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    人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物优质学案及答案

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    这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物优质学案及答案,共9页。学案主要包含了钠的性质及应用,氧化钠和过氧化钠等内容,欢迎下载使用。






















    核心知识点一:


    一、钠的性质及应用


    1. 物理性质


    2. 化学性质


    从原子结构认识钠的化学性质:





    (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应


    与O2反应


    (2)与水的反应


    ①化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。


    ②离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。


    实验现象及解释:





    (3)与盐溶液的反应


    ①金属钠与盐(如FeCl3)溶液反应的解题技巧


    金属钠先与盐溶液中的水发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,NaOH再与溶液中的溶质(如FeCl3等)发生复分解反应: 3NaOH+FeCl3===Fe(OH)3↓+3NaCl。


    反应的总化学方程式为6Na+6H2O+2FeCl3===2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑。


    ②钠与盐溶液反应的思维流程





    3. 钠的制取及保存


    (1)制取:电解熔融NaCl,化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))2Na+Cl2↑。


    (2)保存:密封保存,通常保存在煤油中。


    4. 钠的用途


    (1)制取Na2O2等化合物。


    (2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。


    (3)用作电光源,制作高压钠灯。


    (4)冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,


    如4Na+TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))4NaCl+Ti。





    核心知识点二:


    二、氧化钠和过氧化钠


    1. 氧化钠与过氧化钠的比较





    2. 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eq \a\vs4\al(O2)。


    (3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。


    3. Na2O2与H2O、CO2反应的四个关系


    (1)气体体积关系


    若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量或原混合气体体积的即为生成氧气的量。


    (2)转移电子关系


    当Na2O2与CO2、H2O反应时,每1 ml Na2O2转移1 ml电子;每产生1 ml O2转移2 ml电子。





    (3)固体质量关系


    凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,m g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后,固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有:①无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;


    ②有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。








    核心知识点一:





    取一小块钠放在坩埚里加热,下列实验现象正确的是( )


    ①金属先熔化 ②在空气中燃烧,火焰呈黄色 ③燃烧时火星四射 ④燃烧后生成淡黄色固体 ⑤燃烧后生成白色固体


    A. ①②③B. ①②④C. ①②⑤D. ①③⑤


    【考点】钠的性质


    【答案】B


    【解析】由于其着火点高于其熔点,所以对钠加热过程中先熔化,后燃烧,燃烧产物为淡黄色的Na2O2固体,化学方程式为:2Na+O2Na2O2。








    金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中正确的是( )


    A. 钠是银白色金属,熔点低,硬度大


    B. 钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的Na2O


    C. 在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰


    D. 金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火


    【考点】钠的性质


    【答案】C


    【解析】钠可用小刀切割,硬度小,A错误;钠放置在空气中,被缓慢氧化生成白色的Na2O,B错误;Na能与H2O、CO2反应,故钠着火时只能用细沙盖灭,D错误。





    核心知识点二:





    下列有关Na2O2的说法不正确的是( )


    A. 向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成


    B. Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应


    C. Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂


    D. Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应的产物不同


    【考点】氧化钠和过氧化钠的性质


    【答案】B


    【解析】燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质,A正确;反应物中没有单质参加反应,不是置换反应,B错误;Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应,C正确;Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,产物不同,D正确。








    下列关于Na2O2的叙述正确的是( )


    A. Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1


    B. Na2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时,需要H2O和CO2的质量相等


    C. Na2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等


    D. Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同


    【考点】过氧化钠的性质


    【答案】C


    【解析】Na2O2中的离子为Na+和O,阴、阳离子的个数比为1∶2,A错误;生成相同量的O2时消耗的H2O和CO2的物质的量相等,但质量不等,B错误;Na2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时转移电子的物质的量相等,C正确;Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质,故原理不同,D错误。








    (答题时间:25分钟)


    一、选择题:本题包括12小题,每小题4分,共48分。


    1. 下列关于金属钠的叙述错误的是( )


    A. 金属钠可以保存在煤油中


    B. 金属钠着火时,可用泡沫灭火器来灭火


    C. 钠与熔融的四氯化钛反应可制取钛


    D. 实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶


    2. 等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )


    A. 第一块钠失去电子多


    B. 两块钠失去电子一样多


    C. 第二块钠的反应产物质量最大


    D. 两块钠的反应产物质量一样大


    3. 如下图装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是( )





    A. U形管内红水褪色


    B. 试管内溶液变红


    C. 气球a被吹大


    D. U形管水位:d

    4. 下列叙述正确的是( )


    ①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物


    ②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2


    ③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质


    ④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可


    ⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色


    A. 都正确 B. ②③④⑤ C. ②③⑤ D. ④⑤


    5. 二氧化碳和氢气的混合气体5 g,在150 ℃时和足量的氧气混合,用电火花充分引燃,在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的过氧化钠中,测得过氧化钠固体增重的质量为3.4 g,则原混合气体中二氧化碳的物质的量分数为( )


    A. 75% B. 25% C. 88% D. 32%


    6. 使5.16 g 二氧化碳和水蒸气的混合气体通过足量的过氧化钠,固体增重1.96 g,则参加反应的过氧化钠质量为( )


    A. 7.8 g B. 3.9 g C. 3.2 g D. 15.6 g


    7. 某课外活动小组的同学在网上查询资料时得知,干燥的CO2与Na2O2不能反应,只有在水蒸气存在下二者才能发生反应。他们设计了如图所示实验装置,用于验证上述结论。





    (1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是____________________________。


    (2)装置Ⅰ中的试剂的最佳组合是_____________________________________。


    A. 稀盐酸 B. 稀硫酸 C. 小苏打 D. 石灰石


    (3)实验时,甲同学认为先关闭K1、打开K2,通过观察______________________判断此时Ⅲ中是否发生了化学反应。


    (4)乙同学认为可以分别按“先关闭K1、打开K2,再关闭K2、打开K1”的方式进行操作,并在a处收集所得气体,然后用带火星的木条检验收集到的气体,但他发现两种情况下木条均没有复燃。


    ①丙同学经过观察分析,建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是________________________________________________________;


    ②丁同学认为即使采纳丙同学的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明CO2参与了反应,原因是_______________________________________________。


    (5)为进一步达到实验目的,应补充的实验操作是:取最终反应后Ⅲ中所得固体,______________________________________________________。

















    1. B 【解析】A. 金属钠的密度比煤油的大,通常少量的金属钠可保存在煤油中,故A正确;B. 金属钠着火不可用泡沫灭火器灭火,这样会使或燃烧得更旺,故B错误;C. 钠的还原性强,可用钠和熔融状态下的四氯化钛反应制取金属钛,故C正确;D. 实验时用剩的钠块应该放回原瓶,故D正确;故答案为B。


    2. B 【解析】A.金属钠失电子均变成+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的,故A错误;B.金属钠失电子均变成+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的,故B正确;C、23g金属钠变成氧化钠质量为31g,23g金属钠变成过氧化钠质量为39g,等质量的两块钠,即金属钠的物质的量是相等的,所以生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量最大,故C错误;D. 根据C的计算可以知道第一块钠的反应产物质量最大,故D错误;故答案为B。


    3. C 【解析】由于发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,产生O2使气球膨胀,该反应放出大量的热,使广口瓶中空气受热膨胀,U形管中水位d>c。


    4. D 【解析】Na2O2不是碱性氧化物,①错误;Na2O2与CO2反应不属于置换反应,②错误;Na2O是白色固体,Na2O2为淡黄色固体,③错误;④⑤正确。


    5. C 【解析】由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知,1 ml二氧化碳与过氧化钠反应时,固体增重相当于1 ml一氧化碳的质量;由①2H2+O2===2H2O,②2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑相加可得:H2+Na2O2===2NaOH,即固体增加的质量为氢气的质量。


    设原混合气体中二氧化碳、氢气的物质的量分别为x、y,则:①44 g·ml-1x+2 g·ml-1y=5 g;②28 g·ml-1x+2 g·ml-1y=3.4 g,


    解得:x=0.1 ml,y=0.3 ml,


    则原混合气体中二氧化碳的物质的量分数为88%。


    6. D 【解析】由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知,二氧化碳与过氧化钠反应时,固体增重相当于一氧化碳的质量,放出氧气的质量=44 g-28 g=16 g;由2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑可知,水蒸气与过氧化钠反应时,固体增重相当于氢气的质量,放出氧气的质量=18 g-2 g=16 g。生成氧气的质量为5.16 g-1.96 g =3.2 g,其物质的量为0.1 ml,参加反应的过氧化钠的质量=0.1 ml×78 g·ml-1x×2=15.6 g。


    7. (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2


    (2)bc


    (3)Ⅲ中固体颜色是否由淡黄色变成白色(回答出要点即可)


    (4)①除去未反应的CO2、H2O(g) ②水蒸气与Na2O2反应也能产生O2


    (5)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水(其他合理答案也可)


    【解析】本题考查Na2O2、CO2的性质及化学实验基本操作知识。(2)盐酸易挥发,挥发的HCl会对后面的实验产生干扰,稀硫酸与CaCO3反应会生成微溶的CaSO4,导致反应很快停止,故用稀硫酸与小苏打最佳。(3)实验中先行关闭K1、打开K2,使干燥的CO2与Na2O2接触,通过观察Ⅲ中Na2O2颜色有无变化判断CO2在干燥条件下能否与Na2O2反应。(4)①当收集到的气体中含有较多的水蒸气、CO2时,带火星的木条无法复燃,用碱石灰可以除去未反应的CO2及水蒸气。②收集到的氧气也可能是由水蒸气与Na2O2反应生成的。(5)若要最终达到实验目的,还应对反应后Ⅲ中所得的固体进行检验,确定其中是否含有碳酸盐。





    重难点
    题型
    分值
    重点
    1. 了解钠的主要性质及应用


    2. 掌握钠的化合物之间的主要性质及应用


    3 .了解钠及其常见化合物的制备方法及鉴别
    填空
    6-10分
    难点
    1. 掌握钠的化合物之间的主要性质及应用


    2. 了解钠及其常见化合物的制备方法及鉴别
    颜色
    熔点
    硬度
    密度
    导电性、导热性
    银白色


    比水的小;比煤油的大
    良好
    氧化钠(Na2O)
    过氧化钠(Na2O2)
    颜色状态
    白色固体
    淡黄色固体
    电子式
    阴、阳离子个数比
    1∶2
    1∶2
    化学键类型
    只有离子键
    既有离子键又有共价键
    是否为碱性氧化物

    不是
    与H2O反应
    Na2O+H2O===2NaOH
    2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
    与CO2反应
    Na2O+CO2===Na2CO3
    2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
    与盐酸反应
    Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
    2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O
    稳定性
    不稳定
    较稳定
    主要用途
    可制烧碱
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