还剩15页未读，
继续阅读
苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第1课时导学案
展开
这是一份苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第1课时导学案，共18页。学案主要包含了金属钠的性质与制备，钠的氧化物等内容，欢迎下载使用。
一、金属钠的性质与制备
1．钠的存在：在自然界中钠元素都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。
2．钠的物理性质：
3.钠与氧气的反应：
4．钠与水的反应：
【特别提醒】(1)钠原子最外电子层上只有一个电子，反应容易失去，表现还原性且性质活泼。
(2)钠与水(滴有酚酞)反应的现象概括为“浮、熔、游、响、红”。
(3)钠易与空气中O2、H2O反应，通常保存在煤油中。
5．钠的制备：
工业上电解熔融的NaCl：2NaCl eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Na＋Cl2↑。
6．钠的用途：
(情境思考)某船员在运输盛有钠的铁桶时，不小心把盖子打开，桶内马上冒起浓浓的白烟，而且一接触桶内物质，双手立刻感到剧烈的疼痛，情急之下他将桶推到江里。一遇到水，桶立马爆炸。消防队员找来一个较大的白色塑料桶，将打捞上来的铁桶放在里面，用煤油浸泡。
(1)盛有钠的桶遇水立马爆炸的原因是什么？
提示：钠与水反应放出热量，使生成的氢气发生爆炸。
(2)用煤油浸泡铁桶灭火的道理是什么？
提示：钠易与空气中的氧气、水等反应，而Na不与煤油反应，且密度比煤油大，故将钠保存在煤油中隔绝空气。
二、钠的氧化物
1．氧化钠：
(1)物理性质：Na2O是一种白色粉末状固体。
(2)化学性质
写出以上序号对应的化学方程式：
①Na2O＋H2O===2NaOH；
②Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；
③Na2O＋CO2===Na2CO3。
2．过氧化钠：
(1)物理性质
颜色：淡黄色；状态：固体。
(2)化学性质
写出以上序号对应的化学方程式
①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；
②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(3)用途：可用于漂白剂和呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
【特别提醒】Na2O2不是碱性氧化物，因Na2O2与酸反应生成物不只有盐和水还有氧气。
1．(知识关联)过氧化钠与CO2的反应是氧化还原反应吗？为什么？若为氧化还原反应，则该反应的氧化剂是什么？还原剂是什么？
提示：是氧化还原反应，因为氧的化合价发生了变化。在该反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
2．化学课上刘老师吹气生火的魔术吸引了很多学生的眼球。只见老师深吐一口气朝棉花吹去，棉花很快燃烧起来。这团神奇的棉花有何奥妙？原来棉花中包有过氧化钠。过氧化钠在这个魔术中起什么作用？
提示：过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，与二氧化碳反应生成氧气，并放出大量的热。
钠的“一个变化”及“四个反应”
金属钠露置在空气中发生的变化
1．相应变化：
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末。
2．变化过程：
3．发生主要变化的化学方程式：
(1)4Na＋O2===2Na2O
(2)Na2O＋H2O===2NaOH
(3)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O
(4)Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
1．Na2CO3·10H2O风化生成Na2CO3属于化学变化还是物理变化？(变化观念与平衡思想)
提示：化学变化。风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程，生成了新的物质，故属于化学变化。
2．(情境应用)据报道，某生产手机零部件的工厂突然发生爆炸并起火，造成1人死亡、3人重伤。消防部门初步推测可能是生产线上的钠材料发生爆炸，确切原因仍在调查中。
(1)钠很容易发生爆炸，实验室里如何保存钠？
提示：实验室里少量的钠存放在煤油中，大量的钠应隔绝空气密封保存。
(2)报道中发生的钠爆炸应是钠与氧气反应引起的。请你写出钠与氧气反应的化学方程式。(证据推理与模型认知)
提示：4Na＋O2===2Na2O；2Na＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) Na2O2
【典例】(2021·淄博高一检测)钠露置在空气中易变质，其变质过程中不可能产生的物质是( )
A．Na2O B．NaOH C．NaHCO3 D．Na2CO3
【解题指南】解答本题时应注意以下两点：
(1)NaOH可与空气中的二氧化碳反应。
(2)空气中的二氧化碳含量少，与氢氧化钠反应不能生成NaHCO3。
【解析】选C。钠露置在空气中的变化过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，不可能有NaHCO3生成。
(1)钠露置在空气中，其变质过程中涉及的反应类型有哪些？
提示：钠露置在空气中的变化过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O
→Na2CO3，分别属于化合反应(氧化还原反应)、化合反应、复分解反应、分解反应。
(2)23 g钠暴露在空气中，最终得到的产物及其质量是多少？
提示：钠暴露在空气中，最终得到Na2CO3，根据元素守恒，有2Na～Na2CO3
46 106
23 m(Na2CO3)
则m(Na2CO3)＝53 g。
(2021·镇江高一检测)在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：
(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是___________________________
________________________________________________________________。
(2)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是________(填序号，下同)。
①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体
A．①②③④ B．②③④①
C．②③①④ D．③②④①
(3)取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花
③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体，描述正确的是________。
A．①② B．①②③
C．①③ D．①④⑤
【解析】(1)取用金属钠必须用镊子，剩余的金属钠包括碎屑都必须放入原试剂瓶中。(2)Na在空气中放置的变化过程为Na eq \(――→,\s\up7(O2)) Na2O(变暗) eq \(――→,\s\up7(H2O)) NaOH(白色固体) 表面形成溶液 eq \(――→,\s\up7(CO2)) Na2CO3·10H2O(白色固体) eq \(――→,\s\up7(风化)) Na2CO3(白色粉末)。(3)钠的熔点只有97.8 ℃，加热立即熔化。钠是一种很活泼的金属，加热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。
答案：(1)用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中
(2)B (3)D
钠与水、酸、碱和盐溶液的反应的实质
1．钠与水(滴有酚酞)的反应：
2.与酸溶液反应：
3．与碱溶液反应：其实质是钠与水的反应：
如钠与氢氧化钠溶液的反应，即钠与水的反应。
4．与盐溶液反应：
【易错警示】钠的性质的三个认识误区
(1)Na和O2在不同条件下反应，产物不同。
(2)Na在溶液中不能置换出盐中的金属，但在熔融态时能置换出盐中的金属。
(3)Na与酸反应是直接置换出酸中的氢，而不是先和水反应生成NaOH，NaOH再和酸反应。
1．(思维升华)把钠投入稀盐酸中，有何现象？相比钠与水的反应哪个更剧烈？为什么？(科学探究与创新意识)
提示：浮、熔、游、响，钠与盐酸反应比与水反应更剧烈，因为钠与水反应的实质是钠与H＋反应，盐酸中H＋浓度比水中的大，所以更剧烈。
2．(教材开发)教材【观察思考】中实验3中反应的化学方程式是什么？反应中钠的化合价怎样变化？氧化剂是哪种物质？(宏观辨识与微观探析)
提示：反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；反应中钠的化合价由0价变为＋1价，化合价升高；根据化合价变化可知，氧化剂应该是H2O。
【典例】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是( )
A．HCl B．NaOH C．K2SO4 D．CuSO4
【思维建模】解答钠与水溶液反应的思路如下：
【解析】选D。将少量钠投入题述四种物质的水溶液中，均有H2产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中只有H2放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，故反应后溶液质量减轻。
【规律方法】金属钠与水、酸、盐溶液反应现象分析的思维模板
(1)共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。
(2)差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
(1)若题干不变，将C项改成“饱和Na2SO4溶液”，是否可选？为什么？
提示：是。若C项改成“饱和Na2SO4溶液”，由于Na与水反应会消耗水，故Na2SO4会析出，溶液质量会减轻。
(2)若将题干中的“质量减轻”改成“有沉淀生成”，则答案选什么？
提示：D。D中Na与水反应生成的NaOH会与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀。
(2021·无锡高一检测)如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是( )
A．上述反应是置换反应
B．上述反应放出热量
C．上述反应中CuSO4表现了还原性
D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
【解析】选C。钠与无水CuSO4反应，方程式为2Na＋CuSO4===Na2SO4 ＋ Cu，该反应属于置换反应，A项、D项正确；从实验现象看，有耀眼的火花，说明反应放出热量，B项正确；反应中CuSO4作氧化剂，C项错误。
氧化钠与过氧化钠
1．二者性质比较
2.Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系
反应的化学方程式为
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ①
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ②
(1)物质的量关系
不论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
(2)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1 ml O2都转移2 ml电子。
(3)固体质量关系
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(固体)
2×78 g 2 ml 2×106 g 56 g(2 ml CO的质量)
即发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm(固体)
2×78 g 2 ml 4×40 g 4 g(2 ml H2的质量)
即发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
【知识拓展】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)全部通过足量Na2O2后，固体增重为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)、C6H12O6(葡萄糖)等。
1．(思维升华)Na2O2与水的反应中，为何Na2O2既是氧化剂又是还原剂呢？(宏观辨识与微观探析)
提示：Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中O的化合价升高生成O2，降低生成NaOH，所以Na2O2与水的反应中， Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
2．为解决养鱼的增氧问题，可在水中加入过氧化钙(CaO2)作制氧剂。
根据Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式，写出CaO2与H2O、CO2反应的化学方程式。并解释CaO2可作制氧剂的原理。(科学探究与创新意识)
提示：CaO2与H2O反应的化学方程式为
2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑
CaO2与CO2反应的化学方程式为
2CaO2＋2CO2===2CaCO3＋O2
CaO2与H2O反应生成O2，故CaO2可作制氧剂。
3．(情境思考)据报道，郑州市某小区地下停车场内曾发生火灾，起因是蜡烛照明而引起地下室内放置的固体钠燃烧，主人不知钠的特性而用水灭火，结果产生急速化学反应，起火并引燃下水管道等存放物，滚滚浓烟冲出，瞬间充斥地下停车场，并弥漫整个小区。
(1)钠着火时应如何扑灭？(科学探究与创新意识)
提示：应用沙土、石棉等盖灭。
(2)钠能用泡沫灭火器、干粉灭火器灭火吗？请解释理由。(科学探究与创新意识)
提示：不能。钠能与CO2反应，且钠与氧气反应生成的过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气。
【典例1】在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面：
(1)碱性氧化物的定义。
(2)过氧化钠中氧的化合价的特殊性。
【解析】选C。Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；Na2O2是淡黄色固体，故B项错；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确； Na2O反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。
【规律方法】(1)从元素化合价角度分析Na2O2的性质
(2)Na2O2强氧化性的表现
(1)白色的Na2O粉末中若混有少量的Na2O2，如何进行检验？
提示：取少量白色粉末于试管中，滴加少量水，若有气体生成，则说明含有Na2O2。
(2)将一定量的Na2O2、Na2O分别加入滴有酚酞溶液的水中，二者现象是否相同？
提示：不同。Na2O2加入滴有酚酞溶液的水中观察到有气体生成，溶液先变为红色后褪色；而Na2O加入滴有酚酞溶液的水中只观察到溶液变为红色。
【典例2】(2021·济宁高一检测)对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是( )
A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定
B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定
C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定
D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定
【解题指南】解答本题注意以下两点：
(1)过氧化钠与CO2与H2O反应的数量关系；
(2)过氧化钠与CO2与H2O反应的氧化还原情况分析。
【解析】选D。
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(s)
2×78 g 2×106 g 56 g
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm
2×78 g 4×40 g 4 g
由于二氧化碳和水分别与过氧化钠反应时，二者增加的质量是不一样的，所以在总物质的量一定的情况下，二者比值不固定的情况下，二者固体增加的质量不一样。
7．8 g Na2O2与足量水反应时转移电子的个数是多少？
提示：0.1NA；由Na2O2与水反应的化学方程式可知，0.1 ml Na2O2与水反应转移0.1 ml电子。
潜艇兵是我国海军的一个重要兵种，肩负着保卫祖国海洋、保卫人民的重担。
在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用如图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂，其中A是实验室制取CO2的装置。
请分析装置B、C、D中所加的试剂及其作用或目的。
提示：
【补偿训练】(2021·常州高一检测)现有一定量含有 Na2O 杂质的Na2O2 试样，用如图所示的实验装置测定Na2O2 试样的纯度(通过CO2 与样品反应后生成O2 的量测定Na2O2 的含量)。(可供选用的反应物：CaCO3固体、6 ml·L－1盐酸、6 ml·L－1硫酸和蒸馏水)
回答下列问题：
(1)实验前必须先__________。
(2)装置A中液体试剂应选用__________。
(3)装置B的作用是____________________；装置C的作用是__________________________；装置E中碱石灰的作用是_______________。
(4)装置D中Na2O2发生反应的化学方程式是_________________________
________________________________________________________________
________________________________________________。
若转移3 ml电子，则产生的氧气的物质的量为__________________。
(5)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为__________________。
【解析】实验原理：A处产生CO2，同时会混入HCl，故用B装置吸收HCl，C处干燥CO2，因为H2O也可以与Na2O2反应。CO2与Na2O2反应放出O2，用E吸收没有反应的CO2，用排水法收集O2，根据排出的水的体积，可以计算出Na2O2的量。Na2O2与CO2反应中，转移2 ml e－时，生成O2为1 ml，若转移3 ml e－时，生成O2为1.5 ml。n(O2)＝ eq \f(0.224 L,22.4 L·ml－1) ＝0.01 ml，n(Na2O2)＝0.02 ml，Na2O2的质量分数为 eq \f(0.02×78,2) ×100%＝78%。
答案：(1) 检查装置的气密性 (2) 6 ml·L－1 盐酸
(3) 除去气体中的HCl 干燥气体 吸收装置D中反应剩余的CO2
(4) 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 1.5 ml
(5) 78%
三言两语话重点
(1)钠的物理性质。
(2)钠的四个化学性质：与氧气反应、与水反应、与酸反应、与盐溶液反应。
(3)钠与氧气的两个反应：常温下生成氧化钠，加热时生成过氧化钠。
(4)钠与水反应的五个现象：浮、熔、游、响、红。
(5)掌握三个 重要的化学方程式：
①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
③2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
1．(2021·苏州高一检测)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti
C．钠和钾的合金导电性能好，可用于原子反应堆的热交换剂
D．Na能在O2中燃烧，可用于道路和广场的照明
【解析】选A。A项，Na2O2与CO2反应生成O2，可作供氧剂，正确；B项，钠与溶液中的水反应生成NaOH，而不会发生置换反应，错误；C项，钠和钾合金可作为原子反应堆的热交换剂，是利用了钠和钾合金具有良好的导热性，与导电性无关，错误；D项，钠的焰色为黄色，具有较强的透雾能力，可用于道路和广场的照明，错误。
2．(2021·无锡高一检测)将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，下列由实验现象得出的结论不合理的是( )
【解析】选D。A项，钠的密度比水小，所以钠会浮在水面上，正确；B项，钠与水反应放热，可以将钠熔化成小球，正确；C项，钠与水反应生成H2，可以推动钠块在水面上游动，正确；D项，钠消失是因为钠与水反应生成NaOH，形成Na＋溶解在水中，错误。
3．(2021·泰安高一检测)下列物质露置于空气中会发生变质，但不发生氧化还原反应的是( )
A.钠 B．氢氧化钠
C.氯化钠 D．过氧化钠
【解析】选B。钠露置于空气中会与氧气和水反应而变质，都是氧化还原反应，A错误；氢氧化钠露置于空气中吸水潮解而且能与空气中二氧化碳反应而变质，不是氧化还原反应，B正确；氯化钠露置于空气中不发生变化，C错误；过氧化钠露置于空气中能与二氧化碳和水反应，都是氧化还原反应，D错误。
【补偿训练】
已知钠放置于空气中可发生如下变化：
Na eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(①)) Na2O eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(②)) NaOH eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(③)) Na2CO3·10H2O
根据此变化回答以下问题：
(1)请写出①②步转化的化学方程式：
①_____________________________________________________________；
②_____________________________________________________________。
(2)已知钠在空气中燃烧可生成一种淡黄色物质，该物质可与CO2、H2O发生反应，根据以上叙述回答：
①该淡黄色物质的化学式为_______________________________________；
②该淡黄色物质与CO2、H2O反应的化学方程式分别为______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】(1)根据题目中图示转化关系可得反应的化学方程式为4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH。(2)钠在空气中燃烧可生成淡黄色的Na2O2，Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式分别为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
答案：(1)①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
(2)①Na2O2 ②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
4．(2021·江阴高一检测)下列关于Na2O2的说法正确的是( )
A.Na2O2是碱性氧化物
B.Na2O2 与CO2 反应产生1 ml O2 时，转移电子的物质的量为4 ml
C.Na2O2与H2O反应时，H2O是还原剂，Na2O2是氧化剂
D.将过量的Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中，溶液先变蓝后褪色
【解析】选D。A项，Na2O2与HCl反应生成NaCl、H2O和O2，碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的物质，故Na2O2不是碱性氧化物，错误；B项，分析Na2O2与CO2的反应：，有1 ml O2生成时，转移2 ml e－，错误；C项，Na2O2与H2O反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，错误；D项，Na2O2投入水中生成NaOH，使石蕊变蓝，由于Na2O2具有漂白性，故蓝色溶液又会褪色，正确。
5．某同学设计了一个“滴水点火，水火相容”的实验，他用脱脂棉包住一些过氧化钠粉末，放在石棉网上向脱脂棉上滴几滴蒸馏水，结果脱脂棉竟然剧烈燃烧起来。
(1)脱脂棉燃烧需要具备哪些条件：______________________________________________________________。
(2)请解释脱脂棉能够燃烧的原因：____________________________________________________________。
(3)请设计简单的实验，验证过氧化钠与水反应可能的产物。
①实验用品：过氧化钠、蒸馏水、酚酞试剂、试管、酒精灯、小木棍
②实验思路：____________________________________________________________。
③现象及结论：
【解析】(1)可燃物燃烧需要具备两个条件：要有充足的氧气，达到物质的着火点。
(2)脱脂棉能够燃烧是由于反应中产生了O2，且该反应放出热量，达到了脱脂棉的着火点。
(3)验证过氧化钠与水反应可能的产物可用酚酞试剂验证有氢氧化钠生成，可用带火星的木条验证有氧气生成。
答案：(1)要有充足的氧气，达到物质的着火点
(2)反应中产生了O2，且该反应放出热量，达到了脱脂棉的着火点
(3)②取过氧化钠少许，加入试管中，固定试管，用胶头滴管滴加少许蒸馏水，将带火星的小木棍放在试管口，观察现象，同时，用胶头滴管取少许酚酞试剂加入反应后的溶液中，观察溶液颜色的变化
③现象及结论：
颜色
状态
质地
密度
熔点
银白色
固态
较软
比水小
较低
反应
条件
室温
加热
实验
步骤
实验
现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗
钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体
化学方程式
4Na＋O2===2Na2O
2Na＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2O2
结论
钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同
实验操作
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔成小球
钠熔点较低，且反应放热
小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失
反应产生的气体推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声
钠与水剧烈反应，反应放热并生成气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有NaOH生成
化学方程式
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
现象
原因解释
浮
浮在水面上
钠的密度比水小
熔
熔成闪亮的小球
钠熔点低，反应放热
游
钠球在水面游动
反应有气体生成
响
发出“嘶嘶”的响声
红
溶液变红
反应有碱性物质生成
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
状态
固体
固体
氧元素的
化合价
－2价
－1价
属类
碱性氧化物
非碱性氧化物
(过氧化物)
生成条件
常温下缓慢氧化
燃烧或加热
热稳定性
不稳定，易转化为
Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
颜色
白色
淡黄色
与CO2
反应
Na2O＋CO2===
Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===
2Na2CO3＋O2
主要用途
用于制取Na2CO3
强氧化剂、漂白剂、
供氧剂
转化：2Na2O＋O2 eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) 2Na2O2
仪器
加入试剂
加入该试剂的作用或目的
B
C
D
仪器
加入试剂
加入该试剂的作用或目的
B
饱和NaHCO3溶液
除去CO2中混有的HCl
C
Na2O2
反应生成O2
D
NaOH溶液
吸收没有反应的CO2
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
实验现象
实验结论
实验现象
实验结论
试管壁发热
该反应为放热反应
带火星的木条复燃
有O2生成
滴加酚酞试剂后溶液变为红色
有NaOH生成
一、金属钠的性质与制备
1．钠的存在：在自然界中钠元素都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。
2．钠的物理性质：
3.钠与氧气的反应：
4．钠与水的反应：
【特别提醒】(1)钠原子最外电子层上只有一个电子，反应容易失去，表现还原性且性质活泼。
(2)钠与水(滴有酚酞)反应的现象概括为“浮、熔、游、响、红”。
(3)钠易与空气中O2、H2O反应，通常保存在煤油中。
5．钠的制备：
工业上电解熔融的NaCl：2NaCl eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Na＋Cl2↑。
6．钠的用途：
(情境思考)某船员在运输盛有钠的铁桶时，不小心把盖子打开，桶内马上冒起浓浓的白烟，而且一接触桶内物质，双手立刻感到剧烈的疼痛，情急之下他将桶推到江里。一遇到水，桶立马爆炸。消防队员找来一个较大的白色塑料桶，将打捞上来的铁桶放在里面，用煤油浸泡。
(1)盛有钠的桶遇水立马爆炸的原因是什么？
提示：钠与水反应放出热量，使生成的氢气发生爆炸。
(2)用煤油浸泡铁桶灭火的道理是什么？
提示：钠易与空气中的氧气、水等反应，而Na不与煤油反应，且密度比煤油大，故将钠保存在煤油中隔绝空气。
二、钠的氧化物
1．氧化钠：
(1)物理性质：Na2O是一种白色粉末状固体。
(2)化学性质
写出以上序号对应的化学方程式：
①Na2O＋H2O===2NaOH；
②Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；
③Na2O＋CO2===Na2CO3。
2．过氧化钠：
(1)物理性质
颜色：淡黄色；状态：固体。
(2)化学性质
写出以上序号对应的化学方程式
①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；
②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(3)用途：可用于漂白剂和呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
【特别提醒】Na2O2不是碱性氧化物，因Na2O2与酸反应生成物不只有盐和水还有氧气。
1．(知识关联)过氧化钠与CO2的反应是氧化还原反应吗？为什么？若为氧化还原反应，则该反应的氧化剂是什么？还原剂是什么？
提示：是氧化还原反应，因为氧的化合价发生了变化。在该反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
2．化学课上刘老师吹气生火的魔术吸引了很多学生的眼球。只见老师深吐一口气朝棉花吹去，棉花很快燃烧起来。这团神奇的棉花有何奥妙？原来棉花中包有过氧化钠。过氧化钠在这个魔术中起什么作用？
提示：过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，与二氧化碳反应生成氧气，并放出大量的热。
钠的“一个变化”及“四个反应”
金属钠露置在空气中发生的变化
1．相应变化：
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末。
2．变化过程：
3．发生主要变化的化学方程式：
(1)4Na＋O2===2Na2O
(2)Na2O＋H2O===2NaOH
(3)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O
(4)Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
1．Na2CO3·10H2O风化生成Na2CO3属于化学变化还是物理变化？(变化观念与平衡思想)
提示：化学变化。风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程，生成了新的物质，故属于化学变化。
2．(情境应用)据报道，某生产手机零部件的工厂突然发生爆炸并起火，造成1人死亡、3人重伤。消防部门初步推测可能是生产线上的钠材料发生爆炸，确切原因仍在调查中。
(1)钠很容易发生爆炸，实验室里如何保存钠？
提示：实验室里少量的钠存放在煤油中，大量的钠应隔绝空气密封保存。
(2)报道中发生的钠爆炸应是钠与氧气反应引起的。请你写出钠与氧气反应的化学方程式。(证据推理与模型认知)
提示：4Na＋O2===2Na2O；2Na＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) Na2O2
【典例】(2021·淄博高一检测)钠露置在空气中易变质，其变质过程中不可能产生的物质是( )
A．Na2O B．NaOH C．NaHCO3 D．Na2CO3
【解题指南】解答本题时应注意以下两点：
(1)NaOH可与空气中的二氧化碳反应。
(2)空气中的二氧化碳含量少，与氢氧化钠反应不能生成NaHCO3。
【解析】选C。钠露置在空气中的变化过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，不可能有NaHCO3生成。
(1)钠露置在空气中，其变质过程中涉及的反应类型有哪些？
提示：钠露置在空气中的变化过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O
→Na2CO3，分别属于化合反应(氧化还原反应)、化合反应、复分解反应、分解反应。
(2)23 g钠暴露在空气中，最终得到的产物及其质量是多少？
提示：钠暴露在空气中，最终得到Na2CO3，根据元素守恒，有2Na～Na2CO3
46 106
23 m(Na2CO3)
则m(Na2CO3)＝53 g。
(2021·镇江高一检测)在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：
(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是___________________________
________________________________________________________________。
(2)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是________(填序号，下同)。
①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体
A．①②③④ B．②③④①
C．②③①④ D．③②④①
(3)取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花
③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体，描述正确的是________。
A．①② B．①②③
C．①③ D．①④⑤
【解析】(1)取用金属钠必须用镊子，剩余的金属钠包括碎屑都必须放入原试剂瓶中。(2)Na在空气中放置的变化过程为Na eq \(――→,\s\up7(O2)) Na2O(变暗) eq \(――→,\s\up7(H2O)) NaOH(白色固体) 表面形成溶液 eq \(――→,\s\up7(CO2)) Na2CO3·10H2O(白色固体) eq \(――→,\s\up7(风化)) Na2CO3(白色粉末)。(3)钠的熔点只有97.8 ℃，加热立即熔化。钠是一种很活泼的金属，加热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。
答案：(1)用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中
(2)B (3)D
钠与水、酸、碱和盐溶液的反应的实质
1．钠与水(滴有酚酞)的反应：
2.与酸溶液反应：
3．与碱溶液反应：其实质是钠与水的反应：
如钠与氢氧化钠溶液的反应，即钠与水的反应。
4．与盐溶液反应：
【易错警示】钠的性质的三个认识误区
(1)Na和O2在不同条件下反应，产物不同。
(2)Na在溶液中不能置换出盐中的金属，但在熔融态时能置换出盐中的金属。
(3)Na与酸反应是直接置换出酸中的氢，而不是先和水反应生成NaOH，NaOH再和酸反应。
1．(思维升华)把钠投入稀盐酸中，有何现象？相比钠与水的反应哪个更剧烈？为什么？(科学探究与创新意识)
提示：浮、熔、游、响，钠与盐酸反应比与水反应更剧烈，因为钠与水反应的实质是钠与H＋反应，盐酸中H＋浓度比水中的大，所以更剧烈。
2．(教材开发)教材【观察思考】中实验3中反应的化学方程式是什么？反应中钠的化合价怎样变化？氧化剂是哪种物质？(宏观辨识与微观探析)
提示：反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；反应中钠的化合价由0价变为＋1价，化合价升高；根据化合价变化可知，氧化剂应该是H2O。
【典例】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是( )
A．HCl B．NaOH C．K2SO4 D．CuSO4
【思维建模】解答钠与水溶液反应的思路如下：
【解析】选D。将少量钠投入题述四种物质的水溶液中，均有H2产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中只有H2放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，故反应后溶液质量减轻。
【规律方法】金属钠与水、酸、盐溶液反应现象分析的思维模板
(1)共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。
(2)差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
(1)若题干不变，将C项改成“饱和Na2SO4溶液”，是否可选？为什么？
提示：是。若C项改成“饱和Na2SO4溶液”，由于Na与水反应会消耗水，故Na2SO4会析出，溶液质量会减轻。
(2)若将题干中的“质量减轻”改成“有沉淀生成”，则答案选什么？
提示：D。D中Na与水反应生成的NaOH会与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀。
(2021·无锡高一检测)如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是( )
A．上述反应是置换反应
B．上述反应放出热量
C．上述反应中CuSO4表现了还原性
D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
【解析】选C。钠与无水CuSO4反应，方程式为2Na＋CuSO4===Na2SO4 ＋ Cu，该反应属于置换反应，A项、D项正确；从实验现象看，有耀眼的火花，说明反应放出热量，B项正确；反应中CuSO4作氧化剂，C项错误。
氧化钠与过氧化钠
1．二者性质比较
2.Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系
反应的化学方程式为
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ①
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ②
(1)物质的量关系
不论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
(2)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1 ml O2都转移2 ml电子。
(3)固体质量关系
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(固体)
2×78 g 2 ml 2×106 g 56 g(2 ml CO的质量)
即发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm(固体)
2×78 g 2 ml 4×40 g 4 g(2 ml H2的质量)
即发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
【知识拓展】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)全部通过足量Na2O2后，固体增重为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)、C6H12O6(葡萄糖)等。
1．(思维升华)Na2O2与水的反应中，为何Na2O2既是氧化剂又是还原剂呢？(宏观辨识与微观探析)
提示：Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中O的化合价升高生成O2，降低生成NaOH，所以Na2O2与水的反应中， Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
2．为解决养鱼的增氧问题，可在水中加入过氧化钙(CaO2)作制氧剂。
根据Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式，写出CaO2与H2O、CO2反应的化学方程式。并解释CaO2可作制氧剂的原理。(科学探究与创新意识)
提示：CaO2与H2O反应的化学方程式为
2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑
CaO2与CO2反应的化学方程式为
2CaO2＋2CO2===2CaCO3＋O2
CaO2与H2O反应生成O2，故CaO2可作制氧剂。
3．(情境思考)据报道，郑州市某小区地下停车场内曾发生火灾，起因是蜡烛照明而引起地下室内放置的固体钠燃烧，主人不知钠的特性而用水灭火，结果产生急速化学反应，起火并引燃下水管道等存放物，滚滚浓烟冲出，瞬间充斥地下停车场，并弥漫整个小区。
(1)钠着火时应如何扑灭？(科学探究与创新意识)
提示：应用沙土、石棉等盖灭。
(2)钠能用泡沫灭火器、干粉灭火器灭火吗？请解释理由。(科学探究与创新意识)
提示：不能。钠能与CO2反应，且钠与氧气反应生成的过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气。
【典例1】在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面：
(1)碱性氧化物的定义。
(2)过氧化钠中氧的化合价的特殊性。
【解析】选C。Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；Na2O2是淡黄色固体，故B项错；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确； Na2O反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。
【规律方法】(1)从元素化合价角度分析Na2O2的性质
(2)Na2O2强氧化性的表现
(1)白色的Na2O粉末中若混有少量的Na2O2，如何进行检验？
提示：取少量白色粉末于试管中，滴加少量水，若有气体生成，则说明含有Na2O2。
(2)将一定量的Na2O2、Na2O分别加入滴有酚酞溶液的水中，二者现象是否相同？
提示：不同。Na2O2加入滴有酚酞溶液的水中观察到有气体生成，溶液先变为红色后褪色；而Na2O加入滴有酚酞溶液的水中只观察到溶液变为红色。
【典例2】(2021·济宁高一检测)对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是( )
A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定
B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定
C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定
D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定
【解题指南】解答本题注意以下两点：
(1)过氧化钠与CO2与H2O反应的数量关系；
(2)过氧化钠与CO2与H2O反应的氧化还原情况分析。
【解析】选D。
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(s)
2×78 g 2×106 g 56 g
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm
2×78 g 4×40 g 4 g
由于二氧化碳和水分别与过氧化钠反应时，二者增加的质量是不一样的，所以在总物质的量一定的情况下，二者比值不固定的情况下，二者固体增加的质量不一样。
7．8 g Na2O2与足量水反应时转移电子的个数是多少？
提示：0.1NA；由Na2O2与水反应的化学方程式可知，0.1 ml Na2O2与水反应转移0.1 ml电子。
潜艇兵是我国海军的一个重要兵种，肩负着保卫祖国海洋、保卫人民的重担。
在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用如图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂，其中A是实验室制取CO2的装置。
请分析装置B、C、D中所加的试剂及其作用或目的。
提示：
【补偿训练】(2021·常州高一检测)现有一定量含有 Na2O 杂质的Na2O2 试样，用如图所示的实验装置测定Na2O2 试样的纯度(通过CO2 与样品反应后生成O2 的量测定Na2O2 的含量)。(可供选用的反应物：CaCO3固体、6 ml·L－1盐酸、6 ml·L－1硫酸和蒸馏水)
回答下列问题：
(1)实验前必须先__________。
(2)装置A中液体试剂应选用__________。
(3)装置B的作用是____________________；装置C的作用是__________________________；装置E中碱石灰的作用是_______________。
(4)装置D中Na2O2发生反应的化学方程式是_________________________
________________________________________________________________
________________________________________________。
若转移3 ml电子，则产生的氧气的物质的量为__________________。
(5)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为__________________。
【解析】实验原理：A处产生CO2，同时会混入HCl，故用B装置吸收HCl，C处干燥CO2，因为H2O也可以与Na2O2反应。CO2与Na2O2反应放出O2，用E吸收没有反应的CO2，用排水法收集O2，根据排出的水的体积，可以计算出Na2O2的量。Na2O2与CO2反应中，转移2 ml e－时，生成O2为1 ml，若转移3 ml e－时，生成O2为1.5 ml。n(O2)＝ eq \f(0.224 L,22.4 L·ml－1) ＝0.01 ml，n(Na2O2)＝0.02 ml，Na2O2的质量分数为 eq \f(0.02×78,2) ×100%＝78%。
答案：(1) 检查装置的气密性 (2) 6 ml·L－1 盐酸
(3) 除去气体中的HCl 干燥气体 吸收装置D中反应剩余的CO2
(4) 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 1.5 ml
(5) 78%
三言两语话重点
(1)钠的物理性质。
(2)钠的四个化学性质：与氧气反应、与水反应、与酸反应、与盐溶液反应。
(3)钠与氧气的两个反应：常温下生成氧化钠，加热时生成过氧化钠。
(4)钠与水反应的五个现象：浮、熔、游、响、红。
(5)掌握三个 重要的化学方程式：
①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
③2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
1．(2021·苏州高一检测)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti
C．钠和钾的合金导电性能好，可用于原子反应堆的热交换剂
D．Na能在O2中燃烧，可用于道路和广场的照明
【解析】选A。A项，Na2O2与CO2反应生成O2，可作供氧剂，正确；B项，钠与溶液中的水反应生成NaOH，而不会发生置换反应，错误；C项，钠和钾合金可作为原子反应堆的热交换剂，是利用了钠和钾合金具有良好的导热性，与导电性无关，错误；D项，钠的焰色为黄色，具有较强的透雾能力，可用于道路和广场的照明，错误。
2．(2021·无锡高一检测)将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，下列由实验现象得出的结论不合理的是( )
【解析】选D。A项，钠的密度比水小，所以钠会浮在水面上，正确；B项，钠与水反应放热，可以将钠熔化成小球，正确；C项，钠与水反应生成H2，可以推动钠块在水面上游动，正确；D项，钠消失是因为钠与水反应生成NaOH，形成Na＋溶解在水中，错误。
3．(2021·泰安高一检测)下列物质露置于空气中会发生变质，但不发生氧化还原反应的是( )
A.钠 B．氢氧化钠
C.氯化钠 D．过氧化钠
【解析】选B。钠露置于空气中会与氧气和水反应而变质，都是氧化还原反应，A错误；氢氧化钠露置于空气中吸水潮解而且能与空气中二氧化碳反应而变质，不是氧化还原反应，B正确；氯化钠露置于空气中不发生变化，C错误；过氧化钠露置于空气中能与二氧化碳和水反应，都是氧化还原反应，D错误。
【补偿训练】
已知钠放置于空气中可发生如下变化：
Na eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(①)) Na2O eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(②)) NaOH eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(③)) Na2CO3·10H2O
根据此变化回答以下问题：
(1)请写出①②步转化的化学方程式：
①_____________________________________________________________；
②_____________________________________________________________。
(2)已知钠在空气中燃烧可生成一种淡黄色物质，该物质可与CO2、H2O发生反应，根据以上叙述回答：
①该淡黄色物质的化学式为_______________________________________；
②该淡黄色物质与CO2、H2O反应的化学方程式分别为______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】(1)根据题目中图示转化关系可得反应的化学方程式为4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH。(2)钠在空气中燃烧可生成淡黄色的Na2O2，Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式分别为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
答案：(1)①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
(2)①Na2O2 ②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
4．(2021·江阴高一检测)下列关于Na2O2的说法正确的是( )
A.Na2O2是碱性氧化物
B.Na2O2 与CO2 反应产生1 ml O2 时，转移电子的物质的量为4 ml
C.Na2O2与H2O反应时，H2O是还原剂，Na2O2是氧化剂
D.将过量的Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中，溶液先变蓝后褪色
【解析】选D。A项，Na2O2与HCl反应生成NaCl、H2O和O2，碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的物质，故Na2O2不是碱性氧化物，错误；B项，分析Na2O2与CO2的反应：，有1 ml O2生成时，转移2 ml e－，错误；C项，Na2O2与H2O反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，错误；D项，Na2O2投入水中生成NaOH，使石蕊变蓝，由于Na2O2具有漂白性，故蓝色溶液又会褪色，正确。
5．某同学设计了一个“滴水点火，水火相容”的实验，他用脱脂棉包住一些过氧化钠粉末，放在石棉网上向脱脂棉上滴几滴蒸馏水，结果脱脂棉竟然剧烈燃烧起来。
(1)脱脂棉燃烧需要具备哪些条件：______________________________________________________________。
(2)请解释脱脂棉能够燃烧的原因：____________________________________________________________。
(3)请设计简单的实验，验证过氧化钠与水反应可能的产物。
①实验用品：过氧化钠、蒸馏水、酚酞试剂、试管、酒精灯、小木棍
②实验思路：____________________________________________________________。
③现象及结论：
【解析】(1)可燃物燃烧需要具备两个条件：要有充足的氧气，达到物质的着火点。
(2)脱脂棉能够燃烧是由于反应中产生了O2，且该反应放出热量，达到了脱脂棉的着火点。
(3)验证过氧化钠与水反应可能的产物可用酚酞试剂验证有氢氧化钠生成，可用带火星的木条验证有氧气生成。
答案：(1)要有充足的氧气，达到物质的着火点
(2)反应中产生了O2，且该反应放出热量，达到了脱脂棉的着火点
(3)②取过氧化钠少许，加入试管中，固定试管，用胶头滴管滴加少许蒸馏水，将带火星的小木棍放在试管口，观察现象，同时，用胶头滴管取少许酚酞试剂加入反应后的溶液中，观察溶液颜色的变化
③现象及结论：
颜色
状态
质地
密度
熔点
银白色
固态
较软
比水小
较低
反应
条件
室温
加热
实验
步骤
实验
现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗
钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体
化学方程式
4Na＋O2===2Na2O
2Na＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2O2
结论
钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同
实验操作
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔成小球
钠熔点较低，且反应放热
小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失
反应产生的气体推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声
钠与水剧烈反应，反应放热并生成气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有NaOH生成
化学方程式
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
现象
原因解释
浮
浮在水面上
钠的密度比水小
熔
熔成闪亮的小球
钠熔点低，反应放热
游
钠球在水面游动
反应有气体生成
响
发出“嘶嘶”的响声
红
溶液变红
反应有碱性物质生成
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
状态
固体
固体
氧元素的
化合价
－2价
－1价
属类
碱性氧化物
非碱性氧化物
(过氧化物)
生成条件
常温下缓慢氧化
燃烧或加热
热稳定性
不稳定，易转化为
Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
颜色
白色
淡黄色
与CO2
反应
Na2O＋CO2===
Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===
2Na2CO3＋O2
主要用途
用于制取Na2CO3
强氧化剂、漂白剂、
供氧剂
转化：2Na2O＋O2 eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) 2Na2O2
仪器
加入试剂
加入该试剂的作用或目的
B
C
D
仪器
加入试剂
加入该试剂的作用或目的
B
饱和NaHCO3溶液
除去CO2中混有的HCl
C
Na2O2
反应生成O2
D
NaOH溶液
吸收没有反应的CO2
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
实验现象
实验结论
实验现象
实验结论
试管壁发热
该反应为放热反应
带火星的木条复燃
有O2生成
滴加酚酞试剂后溶液变为红色
有NaOH生成
相关学案
2020-2021学年第二单元 金属钠及钠的化合物第3课时学案及答案： 这是一份2020-2021学年第二单元 金属钠及钠的化合物第3课时学案及答案，共18页。学案主要包含了强电解质和弱电解质，离子反应等内容，欢迎下载使用。
苏教版 (2019)必修 第一册专题3 从海水中获得的化学物质第二单元 金属钠及钠的化合物第2课时导学案： 这是一份苏教版 (2019)必修 第一册专题3 从海水中获得的化学物质第二单元 金属钠及钠的化合物第2课时导学案，共12页。学案主要包含了碳酸钠和碳酸氢钠的性质等内容，欢迎下载使用。
2021学年专题3 从海水中获得的化学物质第一单元 氯气及氯的化合物第1课时导学案： 这是一份2021学年专题3 从海水中获得的化学物质第一单元 氯气及氯的化合物第1课时导学案，共17页。学案主要包含了氯气的发现与制备，氯气的性质及应用等内容，欢迎下载使用。
