鈉和鈉的氧化物 市賽獲獎 完整版課件

1、第二章堿金屬第一節(jié)鈉和鈉的氧化物復(fù)習(xí)目標(biāo)展示1.掌握鈉的性質(zhì)、用途與制法。2能夠從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用等幾方面比較鈉的氧化物。 知識點(diǎn)1 鈉的性質(zhì)、用途、制法等問題1：從試劑瓶中取鈉及做鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程中，你能總結(jié)出 鈉具有哪些性質(zhì)？1從煤油中取出鈉，說明鈉的密度比煤油的大；用小刀切割鈉，可觀察到鈉呈銀白色，同時(shí)說明鈉的硬度??；將一小塊鈉投入到盛有水的燒杯中，觀察到鈉浮在水面上，說明鈉的密度比水的?。挥^察到鈉熔化成小球，說明鈉與水反應(yīng)是放熱的且鈉的熔點(diǎn)低(比水的沸點(diǎn)低)。問題2：鈉有哪些重要的化學(xué)性質(zhì)？2(1)與非金屬反應(yīng) 2NaCl2 2NaCl現(xiàn)象：鈉在Cl2中燃燒有白煙生成 2NaS N

2、a2S現(xiàn)象：有白色固體生成 2NaO2 Na2O2現(xiàn)象：鈉燃燒黃色火焰，生成 淡黃 色固體 4NaO2 2Na2O現(xiàn)象：空氣中，鈉的切面變暗 （2）與水的反應(yīng) 鈉和水反應(yīng)的離子方程式為： 2Na2H2O 2Na2OHH2。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋： a浮在水面上密度比水??； b熔化成小球鈉與水反應(yīng)放熱，鈉熔點(diǎn)低； c四處游動放出氣體； d加酚酞后溶液顯紅色生成了強(qiáng)堿NaOH。（3）與鹽溶液的反應(yīng) Na投入到NH4Cl溶液中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2Na2NH4Cl 2NaClH22NH3。 現(xiàn)象：與水反應(yīng)的現(xiàn)象相同且有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。 Na投入CuSO4溶液中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2Na2H2

3、OCuSO4=H2Cu(OH)2Na2SO4。 現(xiàn)象：與水反應(yīng)的現(xiàn)象相同，并產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。問題3：鈉有哪些重要的用途？如何保存鈉？3（1）在自然界中鈉元素只能以 化合 態(tài)存在，主要是NaCl，還有 Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。 （2）鈉密封保存在煤油或石蠟油中，目的是隔絕 空氣和水 。 （3）鈉的用途：鈉和鉀制成液態(tài)合金，用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱 劑；作還原劑制取某些稀有金屬(鈦、鋯等)；制作高壓鈉燈等。 （4）鈉的工業(yè)制法是電解熔融的氯化鈉?！舅季S延伸】考點(diǎn)1 鈉與水溶液的反應(yīng)規(guī)律鈉投入到CuSO4(aq)中，不是先與濃度較大、氧化性較強(qiáng)的Cu2反應(yīng)，而是先與H2O電離出的H反應(yīng)的

4、原因是什么？(先想再看下面的整合)CuSO4溶液中存在Cu2、H、SO 、OH，Cu2比H易獲電子，但Cu2是以水合銅離子Cu(H2O)42的形式存在的，即Cu2周圍有一水層，若欲與Cu2反應(yīng)，須先破壞水層，所以鈉是先與水電離出的H(由于Cu2水解，c(H)107 molL1)反應(yīng)，放出H2，生成的OH再與Cu2反應(yīng)生成Cu(OH)2?！纠?】 把鈉放入滴有石蕊試液的水中，下列現(xiàn)象不易觀察到的是() A鈉浮在水面上 B溶液中產(chǎn)生較多氣泡 C水溶液變?yōu)樗{(lán)色 D鈉熔化成小球并在水面游動 解析：鈉投入到石蕊試液(水)中，鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH與石 蕊反應(yīng)，鈉浮在水面上，整個(gè)過程中均不會看到有氣

5、泡產(chǎn)生。 答案：B 方法總結(jié)：鈉投入到任何水溶液中，都是先與H反應(yīng)，放出H2，使 溶液中的OH濃度增大(增大了H2O的電離程度)。然后OH可能與 溶液中的某陽離子(如Fe3、Ag、NH 、Cu2、Al3、Mg2) 或某物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。變式練習(xí)1（2010改編題）（1）取一支大試管，加入15 mL的水與15 mL的苯 (0.87 gcm3)，靜置。取黃豆大的金屬鈉(0.97 gcm3) 輕 輕放入這支裝有水和苯的試管中，試推測能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 是 。 （2）在實(shí)驗(yàn)室里，有一瓶浸在煤油里的鈉塊。要取用金屬鈉進(jìn)行上述 實(shí)驗(yàn)，取用的操作方法是 。鈉在苯和水的分界面處上下跳動，有氣泡產(chǎn)生。 同解析解析：

6、(1)鈉的密度比苯大而比水小，苯和水互不相溶，因此， 鈉塊將懸浮在苯和水的分界面上，與水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，使鈉塊上浮，當(dāng)附著在鈉塊表面的氫氣逸出后，鈉塊又下沉到水和苯的分界面附近，又發(fā)生反應(yīng)，重復(fù)發(fā)生上述現(xiàn)象直至鈉反應(yīng)耗盡，逐漸消失(發(fā)生有趣的跳動現(xiàn)象)。(2)用鑷子取出鈉塊，用濾紙擦凈表面上的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化層，再切下一小粒備用，余下的鈉全部放回試劑瓶的煤油里。請寫出下列反應(yīng)方程式：A.少量Na投入FeCl3溶液中：。B.過量的Na投入AlCl3溶液中：。6Na+6H2O+2FeCl32Fe(OH)3+3H2+6NaCl(或分步書寫，下同)體驗(yàn)4Na+2H2O+AlCl3Na

7、AlO2+2H2+3NaCl、2Na+2H2O2NaOH+H2C.Na投入NH4Cl溶液中：D.鈉跟乙醇反應(yīng)(沒有與水的反應(yīng)劇烈)有機(jī)物中的醇羥基、酚羥基、羧基都跟鈉反應(yīng)生成氫氣。Na+C2H5OH 2Na+2NH4Cl水2NaCl+2NH3+H2222C2H5ONa+H2問題4：如何從組成、性質(zhì)、用途等幾方面比較氧化鈉與過氧化鈉？【思維延伸】2.過氧化鈉的特性(1)Na2O2的強(qiáng)氧化性Na2O2與SO2反應(yīng)：Na2O2+SO2 Na2SO4Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2+氧化成Fe3+，同時(shí)生成Fe(OH)3沉淀。Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質(zhì)硫，溶液變渾濁。Na2

8、O2投入Na2SO3溶液，可將S氧化成S。Na2O2投入品紅溶液中，因其有強(qiáng)氧化性，所以有漂白性，可使品紅溶液褪色。(2)CO2、H2O(g)的混合氣體與少量的Na2O2反應(yīng)時(shí)優(yōu)先與CO2反應(yīng)。(3)氣體體積關(guān)系：若CO2和水蒸氣的混合氣(或單一氣)通過足量Na2O2，產(chǎn)生O2體積或減少的氣體體積為原氣體體積的1/2。(4)過氧化鈉固體增加的定量規(guī)律每1 mol CO2(g)或H2O(g)分別與足量Na2O2反應(yīng)時(shí)，固體分別增重28 g和2 g，其混合氣體與Na2O2完全反應(yīng)，m=28n(CO2)+2n(H2O)，氣體體積V=V(剩)=V(O2)=1/2V(原)。烴的含氧衍生物CxHyOz，若

9、能寫成(CO)m(H2)n的形式，則燃燒產(chǎn)物通過Na2O2后，固體增加的質(zhì)量等于原有機(jī)物的質(zhì)量。(4)Na2O2在氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)降，得1e-22Na2O2+2CO22Na2CO3+O2升，失1e-2Na2O2既是氧化劑又是還原劑;CO2既不是氧化劑也不是還原劑。0.5 mol Na2O2與水反應(yīng)，還原劑失去的電子為0.5 mol?？键c(diǎn)2 過氧化鈉與二氧化碳、水的反應(yīng)及有關(guān)計(jì)算1物質(zhì)的量(或體積)的關(guān)系 若CO2和H2O(g)的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2時(shí)，原 混合氣體(或單一氣體)與放出O2的物質(zhì)的量之比為21。2固體質(zhì)量關(guān)系 相當(dāng)于固體(Na2O2)只吸收了CO2中

10、的“CO”或H2O中的“H2”；可 以得出關(guān)系式：Na2O2CONa2CO3、Na2O2H22NaOH。 因此W g通式符合(CO)m(H2)n的物質(zhì)在O2中燃燒，將其產(chǎn)物通過 足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體質(zhì)量增重W g。3先后順序關(guān)系 一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)混合物的反應(yīng)，可視作 Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，Na2O2再與H2O(g) 發(fā)生反應(yīng)?！纠?】 (2010南京師大附中期中考題)由CO2、H2O(g)組成的混合氣 體共a mol，其中CO2的體積分?jǐn)?shù)為x。將該混合氣體緩慢通過裝有 1 mol Na2O2的真空管，充分反應(yīng)后，維持1.0

11、1105 Pa,120時(shí)收集 所得氣體，冷卻、稱量，真空管中固體質(zhì)量增加y g。 (1)若a1，則y_(用含x代數(shù)式表示)。 (2)若a2，x0.3時(shí)，y_。 (3)若a2，試討論：x取值不同時(shí)，反應(yīng)后所得氣體成分及y的表達(dá) 式(不一定填滿)。x的取值范圍反應(yīng)后所得氣體成分y的表達(dá)式y(tǒng)=26x+2 y=17.6 0 x0.5 H2O、O2 52x+2 x=0.5 H2O、O2 2805x1 H2O、CO2、O2 28（4）若a1.25，試作圖表示y與x的關(guān)系。方法總結(jié)：解決這類問題的切入點(diǎn)是“在搞清楚Na2O2先與CO2反應(yīng)后 再與水反應(yīng)的基礎(chǔ)上，找出它們的物質(zhì)的量”。運(yùn)用好以上三個(gè)關(guān)系。解析

12、：(1)a=1 mol時(shí)，混合氣體與Na2O2恰好完全反應(yīng)生成O2為0.5 mol，此時(shí)固體增重為：m=44ax+18a(1-x)-16=26x+2。(2)a=2，x=0.3時(shí)，0.6 mol CO2與Na2O2反應(yīng)，0.4 mol H2O與Na2O2反應(yīng)，此時(shí)放出的氧氣仍為0.5 mol，則固體增重為m=0.644+0.418-16=17.6 g。(3)0 x0.5時(shí)，有2x mol CO2與Na2O2反應(yīng)，剩余的Na2O2與H2O反應(yīng)；x0.5時(shí)只有CO2與Na2O2反應(yīng)。(4)y與x的函數(shù)關(guān)系是：當(dāng)0 x0.8時(shí)，y=32.5x+2,0.8x1時(shí)y=28。2（2010改編題）1 mol過

13、氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在 密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻下列敘述正確的是 () A殘留的固體物質(zhì)只有Na2CO3 B密閉容器內(nèi)只發(fā)生了碳酸氫鈉的分解反應(yīng) C排出的氣體只有O2 D排出的氣體只有H2O(g)和O2變式練習(xí)解析：根據(jù)反應(yīng)式：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O,2Na2O22H2O 4NaOHO2，2Na2O22CO2 O22Na2CO3；從計(jì)量關(guān)系可知2 mol NaHCO3生成CO2和H2O各1 mol，Na2O2只有1 mol，可認(rèn)為Na2O2先與CO2反應(yīng)，再與H2O反應(yīng)，故恰好反應(yīng)生成Na2CO3和O2，氣體排出后，僅剩余Na2CO3?？梢?/p>

14、A、D兩項(xiàng)正確。答案：AD客觀題 鈉與水及水溶液的反應(yīng)，過氧化鈉與CO2和H2O的反應(yīng)及鈉、 過氧化鈉的重要用途，均以選擇題的形式進(jìn)行考查。 【考題一】 (2009上海)9.2 g金屬鈉投入到足量的重水中，則產(chǎn)生的氣 體中含有() A0.2 mol中子 B0.4 mol電子 C0.2 mol質(zhì)子 D0.4 mol分子 審題視點(diǎn)：鈉和重水反應(yīng)與鈉和水反應(yīng)的相同點(diǎn)是鈉是還原劑、氫離子 被氧化；不同點(diǎn)是前者生成D2，后者生成H2。標(biāo)準(zhǔn)答案：B 高分解密學(xué)生不能掌握重水的組成，忽視D(重氫原子)中含有一個(gè)中子。主觀題 過氧化鈉與水反應(yīng)過程的探究 【考題二】 （12分）2009年10月1日閱兵式上，中國

15、人民解放軍 展示了很多先進(jìn)武器和裝備，其中海軍潛艇中可用過氧化鈉作供 氧劑。請選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品，用下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明過氧化鈉可作供氧劑。（1）A是制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。（2）填寫表中空格：儀器加入試劑加入該試劑的目的B飽和NaHCO3溶液 CDCaCO32HCl CaCl2H2OCO2除去CO2氣體中混入的HCl 過氧化鈉 與CO2和水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)生O2 NaOH溶液 吸收未反應(yīng)的CO2氣體 （3）寫出過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程 式： 。（4）試管F中收集滿氣體后，下一步實(shí)驗(yàn)操作是： 。 2Na2O22CO2 2Na2CO3O2把

16、E中的導(dǎo)管移出水面，關(guān)閉分液漏斗活塞，用拇指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管口內(nèi)，木條復(fù)燃，證明試管中收集的氣體是氧氣 作答與批改實(shí)錄點(diǎn)評顯然A裝置是用大理石和鹽酸反應(yīng)制CO2，而這樣制得的CO2中由于含有HCl、H2O(g)等雜質(zhì)氣體會影響后面實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，所以B裝置是用來除去氣體中混有的雜質(zhì)HCl，C裝置是潮濕的CO2與Na2O2反應(yīng)的裝置，為了防止沒有反應(yīng)完的CO2對后面氧氣的收集及檢驗(yàn)造成干擾，因此，在裝置D中應(yīng)裝入NaOH溶液以除去O2中混有的CO2。點(diǎn)撥利用物質(zhì)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用作為考查物質(zhì)性質(zhì)的切入點(diǎn)，一是考查知識，二是聯(lián)系了實(shí)際，符合高考命題的規(guī)律。 題后反思研究

17、和學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)就是為更好的利用物質(zhì)，創(chuàng)造更多的價(jià)值，所以在復(fù)習(xí)中要重視基礎(chǔ)知識的掌握，通過訓(xùn)練提高能力。 1（5分）(2010模擬)下列關(guān)于鈉及其化合物的說法正確的是() A金屬鈉可以與金屬鉀形成一種合金 B金屬鈉在空氣中久置最終轉(zhuǎn)化為NaHCO3 C氧化鈉在某些呼吸面具中用于制備氧氣 DNa2CO3溶液能跟酸溶液反應(yīng)，但不能跟堿溶液反應(yīng) 解析：本題考查鈉及其化合物的性質(zhì)和用途，主要涉及鈉的活潑 性、用途、氧化鈉的性質(zhì)、碳酸鈉的性質(zhì)，較易。因?yàn)榻饘兮c很活 潑，長時(shí)間露置在空氣中會發(fā)生一系列的變化，最終生成無水碳酸 鈉，故B錯誤；用于呼吸面具的是過氧化鈉，利用過氧化鈉與二氧 化碳、水反應(yīng)時(shí)均有

18、氧氣生成，故C不對；碳酸鈉既能與酸反應(yīng)， 也能與某些堿反應(yīng)，如碳酸鈉與氫氧化鋇反應(yīng)，故D也不正確。 答案：A2（5分）(2010原創(chuàng)題)Na2O2、HCl、Al2O3三種物質(zhì)在水中完全反 應(yīng)后并充分過濾，溶液中只含有Na、H、Cl、OH，且 溶、液呈中性，則Na2O2、HCl、Al2O3的物質(zhì)的量之比可能為 () A321 B241 C231 D421 解析：本題考查金屬化合物性質(zhì)，中等題。根據(jù)溶液呈中性。則 c(H)c(OH)，結(jié)合溶液中電荷守恒：c(H)c(Na) c(OH)c(Cl)，則c(Na)c(Cl)，故Na2O2、HCl的物質(zhì) 的量之比為12，從而可以判斷B對。 答案：B3.（5

19、分）（2010原創(chuàng)題）將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會發(fā)生 一系列的變化：表面迅速變暗“出汗”“出汗”變成白色固體 (粉末)，下列有關(guān)敘述不正確的是() A表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉 B“出汗”是因?yàn)樯傻臍溲趸c吸收空氣中的水蒸氣在表面形成 了溶液 C最后變成碳酸鈉粉末 D該過程的所有反應(yīng)均為化學(xué)反應(yīng) 解析：選項(xiàng)中B與D屬于矛盾選項(xiàng)，肯定有1個(gè)選項(xiàng)不符合題意。 NaOH具有強(qiáng)烈的吸水性，這是物理性質(zhì)，顯然B項(xiàng)說法正確、D項(xiàng) 說法不正確符合題意。 答案：D4（5分）(2010模擬題)下列關(guān)于Na2O2說法正確的是() A與SO2反應(yīng)生成Na2SO3與O2 BNa2O2投入到紫色石蕊試液中，溶液先變藍(lán)色，后褪色 CNa2O2能與酸反應(yīng)生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物 DNa2O2與水反應(yīng)，Na2O2是氧化劑，水是還原劑解 析：（2）Na2O2與酸反應(yīng)除生成鹽和水外還有O2生成，C項(xiàng)錯誤。（3）Na2O2中O顯1價(jià)，與水反應(yīng)時(shí)生成0價(jià)O和2價(jià)O， Na2O2既是氧化劑又是還原劑，D項(xiàng)錯誤。 答案：B5（10分）(2010云南師大附中期中考題)金屬鈉與水的反應(yīng)是 中學(xué)化學(xué)中的一個(gè)重要反應(yīng)。在高中化學(xué)教材的幾次改版中該 實(shí)驗(yàn)曾出現(xiàn)過幾種不同的演示方法，分別如下圖中甲、乙、 丙所示：（1）現(xiàn)按圖甲所示的方法，在室溫時(shí)