高考一轮鲁科版化学 第1章 第1节 钠及其化合物.docx
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高考一轮鲁科版化学第1章第1节钠及其化合物
第1章 认识化学科学
第1节 钠及其化合物
考纲定位
考情播报
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、Na2CO3、NaHCO3等）的主要性质及其应用。
3.了解钠及其常见化合物的制备方法。
4.了解碱金属性质的相似性和递变性。
5.了解Na＋、K＋的检验方法。
2016·全国甲卷T12、T13（D）/全国丙卷T7（A）
2015·全国卷ⅠT8（C）/全国卷ⅡT10（B、C）、T13（A）
2014·全国卷ⅠT8（A）/全国卷ⅡT7（B）、T9（B）、T10（B）
2013·全国卷ⅡT10（B）（C）
2012·全国卷T28
（1）
考点1|钠的主要性质及应用
[基础知识自查]
1．钠的性质
（1）物理性质：
ρ＝0.97g/cm3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.81℃，沸点为882.9℃。
（2）化学性质（写出化学方程式）
①与非金属反应
②与H2O反应：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
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。
2．钠的保存与用途
（1）保存：
少量钠保存在煤油或石蜡油中。
（2）用途：
制Na2O2，Na－K合金可用于原子反应堆的导热剂，制高压钠灯，冶炼某些金属如4Na＋TiCl4
4NaCl＋Ti（g）。
3．Na与H2O（含酚酞）的实验探究
4．焰色反应
定义
很多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，这在化学上叫作焰色反应，属于元素的物理性质
火焰颜色
Na：
黄色，K：
紫色（观察时要透过蓝色钴玻璃）
[应用体验]
1．判断正误
（1）金属钠着火时，应使用泡沫灭火器灭火。
（ ）
（2）钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g钠充分燃烧时转移电子数为NA。
（ ）
（3）将钠块放入水中，产生气体的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
（ ）
（4）钠露置在空气中表面形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。
（ ）
（5）钠与CuSO4溶液的反应：
2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。
（ ）
（6）1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。
（ ）
（7）钠与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快。
（ ）
[答案]
（1）×
（2）√ （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）×
2．将钠投入到下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的顺序是________。
【导学号：
99682000】
①水 ②NaOH溶液 ③0.1mol·L－1盐酸 ④0.1mol·L－1硫酸铜 ⑤乙醇
[提示] ③④①②⑤
[考点多维探究]
角度1 钠的性质
1．（2017·石家庄模拟）有关钠的叙述正确的是（ ）
A．2.3g钠与97.7g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%
B．钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜
C．将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质
D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样
C [A项，w＝
≠4%；
B项，不能析出Cu，而是Na先与H2O反应；
C项，Na＋H2O→NaOH，NaOH＋Cl2→NaCl＋NaClO；
D项，Na缓慢氧化为Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2。
]
2．（2017·西安铁一中月考）常温下，2.3g金属钠在纯氧中反应后得到3.0g固体，由此可判断出固体中的化合物是（ ）
【导学号：
99682001】
A．Na2O B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2D．无法判断
A [常温下，钠与氧气反应生成Na2O，故3.0g固体为Na2O和Na的混合物，钠不是化合物，则固体中的化合物只有Na2O。
]
3.金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是（ ）
【导学号：
99682002】
A．BaCl2溶液B．K2SO4溶液
C．CuSO4溶液D．NH4NO3溶液
C [因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还产生NH3，CuSO4溶液还产生Cu（OH）2沉淀。
]
钠与盐溶液的反应原理
角度2 钠的性质实验探究
4．（2017·杭州二中月考）某化学教师为了探究氯气与金属钠的反应，设计了如图所示装置（部分装置已省略）。
先给钠预热，当钠熔化成圆球时，撤去酒精灯，通入氯气，即可观察到钠着火燃烧，并产生大量白烟。
下列叙述错误的是（ ）
【导学号：
99682003】
A．钠着火燃烧产生苍白色火焰
B．反应生成的大量白烟是氯化钠固体
C．管中塞一团浸有碱液的棉球是用于吸收过量氯气的
D．根据管右端棉球颜色的变化可判断氯气是否被碱液吸收完全
A [钠在Cl2中燃烧时火焰为黄色，生成NaCl固体，A项错误，B项正确；Cl2有毒，可用碱液吸收，C项正确；若管右端棉球变蓝，则Cl2与KI发生了反应，说明Cl2未被碱液吸收完全，D项正确。
]
5．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。
该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：
甲 乙
（1）现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。
下列有关描述正确的是________（填字母，下同）。
a．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失
b．钠熔化成一个光亮的小球
c．恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大
d．恢复到室温时，溶液中Na＋数目减少
（2）按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。
取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠
a．二者收集气体一样多
b．①收集气体体积较大
c．②收集气体体积较大
[解析]
（1）金属钠投入饱和NaOH溶液中，Na与H2O反应，生成气体和NaOH，H2O减少，NaOH晶体析出，但温度不变，饱和NaOH浓度不变。
（2）铝箔成分为Al，Al与NaOH溶液反应也生成H2。
[答案]
（1）abd
（2）b
考点2|钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
[基础知识自查]
1．氧化钠和过氧化钠的比较
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与H2O的实验探究
（1）将水滴入盛有Na2O2的试管中，现象是有气体生成，向反应后的溶液中加入酚酞，现象是溶液变红，后又退色。
（2）检验生成的气体是O2的方法是带火星的木条放在管口若木条复燃，证明有O2。
3．Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
（1）强氧化性的五个表现
（2）遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
（3）遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
[应用体验]
1．Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH，与CO2反应均生成Na2CO3，故Na2O、Na2O2均是碱性氧化物，这种说法对吗？
为什么？
[提示] 不对，Na2O2不是碱性氧化物，因为与H2O或CO2反应除生成NaOH或Na2CO3外还有O2生成。
2．下列说法正确的是________（填序号）。
①Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1
②在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA
③Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
④Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，其反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
⑤潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂
⑥Na2O2粉末投入含酚酞的水中，水中先变红后退色说明Na2O2具有漂白性
[解析] ②中生成0.1molO2，转移电子0.2mol；③离子方程式没有配平；④Na2O2放置在潮湿的空气中，先和水反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色黏稠物，再与空气中的CO2反应。
[答案] ①⑤⑥
[考点多维探究]
角度1 过氧化钠的性质实验探究
1．过氧化钠中氧元素显－1价，既有氧化性又有还原性，但常表现氧化性。
比较下列两组反应，回答下列问题。
一组：
①Na2O2＋CO2 ②Na2O2＋SO2
二组：
③Na2O2＋FeCl3（溶液） ④Na2O2＋FeCl2（溶液）
（1）写出下列反应的化学方程式：
①______________________________________________________________；
②______________________________________________________________。
（2）③中的现象为_________________________________________________，
④中的现象为___________________________________________________；
产生③④两种现象的原因是__________________________________。
（3）Na2O2在什么情况下表现强氧化性？
______________________。
[答案]
（1）①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②Na2O2＋SO2===Na2SO4
（2）有红褐色沉淀生成并有气体放出 有红褐色沉淀生成并有气体放出 Na2O2与溶液中的水反应生成NaOH和O2，③中FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3是难溶性的红褐色沉淀，④中Fe2＋具有还原性，易被氧化并生成Fe（OH）3
（3）Na2O2在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性
2．如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。
实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。
回答下列问题：
（本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力）
（1）U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是_________________________________________。
（2）U形管中可观察到的反应现象是_________________________________。
（3）注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_________________________________。
（4）为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是__________。
（5）要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是____________。
（6）本实验结束后固体产物板结，难以从U形管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从下图示仪器和试剂中选择________（填字母）。
当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是__________________。
[解析]
（1）玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。
（2）U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。
（3）由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知100mLCO2理论上应产生50mLO2，收集到的气体大于50mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。
（4）为了让CO2反应完，可把注射器2中的气体再推入U形管中，反复数次。
（5）可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃。
[答案]
（1）增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全
（2）淡黄色粉末渐渐变白
（3）该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大
（4）将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次
（5）打开橡胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃
（6）DEA（或DEC）
关闭K1、K4止水夹，打开K2、K3止水夹；打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U形管中，观察试管内Ca（OH）2溶液是否变浑浊
角度2 Na2O2与CO2、H2O反应的有关计算
3．过氧化钠可作为氧气的来源。
常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量填写正确的一组是（NA表示阿伏加德罗常数）（ ）
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1mol
NA
B
22.4L
1mol
C
44g
2mol
D
106g
2NA
A [设有xgCO2参加反应，则：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm
156 88 212 32 212－156＝56
xg28g
＝
，解得：
x＝44，即有1molCO2参加反应，生成1molNa2CO3。
根据上述计算可知，反应过程中转移的电子数为NA，生成了106gNa2CO3，A正确，C、D错误；常温常压下1molCO2的体积不是22.4L，B错误。
]
4．取ag某物质在O2中完全燃烧，将反应产物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量增加的量大于ag，下列物质能满足上述结果的是（ ）
A．H2 B．HCOOH
C．C6H12O6D．C12H22O11
D [2CO＋O2
2CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：
Na2O2＋CO===Na2CO3（虚拟的反应）
即可看作CO能被Na2O2完全吸收；
同理，2H2＋O2
2H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：
Na2O2＋H2===2NaOH（虚拟的反应）
即可看作H2能被Na2O2完全吸收，故凡分子组成符合（CO）m（H2）n （m＝0,1,2，……，n＝0,1,2，……），ag该物质在O2中完全燃烧将其产物（CO2，水蒸气）通入过量Na2O2固体中，固体增重ag。
若组成符合Cx（CO）m（H2）n，固体增重大于ag；若组成符合（CO）m（H2）nOx，固体增重小于ag。
]
5．1mol过氧化钠与2mol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（ ）
【导学号：
99682004】
A．Na2CO3
B．Na2O2、Na2CO3
C．NaOH、Na2CO3
D．Na2O2、NaOH、Na2CO3
A [碳酸氢钠固体受热发生分解反应：
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，根据计量关系可知，2mol碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O（g）各1mol，Na2O2只有1mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2[注意Na2O2与CO2、H2O（g）的反应先后顺序]，排出气体物质后，只剩余Na2CO3。
]
Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律
（1）物质的量关系
无论是CO2或H2O（g）的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2或H2O（g）与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。
（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
不论是与CO2还是与H2O（g）反应，CO2与H2O（g）均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。
（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）。
[课堂小结·反馈达标1＋1] 全新理念 探究高考 明确考向
1．一组判断，展示高考易误点
（1）（2015·全国卷Ⅱ）钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为NA。
（ ）
（2）（2015·全国卷Ⅱ改编）1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中CO
、HCO
和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。
（ ）
（3）（2014·全国卷Ⅱ）碳酸氢钠受热分解实验如图所示。
（ ）
（4）（2014·山东高考）Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。
（ ）
（5）（2015·天津高考）灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。
（ ）
[答案]
（1）√
（2）√ （3）× （4）× （5）×
2．一题串知，覆盖高考考什么
（2017·洛阳模拟）由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系（部分反应产物和反应条件已略去）。
【导学号：
99682005】
（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，转移的电子物质的量为________。
[考查Na2O2的性质]
（3）过氧化钠是碱性氧化物吗？
________。
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）A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是________，物质D是________。
[考查NaOH、Na2CO3的性质]
（5）向B（NaOH）溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？
________。
试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：
___________。
[考查NaOH的性质]
[答案]
（1）H2 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
（2）O2 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ 0.1mol
（4）Na2CO3 NaHCO3
（5）不相同 2OH－＋CO2===CO
＋H2O OH－＋CO2===HCO
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