大單元二　第四章　第10講　堿金屬　鈉及其氧化物-2025年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義人教版

第10講堿金屬鈉及其氧化物[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.知道堿金屬元素的性質(zhì)特點(diǎn)及焰色試驗(yàn)的操作。2.了解鈉及其氧化物的主要性質(zhì)，能列舉它們性質(zhì)的應(yīng)用及有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?？键c(diǎn)一堿金屬焰色試驗(yàn)1．堿金屬堿金屬是位于元素周期表第ⅠA族的金屬元素，目前有________、________、________、________、銫(Cs)、鈁(Fr)六種，價(jià)層電子排布式為______，均為金屬性________的元素。2．堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)(1)顏色：______色金屬(Cs略帶金色光澤)。(2)硬度：小，可用小刀切割，且隨Li、Na、K、Rb、Cs硬度逐漸______。(3)密度：小，隨原子序數(shù)的遞增，堿金屬的密度逐漸增大，但ρK____ρNa(填“>”或“<”，下同)。ρ水____ρK或ρNa，ρK或ρNa____ρ煤油，實(shí)驗(yàn)室將少量鈉、鉀保存在______中；ρ煤油>ρLi，金屬鋰常保存在石蠟油中。(4)熔點(diǎn)：低，隨原子序數(shù)的遞增，其單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸______，鈉的熔點(diǎn)______100℃。3．堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)均能與水反應(yīng)，且Li→Cs反應(yīng)越來越劇烈。通式：________________________________________________________________________(用R表示堿金屬)。(2)均能與O2反應(yīng)，鋰只生成Li2O，K在空氣中燃燒能生成復(fù)雜氧化物，如KO2(超氧化鉀)。4．檢驗(yàn)堿金屬元素的實(shí)驗(yàn)方法——焰色試驗(yàn)(1)概念：某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特征顏色，屬于________變化，是元素的性質(zhì)。(2)重要堿金屬元素的焰色：鈉：____色；鉀：____色(透過____________觀察)。(3)焰色試驗(yàn)的操作1．焰火中紅色來源于鈉鹽灼燒(2022·全國乙卷，7D)()2．非金屬單質(zhì)燃燒時(shí)火焰均為無色()3．Na2SO4與NaOH灼燒時(shí)火焰顏色相同()4．焰色試驗(yàn)均應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察()5．只有金屬單質(zhì)灼燒時(shí)火焰才有顏色()一、堿金屬的還原性1．堿金屬單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：(1)鋰是最輕的活潑金屬，常用于制造高效鋰電池。電解池中的電解液不能用水作溶劑，原因是________________________________________________________________________。(2)金屬鉀是一種活潑的金屬，下列有關(guān)其性質(zhì)的說法正確的是________(填字母)。A．鉀在空氣中燃燒時(shí)，只生成K2OB．鉀與水反應(yīng)，由于反應(yīng)劇烈可能會(huì)發(fā)生爆炸二、金屬氫化物的還原性金屬氫化物是金屬與氫的二元化合物，活潑金屬(如堿金屬)氫化物，都是優(yōu)良的還原劑，過渡金屬合金(或金屬互化物)的氫化物被用作儲(chǔ)氫材料。2．根據(jù)金屬氫化物的特點(diǎn)解答下列問題。(1)KH是一種野外供氫劑，其電子式為____________________，與水反應(yīng)放出氫氣，化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。生成1mol氫氣時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____________。(2)NaH在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3)，脫銹過程中生成兩種產(chǎn)物，其反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)完成以氫化鋰(LiH)和氯化鋁為原料合成氫化鋁鋰(LiAlH4)的反應(yīng)方程式：4LiH＋________=LiAlH4＋3________?？键c(diǎn)二鈉1．鈉的化學(xué)性質(zhì)(1)①鈉分別與水、乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________、________________________________________________________________________。②鈉與水反應(yīng)(滴有酚酞)的實(shí)驗(yàn)(2)鈉與氧氣反應(yīng)鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________；鈉與氧氣在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________。2．鈉的用途(1)鈉鉀合金(室溫下呈液態(tài))可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。(2)用作電光源，制作高壓鈉燈。(3)冶煉某些金屬。3．工業(yè)制取金屬鈉電解熔融氯化鈉：________________________________________________________。1．加熱時(shí)，堿金屬單質(zhì)與O2反應(yīng)均生成相應(yīng)的過氧化物()2．金屬鈉著火時(shí)，可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火()3．鈉表面自然形成的氧化層能夠保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化()4．鈉與乙醇反應(yīng)時(shí)鈉浮于液面上四處游動(dòng)()5．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應(yīng)放回原試劑瓶中()一、鈉與溶液反應(yīng)的本質(zhì)1．鈉與水溶液反應(yīng)的本質(zhì)是與水電離的氫離子反應(yīng)，思考解答下列問題：將一小塊金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個(gè)小燒杯中，反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)開_______(用字母表示)。解釋反應(yīng)速率不同的原因：______________________________________________________________________________________________________。2．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中：①M(fèi)gSO4溶液②BaCl2溶液③飽和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuCl2溶液⑥飽和食鹽水⑦濃鹽酸(1)寫出⑤中反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)既有氣體又有白色沉淀產(chǎn)生的是________(填序號(hào))。(1)鈉與水、酸反應(yīng)的本質(zhì)與順序：本質(zhì)上均是與H＋的反應(yīng)，反應(yīng)順序是有酸酸在前，無酸水為先。(2)鈉與鹽溶液的反應(yīng)鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)一般先考慮與水的反應(yīng)，生成的NaOH與鹽可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。二、鈉的還原性的應(yīng)用3．制備金屬單質(zhì)(1)鈉是強(qiáng)還原劑，用Na來制取鈦(Ti)、鋯(Zr)、鈮(Nb)等稀有金屬。金屬鈮可用金屬鈉還原K2NbF7制取，寫出熱還原法制備鈮的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________。(2)下列關(guān)于鈉制取金屬鈦的方案錯(cuò)誤的是________(填字母)。A．工業(yè)上用鈉單質(zhì)與TiCl4溶液反應(yīng)制取鈦單質(zhì)B．金屬鈉與熔融的TiCl4反應(yīng)可制備金屬鈦4．(2021·福建1月適應(yīng)性考試，10)鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍(lán)色的溶劑合電子，如圖為鈉投入液氨中的溶劑化示意圖。鈉沉入液氨中，快速得到深藍(lán)色溶液，并慢慢產(chǎn)生氣泡。下列說法錯(cuò)誤的是()A．鈉的密度比液氨大B．溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)C．0.1mol鈉投入液氨中生成0.01molH2時(shí)，Na共失去0.02mol電子D．鈉和液氨可以發(fā)生的反應(yīng)為2NH3＋2Na=2NaNH2＋H2↑考點(diǎn)三鈉的氧化物1．氧化鈉和過氧化鈉物質(zhì)氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)顏色、狀態(tài)白色固體________固體類別________氧化物過氧化物(非堿性氧化物)氧的價(jià)態(tài)電子式陰、陽離子個(gè)數(shù)比化學(xué)性質(zhì)熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定(2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2)穩(wěn)定與水反應(yīng)與CO2反應(yīng)與酸(鹽酸)反應(yīng)主要用途用于制取少量Na2O2、燒堿強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑2.Na2O2的強(qiáng)氧化性與還原性從元素化合價(jià)角度分析Na2O2的性質(zhì)eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(,\s\up7(失去電子，化合價(jià)升高),\s\do5(表現(xiàn)還原性))Na2eq\o(O,\s\up6(－1))2eq\o(→,\s\up7(得到電子，化合價(jià)降低),\s\do5(表現(xiàn)氧化性))eq\o(O,\s\up6(－2))(1)Na2O2表現(xiàn)強(qiáng)氧化性Na2O2＋SO2=____________；Na2O2＋Na2SO3＋H2O=__________________________________________________；Na2O2＋H2S=__________________；Na2O2＋品紅溶液→品紅溶液褪色；Na2O2＋酚酞溶液→溶液先變紅后褪色。(2)Na2O2表現(xiàn)還原性當(dāng)遇KMnO4等強(qiáng)氧化劑時(shí)，Na2O2被氧化，其氧化產(chǎn)物為O2。(3)Na2O2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性遇CO2、H2O、H＋則發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。1．氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物()2．1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NA()3．H2O2和Na2O2都屬于過氧化物，含有的化學(xué)鍵完全相同()4．Na2O2投入滴加酚酞的水中，溶液先變紅后褪色，并產(chǎn)生大量無色氣泡()5．Na2O由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成()一、鈉的氧化物與水、CO2反應(yīng)的定量關(guān)系1．(1)用單線橋分析Na2O2與水的反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________；其中氧化劑是____________，還原劑是______________，氧化產(chǎn)物是____________，還原產(chǎn)物是________。(2)Na2O2與CO2反應(yīng)生成0.1mol氧氣時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。2．在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用電火花引燃，使其完全反應(yīng)，Na2O2增重7.5g，則原混合氣體中O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()A．54.5% B．40%C．36% D．33.3%3．現(xiàn)有Na2O和Na2O2的混合物14g，加入適量水使其充分溶解得到溶液A和1.12L氣體B(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(1)混合物中Na2O的物質(zhì)的量為________mol。(2)在25℃下將溶液A加水稀釋至400mL，則該溶液的pH為________。(1)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)，生成1molO2，轉(zhuǎn)移2mol電子。(2)過氧化鈉吸收二氧化碳、水時(shí)，Na2O2增重的質(zhì)量，等于吸收CO、H2的質(zhì)量。二、過氧化鈉的性質(zhì)與探究無論是過氧化鈉還是其他過氧化物，具有強(qiáng)氧化性、漂白性等特殊性質(zhì)的根本原因是這些物質(zhì)中都含有過氧鍵(—O—O—)。4．Na2O2是一種常見的過氧化物，具有強(qiáng)氧化性和漂白性。(1)請(qǐng)寫出Na2O2的電子式：______________________________________________________，其中化學(xué)鍵的類型為____________________________________________________________，氧元素的化合價(jià)為__________。(2)用化學(xué)方程式解釋使酚酞溶液變紅的原因：_______________________________________，依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)紅色褪去的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用離子方程式解釋加入酸性高錳酸鉀溶液后溶液褪色的原因：___________________________________________________________________________________________________。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，過氧化鈉與水反應(yīng)除了生成氫氧化鈉和氧氣外，還存在另一反應(yīng)，則另一反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________，其反應(yīng)類型為______________。5．(1)寫出下列物質(zhì)的電子式：過氧化鈣：__________________，過氧化氫：________________；從結(jié)構(gòu)上看上述兩種物質(zhì)的共同特點(diǎn)是__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)純凈的過氧化鈣(CaO2)是一種新型水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧劑，常用于鮮活水產(chǎn)品的運(yùn)輸?？梢云鸬綒⒕?、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分別寫出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________、______________________________________________________________________________。6．指出下列物質(zhì)中的過氧鍵，并標(biāo)出氧元素的化合價(jià)。(1)過氧乙酸(2)過二硫酸7．(1)五氧化鉻又稱過氧化鉻，其中Cr元素的化合價(jià)為＋6價(jià)，則每個(gè)CrO5分子中存在過氧鍵的數(shù)目為________個(gè)。(2)過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一種白色晶體，可用于漂白、消毒和增氧劑，在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應(yīng)生成較穩(wěn)定的藍(lán)色過氧化鉻(CrO5)，重鉻酸鉀與H2O2反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________，上述反應(yīng)______(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)。1．正誤判斷，正確的