第1讲 钠及其氧化物
[考纲解读] 1.知道Na及其氧化物的性质。2.能利用Na及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。3.能规范解答以Na及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。
考点一 钠 1．物理性质
颜色 2.化学性质 主要化学反应
密度 比水____，比煤油____ 熔点 ____100 ℃
特别提醒 (1)实验室中钠常保存在煤油或者石蜡油中，使之隔绝空气和水。但不能保存在四氯化碳和汽油中。
(2)钠与氧气反应，条件不同产物不同。
1．金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是__________________________________， 通常用__________掩埋。
2．金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠――→(生成 ) ――→
出现白色固体
O2
表面变暗
H2O
(生成 ) ――→(NaOH ) ――→(生成Na2CO3·10H2O) ――→(生成 ) 3．将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为______________。解释反应速率不同的原因： _______________________。 特别提醒 钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。 3．Na与水(滴有酚酞)反应的现象及解释 实验现象 浮在水面上 ．熔化成闪亮的银白色小球 ．四处游动，发出嘶嘶的响声 ．．在反应后的溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色 ．实验结论 ＋
H2O
表面变成溶液
CO2
白色块状物质
风化
白色粉末状物质
4．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生的是____________。 ①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 5．有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方 法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过 长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹 (如图)。仔细观察，回答下列问题：
(1)有关钠反应的现象是________________________________。
(2)大试管的溶液中出现的现象：_____________________________________________。 (3)装置中液面的变化：大试管内 ；长颈漏斗内 。
(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：_________________________________。 归纳总结 金属钠与可溶性盐溶液的反应思考方法
煤
考点二 氧化钠和过氧化钠 完成下列表格 化学式 氧元素化合价 色、态
Na2O Na2O2
化学式 阴、阳离子个数比 是否为碱性氧化物 与水反应的 化学方程式 与CO2反应的 化学方程式 与盐酸反应的 化学方程式 转化关系 重要用途 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 2Na2O＋O2=====2Na2O2 △ 强氧化剂、漂白剂、供氧剂
6．设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 ( ) A．1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失电子数目均为NA B．1 mol Na2O2与足量CO2反应时，转移2NA个电子 C．1 mol·L
－1
的NaOH溶液中含Na数目为NA
＋
D．1 mol Na2O2晶体中含有的阴离子数目为2NA 7．过氧化钠的强氧化性
比较下列两组反应，回答下列问题。
一组：①Na2O2＋CO2 ②Na2O2＋SO2 二组：③Na2O2＋FeCl3(溶液) ④Na2O2＋FeCl2(溶液) 问题：(1)写出①、②两反应的化学方程式。 (2)判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？ (3)Na2O2在什么情况下表现强氧化性？
28．某溶液中含有HCO3、SO23、CO3、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2
－
－
－
－
固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化) ( )
2
A．CH3COO B．SO23 C．CO3 D．HCO3
－
－
－
－
＋···2－＋－
(1)Na2O2的电子式为Na[·O·O·]Na，O22是个原子团。(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都
是Na2O2自身的氧化还原反应。(3)在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意Na2O2的强氧化性和溶液的强碱性。
有关过氧化钠的定量计算
1．Na2O、Na2O2分别与H2O反应后浓度的定量分析
思考 等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入等量且足量的水中，所得溶液的物质的量浓度有什么关系？二者溶液的质量差是否相等？
归纳总结 (1)Na2O与Na2O2物质的量相等时，溶液的质量差相等。
(2)Na2O与Na2O2物质的量相等时，所得NaOH相等，同时消耗的水也相等，溶剂也相等，故二者物质的量浓度、质量分数均相等。
【例1】 往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是 ( ) A．甲＜乙＜丙＜丁 B．丁＜甲＜乙＝丙 C．甲＝丁＜乙＝丙 D．丁＜甲＜乙＜丙 2．Na2O2跟H2O、CO2反应的减量计算技巧 (1)Na2O2固体中滴入水，固体质量的变化 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm
2×18 g 32 g 2×18 g－32 g
＝4 g
2×78 g 4×40 g 4×40 g－2×78 g
＝4 g
(2)Na2O2吸收CO2时，固体质量变化 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm
2×78 g 2×106 g 2×106 g－2×78 g＝56 g 2×44 g 32 g 2×44 g－32 g＝56 g (3)Na2O2吸收CO2时，气体体积差量 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ΔV 2 L 1 L 2 L－1 L＝1 L
【例2】 物质的量相同的N2、O2、CO2混合后，通过Na2O2颗粒一段时间，测得体积变为
8
原混合气体体积的(同温同压下)，此时N2、O2、CO2的物质的量之比为 ( )
9A．1∶1∶0 B．6∶9∶0 C．3∶4∶1 D．3∶3∶2 3．Na2O2跟CO、H2的反应(在有足量O2存在的条件下)的计算技巧 2CO＋O2=====2CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应) 即：CO可被Na2O2完全吸收 2H2＋O2=====2H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)
点燃点燃
归纳总结 凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。,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。
【例3】 取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足上述结果的是 ( ) A．H2 B．CO C．C6H12O6 D．C12H22O11
过氧化钠与探究实验
【例4】 过氧化钠保存不当容易变质，生成Na2CO3。
(1)某过氧化钠样品已经部分变质，请你设计实验，限用一种溶液和水，证明过氧化钠已经变质： ______________________________________________________________。 (2)检验样品中还有过氧化钠的方法是________________________________________。 【例5】 某课题研究小组的同学在查阅资料时得知，Na2O2与干燥的CO2不能发生反应，当有少量水存在时，Na2O2可与CO2发生反应生成Na2CO3和O2。为了探究“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应”。某课题研究小组的同学们设计了如图所示的实验装置，分别进行甲、乙两次实验：
实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应，在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2，在通入CO2之前，关闭K1和K2。在试管Ⅰ内装入试剂X后，打开K1和K2，通入CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上，观察到木条不复燃，且Ⅱ中的淡黄色没有变化。 实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应，在试管Ⅰ内装入试剂Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃，且Ⅱ中的淡黄色变为白色。 请回答下列问题：
(1)在装入Na2O2后，通入CO2前，关闭K1和K2的目的是________。
(2)在实验甲中，试剂X是________，其作用是__________________；在实验乙中，试剂Y是________。
(3)根据上述两个实验现象，得到的结论是_____________________________________。 (4)试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是____________________________________________。 (5)为了确保实验现象的准确性，制备CO2所用的反应物最好选用________(填字母)。 a．大理石 b．小苏打 c．烧碱 d．盐酸 e．稀硫酸 f．稀硝酸
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