内容正文:
第3章 金属及其化合物
第8讲 钠及其化合物 碱金属
复习目标
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的主要性质。
2.了解钠及其重要化合物在生产、生活中的应用。
3.了解钠及其重要化合物的制备方法。
钠及其氧化物
1.活泼的金属单质——钠
(1)物理性质
颜色、状态
银白色固体,有金属光泽
密度
较小,比水小,比煤油大,通常保存在煤油或石蜡油中
硬度
很软,可以用小刀切割
熔点
较低,低于水的沸点
(2)原子结构
钠元素在元素周期表中处于第三周期第ⅠA族,原子最外层有1个电子,在反应中易失去电子,表现出强还原性。钠元素在自然界中均以化合物形式存在。
(3)化学性质
①与非金属单质(如O2、Cl2)反应
O2
常温:4Na+O2===2Na2O
加热:2Na+O2Na2O2
Cl2
点燃:2Na+Cl22NaCl
②与水反应
化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
(4)钠的制备和用途
①制备:采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠,化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
②用途
(1)室温下,钠在空气中反应生成Na2O2( × )
(2)实验室中常将金属钠保存在煤油或四氯化碳中( × )
(3)将金属钠投入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀,放出气体,溶液颜色变浅( √ )
(4)乙醇、水都能与钠反应产生H2,则乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性( × )
(5)钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应冶炼金属Ti( × )
2.钠的两种氧化物——Na2O和Na2O2
(1)组成与结构
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
-2价
-1价
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
存在的化学键
离子键
离子键和非极性共价键
物质类别
碱性氧化物
过氧化物
(2)性质与用途(写出化学方程式)
Na2O
Na2O2
性
质
与水反应
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+2H2O+O2↑
主要用途
—
供氧剂、漂白剂等
(1)1 mol Na2O和1 mol Na2O2固体中含有离子总数均为3NA( √ )
(2)Na2O和Na2O2都属于碱性氧化物,与CO2反应均生成Na2CO3( × )
(3)Na2O2投入品红溶液中,溶液褪色,体现其漂白性( √ )
(4)Na2O2与CO2反应时,生成1.0 mol 氧气,转移电子数为4NA( × )
(5)Na2O2投入滴加酚酞溶液的NaCl溶液中,溶液先变红色后褪色,同时产生无色气体( √ )
考向1 钠与水及酸、碱、盐溶液的反应
【例1】为研究Na的性质,进行如下实验
装置
实验
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.Na浮在液面上,剧烈反应,产生少量白雾
稀盐酸
Ⅱ.Na浮在液面上,反应比Ⅰ中剧烈,产生白雾
浓盐酸
Ⅲ.Na浮在液面上,反应比Ⅰ中缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中现象说明Na与水反应放热
B.Ⅰ中反应的离子方程式为2Na + 2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C.Ⅲ中白雾比Ⅱ中多,说明Ⅲ中反应放热比Ⅱ中更多
D.推测Ⅲ中反应缓慢可能与Cl-的浓度以及生成的白色固体有关
C 解析:Ⅰ中钠与水剧烈反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,产生少量白雾,说明钠与水反应放热,使部分水变成水蒸气,A、B均正确;浓盐酸的挥发性比稀盐酸的挥发性强,Ⅲ中挥发出HCl更多,故产生大量白雾,并非反应放出热量更多,C错误;Ⅲ与Ⅱ相比,Ⅲ中Cl-的浓度更大,可能影响Na与H+的反应,烧杯底部白色固体是生成的NaCl,D正确。
考向2 Na2O2的性质及实验探究
【例2】(2023·广东省六校联盟联考)某化学实验小组为探究过氧化物性质,进行如图所示实验。经检验,实验①、③中的白色沉淀为BaO2。下列说法合理的是( )
序号
实验①
实验②
实验③
实验
Na2O2与H2O反应后的溶液pH=12
H2O2溶液
H2O2与NaOH混合溶液pH=12
现象
出现白色沉淀
无明显现象
出现白色沉淀
A.实验①、②说明在碱性条件下H2O2电