版高考化学一轮复习第1部分第1章第1节钠及其化合物教学案鲁科版1.docx
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版高考化学一轮复习第1部分第1章第1节钠及其化合物教学案鲁科版1
第1节 钠及其化合物
考纲定位
核心素养
1.了解钠的主要性质及其应用。
2.掌握钠的重要化合物（Na2O2、NaOH等）的主要性质及其应用。
3.了解钠及其重要化合物的制备方法。
4.了解Na＋、K＋的检验方法。
1.宏观辨识——认识钠及其化合物的性质和应用。
2.微观探析——能从钠的原子结构理解其性质，领悟结构决定性质。
3.科学探究——科学领悟钠及其化合物的性质探究方案，并实验探究过程。
4.社会责任——具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与钠性质有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
考点一|研究物质性质的基本方法——钠的性质
1．化学科学和研究物质性质的基本方法
（1）化学科学
①概念：
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的重要的自然科学。
②特征：
a．具有创造性和实用性。
b.认识分子和制造分子。
（2）研究物质性质的基本方法：
包括观察、实验、分类、比较以及模型和假说等方法。
2．钠的物理性质
（1）颜色：
银白色，有金属光泽。
（2）密度：
ρ（H2O）>ρ（Na）>ρ（煤油）。
（3）熔点：
低于100℃。
（4）硬度：
质地柔软，可以用小刀切割。
（5）传导性：
可导电、导热。
3．钠的化学性质
从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性：
Na＋
（1）与非金属反应
（2）与H2O反应：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
实验探究：
Na与H2O（含酚酞）反应的现象及解释
（3）与乙醇反应：
2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。
（4）与酸（HCl）反应：
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。
（5）与盐（CuSO4）溶液反应：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu（OH）2↓＋Na2SO4。
4．钠的制备、保存与用途
（1）制备：
2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑。
（2）保存：
金属钠保存在煤油或石蜡油中，使之隔绝空气与水。
（3）用途
5．焰色反应
（1）定义：
金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
（2）实验步骤
①烧：
实验开始时，将铂丝（或光洁无锈的铁丝）放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原火焰颜色相同为止。
②蘸、烧：
将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。
③洗、烧：
将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。
（3）应用
①用于检测某种金属元素是否存在。
②添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。
（4）常见元素的焰色
Na——黄色；K——紫色（透过蓝色钴玻璃）。
[深度归纳] 1.钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。
2．钠与溶液反应的思维模板
（1）金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸反应彻底后，再与水反应。
（2）金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
注意：
钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到钠块表面冒出气泡，钠块并不能熔化成小球。
1．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）Na与O2反应的产物可能是Na2O也可能是Na2O2。
（ ）
（2）Na与酸液、盐溶液反应，均先与H2O反应。
（ ）
（3）Na投入CuCl2溶液中，溶液有红色固体生成。
（ ）
（4）金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。
（ ）
（5）钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
（ ）
（6）钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。
（ ）
（7）电解NaCl溶液可以获得金属钠。
（ ）
（8）实验完毕后剩余的金属钠要放入废液缸中。
（ ）
答案：
（1）√
（2）× （3）× （4）× （5）√ （6）× （7）× （8）×
2．
（1）金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程：
银白色金属钠
表面变暗
出现白色固体接着表面变稀
白色块状固体
白色粉末状物质
请写出上述各步反应的化学方程式。
_______________________________________________________、
_______________________________________________________、
_______________________________________________________、
_______________________________________________________。
（2）将一小块金属钠分别投入盛有：
a.水、b.乙醇、c.稀盐酸的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为______。
解释反应速率不同的原因：
_____________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
____________________________________________________________。
答案：
（1）①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
（2）c>a>b HCl为强电解质，H2O为弱电解质，乙醇为非电解质，三者c（H＋）：
c>a>b，故反应速率：
c>a>b
考法1 钠与水反应的拓展空间
1．（2019·合肥质检）将金属钠放入盛有某溶液的小烧杯中，有气体产生，恢复至原温度有白色沉淀产生。
该溶液可能是（ ）
①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水
④Ca（HCO3）2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和Na2CO3溶液
A．①④⑤⑥B．③④⑤⑥
C．②④⑤⑥D．①③④⑥
D [2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓；②中NaOH与Na2SO4不反应，得不到沉淀；③中反应消耗水，析出Ca（OH）2沉淀；④中Ca2＋＋HCO
＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤生成的Cu（OH）2是蓝色沉淀，不符合题意；⑥水减少，c（Na＋）增大，有碳酸钠晶体析出。
]
2．（2019·石家庄模拟）向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。
下列有关说法正确的是（ ）
A．三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈
C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同
D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同
D [A项，Na与HCl反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑；B项，钠与盐酸反应最快，即Y烧杯中的反应最剧烈；C项，X烧杯中生成0.05molNaOH、Y烧杯中含有0.01molNaCl和0.04molNaOH、Z烧杯中含有0.051molNaOH。
]
考法2 钠的实验探究
3．（2019·衡水模拟）在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应，实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）。
下列叙述错误的是（ ）
A．剩余的钠放回原试剂瓶
B．溶液中有气泡生成，下层溶液出现白色絮状沉淀
C．大试管内和长颈漏斗内的液面都下降
D．钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑
C [剩余的金属钠应放回原瓶，A正确；钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4反应生成白色絮状沉淀，B正确；由于生成H2，反应一段时间后，大试管内液面下降，长颈漏斗中液面上升，C错误；Na与FeSO4反应生成Fe（OH）2、H2和Na2SO4，D正确。
]
4．下列关于钠的实验现象的叙述中，不正确的是（ ）
选项
实验操作
实验现象
A
切开钠，观察其颜色的变化
钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色
B
把小块钠投入硫酸铜溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生蓝色沉淀
C
把小块钠投入饱和氢氧化钙溶液中
钠浮在水面上、四处游动、溶液出现白色浑浊
D
把氯气通入盛有钠的集气瓶中并点燃
钠与氯气剧烈反应，产生大量白烟
考点二|钠的氧化物和氢氧化钠
1．钠的氧化物
（1）氧化钠和过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
阳、阴离子个数比
Na＋与O2－之比为2∶1
Na＋和O
之比为2∶1
氧的化合价
－2
－1
颜色
白色
淡黄色
与H2O反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===
4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===
2Na2CO3＋O2
（2）Na2O2的强氧化性
试剂
现象
反应原理并解释
SO2气体
－
Na2O2＋SO2===Na2SO4
FeCl2溶液
有红褐色
沉淀生成
4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8NaCl
Na2SO3溶液
－
Na2O2＋Na2SO3＋H2O===
Na2SO4＋2NaOH
氢硫酸
溶液变浑浊
Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH
酚酞溶液
溶液先变红后退色
与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之退色
品红溶液
溶液红色退去
Na2O2的强氧化性使之退色
[深度归纳] Na2O2与CO2、H2O的有关定量关系
（1）气体物质的量或体积关系
若CO2、水蒸气（或两混合气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的
，等于生成氧气的量，即ΔV＝V（O2）＝
V（原气体）。
（2）固体质量关系
相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”、H2O（g）中的“H2”；可以看作发生相应的反应：
Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH（实际上两反应不能发生）。
（3）电子转移关系
2Na2O2～2H2O（2CO2）～O2～2e－。
（4）先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O（g）的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O（g）发生反应（实际情况复杂得多）。
2．氢氧化钠
（1）物理性质：
NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。
（2）化学性质
①具有碱的通性
②其他反应
与金属铝反应：
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑。
与非金属单质反应：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
酯类水解：
CH3COOC2H5＋NaOH
CH3COONa＋C2H5OH。
（3）NaOH的制取
①土法制碱：
Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH。
②现代工业制碱：
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
1．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）烧碱、纯碱均为强碱，不能盛放在玻璃瓶中。
（ ）
（2）CO2通过Na2O2粉末反应后固体物质的质量不变。
（ ）
（3）Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH，故二者均为碱性氧化物。
（ ）
（4）Na2O2与CO2、H2O反应时，Na2O2只作氧化剂。
（ ）
（5）Na2O2与Na2O中的阴、阳离子的个数比均为1∶2。
（ ）
（6）78gNa2O2和62gNa2O分别投入200g水中，所得溶液的浓度相同。
（ ）
答案：
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）√ （6）√
2．对于Na2O2与H2O的反应
（1）氧化剂是________，还原剂是________。
（2）1molNa2O2与水完全反应时，转移的电子数为________。
（3）反应的离子方程式为___________________________________。
（4）7.8gNa2O2与足量水完全反应时，标准状况下生成O2的体积为________L。
答案：
（1）Na2O2 Na2O2
（2）NA或6.02×1023个
（3）2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
（4）1.12
考法1 Na2O2的性质及应用
1．（2019·济南模拟）钙和钠相似，也能形成过氧化物，则下列叙述正确的是
（ ）
A．过氧化钙的化学式是Ca2O2
B．1mol过氧化钠或过氧化钙跟足量水反应都生成0.5mol氧气
C．过氧化钙中阴阳离子数之比为2∶1
D．过氧化钙中只含离子键
B [过氧化钙的化学式是CaO2，故A错误；由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2CaO2＋2H2O===2Ca（OH）2＋O2↑，都是1mol过氧化物跟足量水反应都生成0.5molO2，B项正确；过氧化钙中阴离子为过氧根离子，过氧化钙中阴阳离子数之比为1∶1，故C错误；过氧化钙中既含离子键又含有共价键，故D错误。
]
2．已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应：
4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋O2↑＋8Na＋，下列说法正确的是（ ）
A．该反应中氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4
B．若Fe2＋失去4mol电子，生成氧气的体积约为22.4L
C．4molNa2O2参加反应，共得到6mol电子
D．反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色
C [该反应中Fe2＋失电子作还原剂，Na2O2中的氧元素既得电子又失电子，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，A错误；未指明温度和压强，无法计算生成的氧气的体积，B错误；该反应中转移6e－，且只有Na2O2中的氧元素得电子，4molNa2O2参加反应，共得到6mol电子，C正确；反应过程中Fe2＋直接被氧化生成Fe3＋，形成Fe（OH）3沉淀，反应过程中无Fe（OH）2生成，D错误。
]
3．比较下列四组反应，回答下列问题：
一组：
①Na2O2＋CO2
②Na2O2＋SO2
二组：
③Na2O2＋FeCl3（溶液）
④Na2O2＋FeCl2（溶液）
三组：
⑤SO2通入品红溶液中，加热
⑥Na2O2加入到品红溶液中，加热
四组：
⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中
⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中
（1）写出①反应的化学方程式：
_______________________________
______________________________________________________，
有同学类比①的反应写出②的反应方程式为2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2，你认为是否合理？
________（填“合理”或“不合理”）。
（2）比较分析③④反应中可能发生的现象，相同点：
______________
_______________________________________________________，
差异：
_________________________________________________。
（3）预测⑤可能的现象：
___________________________________，
⑥可能的现象：
_________________________________________。
（4）判断⑦⑧反应中可能发生的现象：
⑦_____________________________________________________，
⑧_____________________________________________________。
解析：
（1）Na2O2具有强氧化性，可能发生：
Na2O2＋SO2===Na2SO4。
（2）FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3是不溶性的红褐色沉淀；④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会有O2产生。
（3）SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。
（4）Na2O2与H2O反应生成NaOH呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。
答案：
（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 不合理
（2）均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出 ④中气体明显少于③中气体
（3）溶液红色退去，加热后又恢复红色 溶液红色退去，加热后不能恢复红色
（4）溶液变蓝 溶液先变蓝后退色
考法2 Na2O2与CO2、H2O反应的有关计算
[典例导航]
（2019·聊城模拟）200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g，则原混合气体的总物质的量是（ ）
A．0.125mol B．0.25mol
C．0.5molD．1mol
[思路点拨]
―→
O2（11.6g－3.6g）―→n（O2）＝0.25mol―→n（CO2）＋n（H2O）＝0.5mol。
C [根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6g－3.6g＝8g，n（O2）＝
＝0.25mol，根据Na2O2与H2O（g）、CO2反应的物质的量的关系可知，CO2和H2O（g）的物质的量之和为0.25mol×2＝0.5mol。
]
（1）上述反应共转移电子的物质的量________mol。
（2）上述混合气体中CO2和H2O（g）的物质的量之比为________。
（3）Na2O2的质量至少为________g。
答案：
（1）0.5
（2）1∶4 （3）39
4．（2019·邯郸模拟）将Na2O、Na2O2、Na和足量NaHCO3的混合物置于密闭容器中充分加热，经足够长的时间后排放出所有气体物质，则最终残留的固体物质是（ ）
A．Na2O2与Na2CO3 B．Na2CO3
C．NaOH和Na2CO3D．Na2CO3、Na2O2、NaOH
B [NaHCO3足量，生成的H2O和CO2足量，使Na2O、Na2O2、Na反应完全，最终变成Na2CO3。
]
5．在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共mg，若加入足量的Na2O2，充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加mg，则CO2与CH4的体积比为（ ）
A．3∶1B．2∶1
C．1∶1D．任意比
C [要满足条件混合气体的平均组成为（CO）mHn，故CH4与CO2的体积比为1∶1。
]
考法3 碱金属及特殊的含钠化合物的性质和应用
6．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。
下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是（ ）
A．K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B．K可以与乙醇发生反应生成氢气
C．K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D．K也可放在煤油中保存
C [K比Na活泼，K在空气中可以被O2氧化，A正确；Na与乙醇反应放出H2，K也能与乙醇反应放出H2，B正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C错误；Na、K均可保存在煤油中，D正确。
]
7．（2019·大连高三测试）氢化钠和硼氢化钠，广泛应用于工业生产。
（1）氢化钠（NaH）中氢元素的化合价为________。
（2）NaH能与水剧烈反应：
NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，该反应中的氧化剂是________，氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。
（3）在高温下氢化钠（NaH）可将四氯化钛（TiCl4）还原成金属钛，该反应的化学方程式为_____________________________________________
_______________________________________________________。
（4）硼氢化钠（NaBH4）与H2O反应生成NaBO2和H2的化学方程式为______________________________，此反应中NaBH4作________剂。
解析：
（1）氢化钠（NaH）中钠元素化合价为＋1，化合物中元素化合价代数和为0，则氢元素的化合价为－1。
（2）NaH能与水剧烈反应：
NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，NaH中氢元素化合价由－1变为0，作还原剂，H2O中氢元素化合价由＋1变为0，作氧化剂，该反应中的氧化剂是H2O，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1。
（3）在高温下氢化钠（NaH）可将四氯化钛（TiCl4）还原成金属钛，氢元素化合价升高为＋1，钛元素化合价由＋4变为0，据此可写出化学方程式。
（4）NaBH4中H为－1价，具有强还原性，可还原H2O：
NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑
答案：
（1）－1
（2）H2O 1∶1 （3）2NaH＋TiCl4
Ti＋2NaCl＋2HCl↑（或4NaH＋TiCl4
Ti＋4NaCl＋2H2↑）
（4）NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑ 还原
课堂反馈 真题体验
[一题串知，落实考法]
已知A、B、C、D是单质及其化合物，其焰色反应均为黄色，存在如图转化（部分反应物或生成物已略去）
（1）若A为金属钠，则E为________，A与水反应的离子方程式为____________________________________________________________。
[考查Na的性质]
（2）若A为过氧化钠，则E为________，A与CO2反应的化学方程式为_________________________________________________________，
A与水反应的离子方程式为_________________________________。
若A的质量为7.8g，与足量水反应，转移电子的物质的量为________。
[考查Na2O2的性质]
（3）过氧化钠是碱性氧化物吗？
________（选填“是”或“不是”）。
过氧化钠的电子式为________，过氧化钠中阴、阳离子个数比是________。
[考查Na2O2的结构]
（4）①向C、D溶液分别加入足量Ca（OH）2溶液，现象分别是________、________，有关离子方程式为________________________
________________、________________________________
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