第三章学案12钠及其氧化物.doc

第三章常见的金属及其化合物学案12 钠及其氧化物考纲要求1.了解金属钠及其重要氧化物的性质及有关计算。2.以实验探究、框图推断考查钠及其重要氧化物的综合应用。知识点一钠1物理性质颜色密度熔点比水_，比煤油_1002.化学性质Na与水(滴有酚酞)反应的现象及解释：问题思考1在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·cm3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50 mL，将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm3)投入烧杯中，观察到的现象可能是什么？ 2钠分别与水和酸反应时，哪一个更剧烈些？钠与稀酸反应时是先与H2O反应还是先与酸电离出的H反应？ 3将一小块钠投入到CuSO4溶液中，可观察到的现象是什么？并写出相关的化学方程式。 3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钠的用途制_用于原子反应堆里的导热剂。作_剂来制取稀有金属。制作高压钠灯。知识点二钠的氧化物请完成下列表格氧化钠和过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态类别电子式氧的价态生成条件热稳定性与水反应的方程式与CO2反应的方程式与酸反应的方程式(HCl)主要用途问题思考4Na2O2中，阴、阳离子个数比是多少？它是碱性氧化物吗？ 一、钠及其氧化物与溶于水的有关问题探究点一Na2O、Na2O2与H2O的反应等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入等量且足量的水中，所得溶液的物质的量浓度有什么关系？二者溶液的质量差是否相等？ 典例导悟1往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL 的水，搅拌，使固体完全溶解。则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小的顺序是()A甲<乙<丙<丁 B丁<甲<乙丙C甲丁<乙丙 D丁<甲<乙<丙听课记录：二、过氧化钠性质的有关问题探究点二过氧化钠的强氧化性比较下列两组反应，回答有关问题。一组：Na2O2CO2 Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液) Na2O2FeCl2(溶液)问题：(1)写出、两反应的化学方程式。(2)判断、反应中可能发生的现象，为什么？(3)Na2O2在什么情况下表现强氧化性？ 典例导悟2(1)写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：_。(2)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？_，简要说明理由：_。(3)该同学无法断定反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。装置中B的作用是_，D的作用是_。(4)为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是(选填序号)_。A用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧B将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液C在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成D在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成听课记录：探究点三Na2O2与CO2、H2O的反应1写出Na2O2分别与CO2、H2O反应的化学方程式。 2根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系。(1)物质的量关系 (2)气体体积关系 (3)电子转移关系 (4)固体质量关系 (5)先后顺序关系 题组一钠的性质1判断正误Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制取Mg()(2009·重庆理综6B)2(2009·上海，10)9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有()A0.2 mol中子 B0.4 mol电子C0.2 mol质子 D0.4 mol分子3(2007·江苏，24)在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。 题组二过氧化钠4判断正误(1)Na2O2的电子式为 ()(2010·课标全国卷7A)(2)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图的转化关系(部分生成物和反应条件略去)。若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式为 ()(2009·北京理综12C)5(2008·北京理综，7)1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()ANa2CO3BNa2O2Na2CO3CNaOHNa2CO3DNa2O2NaOHNa2CO36(1)2010·四川理综26(5)H(Na2S2)与Na2O2的结构和化学性质相似，其水溶液显黄色，写出H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为_。(2)将足量的Na2O2投入到含有下列离子的溶液中：NO、S2、HCO、CO、Na，设反应完毕后，无固体析出，则数目减少的离子有_，数目增多的离子有_，数目不变的离子是_。题组一钠的性质1、（2011·菏泽模拟）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2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3(2010·郑州联考)金属钠与下列溶液反应时，既有白色沉淀析出又有气体逸出的是()ABaCl2溶液 BK2SO4溶液CFeCl3溶液 DCa(HCO3)2溶液4下列说法正确的是()A2 mol 钠与过量盐酸反应生成NA个H2分子B少量金属钠加到冷水中，反应的离子方程式是：Na2H2O=NaOHH2C用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中D为测定熔融NaOH的导电性，可在瓷坩埚中熔化NaOH固体后进行测量题组二钠的氧化物的性质5为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2中阴、阳离子的个数比为11BNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等CNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同6在一定温度下，向饱和烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是()A溶液中Na浓度增大，有O2放出B溶液中的pH不变，有H2放出C溶液中的Na数目减小，有O2放出D溶液中的pH增大，有O2放出7在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol·L1的HCl溶液中和，则该生成物的成分是()ANa2O BNa2O2CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO28(2011·武汉调研)一定量的NaHCO3和Na2O2混合，在密闭容器中充分混合加热后，最后排出气体，得残留固体40.8 g，残留固体恰好与1 L 1 mol·L1的稀盐酸溶液完全反应，下列说法正确的是()A40.8 g固体物质为Na2CO3B40.8 g固体物质为NaOH和Na2O2混合物C40.8 g固体物质为0.2 mol NaOH和0.4 mol Na2CO3混合物D40.8 g固体物质为0.1 mol NaOH、0.2 mol Na2CO3、0.2 mol Na2O2混合物9.下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)(1)A、B、C、D代表的物质分别为_、_、_、_(填化学式)；(2)反应中的C、D均过量，该反应的化学方程式是_；(3)反应中，若B与F的物质的量之比为43，G、H分别是_、_(填化学式)；(4)反应中产物K的化学式为_；(5)反应的离子方程式为_。题组三实验探究10探究式课堂教学由于注重知识的形成过程而很好地体现了新课改的理念。某班在学习“过氧化钠的性质”时，该班同学进行了以下两个实验： (1)提出问题实验一的CO2能灭火，实验二的CO2为何能“点火”？(2)假设与猜想Na2O2与CO2发生了反应，可能有Na2CO3生成；棉花燃烧，说明该反应放热，使温度达到棉花的着火点；剧烈燃烧，反应中可能有_生成。(3)设计并进行实验，观察、解释和结论请你帮助他们完成下表： (4)类比推理Na2O2与H2O反应后应该有NaOH和O2生成。则向包有Na2O2的棉花上滴两滴水，棉花也应剧烈燃烧；向生成的溶液中滴入酚酞应该变红色。(5)实验与解释向小烧杯(底部垫砂)中包有Na2O2的脱脂棉上滴两滴水， 发现有气泡产生，杯底发热，但棉花没有燃烧，其原因可能是_；向烧杯中的溶液滴入酚酞，溶液变红色，振荡后红色消失，其原因可能是_。(6)联想与启示保存Na2O2的注意事项为_。学案12钠及其氧化物【课前准备区】知识点一1银白色小大低于2Na2ONa2O22Na2H2O=2Na2OHH22Na2H=2NaH22Na2C2H5OH2C2H5ONaH22Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H22Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH2钠的密度比水小钠的熔点低，该反应是放热反应反应生成了碱32NaCl(熔融)2NaCl24煤油O2H2O5钠钾合金还原知识点二物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)电子式氧的价态21生成条件常温加热或点燃热稳定性不稳定(加热时被空气氧化)稳定与水反应的方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2HCl=2NaClH2O与酸反应的方程式(HCl)Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途用于制取少量Na2O2强氧化剂、漂白剂、供氧剂问题思考1钠在苯与水的界面处反应，并不断的上下跳动，直至钠粒消失。2和水反应的实质是和水电离出的H反应置换H2，而酸溶液中由酸电离出的c(H)远大于水，故与酸的反应更剧烈。钠与稀酸反应时也先和酸电离出的H反应，若钠过量，再和水反应。3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)。2Na2H2O=2NaOHH2CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4(Cu(OH)2CuOH2O)412；不是碱性氧化物，Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2。【课堂活动区】一、探究点一根据反应：Na2OH2O=2NaOHm 62 g 18 g 80 g 62 g2Na2O22H2O=4NaOHO2m2×78 g 32 g 124 g结论：当二者物质的量相等时，溶液的质量差相等。Na2O与Na2O2物质的量相等时，所得NaOH相等，同时消耗的水也相等，溶剂也相等，故二者物质的量浓度、质量分数均相等。二、探究点二(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22SO2=2Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，中气体明显少于中气体，因为FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀，中Fe2具有强还原性易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应也会有O2产生。(3)Na2O2与水反应发生自身氧化还原反应放出O2，在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。探究点三12Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O22(1)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)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)当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2O22e。(4)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：Na2O2CONa2CO3、Na2O2H22NaOH(实际上两反应均不能发生)。凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g 该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为11，即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：a无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；b有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。(5)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。典例导悟1B(1)甲、丁相比：甲：NaNaOH消耗H2O，溶剂减少丁：NaOH无反应溶剂不变故NaOH的质量分数：甲>丁。(2)乙、丙相比：故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲：Na乙：Na2O丙：Na2O2当它们物质的量相等时，Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得物质的量的，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。2(1)2CO22Na2O2=2Na2CO3O2(2)合理由于过氧化钠具有强氧化性，能将4价的硫氧化为6价的硫而生成硫酸钠(3)干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气(4)ABD【课后练习区】高考集训1×2.B3(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)89%解析(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)n(Al)0.010 mol根据反应可得由铝消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)0.010 mol生成的氢气的物质的量为n(H2)0.015 mol那么由金属钠生成的氢气的物质的量为n(H2)0.015 mol0.035 mol根据反应可得金属钠的物质的量为n(Na)2×0.035 mol0.070 mol又因为反应后溶液中的NaOH的物质的量为n(NaOH)2.0 L×0.050 mol·L10.10 mol所以溶液中Na的总物质的量即原金属钠的总物质的量为n(Na)0.10 mol0.010 mol0.11 moln(Na2O)0.020 mol该钠块中钠元素的质量分数为：×100%89%。4(1)×(2)5A6(1)溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味)气体(2)S2、HCO、(H)Na、CO、OHNO解析(1)H即Na2S2溶液与稀H2SO4反应，可根据2Na2O22H2SO4=2Na2SO42H2OO2 推知：Na2S2H2SO4=Na2SO4H2SS。(2)S2被氧化，HCO与OH反应生成CO，故减少的是S2和HCO，增多的是Na、CO、OH，NO数目无变化。考点集训1D2.D3.D4.A5.C6.C7.C8.D9(1)AlCH2ONa2O2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)CO2CO(4)Na2CO3(5)CO2AlOOHH2O=COAl(OH)3解析框图中的所有物质均由短周期元素组成。B为非金属单质(一般是黑色粉末)可判断B可能为碳；C为常见的无色无味液体，则C可能是H2O；D是淡黄色的固体化合物，则D为Na2O2；反应中Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2；常见金属A与NaOH溶液能反应，则A为Al。根据反应可判断E、F一种是H2另一种是O2；根据反应，C不与H2反应，可与O2反应，可判断E是H2，F是O2；当n(C)n(O2)43反应时，生成物为CO2与CO的混合气体，CO2与Na2O2、NaAlO2反应，CO与Na2O2、NaAlO2不反应，可判断G是CO2，H为CO。因为反应中的H2O、Na2O2均过量，所以溶液甲是NaOH与NaAlO2的混合溶液。10(2)氧气(或O2)(3)：Na2O2过量(或CO2不足)，瓶中CO2少O2多，Na2O2部分发生反应：该反应为放热反应：澄清石灰水澄清石灰水变浑浊(5)Na2O2部分变质或滴入的水太少生成的NaOH使酚酞变红色，但Na2O2有强氧化性将酚酞氧化而褪色(6)要用塑料袋(或塑料桶)密封存放在干燥的阴暗处，远离可燃物