1、专题3 金属及其化合物 第一单元 钠、镁及其化合物 考点一考点一 钠的性质钠的性质( (考试要求考试要求:a:a、c;c;考查频率考查频率:6:6年年1010卷卷7 7考考) ) 【必备知识排查必备知识排查】 【梳理自查梳理自查】 1.1.钠的物理性质钠的物理性质: : 颜色颜色 熔点熔点 硬度硬度 密度密度 导电性、导热性导电性、导热性 银白色银白色 _ _ 比水的比水的_;_; 比煤油的比煤油的_ 良好良好 低低 小小 小小 大大 2.2.钠的化学性质钠的化学性质: : 从原子结构认识钠的化学性质从原子结构认识钠的化学性质: : (1)(1)钠与非金属单质反应钠与非金属单质反应 与与O O
2、2 2反应反应: : 常温常温 加热加热 现象现象 钠的表面变暗钠的表面变暗 熔化成小球熔化成小球, ,剧烈燃烧剧烈燃烧, ,发出发出_色火焰色火焰, , 生成生成_色固体色固体 方程式方程式 4Na+O4Na+O2 2 2Na2Na2 2O O 2Na+O2Na+O2 2 NaNa2 2O O2 2 转移转移 电子电子 1 mol Na1 mol Na参加反应时转移参加反应时转移_ mol_ mol电子电子 黄黄 淡黄淡黄 1 1 与与ClCl2 2反应的化学方程式反应的化学方程式:_:_。 与与S S反应的化学方程式反应的化学方程式:_:_。 (2)(2)钠与水的反应钠与水的反应 钠与水反
3、应的离子方程式钠与水反应的离子方程式:_:_。 钠与水钠与水( (含酚酞含酚酞) )反应的实验现象及解释反应的实验现象及解释: : 2Na+Cl2Na+Cl2 2 2NaCl2NaCl 2Na+S Na2Na+S Na2 2S S 2Na+2H2Na+2H2 2O = 2NaO = 2Na+ +2OH+2OH- -+H+H2 2 = = (3)(3)钠与酸的反应钠与酸的反应: : 离子方程式为离子方程式为_。 (4)(4)钠与盐溶液的反应钠与盐溶液的反应: : 如钠投入如钠投入CuSOCuSO4 4溶液中溶液中, ,反应的离子方程式为反应的离子方程式为_ _。 2Na+2H2Na+2H+ +
4、= 2Na= 2Na+ +H+H2 2 2 Cu 2Na+2H2Na+2H2 2O+ = 2NaO+ = 2Na+ + + Cu(OH)Cu(OH)2 2+H+H2 2 3.3.钠的制取、保存及用途钠的制取、保存及用途: : (1)(1)制取制取: :化学方程式为化学方程式为_。 (2)(2)保存保存: :密封保存密封保存, ,通常保存在石蜡油或通常保存在石蜡油或_中。中。 (3)(3)用途。用途。 钠、钾合金钠、钾合金( (液态液态) )可用于原子反应堆的可用于原子反应堆的_;_; 作强还原剂作强还原剂, ,将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来, ,如
5、如4Na+TiCl4Na+TiCl4 4 Ti+4NaCl;Ti+4NaCl; 用作电光源用作电光源, ,制作高压钠灯。制作高压钠灯。 电解电解 = 2NaCl(2NaCl(熔融熔融) 2Na+Cl) 2Na+Cl2 2 煤油煤油 导热剂导热剂 4.4.焰色反应焰色反应: : (1)(1)焰色反应焰色反应: :很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色。很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色。 属于物理变化属于物理变化, ,是元素的性质。是元素的性质。 (2)(2)操作步骤操作步骤: : (3)(3)常见元素焰色反应的颜色常见元素焰色反应的颜色: : 钠元素钠元素:_:
6、_色色; ; 钾元素钾元素:_:_色色( (透过蓝色钴玻璃观察透过蓝色钴玻璃观察) )。 黄黄 紫紫 【易错辨析易错辨析】 判断正误判断正误( (正确的打“正确的打“”, ,错误的打“错误的打“”)”) (1)(1)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。金属钠露置在空气中最后生成小苏打。( ( ) ) 提示提示: :。金属钠露置在空气中最后生成碳酸钠。金属钠露置在空气中最后生成碳酸钠。 (2)1 mol Na(2)1 mol Na与足量与足量O O2 2分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多。分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多。 ( ( ) ) 提示提示: :。1 mol Na
7、1 mol Na被完全氧化被完全氧化, ,失去失去N NA A个电子。个电子。 (3)(3)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g23 g钠充分燃烧时转移电子数为钠充分燃烧时转移电子数为N NA A。 ( ( ) ) 提示提示: :。不论钠在空气中燃烧生成哪种氧化物。不论钠在空气中燃烧生成哪种氧化物,23 g,23 g钠只能转移钠只能转移1 mol1 mol电子。电子。 (4)(4)室温下室温下NaNa与空气中与空气中O O2 2反应制取反应制取NaNa2 2O O2 2。( ( ) ) 提示提示: :。NaNa与与O O2 2反应生成反应生成NaNa2 2O
8、,O,在加热条件下在加热条件下,Na,Na与与O O2 2反应生成反应生成NaNa2 2O O2 2。 (4)(4)室温下室温下NaNa与空气中与空气中O O2 2反应制取反应制取NaNa2 2O O2 2。( ( ) ) 提示提示: :。NaNa与与O O2 2反应生成反应生成NaNa2 2O,O,在加热条件下在加热条件下,Na,Na与与O O2 2反应生成反应生成NaNa2 2O O2 2。 (5)(5)金属金属NaNa表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( ( ) ) 提示提示: :。金属。金属NaNa表面自然形成的氧化层是疏松
9、的表面自然形成的氧化层是疏松的, ,不能保护内层金属。不能保护内层金属。 (6)(6)用金属钠在高温下还原用金属钠在高温下还原TiClTiCl4 4制取金属钛。制取金属钛。( ( ) ) 提示提示: :。钠的活泼性比钛强。钠的活泼性比钛强, ,在高温下可以置换出钛。在高温下可以置换出钛。 (7)(7)钠放入钠放入CuSOCuSO4 4溶液中能把铜置换出来。溶液中能把铜置换出来。( ( ) ) 提示提示: :。钠很活泼。钠很活泼, ,放入放入CuSOCuSO4 4溶液中时钠和水反应生成溶液中时钠和水反应生成NaOH,NaOHNaOH,NaOH再和再和CuSOCuSO4 4 反应生成反应生成Cu(
10、OH)Cu(OH)2 2沉淀。沉淀。 【关键能力提升关键能力提升】 【要点归纳要点归纳】 1.1.钠与盐溶液的反应钠与盐溶液的反应: : (1)(1)反应的实质反应的实质: :钠与盐溶液反应钠与盐溶液反应, ,实质上是先与水反应生成实质上是先与水反应生成NaOH,NaOHNaOH,NaOH再与盐再与盐 发生复分解反应发生复分解反应, ,而不能置换出盐中的金属。这是因为虽然溶液中存在金属阳而不能置换出盐中的金属。这是因为虽然溶液中存在金属阳 离子离子, ,但是钠的活泼性比较强但是钠的活泼性比较强, ,先与水反应先与水反应, ,而不是先与金属阳离子反应。而不是先与金属阳离子反应。 (2)(2)实例
11、实例: :如如NaNa与与CuSOCuSO4 4溶液的反应溶液的反应, ,发生的反应过程有发生的反应过程有:2Na+2H:2Na+2H2 2O = 2NaOH+O = 2NaOH+ H H2 2,CuSO,CuSO4 4+2NaOH = Cu(OH)+2NaOH = Cu(OH)2 2+Na+Na2 2SOSO4 4。 总反应方程式总反应方程式:2Na+2H:2Na+2H2 2O+CuSOO+CuSO4 4 = Na= Na2 2SOSO4 4+Cu(OH)+Cu(OH)2 2+H+H2 2。 2.2.钠和酸的反应钠和酸的反应: :实质是实质是NaNa与与H H+ +作用。由于在酸溶液中作用。
12、由于在酸溶液中,H,H+ +主要来源于酸主要来源于酸, ,因此因此 钠先与酸反应钠先与酸反应, ,当与酸反应完后才与当与酸反应完后才与H H2 2O O反应。如钠和足量盐酸反应的化学方程反应。如钠和足量盐酸反应的化学方程 式为式为2Na+2HCl= 2NaCl+H2Na+2HCl= 2NaCl+H2 2,若钠有剩余若钠有剩余, ,则还会发生则还会发生2Na+2H2Na+2H2 2O = 2NaOHO = 2NaOH +H+H2 2反应。反应。 【典例研析典例研析】 【典例典例】(2020(2020浙江浙江1 1月选考月选考) )下列说法不正确的是下列说法不正确的是( ( ) ) A.A.二氧化
13、硅导电能力强二氧化硅导电能力强, ,可用于制造光导纤维可用于制造光导纤维 B.B.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SOSO2 2 C.C.钠着火不能用泡沫灭火器灭火钠着火不能用泡沫灭火器灭火 D.D.利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放 【解析解析】选选A A。二氧化硅为绝缘体。二氧化硅为绝缘体, ,不导电不导电, ,故故A A错误错误; ;向燃煤中加入适量石灰石向燃煤中加入适量石灰石, , 高温时将高温时将SOSO2 2转化为转化为CaSOCaSO4 4, ,同时生成二氧化碳同时生成二氧化碳, ,反应的化学方
14、程式反应的化学方程式:2CaCO:2CaCO3 3+O+O2 2+ + 2SO2SO2 2 2CaSO2CaSO4 4+2CO+2CO2 2, ,故故B B正确正确; ;钠与氧气反应生成过氧化钠钠与氧气反应生成过氧化钠, ,因过氧化钠与二因过氧化钠与二 氧化碳反应生成氧气氧化碳反应生成氧气, ,不能用泡沫灭火器灭火不能用泡沫灭火器灭火, ,可以用沙土灭火可以用沙土灭火, ,故故C C正确正确; ;利用利用 催化剂可将尾气中有害气体一氧化碳和一氧化氮转化为二氧化碳和氮气催化剂可将尾气中有害气体一氧化碳和一氧化氮转化为二氧化碳和氮气, ,从而从而 减少汽车尾气中有害气体的排放减少汽车尾气中有害气体
15、的排放, ,故故D D正确。正确。 【新题快递新题快递】 1.1.下列有关钠的说法中下列有关钠的说法中, ,不正确的是不正确的是( ( ) ) A.A.工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠 B.B.高压钠灯常用于道路和广场的照明高压钠灯常用于道路和广场的照明 C.C.钠钾合金可在快中子反应堆中作热交换剂钠钾合金可在快中子反应堆中作热交换剂 D.D.钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质 【解析解析】选选A A。钠是活泼的金属。钠是活泼的金属, ,工业上通过电解熔融氯化钠制取金属钠工业上通过电解熔融氯化钠制取金
16、属钠,A,A错错 误误; ;高压钠灯常用于道路和广场的照明高压钠灯常用于道路和广场的照明,B,B正确正确; ;钠钾合金可在快中子反应堆中钠钾合金可在快中子反应堆中 作热交换剂作热交换剂,C,C正确正确; ;钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质钠可用于从钛、铌等金属的氯化物中置换出金属单质,D,D正正 确。确。 2.2.向分别盛有向分别盛有 100 mL 100 mL 水、水、100 mL 0.1 molL100 mL 0.1 molL- -1 1 盐酸、盐酸、100 mL100 mL 0.01 molL0.01 molL- -1 1 NaOHNaOH溶液的溶液的X X、Y Y、Z Z
17、三个烧杯中各投入三个烧杯中各投入 0.05 mol Na0.05 mol Na。下列有。下列有 关说法正确的是关说法正确的是( ( ) ) A.A.三个烧杯中均先发生的离子反应为三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2Na+2H2 2O = 2NaO = 2Na+ +2OH+2OH- -+H+H2 2 B.B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应, ,且且X X烧杯中反应最剧烈烧杯中反应最剧烈 C.C.三个烧杯反应后三个烧杯反应后, ,溶质的物质的量浓度相同溶质的物质的量浓度相同 D.D.三个烧杯反应后三个烧杯反应后, ,生成的气体的质量一定相同生成的气体的质量一定
18、相同 【解析解析】选选D D。钠与盐酸反应时钠先与。钠与盐酸反应时钠先与H H+ +反应反应, ,离子方程式表示为离子方程式表示为2Na+2H2Na+2H+ + = = 2Na2Na+ +H+H2 2,A,A项错误项错误;X;X烧杯中生成的溶质为烧杯中生成的溶质为NaOH,YNaOH,Y烧杯中生成的溶质为烧杯中生成的溶质为NaCl,ZNaCl,Z 烧杯中生成烧杯中生成NaOH,NaOH,由于原溶质为由于原溶质为NaOH,NaOH,故故Z Z烧杯中物质的量浓度最大烧杯中物质的量浓度最大,C,C项错误项错误; ; 因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且
19、钠全部反应完, ,故生成故生成H H2 2的量相同的量相同,D,D 项正确。项正确。 【加固训练加固训练】 某化学兴趣小组发现某化学兴趣小组发现, ,将钠投入硫酸铜溶液中将钠投入硫酸铜溶液中, ,产生无色气体和蓝色沉淀产生无色气体和蓝色沉淀, , 却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究: : 【分析与讨论分析与讨论】 (1)(1)在实验室中通常将钠保存在煤油里在实验室中通常将钠保存在煤油里, ,煤油的作用是煤油的作用是_。 (2)(2)对于钠与水反应的生成物对于钠与水反应的生成物, ,甲同学猜想是甲同学猜想是NaOHNaOH和和
20、H H2 2, ,乙同学猜想是乙同学猜想是NaOHNaOH和和O O2 2, , 你认为你认为_同学的猜想不合理同学的猜想不合理, ,请从化合价的角度解释原因请从化合价的角度解释原因:_:_ _。 (3)(3)甲同学认为金属钠与甲同学认为金属钠与CuSOCuSO4 4溶液的反应之所以没有铜生成溶液的反应之所以没有铜生成, ,是因为置换生成是因为置换生成 的铜较少被蓝色沉淀所覆盖。的铜较少被蓝色沉淀所覆盖。 【解释与结论解释与结论】 (1)(1)将钠投入硫酸铜溶液中将钠投入硫酸铜溶液中, ,产生无色气体和蓝色沉淀产生无色气体和蓝色沉淀, ,写出发生反应的化学方写出发生反应的化学方 程式程式( (
21、分两步写分两步写):_,_):_,_。 (2)(2)乙同学为验证甲同学的观点是否正确。选择盐酸作为检测试剂乙同学为验证甲同学的观点是否正确。选择盐酸作为检测试剂, ,请你写出请你写出 乙同学选择盐酸的原因乙同学选择盐酸的原因:_:_。 (3)(3)乙同学在验证甲同学观点是否正确的实验过程中乙同学在验证甲同学观点是否正确的实验过程中, ,意外发现生成的蓝色沉意外发现生成的蓝色沉 淀中混有少量的黑色淀中混有少量的黑色CuOCuO。已知。已知:Cu(OH):Cu(OH)2 2 CuO+HCuO+H2 2O O。请指出生成。请指出生成CuOCuO的原的原 因因:_:_。 (4)(4)为验证钠与为验证钠
22、与CuSOCuSO4 4溶液反应生成的气体产物溶液反应生成的气体产物, ,丙同学称取丙同学称取2.3 g Na,2.3 g Na,与足量与足量 CuSOCuSO4 4溶液反应后收集产生的气体溶液反应后收集产生的气体, ,点燃该气体点燃该气体, ,产生产生_色火焰色火焰, ,在火焰上在火焰上 方罩一个干冷的烧杯方罩一个干冷的烧杯, ,实验现象为烧杯内壁出现实验现象为烧杯内壁出现_ _。 【解析解析】【】【分析与讨论分析与讨论】 (1)(1)钠与氧气和水反应钠与氧气和水反应, ,所以在实验室中通常将钠保存在煤油里所以在实验室中通常将钠保存在煤油里, ,煤油的作用是煤油的作用是 将钠与氧气和水隔绝。
23、将钠与氧气和水隔绝。 (2)(2)根据在一个化学反应中根据在一个化学反应中, ,如果有元素化合价升高如果有元素化合价升高, ,同时就有元素化合价降低。同时就有元素化合价降低。 若生成若生成NaOHNaOH和和O O2 2, ,则该反应中钠元素的化合价由则该反应中钠元素的化合价由0 0价升高到价升高到+1+1价价, ,氧元素的化合氧元素的化合 价由价由- -2 2价升高到价升高到0 0价价, ,只有元素化合价升高只有元素化合价升高, ,没有元素化合价降低没有元素化合价降低, ,所以乙同学所以乙同学 的猜想不合理。的猜想不合理。 【解释与结论解释与结论】 (1)(1)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气钠
24、和水反应生成氢氧化钠和氢气, ,发生反应的化学方程式为发生反应的化学方程式为2Na+2H2Na+2H2 2O =O = 2NaOH+H2NaOH+H2 2;氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠, ,发生发生 反应的化学方程式为反应的化学方程式为CuSOCuSO4 4+2NaOH = Cu(OH)+2NaOH = Cu(OH)2 2+Na+Na2 2SOSO4 4。 (2)(2)应从应从CuCu与与Cu(OH)Cu(OH)2 2的不同性质入手的不同性质入手, ,最简单的实验是将沉淀分离出来后用盐最简单的实验是将沉淀分离出来后用盐
25、 酸溶解酸溶解, ,氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶。氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶。 (3)(3)黑色难溶物黑色难溶物CuO,CuO,其解释是其解释是Cu(OH)Cu(OH)2 2分解分解, ,钠与水反应放出的热使生成的钠与水反应放出的热使生成的Cu(OH)Cu(OH)2 2 部分分解部分分解:Cu(OH):Cu(OH)2 2 CuO+HCuO+H2 2O O。 (4)(4)氢气点燃的现象是产生淡蓝色火焰。氢气燃烧生成水氢气点燃的现象是产生淡蓝色火焰。氢气燃烧生成水, ,所以在火焰上方罩所以在火焰上方罩 一个干冷的烧杯一个干冷的烧杯, ,烧杯内壁出现无色液滴。烧杯内壁出现无色液滴。 答案答案: :【分
26、析与讨论分析与讨论】(1)(1)将钠与氧气和水隔绝将钠与氧气和水隔绝 (2)(2)乙乙 若生成若生成NaOHNaOH和和O O2 2, ,则该反应中钠元素的化合价由则该反应中钠元素的化合价由0 0价升高到价升高到+1+1价价, ,氧元素氧元素 的化合价由的化合价由- -2 2价升高到价升高到0 0价价, ,只有元素化合价升高只有元素化合价升高, ,没有元素化合价降低没有元素化合价降低 【解释与结论解释与结论】(1)2Na+2H(1)2Na+2H2 2O = 2NaOH+HO = 2NaOH+H2 2 CuSOCuSO4 4+2NaOH = Cu(OH)+2NaOH = Cu(OH)2 2+Na
27、+Na2 2SOSO4 4 (2)(2)氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶 (3)(3)钠与水反应放出的热使生成的钠与水反应放出的热使生成的Cu(OH)Cu(OH)2 2部分分解部分分解 (4)(4)淡蓝淡蓝 无色液滴无色液滴 考点二考点二 氧化钠和过氧化钠氧化钠和过氧化钠( (考试要求考试要求:a;:a;考查频率考查频率:6:6年年1010卷卷2 2考考) ) 【必备知识排查必备知识排查】 【梳理自查梳理自查】 1.1.氧化钠和过氧化钠的比较氧化钠和过氧化钠的比较: : 物质物质 氧化钠氧化钠 过氧化钠过氧化钠 色态色态 _ _ 类别类别 碱性氧化物碱性氧化物 非碱性氧化物
28、非碱性氧化物 氧的价态氧的价态 _ _ 电子式电子式 _ _ 与与H H2 2O O反应反应 _ _ 白色固体白色固体 淡黄色固体淡黄色固体 - -2 2 - -1 1 NaNa2 2O+HO+H2 2O = 2NaOHO = 2NaOH 2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O = 4NaOH+OO = 4NaOH+O2 2 与与COCO2 2反应反应 _ _ 与与HClHCl反应反应 _ _ _ 主要性质主要性质 具有碱性氧化物的通性具有碱性氧化物的通性 具有强氧化性具有强氧化性 用途用途 _剂、剂、_剂、消毒剂剂、消毒剂 NaNa2 2O+COO+CO2 2 = Na = Na
29、2 2COCO3 3 2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2 = 2Na = 2Na2 2COCO3 3+O+O2 2 NaNa2 2O+2HCl= 2NaCl+HO+2HCl= 2NaCl+H2 2O O 2Na2Na2 2O O2 2+4HCl= 4NaCl+2H+4HCl= 4NaCl+2H2 2O O +O+O2 2 供氧供氧 漂白漂白 2.2.过氧化钠的特性过氧化钠的特性: : (1)(1)化合价与性质的关系化合价与性质的关系 因此因此NaNa2 2O O2 2既有氧化性既有氧化性, ,又有还原性又有还原性, ,但主但主 要表现出较强的氧化性。要表现出较强的氧化性。 (
30、2)(2)强氧化性的表现强氧化性的表现 【易错辨析易错辨析】 判断正误判断正误( (正确的打“正确的打“”, ,错误的打“错误的打“”)”) (1)(1)将足量的将足量的NaNa2 2O O2 2投入酚酞溶液中投入酚酞溶液中, ,溶液先变红后褪色。溶液先变红后褪色。( ( ) ) 提示提示: :。NaNa2 2O O2 2与水反应生成与水反应生成NaOHNaOH使酚酞变红使酚酞变红, ,过氧化钠具有强氧化性过氧化钠具有强氧化性, ,能漂白能漂白 变红的酚酞溶液。变红的酚酞溶液。 (2)(2)用用NaNa2 2O O2 2与与H H2 2O O反应反应, ,制取制取1 mol O1 mol O2
31、 2, ,转移电子数转移电子数4N4NA A。( ( ) ) 提示提示: :。NaNa2 2O O2 2与与H H2 2O O反应反应, ,生成生成1 mol O1 mol O2 2, ,转移电子数转移电子数2N2NA A。 (3)Na(3)Na2 2O O2 2与水反应与水反应,Na,Na2 2O O2 2是氧化剂是氧化剂, ,水是还原剂。水是还原剂。( ( ) ) 提示提示: :。NaNa2 2O O2 2与水反应与水反应,Na,Na2 2O O2 2既是氧化剂既是氧化剂, ,又是还原剂。又是还原剂。 (4)1 mol N(4)1 mol N O O2 2 与足量水反应与足量水反应, ,最
32、终水溶液中最终水溶液中18 18O O原子为 原子为2N2NA A个。个。( ( ) ) 提示提示: :。1 mol N O1 mol N O2 2与足量水生成氢氧化钠和氧气与足量水生成氢氧化钠和氧气, ,过氧化钠中的氧原子转过氧化钠中的氧原子转 化为氢氧化钠和氧气中的氧原子化为氢氧化钠和氧气中的氧原子, ,最终水溶液中最终水溶液中18 18O O原子为 原子为N NA A个。个。 (5)(5)制氧气时制氧气时, ,用用NaNa2 2O O2 2或或H H2 2O O2 2作反应物可选择相同的气体发生装置。作反应物可选择相同的气体发生装置。( ( ) ) 提示提示: :。NaNa2 2O O2
33、 2与水反应与水反应,H,H2 2O O2 2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气在二氧化锰催化条件下都能制取氧气, ,二者都是二者都是 固体与液体反应。固体与液体反应。 (6)(6)二氧化碳通过二氧化碳通过NaNa2 2O O2 2粉末反应后固体物质的质量不变。粉末反应后固体物质的质量不变。( ( ) ) 提示提示: :。二氧化碳通过。二氧化碳通过NaNa2 2O O2 2粉末反应后固体变为碳酸钠粉末反应后固体变为碳酸钠, ,物质增重。物质增重。 【关键能力提升关键能力提升】 【要点归纳要点归纳】 1.1.过氧化钠的强氧化性过氧化钠的强氧化性: : (1)(1)从化合价的角度分析。从化合价的角度
34、分析。 NaNa2 2O O2 2既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性, ,但主要表现为氧化性。但主要表现为氧化性。 (2)(2)强氧化性的具体表现。强氧化性的具体表现。 2.Na2.Na2 2O O2 2与水、与水、COCO2 2反应的四个重要关系反应的四个重要关系 反应方程式反应方程式:2Na:2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O = 4NaOH+OO = 4NaOH+O2 2 2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2 = 2Na= 2Na2 2COCO3 3+O+O2 2 (1)(1)物质的量关系。物质的量关系。 无论是无论是COCO2 2或或H H2 2O(g)
35、O(g)的单一物质还是二者的混合物的单一物质还是二者的混合物, ,与足量的与足量的NaNa2 2O O2 2反应时反应时, ,消耗消耗 COCO2 2或或H H2 2O(g)O(g)与放出与放出O O2 2的物质的量之比均为的物质的量之比均为21,21,即气体减小的体积等于生成的即气体减小的体积等于生成的 O O2 2的体积。的体积。 (2)(2)固体质量关系。固体质量关系。 相当于固体相当于固体(Na(Na2 2O O2 2) )只吸收了只吸收了COCO2 2中的“中的“CO”,HCO”,H2 2O(g)O(g)中的“中的“H H2 2”;”;可以看作发生可以看作发生 相应的反应相应的反应:
36、Na:Na2 2O O2 2+CO = Na+CO = Na2 2COCO3 3、NaNa2 2O O2 2+H+H2 2 = 2NaOH(= 2NaOH(实际上两反应不能实际上两反应不能 发生发生) )。 (3)(3)先后顺序关系。先后顺序关系。 一定量的一定量的NaNa2 2O O2 2与一定量与一定量COCO2 2和和H H2 2O(g)O(g)的混合物反应的混合物反应, ,解决问题时可视作解决问题时可视作NaNa2 2O O2 2先先 与与COCO2 2反应反应, ,待待COCO2 2反应完成后反应完成后,Na,Na2 2O O2 2再与再与H H2 2O(g)O(g)发生反应发生反应
37、( (实际情况复杂得多实际情况复杂得多) )。 (4)(4)电子转移关系。电子转移关系。 不论是与不论是与COCO2 2还是与还是与H H2 2O(g)O(g)反应反应,CO,CO2 2与与H H2 2O(g)O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂均既不是氧化剂也不是还原剂, ,反反 应的实质都是应的实质都是NaNa2 2O O2 2自身发生的氧化还原反应自身发生的氧化还原反应, ,所以每有所以每有1 mol O1 mol O2 2生成时生成时, ,转移转移 的电子均为的电子均为2 mol2 mol。 【备选例题备选例题】 下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A.NaA.Na2 2O
38、O2 2遇到湿润的紫色石蕊试纸后遇到湿润的紫色石蕊试纸后, ,石蕊试纸最终变成蓝色石蕊试纸最终变成蓝色 B.NaB.Na2 2O O2 2与与COCO2 2反应生成反应生成0.1 mol O0.1 mol O2 2时转移电子时转移电子0.4 mol0.4 mol C.NaC.Na2 2O O2 2投入投入CuClCuCl2 2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生溶液中有蓝色沉淀及气泡产生 D.D.向饱和烧碱溶液中加入向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2 g Na2 2O O2 2, ,充分反应后充分反应后, ,溶液中溶液中c(Nac(Na+ +) )不变不变 【解析解析】选选C C。NaNa2 2O O2
39、 2遇湿润的石蕊试纸时遇湿润的石蕊试纸时, ,它最终能氧化石蕊使其褪色它最终能氧化石蕊使其褪色,A,A项错项错 误误; ;由由2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2 = 2Na = 2Na2 2COCO3 3+O+O2 2及及NaNa2 2O O2 2中氧为中氧为- -1 1价知价知, ,每生成每生成1 mol O1 mol O2 2时会时会 转移转移2 mol2 mol电子电子,B,B项错误项错误;Na;Na2 2O O2 2投入投入CuClCuCl2 2溶液中溶液中,Na,Na2 2O O2 2先与水反应生成先与水反应生成NaOHNaOH与与 O O2 2,NaOH,NaOH
40、再与再与CuClCuCl2 2反应生成反应生成Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀沉淀,C,C项正确项正确;Na;Na2 2O O2 2与水反应时能放出大量与水反应时能放出大量 的热的热, ,使溶液温度升高使溶液温度升高,NaOH,NaOH溶解度增大溶解度增大, ,导致溶液中导致溶液中c(Nac(Na+ +) )增大增大,D,D项错误。项错误。 【新题快递新题快递】 命题角度命题角度1.1.氧化钠和过氧化钠的性质氧化钠和过氧化钠的性质 1.1.密闭容器中充入密闭容器中充入COCO2 2、COCO、CHCH4 4的混合气体共的混合气体共m g,m g,若加入足量若加入足量NaNa2 2O O2 2
41、, ,充分振荡充分振荡 并不断用电火花引燃至反应完全并不断用电火花引燃至反应完全, ,测得固体质量增加测得固体质量增加m g,m g,则则COCO2 2与与CHCH4 4的体积比的体积比 为为( ( ) ) A.31A.31 B.21B.21 C.11C.11 D.D.任意比任意比 【解析解析】选选C C。2CO+O2CO+O2 2 2CO2CO2 2 2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2= = 2Na2Na2 2COCO3 3+O+O2 2 + +得得:Na:Na2 2O O2 2+CO+CO = = NaNa2 2COCO3 3( (虚拟的反应虚拟的反应) ) 即即:CO:
42、CO可被可被NaNa2 2O O2 2完全吸收完全吸收 2H2H2 2+O+O2 2 2H2H2 2O O 2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O O = = 4NaOH+O4NaOH+O2 2 + +得得:Na:Na2 2O O2 2+H+H2 2 = = 2NaOH(2NaOH(虚拟的反应虚拟的反应) ) 即即:H:H2 2可被可被NaNa2 2O O2 2完全吸收完全吸收 由于由于COCO完全被吸收完全被吸收, ,当当COCO2 2、CHCH4 4的体积比符合的体积比符合1111时时, ,相当于相当于2CO2H2CO2H2 2, ,可被可被 NaNa2 2O O2 2完全吸收
43、。完全吸收。 2.2.从氧化还原反应角度探究从氧化还原反应角度探究NaNa2 2O O2 2的结构与性质。的结构与性质。 用双线桥分析用双线桥分析NaNa2 2O O2 2与水反应中电子转移的方向和数目与水反应中电子转移的方向和数目:_:_。 (1)(1)氧化剂和还原剂是氧化剂和还原剂是_,_,氧化产物是氧化产物是_,_,还原产物是还原产物是_ _。 (2)1 mol Na(2)1 mol Na2 2O O2 2与水完全反应时转移的电子数与水完全反应时转移的电子数:_:_。生成。生成1 mol O1 mol O2 2转转 移电子数移电子数:_:_。 答案答案: : (1)Na(1)Na2 2O
44、 O2 2 O O2 2 NaOHNaOH (2)N(2)NA A( (或或6.026.02101023 23) ) 2N2NA A( (或或1.2041.204101024 24) ) 命题角度命题角度2.2.过氧化钠的有关实验过氧化钠的有关实验 3.3.如图是如图是NaNa2 2O O2 2和和COCO2 2定性、定量实验的装置示意图。定性、定量实验的装置示意图。 注射器注射器1 1中抽取了中抽取了100 mL CO100 mL CO2 2,U,U形管中装有适量小玻璃珠和约形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na1.5 g Na2 2O O2 2粉末。粉末。 实验开始时实验开始时, ,打开打开K K1 1、K K2 2、K K4 4止水夹止水夹, ,关闭关闭K K3 3止水夹止水夹, ,推动注射器推动注射器1 1活塞活塞, ,缓缓将缓缓将 COCO2 2压至压至U U形管中形管中, ,注射器注射器2 2活塞缓缓向外移动。回答下列问题活塞缓缓向外移动。回答下列问题( (本题不考虑注射本题不考虑注射 器内壁的摩擦阻力器内壁的摩擦阻力):): (1)U(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应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其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走 外外, ,另一个重要作用是另一个重要作用是_
