8.8 g;所以原混合气体中CO2的质量分数为×100%≈31%。](共74张PPT)
专题3 第二单元
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钠的性质与制备
第1课时
核心素养
发展目标
1.通过钠与氧气、水反应的实验,掌握钠的物理性质和化学性质。
2.了解钠元素在自然界中的存在形式,了解钠的制备原理和主要用途。
3.理解Na2O和Na2O2的组成、性质和应用。
内容索引
一、钠
二、氧化钠和过氧化钠
课时对点练
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一
钠
1.钠的原子结构及存在
一
钠
还原性
化合
氯化钠
碳酸钠
硫酸钠
条件 常温 加热
实验步骤
实验现象 新切开的钠具有 色的金属光泽,在空气中很快_____ 钠先 ,然后剧烈燃烧,火焰呈 ,生成 固体
化学方程式 ____________________
_____________________
2.实验探究钠的性质
(1)钠与氧气的反应
银白
变暗
熔化
黄色
淡黄色
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2 Na2O2
特别提醒 ①取金属钠时应用镊子,不能用手直接接触,一般取绿豆粒大小即可,不能太大,以免发生危险。②剩余的钠要放回原试剂瓶中。
书写钠在常温及加热条件下分别和O2反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目,比较等量的钠完全反应,转移电子的关系。
思考1
思考1
提示 ①生成Na2O:
②生成Na2O2:
则相同质量的两块钠,分别发生上述反应,转移的电子数:①=②。
(2)钠与其他非金属单质的反应
钠单质还能与许多其他的非金属单质反应。在反应中,钠 电子,表现出 性。
失去
还原
(3)钠与水的反应
实验操作 实验现象 结论或解释
钠 在水面上 钠的密度比水____
钠 成小球 钠的熔点 ,反应放热
小球在水面上___________ 反应产生的 推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失 钠与水 反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变_____ 有 物质(_________)生成
化学方程式:_________________________,其中氧化剂为______,还原剂为_____
浮
熔化
小
低
迅速游动
氢气
剧烈
红
碱性
氢氧化钠
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
H2O
Na
结合以上实验,可归纳钠的物理性质:
钠是 的金属,质 ,熔点低(97.8 ℃),密度比水的 ,但比煤油的 。通常保存在 或石蜡油中。
银白色
软
小
大
煤油
某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应。
将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有①稀盐酸、②饱和澄清石灰水、③CuSO4溶液的三个烧杯中,回答下列问题。
(1)实验①中,钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈,试写出钠与稀盐酸反应的化学方程式。若稀盐酸不足量,金属钠能否剩余,为什么?
思考2
提示 2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。不能;稀盐酸量不足,过量的钠会与溶剂水继续反应生成NaOH和H2。
(2)实验②中,饱和澄清石灰水出现白色浑浊,试分析原因。
思考2
提示 Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,钠与水反应放出热量且消耗溶剂水,石灰水过饱和析出Ca(OH)2固体,产生白色浑浊。
(3)实验③中,产生蓝色絮状沉淀,未观察到产生紫红色金属铜。请结合化学方程式分析产生上述现象的原因。
思考2
提示 钠先与水发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
3.钠的制备和用途
(1)制备
19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得金属钠。工业上常采用
_________________的方法制取单质钠,其化学方程式:_____________
___________。
电解熔融氯化钠
2NaCl
2Na+Cl2↑
(2)用途
①钠和钾形成的合金常温下呈 态,导热性好,可用作快中子反应堆的 。
②高压钠灯发出的 光射程远,透雾能力强,常用于道路和广场的照明。
③金属钠还可以用于钛、锆、铌等稀有金属的冶炼。如Na与TiCl4反应:
__________________________________。
液
热交换剂
黄
TiCl4+4Na Ti+4NaCl
1.正误判断
(1)钠比较活泼,可以从MgSO4溶液中置换出Mg
(2)钠失火时不能用水扑灭,应该用沙土盖灭
(3)实验中取出的药品都不能再放回原试剂瓶
(4)高压钠灯用于照明,是钠的物理性质
(5)工业上可用电解饱和NaCl溶液来制备Na
√
√
×
×
×
2.实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是
A.钠在常温下是固体 B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽 D.金属钠很软
√
从题干中“取出一小块金属钠”知,钠在常温下是固体;“用小刀切开”说明钠很软;切开后可看到钠具有银白色的金属光泽;没有加热将钠熔化,因此不能得出其熔点很低的性质。
3.(2023·福建闽清高一期中)将一定量的金属钠投入下列稀溶液中,充分反应后,最终不会产生沉淀的是
A.氯化铜溶液 B.饱和氯化钠溶液
C.氢氧化钠稀溶液 D.氯化镁溶液
√
钠和水反应生成NaOH和氢气,NaOH和氯化铜、氯化镁分别反应生成Cu(OH)2、Mg(OH)2沉淀,饱和NaCl溶液中溶剂水与Na反应,会有NaCl析出。
归纳总结
钠与水溶液反应的规律:遇水记五点,浮熔游响红,遇酸酸优先,遇盐水在前。
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氧化钠和过氧化钠
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二
二
氧化钠和过氧化钠
1.Na2O的性质
(1)物理性质: 色固体。
(2)化学性质:碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生化学反应。
写出下列反应的化学方程式:
氧化钠与水反应: ;
氧化钠与盐酸反应: ;
氧化钠与二氧化碳反应: 。
白
Na2O+H2O===2NaOH
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
Na2O+CO2===Na2CO3
实验操作
2.Na2O2的性质
Na2O2是一种 色固体。
(1)实验探究过氧化钠与水的反应
淡黄
实验现象 ①试管外壁 ,带火星的木条 ;
②用pH试纸检验反应所得溶液呈 性
实验结论 Na2O2与水反应 ,化学方程式为__________________
_______________
发烫
复燃
碱
放热
2Na2O2+2H2O===
4NaOH+O2↑
(2)Na2O2与CO2反应也会产生O2,反应的化学方程式为________________
___________________。
2Na2O2+2CO2
===2Na2CO3+O2
利用化学方程式和单线桥,对比分析过氧化钠与水、过氧化钠与二氧化碳的反应。
思考1
提示 ①与H2O反应:
②与CO2反应:
相同物质的量的Na2O2分别与H2O和CO2反应,转移的电子数:①=②,1 mol Na2O2与H2O反应转移1 mol电子。
类比Na与H2O反应的分析方法及Na2O2与H2O反应的化学方程式,试着分析以下问题。
(1)将适量过氧化钠投入盐酸中,有什么现象?写出化学方程式。
思考2
提示 有气泡产生;2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O。
(2)将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中,有什么现象?写出相关反应的化学方程式。
思考2
提示 有气泡放出,溶液颜色变浅,同时有蓝色沉淀生成;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2NaOH+CuSO4 ===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
把Na2O2固体加入盛有酚酞溶液的试管中,观察到有气泡冒出,溶液变红后又褪色。结合Na2O2的性质解释其原因。
思考3
提示 Na2O2与水反应生成NaOH 和O2,可看到有气体生成;NaOH使酚酞溶液变红,Na2O2具有强氧化性,又使溶液褪色。
1.正误判断
(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物
(2)Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同,钠元素的化合价相同
(3)Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2
(4)Na2O2有强氧化性,能漂白酸碱指示剂
(5)钠着火时可用泡沫灭火器灭火
√
×
√
×
√
2.(2023·江苏南通高一期中)下列有关Na2O2的说法正确的是
A.1 mol Na2O2固体中所含离子总数为4×6.02×1023
B.向酚酞溶液中加Na2O2,溶液先变红后褪色
C.7.8 g Na2O2和CO2完全反应,产生O2的体积为1.12 L
D.取久置的Na2O2,向其中滴加过量的盐酸,产生的气体为O2
√
Na2O2的组成微粒是Na+、,1 mol Na2O2固体中所含离子总数为3×6.02×1023,A错误;
Na2O2具有强氧化性,与H2O反应生成NaOH和O2,故可以使酚酞溶液先变红后褪色,B正确;
未标明气体体积是否为标准状况下,不能确定,C错误;
久置的Na2O2会变质,含有Na2CO3,滴加过量的盐酸,产生的气体主要为CO2,D错误。
3.(2024·河北沽源高一段考)将28 g CO2和CO的混合气体,通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了5.6 g,则原混合气体中CO2的质量分数约为
A.31% B.44%
C.56% D.88%
√
CO2和CO的混合气体通过装有足量Na2O2的干燥管,只有CO2和Na2O2反应,设原混合气体中CO2的质量为x g,则
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 固体质量增加
88 56
x 5.6 g,
解得x=8.8 g;所以原混合气体中CO2的质量分数为×100%≈31%。
归纳总结
1.Na2O2与CO2、H2O反应的数量关系
①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量Na2O2时,CO2(或H2O)与放出O2的物质的量之比均为2∶1,同温同压下体积之比也为2∶1。
归纳总结
2.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 2×44 2×106 2×28
即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 2×18 4×40 2×2
即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
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课时对点练
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对点训练
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题组一 钠的存在和性质
1.下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
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钠在自然界中只以化合态的形式存在,A项错误;
实验室中用镊子取用钠,C项错误;
取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D项错误。
对点训练
2.(2024·广东汕头高一统考)物质间的转化是认识化学的重要途径,下列物质之间的转化不能通过一步反应实现的是
A.Na→Na2O2 B.Na→Na2CO3
C.Na→NaOH D.Na→NaCl
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钠不能一步生成碳酸钠,故选B。
对点训练
3.等质量的两块钠,第一块与足量氧气在加热条件下反应,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是
A.第一块钠失去的电子数多
B.两块钠失去的电子数一样多
C.第二块钠的反应产物质量较大
D.生成物均可用于杀菌消毒
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等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子;等质量的钠与O2反应,生成过氧化钠时质量大,常温下Na与O2反应生成氧化钠;Na2O没有强氧化性,不能用于杀菌消毒。
选项 操作 反应现象
A 切开钠,持续观察颜色变化 钠切面颜色先变暗,最后呈淡黄色
B 把小块钠投入硫酸铁溶液中 钠浮在水面上四处游动,产生红褐色沉淀
C 把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中 钠浮在水面上四处游动,产生白色浑浊
D 把钠放入坩埚中加热 钠先熔化后燃烧,产生黄色火焰
4.(2024·北京人大附中高一月考)已知Fe(OH)3为红褐色、难溶于水的物质。下列关于钠的反应现象的叙述不正确的是
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切开钠,银白色的钠会变暗,不会变为淡黄色,A错误。
对点训练
题组二 Na2O和Na2O2的性质
5.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的是
A.Na2O2、Na2O久置于空气中变为白色NaOH固体
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
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对点训练
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Na2O、Na2O2久置于空气中变为白色Na2CO3固体,故A项错误;
Na2O2是淡黄色固体,故B项错误;
Na2O2与CO2反应时,是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,故C项正确;
Na2O与CO2或H2O反应时无氧气产生,不能作供氧剂,D项错误。
对点训练
6.下列判断正确的是
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
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对点训练
CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,但与Na2O2反应时均能产生气体,因O2和CO2都是无色无味气体,故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生,水与Na2O2反应产生气泡,A项正确、B项错误;
在纯氧中加热Na2O和Na2O2的混合物,Na2O会转化为Na2O2,C项错误;
将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但因Na2O2具有漂白性,最后又会漂白红色的溶液,D项错误。
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对点训练
7.对于反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,下列说法正确的是
A.Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂
B.当2 mol H2O参加反应时,生成1 mol O2
C.当生成1 mol O2时,转移的电子数为4NA
D.每有18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 g
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对点训练
反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,A错误;
当生成1 mol O2时,转移的电子数为2NA,C错误;
当18 g H2O参加反应时,设固体增重为m,
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 固体增重
2×18 32 4
18 g m
m=2 g,D错误。
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对点训练
8.(2024·福建德化一中高一月考)下列叙述正确的是
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.Na2O能继续被氧化成Na2O2,Na2O2比Na2O稳定
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.可利用在纯氧中加热的方法除Na2O中的Na2O2
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对点训练
Na2O是碱性氧化物,Na2O2与碱反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,A错误;
Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生氧化还原反应生成O2,不属于置换反应,C错误;
Na2O2中氧元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,以氧化性为主;在纯氧中加热,Na2O会转化为Na2O2,D错误。
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9.(2024·河北保定高一检测)将10 g由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后,将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体增加的质量为
A.8 g B.10 g
C.12 g D.13.5 g
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对点训练
2CO+O2 2CO2,2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,总方程式为2CO+2Na2O2===2Na2CO3,质量增重为CO的质量;2H2+O2 2H2O,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2,总方程式为2H2+2Na2O2===
4NaOH,质量增重为H2的质量,故最终固体增重为CO与H2的总质量,故选B。
10.下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A.Na和Na+都具有强还原性
B.Na2O和Na2O2长期露置于空气中,最终产物不相同
C.Na2O和Na2O2分别与CO2反应,发生的都是氧化还原反应
D.将少量Na和Na2O2分别加入CuSO4溶液中,均产生蓝色沉淀同时放出
无色气体
综合强化
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Na具有强还原性,Na+没有还原性,A错误;
Na2O和Na2O2长期露置于空气中,最终产物都是碳酸钠,B错误;
将少量Na加入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀同时放出氢气;将少量Na2O2加入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀同时放出氧气,D正确。
11.(2024·福建宁化高一月考)下列各组物质相互混合反应,最终有白色沉淀生成的是
①氧化钠投入到MgCl2溶液中 ②Na2O2投入到CuSO4溶液中
③Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液 ④向CaCl2溶液中通入少量CO2
A.③④ B.①③
C.②③ D.②③④
综合强化
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综合强化
①氧化钠和水反应生成NaOH,NaOH和MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀;②Na2O2投入到CuSO4溶液中,过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气,NaOH和CuSO4反应生成蓝色氢氧化铜沉淀;③Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反应生成碳酸钙白色沉淀;④CaCl2与CO2不反应。
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综合强化
12.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是
A.②中的大量气泡主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质
生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
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综合强化
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,使酚酞溶液变成红色,A、B正确;
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过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢,过氧化氢具有强氧化性,能够使溶液褪色,C正确;
生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生了分解,生成氧气,因此有气泡产生,D错误。
综合强化
13.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图(夹持装置省略),下列说法正确的是
A.若D中无水硫酸铜变蓝,则说明
Na2O2与H2反应生成水
B.装置B中盛放浓硫酸,目的是除
去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断
气体纯度
D.装置A能直接用于浓盐酸与MnO2反应制取氯气
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若D中无水硫酸铜变蓝,不能说明Na2O2与H2反应生成水,因为空气中的水蒸气会进入到D装置中使无水硫酸铜变蓝,故A错误;
装置B是U形管,不能装液体干燥剂,故B错误;
装置C加热前,应该先检验氢气的纯度,方法是用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度,故C正确。
综合强化
14.为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数,设计了如下实验(反应装置如图所示)。
①称量A、B的总质量;
②称取一定质量的钠样品;
③将钠样品投入锥形瓶中,迅速塞紧带U形干
燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡皮塞。
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综合强化
有关数据:称取的金属钠样品质量为a g,A、B反应前总质量为b g,反应后A、B的总质量为c g。请根据题意回答下列问题:
(1)A中钠和水反应过程可看到钠熔成闪亮的小球,产生这一现象的原因是 。
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该反应放热,钠的熔点低
(2)用a、b、c表示钠单质的质量分数为 。
×100%
综合强化
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设Na的质量为x g,则
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
46 2
x g (a+b-c)g
=,x=23(a+b-c),钠单质的质量分数为×100%。
综合强化
(3)如果没有B装置,对实验结果有何影响______
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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偏大
综合强化
15.(2023·江苏梅村高中高一期中)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,装置如图所示。
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请回答下列问题:
(1)为完成实验应将装置丁接在装置 (填“甲乙”或“乙丙”)之间,且装置丁中盛放的试剂是 。
甲乙
浓硫酸
综合强化
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空气中的H2O、CO2均能影响Na2O2的纯度,且钠能与水反应,利用NaOH溶液可除去空气中的CO2,利用浓硫酸可除去空气中的H2O,所以装置丁中盛放的试剂是浓硫酸,为完成实验应将装置丁接在装置甲和装置乙之间。
综合强化
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(2)装置丙的作用是 。
(3)为制得更纯的Na2O2,应先 ,后 。
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置乙中
通空气
点燃酒精灯
综合强化
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为制得更纯的Na2O2,应先通空气,将装置中的气体排空后再点燃酒精灯。
综合强化
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(4)点燃酒精灯后,观察到装置乙中的现象为钠先熔化成闪亮的小球,后剧烈燃烧 (请把乙中现象补充完整)。
产生黄色火焰,生成淡黄色固体
综合强化
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钠在空气中加热生成Na2O2,Na2O2为淡黄色固体,点燃酒精灯后,可观察到装置乙中的钠熔化成闪亮的小球,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体。
返回作业22 钠的性质与制备
(分值:100分)
(选择题1~9题,每小题6分,10~13题,每小题7分,共82分)
题组一 钠的存在和性质
1.下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是 ( )
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
2.(2024·广东汕头高一统考)物质间的转化是认识化学的重要途径,下列物质之间的转化不能通过一步反应实现的是 ( )
A.Na→Na2O2 B.Na→Na2CO3
C.Na→NaOH D.Na→NaCl
3.等质量的两块钠,第一块与足量氧气在加热条件下反应,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是 ( )
A.第一块钠失去的电子数多
B.两块钠失去的电子数一样多
C.第二块钠的反应产物质量较大
D.生成物均可用于杀菌消毒
4.(2024·北京人大附中高一月考)已知Fe(OH)3为红褐色、难溶于水的物质。下列关于钠的反应现象的叙述不正确的是 ( )
选项 操作 反应现象
A. 切开钠,持续观察颜色变化 钠切面颜色先变暗,最后呈淡黄色
B. 把小块钠投入硫酸铁溶液中 钠浮在水面上四处游动,产生红褐色沉淀
C. 把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中 钠浮在水面上四处游动,产生白色浑浊
D. 把钠放入坩埚中加热 钠先熔化后燃烧,产生黄色火焰
题组二 Na2O和Na2O2的性质
5.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的是 ( )
A.Na2O2、Na2O久置于空气中变为白色NaOH固体
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
6.下列判断正确的是 ( )
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
7.对于反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,下列说法正确的是 ( )
A.Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂
B.当2 mol H2O参加反应时,生成1 mol O2
C.当生成1 mol O2时,转移的电子数为4NA
D.每有18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 g
8.(2024·福建德化一中高一月考)下列叙述正确的是 ( )
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.Na2O能继续被氧化成Na2O2,Na2O2比Na2O稳定
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.可利用在纯氧中加热的方法除Na2O中的Na2O2
9.(2024·河北保定高一检测)将10 g由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后,将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体增加的质量为 ( )
A.8 g B.10 g
C.12 g D.13.5 g
10.下列关于钠及其化合物的说法正确的是 ( )
A.Na和Na+都具有强还原性
B.Na2O和Na2O2长期露置于空气中,最终产物不相同
C.Na2O和Na2O2分别与CO2反应,发生的都是氧化还原反应
D.将少量Na和Na2O2分别加入CuSO4溶液中,均产生蓝色沉淀同时放出无色气体
11.(2024·福建宁化高一月考)下列各组物质相互混合反应,最终有白色沉淀生成的是 ( )
①氧化钠投入到MgCl2溶液中 ②Na2O2投入到CuSO4溶液中 ③Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液 ④向CaCl2溶液中通入少量CO2
A.③④ B.①③ C.②③ D.②③④
12.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是 ( )
A.②中的大量气泡主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
13.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图(夹持装置省略),下列说法正确的是 ( )
A.若D中无水硫酸铜变蓝,则说明Na2O2与H2反应生成水
B.装置B中盛放浓硫酸,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
D.装置A能直接用于浓盐酸与MnO2反应制取氯气
14.(6分)为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数,设计了如下实验(反应装置如图所示)。
①称量A、B的总质量;
②称取一定质量的钠样品;
③将钠样品投入锥形瓶中,迅速塞紧带U形干燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡皮塞。
有关数据:称取的金属钠样品质量为a g,A、B反应前总质量为b g,反应后A、B的总质量为c g。请根据题意回答下列问题:
(1)A中钠和水反应过程可看到钠熔成闪亮的小球,产生这一现象的原因是_______________________
____________________________________________________________________________________。
(2)用a、b、c表示钠单质的质量分数为____________________________________________________。
(3)如果没有B装置,对实验结果有何影响 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
15.(12分)(2023·江苏梅村高中高一期中)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)为完成实验应将装置丁接在装置 (填“甲乙”或“乙丙”)之间,且装置丁中盛放的试剂是 。
(2)装置丙的作用是 。
(3)为制得更纯的Na2O2,应先 ,后 。
(4)点燃酒精灯后,观察到装置乙中的现象为钠先熔化成闪亮的小球,后剧烈燃烧______________________ ____________________________________________ ______________________(请把乙中现象补充完整)。
答案精析
1.B 2.B 3.B 4.A
5.C [Na2O、Na2O2久置于空气中变为白色Na2CO3固体,故A项错误;Na2O2是淡黄色固体,故B项错误;Na2O2与CO2反应时,是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,故C项正确;Na2O与CO2或H2O反应时无氧气产生,不能作供氧剂,D项错误。]
6.A [CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,但与Na2O2反应时均能产生气体,因O2和CO2都是无色无味气体,故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生,水与Na2O2反应产生气泡,A项正确、B项错误;在纯氧中加热Na2O和Na2O2的混合物,Na2O会转化为Na2O2,C项错误;将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但因Na2O2具有漂白性,最后又会漂白红色的溶液,D项错误。]
7.B [反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,A错误;当生成1 mol O2时,转移的电子数为2NA,C错误;当18 g H2O参加反应时,设固体增重为m,
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 固体增重
2×18 32 4
18 g m
m=2 g,D错误。]
8.B [Na2O是碱性氧化物,Na2O2与碱反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,A错误;Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生氧化还原反应生成O2,不属于置换反应,C错误;Na2O2中氧元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,以氧化性为主;在纯氧中加热,Na2O会转化为Na2O2,D错误。]
9.B [2CO+O22CO2,2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,总方程式为2CO+2Na2O22Na2CO3,质量增重为CO的质量;2H2+O22H2O,2H2O+2Na2O24NaOH+O2,总方程式为2H2+2Na2O24NaOH,质量增重为H2的质量,故最终固体增重为CO与H2的总质量,故选B。]
10.D [Na具有强还原性,Na+没有还原性,A错误;Na2O和Na2O2长期露置于空气中,最终产物都是碳酸钠,B错误;将少量Na加入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀同时放出氢气;将少量Na2O2加入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀同时放出氧气,D正确。]
11.B [①氧化钠和水反应生成NaOH,NaOH和MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀;②Na2O2投入到CuSO4溶液中,过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气,NaOH和CuSO4反应生成蓝色氢氧化铜沉淀;③Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反应生成碳酸钙白色沉淀;④CaCl2与CO2不反应。]
12.D [过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,使酚酞溶液变成红色,A、B正确;过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢,过氧化氢具有强氧化性,能够使溶液褪色,C正确;生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生了分解,生成氧气,因此有气泡产生,D错误。]
13.C [若D中无水硫酸铜变蓝,不能说明Na2O2与H2反应生成水,因为空气中的水蒸气会进入到D装置中使无水硫酸铜变蓝,故A错误;装置B是U形管,不能装液体干燥剂,故B错误;装置C加热前,应该先检验氢气的纯度,方法是用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度,故C正确。]
14.(1)该反应放热,钠的熔点低 (2)×100% (3)偏大
解析 (2)设Na的质量为x g,则
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
46 2
x g (a+b-c)g
=,x=23(a+b-c),钠单质的质量分数为×100%。
15.(1)甲乙 浓硫酸 (2)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置乙中 (3)通空气 点燃酒精灯 (4)产生黄色火焰,生成淡黄色固体
解析 (1)空气中的H2O、CO2均能影响Na2O2的纯度,且钠能与水反应,利用NaOH溶液可除去空气中的CO2,利用浓硫酸可除去空气中的H2O,所以装置丁中盛放的试剂是浓硫酸,为完成实验应将装置丁接在装置甲和装置乙之间。(3)为制得更纯的Na2O2,应先通空气,将装置中的气体排空后再点燃酒精灯。(4)钠在空气中加热生成Na2O2,Na2O2为淡黄色固体,点燃酒精灯后,可观察到装置乙中的钠熔化成闪亮的小球,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体。