
1. 能基于物質(zhì)類別對(duì)鈉及其氧化物的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。2.初步建立宏觀現(xiàn)象推理物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思維模型。
考點(diǎn)一 金屬鈉1.物理性質(zhì)銀白色,有金屬光澤的固體,質(zhì)地柔軟,熔點(diǎn)低(________于100 ℃),密度比水的________,但比煤油的________。
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
【易錯(cuò)診斷】 判斷正誤,錯(cuò)誤的說明理由。1.實(shí)驗(yàn)完畢后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄,應(yīng)放回原試劑瓶:________________________________________________________。2.金屬鈉著火時(shí),可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火:________________________________________________________。3.金屬鈉具有強(qiáng)還原性,可與TiCl4溶液反應(yīng)制取金屬Ti:________________________________________________________。4.根據(jù)反應(yīng)Na+KCl NaCl+K↑,知Na的金屬性強(qiáng)于K:________________________________________________________。
錯(cuò)誤。泡沫滅火器噴出的泡沫中含有水,不能用于金屬鈉著火時(shí)的滅火。
錯(cuò)誤。金屬鈉可與熔融TiCl4反應(yīng)制取金屬Ti,但不能用TiCl4溶液。
錯(cuò)誤。金屬性Na<K;該反應(yīng)只有鉀為氣體,抽出鉀蒸氣后反應(yīng)繼續(xù)向右進(jìn)行。
【教考銜接】典例 判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)金屬鈉導(dǎo)熱性好,可用作傳熱介質(zhì)[2023·浙江1月,4B]( )(2) 高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn),可用于道路照明[2022·浙江6月,8B]( )(3) 鈉燃燒的實(shí)驗(yàn)裝置如下(部分夾持裝置略)[2022·湖北卷,6C]( )
(4)23 g Na與足量水反應(yīng)生成的氫氣分子數(shù)目為NA[2021·廣東卷,11A]( )(5)將金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃,迅速伸入集滿CO2的集氣瓶,集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙,瓶內(nèi)有黑色顆粒產(chǎn)生,說明CO2具有氧化性[全國卷Ⅱ]( )
【對(duì)點(diǎn)演練】考向一 鈉的性質(zhì)1.倒置的坩堝蓋子上放硫粉,在硫粉中央放一小塊鈉,按圖示搭建裝置,用膠頭滴管向金屬鈉滴加一滴水,立即倒扣上大燒杯,發(fā)現(xiàn)坩堝蓋子內(nèi)火星四濺,燒杯內(nèi)出現(xiàn)大量白煙。
(1)試寫出可能發(fā)生反應(yīng)的三個(gè)化學(xué)方程式_______________________________________________________。(2)預(yù)測酚酞的水溶液顏色逐漸變?yōu)開_______色,濾紙的變化為________。
解析:鈉與水反應(yīng)放熱,放出的熱量引發(fā)鈉與硫的反應(yīng),生成的硫化鈉溶于水后使溶液顯堿性,所以酚酞的水溶液為紅色;硫化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成硫化銅黑色固體。
2.某學(xué)習(xí)小組用如圖裝置研究金屬鈉的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)如表。(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白霧產(chǎn)生的原因是______________________________________。(2)推測Ⅲ中反應(yīng)劇烈程度變緩慢的可能原因_______________________________________________________________________。
反應(yīng)放出的熱量使水和鹽酸揮發(fā)出水蒸氣、HCl
實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)較Ⅰ緩慢,可說明濃鹽酸的c(Cl-)以及生成的NaCl固體使反應(yīng)劇烈程度變緩慢
歸納總結(jié)鈉與水、酸反應(yīng)的本質(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。
考向二 鈉與鹽溶液的反應(yīng)3.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中,既有氣體又有白色沉淀產(chǎn)生的是________(填序號(hào))。①M(fèi)gSO4溶液?、贐aCl2溶液?、埏柡统吻迨宜、蹸uCl2溶液?、蒿柡褪雏}水 ⑥濃鹽酸
解析:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;③中反應(yīng)消耗水且放熱,使溶液溫度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2;⑤中水減少,溶液過飽和析出NaCl。
4.按要求書寫反應(yīng)的離子方程式。(1)將Na投入到FeCl3溶液中:_______________________________________________________。 (2)將Na投入到Ca(HCO3)2溶液中:_______________________________________________________。(3)將Na投入到NH4HCO3較濃溶液中,有刺激性氣味氣體放出:________________________________________________________。
歸納總結(jié)金屬鈉與鹽溶液的反應(yīng)鈉與水反應(yīng),然后再考慮生成的NaOH是否能與鹽進(jìn)一步反應(yīng)。鈉與鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬。
考點(diǎn)二 氧化鈉和過氧化鈉1.物理性質(zhì)、用途及結(jié)構(gòu)比較
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
【師說·助學(xué)】 過氧化鈉的強(qiáng)氧化性和弱還原性①過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性②遇KMnO4等強(qiáng)氧化劑時(shí),表現(xiàn)出還原性,氧化產(chǎn)物為O2。③遇CO2、H2O、H+則發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。
3.過氧化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性質(zhì)(1)寫出下列物質(zhì)的電子式:過氧化鈣:________________,過氧化氫:________________。上述兩種物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上具有的共同特點(diǎn)是兩個(gè)氧原子之間都含有一對(duì)共用電子(或都含有一個(gè)過氧鍵)。(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。寫出CaO2供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化學(xué)方程式:_______________________________________________________。
2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑ Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
【易錯(cuò)診斷】 判斷正誤,錯(cuò)誤的說明理由。1.氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物:_______________________________________________________。2.1 ml Na2O2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:_______________________________________________________。4.7.8 g過氧化鈉含有的共用電子對(duì)數(shù)為0.2NA:_______________________________________________________。
錯(cuò)誤。H2O2全部為共價(jià)鍵 ,Na2O2含有離子鍵和共價(jià)鍵。
錯(cuò)誤。1 ml Na2O2含有1 ml 共用電子對(duì),7.8 g(0.1 ml)過氧化鈉含有的共用電子對(duì)數(shù)為0.1NA。
【教考銜接】典例 某實(shí)驗(yàn)小組通過如圖所示實(shí)驗(yàn)探究Na2O2與水的反應(yīng):下列說法不正確的是( )A.②中的大量氣泡主要成分是氧氣B.③中溶液變紅,說明有堿性物質(zhì)生成C.④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強(qiáng)氧化性物質(zhì)D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度
解析:過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,故A正確;過氧化鈉與水反應(yīng)生成了氫氧化鈉,氫氧化鈉是強(qiáng)堿,使酚酞溶液變成紅色,故B正確;過氧化鈉與水反應(yīng)過程中生成了過氧化氫,過氧化氫具有強(qiáng)氧化性,能夠使溶液褪色,故C正確;MnO2是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,加快了過氧化氫分解速率,因此放出大量氣泡,故D錯(cuò)誤。
【師說·延伸】 Na2O2與H2O反應(yīng)的機(jī)理Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2、2H2O2===2H2O+O2↑。
【對(duì)點(diǎn)演練】考向一 探究過氧化鈉的強(qiáng)氧化性1.比較下列四組反應(yīng),回答下列問題。一組:①Na2O2+CO2?、贜a2O2+SO2二組:③Na2O2+FeCl3(溶液)?、躈a2O2+FeCl2(溶液)三組:⑤SO2通入品紅溶液中,加熱 ⑥Na2O2加入到品紅溶液中,加熱四組:⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中 ⑧Na2O2固體加入到紫色石蕊溶液中
問題:(1)寫出下列兩反應(yīng)的化學(xué)方程式。①___________________________________________________;②___________________________________________________。(2)判斷下列兩反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,并分別簡答產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。③___________________________________________________;④___________________________________________________。
答案:(1)①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2②Na2O2+SO2===Na2SO4(2)③、④反應(yīng)均會(huì)有紅褐色沉淀生成并有氣體放出。③中Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和O2,F(xiàn)eCl3與NaOH反應(yīng)生成紅褐色沉淀Fe(OH)3④中Fe2+具有強(qiáng)還原性,易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3
(3)判斷下列兩反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,并分別簡答產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。⑤_________________________________________________________;⑥________________________________________________________________________________。(4)判斷下列兩反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,并分別簡答產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。⑦_(dá)_______________________________________________________;⑧____________________________________________________________________________。
溶液紅色褪去,加熱后又恢復(fù)紅色。原因是SO2的漂白性具有受熱不穩(wěn)定性
溶液紅色褪去,加熱后不能恢復(fù)紅色。原因是Na2O2具有強(qiáng)氧化性,其漂白性具有不可逆性
溶液變藍(lán)。NaOH溶液顯堿性
溶液先變藍(lán)后褪色。原因是Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH,呈堿性,同時(shí)Na2O2又有漂白性
考向二 Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的定量關(guān)系2.(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0.1 ml氧氣時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________________。
0.2NA(1.204×1023)
3.取a g某物質(zhì)在O2中完全燃燒,將生成物與足量Na2O2固體完全反應(yīng),反應(yīng)后,固體質(zhì)量恰好也增加了a g,下列物質(zhì)不能滿足上述結(jié)果的是________。①H2?、贑O?、跜6H12O6?、蹸12H22O11
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