第二单元 金属钠与钠的化合物 第1课时（同步讲义）化学苏教版2019必修第一册

专题3 从海水中获得的化学物质 第二单元 金属钠与钠的化合物 第1课时 钠的性质与制备 教学目标 1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠的主要性质。 2．了解钠在生产、生活中的应用。 重点和难点 重点：掌握氧化钠和过氧化钠的性质。 难点：掌握钠与水(滴有酚酞)反应与钠和盐溶液的反应。 ◆知识点一 钠的结构与性质 1．钠的原子结构及存在 (1)钠的原子结构 钠原子易失去最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的钠离子。 (2)钠的存在 钠元素在自然界中以_________存在，如_________、_________、_________等。 2．实验探究钠的性质 (1)钠与氧气的反应 钠放置在空气中 在空气中加热钠 实验现象 新切开的钠具有_________的金属光泽，在空气中很快_________ 钠先_________，然后_________，火焰呈_________，生成_________ 化学方程式 __________________ __________________ (2)钠与水的反应 ①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小烧杯中投入一小块金属钠。 ②实验记录 实验现象 结论或解释 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠_________成小球 钠_________，反应放热 小球在水面上_________ 反应产生的______推动小球运动 与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 钠与水_________反应，产生气体 反应后溶液的颜色逐渐变_________ 有碱性物质(_________)生成 化学方程式：___________________________ ③实验结论 钠与水_________反应，生成__________________。 3．钠的性质 (1)钠的物理性质 _________，有金属光泽的固体，质地柔软，_________(小于100 ℃)，密度_________，但_________。 (2)钠的化学性质 钠是活泼的金属，能与非金属、水、酸反应，在反应中均失去一个电子表现强还原性。 易错提醒 1.金属钠与水的反应，其实质是钠与水电离出的H＋反应。 2.Na与酸溶液反应：直接与酸反应，而不是先和水反应。 3.钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。 4.Na与足量O2反应无论生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子数一定相等。 5.Na分别与H2O和乙醇发生反应均能生成H2，但反应的剧烈程度不同，前者反应剧烈，后者反应缓慢。 6.一定量的钠与足量的某溶液反应，产生氢气的量相同，与该溶液中溶质的多少无关。 7.切割完钠块后，剩余的钠的处理：放入原来盛有煤油的试剂瓶中(钠的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原试剂瓶比较稳妥)。 8.做实验时，金属钠不慎失火的处理：用干燥的沙土来灭火，不能用水灭火(钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧爆炸)。 即学即练 1．下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有Cl− B 向某溶液中加入稀盐酸，有无色气体产生，该气体可使澄清石灰水变浑浊 该溶液中一定含有CO C 取一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切下一小块，切面很快变暗 常温下，钠与氧气反应生成过氧化钠 D 加热Na2CO3和NaHCO3固体相同时间，Na2CO3无明显变化，NaHCO3产生使澄清石灰水变浑浊的气体 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 A．A B．B C．C D．D 2．钠的保存和切割如下图所示，从中得出的结论正确的是 A．钠的质地非常坚硬 B．钠的密度比煤油大 C．手可以直接接触钠 D．保存钠无需隔绝空气 3．下列叙述正确的是 A．、、K都可以保存在煤油中 B．钠钾合金可用作核反应堆的传热介质 C．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素 D．在空气中燃烧会生成 ◆知识点二 氧化钠和过氧化钠 1．氧化钠的性质 (1)氧化钠是一种_________的_________，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①氧化钠与水反应：___________________________； ②氧化钠溶于盐酸：___________________________； ③氧化钠与CO2反应：___________________________。 2．过氧化钠的性质 (1)过氧化钠与水反应的化学方程式是___________________________。 氧化剂是_________，还原剂是_________。 (2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是___________________________，可用于呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源。 3．氧化钠与过氧化钠的比较 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的价态 －2 －1 颜色状态 _________固体 _________固体 化学性质 相同点 都能与水反应生成_________，都能与CO2反应生成_________ 不同点 过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性 易错提醒 1.Na2O是碱性氧化物，Na2O2是非碱性氧化物。(因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O2生成)。 2.Na2O2中阴离子是O，阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。 3.Na2O2歧化反应转移电子数的关系式：2Na2O2~O2~2e－。 4.钠的氧化物和盐溶液反应的过程：先和水反应生成碱，碱再与盐溶液发生复分解反应。 5.Na2O2投入品红溶液中，因溶液中有强氧化性物质，因而Na2O2可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中，酚酞溶液先变红后褪色。 6.Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。 7.Na2O2中氧元素为－1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性。 ①主要表现较强的氧化性，如Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2＝Na2SO4； ②有时表现还原性，如过氧化钠使酸性高锰酸钾溶液褪色：5Na2O2＋2KMnO4＋8H2SO4＝5Na2SO4＋K2SO4＋5O2↑＋2MnSO4＋8H2O。 8.Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序：2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑；CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O；总反应式为2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2。所以一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)混合物的反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。 即学即练 1．物质的量在定量计算中有重要的应用，下列说法中正确的是 A．等物质的量的和固体混合物中含有的离子数目为 B．相同温度下，2g和32g具有相同的体积 C．0.5mol·L-1溶液中含有的数目为 D．标准状况下，nL中含Cl原子数为m，则的数值可表示为 2．有关和的说法不正确的是 A．两者的阳、阴离子个数比均为 B．与水反应生成，是碱性氧化物 C．加入到滴有酚酞的水中，溶液会出现先变红后褪色现象 D．和久置在空气中，最终都变为 3．下列对Na2O和Na2O2的叙述中错误的是 A．Na2O白色固体 B．Na2O2在呼吸面具中可作氧气的来源 C．都属于碱性氧化物 D．都能与水反应形成强碱溶液 一、金属钠的性质 1．钠与O2的反应 (1)常温下，钠容易与氧气发生反应，这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多，4Na＋O2===2Na2O。 (2)钠受热后，可以与氧气剧烈反应，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体——过氧化钠，2Na＋O2Na2O2。 2．钠与水(滴有酚酞)反应 实验证明，钠与水反应生成了NaOH和H2，钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。 (1)反应实质：水是一种非常弱的电解质，水可以微弱地电离出H＋，钠与水反应的实质是Na与H+的反应。 (2)反应类型：置换反应。 (3)化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 3．钠和盐溶液的反应 (1)钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会参与反应。 如将Na加入CuSO4溶液中，反应的第一步为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 第二步为：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 合并为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 因此钠不能从盐溶液中置换出金属。 (2)若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 实践应用 1．下列实验操作不能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 比较水与乙醇中羟基氢的活泼性 分别将少量钠投入到乙醇和水中，观察现象 B 检验淀粉的水解反应是否进行完全 向水解液中加入碘水，观察溶液是否变蓝 C 检验淀粉水解是否产生葡萄糖 将淀粉和稀硫酸混合加热段时间后，再加入新制的悬浊液，加热 D 验证催化剂对化学反应速率的影响 在两支试管中各加入5mL 12% 溶液，将其中一支中加入，观察并比较实验现象 A．A B．B C．C D．D 2．用毛笔蘸取少量溶液分别在铜板和钢板上写一个“化”字，待其充分反应后，分别用少量水将两块板上的溶液冲到甲、乙两个小烧杯中。下列说法正确的是 A．铜板上无任何变化 B．钢板上凹现出一个“化”字 C．甲、乙两个烧杯中的溶液均呈黄色 D．分别向甲、乙两个烧杯中放入一小块金属钠，反应现象相同 3．金属钠与下列溶液反应时，既有白色沉淀析出又有气体逸出的是 A．BaCl2溶液 B．CuSO4溶液 C．稀H2SO4溶液 D．MgCl2溶液 二、Na2O与Na2O2的比较 1．Na2O和Na2O2性质的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 －2价 －1价 n(Na＋)∶n(阴离子) 2∶1 2∶1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 与氧气反应 2Na2O＋O22Na2O2 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 2．Na2O2与CO2和H2O反应探究 (1)物质的量的关系： 无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。 (2)固体质量关系： 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。 (3)先后顺序关系： 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。 (4)电子转移关系： 两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。关系式为：2Na2O2～O2～2e－。 实践应用 1．如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠及其氧化物的物质的量均为0.lmol，水的质量为100g。下列说法正确的是 A．甲、乙、丙都属于氧化还原反应 B．甲反应的离子方程式为：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ C．丙充分反应，能产生0.05molO D．甲、乙、丙和100g水充分反应后所得溶液中溶质的质量分数分别为ω1、ω2、ω3，则ω1=ω2=ω3 2．如图所示，甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有100mL蒸馏水，然后分别放入0.01molNa、0.01molNa2O、0.01molNa2O2、0.01molNaOH，待固体完全溶解，则四个烧杯中溶液的质量分数的大小顺序为（    ） A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙=丙 C．甲=丁<乙=丙 D．丁<甲<乙<丙 3．一定条件下，将钠与氧气反应的产物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被50g质量分数为2.92%的盐酸中和，则该产物是 A． B． C．和 D．不能确定 考点一 钠与溶液的反应 【例1】下列离子方程式书写正确的是 A．通入水中： B．过量的与澄清石灰水反应： C．溶液和溶液反应： D．钠与水反应： 解题要点 金属钠与水、酸、盐溶液反应现象 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。 【变式1-1】下列陈述与陈述均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 碱性：碳酸钠>碳酸氢钠 与盐酸反应剧烈程度：碳酸钠>碳酸氢钠 B 还原性： 钠与溶液反应，产生红色固体 C 钠有强还原性 钠燃烧产生的火焰为黄色 D 胶体颗粒直径范围为 光束通过氢氧化铁胶体，出现光亮的“通路” A．A B．B C．C D．D 【变式1-2】关于金属钠说法正确的是 A．金属钠投入到三氯化铁溶液中，有气体和沉淀产生 B．自然界可存在少量的钠单质 C．金属钠长期置于空气中，最终变成Na2CO3·10H2O D．钠可从硫酸镁溶液中置换出大量的镁 考点二 氧化钠和过氧化钠 【例2】现有含Na2O杂质的Na2O2试样2.00g，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6.00mol/L盐酸、6.00mol/L硫酸和蒸馏水。忽略气体在水中的溶解)。下列说法正确的是 A．装置A中液体试剂可选用6.00mol/L盐酸或6.00mol/L硫酸 B．装置B和装置C的作用分别是除去HCl和H2O C．装置E中碱石灰的作用是为了防止F中H2O进入装置D D．实验结束后经过折算生成0.01molO2，则Na2O2样品的纯度为39.0% 解题要点 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 【变式2-1】氧化钠与过氧化钠的相同点是 A．都是白色固体 B．都能与水反应产生氢氧化钠 C．都是碱性氧化物 D．都能与二氧化碳反应放出氧气 【变式2-2】下列离子能大量共存的是 A．无色酚酞试液呈红色的溶液中：、、、 B．无色澄清溶液中：、、、 C．加入固体的溶液中：、、、 D．紫色石蕊试液呈红色的溶液中：、、、 考点三 电解熔融NaCl 【例3】已知下列转化关系图，且知采用电解熔融氯化钠的方法可以生成金属钠； 下列说法不正确的是 A．A、C、E一定含有同种元素 B．B与H2反应，条件不同，现象不同 C．C与D反应会产生红褐色沉淀 D．电解饱和食盐水也可以生成A和B 解题要点 (1)制备 工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠，化学方程式为：2NaCl2Na＋Cl2↑。 (2)用途 ①钠和钾的合金常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。 ②高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。 ③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。 【变式3-1】目前，世界多数国家采用电解熔融氯化钠的方法来生产金属钠：。已知物质A、B、C、D、E、F、G有如图转化关系(部分反应条件及产物已省略)，其中B和G是气体： (1)反应②是A在B中燃烧，实验现象是： 。 (2)反应①~⑦中属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (3)写出反应③的化学方程式： 。 (4)反应①是侯氏制碱法的主要反应之一，产物除E外，另一种是 (填化学式)。实验室中通过过滤分离出E，该操作所用到的玻璃仪器除了玻璃棒还有 ，其中玻璃棒的作用是 。 (5)向F的溶液中通入足量G的离子方程式为 。 【变式3-2】1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是。回答下列有关单质钠的问题： (1)保存金属钠的正确方法是______(填字母序号)。 A．放在棕色瓶中 B．放在细沙中 C．放在水中 D．放在煤油中 (2)Na、NaOH久置于空气中最终都变为 (填化学式)。 (3)侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献。某活动小组根据上述原理，制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(夹持、固定用仪器未画出)： ①乙瓶中装有的试剂为： ；装置a的作用是： 。 ②侯氏制碱法缩短了流程，降低了成本，制得后获得纯碱的化学方程式为： ，实验室进行第二步反应的装置可以是下图中 (填字母序号)。 ③工业纯碱中可能混有少量，小组同学设计了简单实验证明纯碱中是否含有，请你完成下列空白：取少量工业纯碱溶于试管中，向其加入足量 ，再滴加适量溶液，产生白色沉淀，说明纯碱中含有杂质。 ④测定该纯碱样品的纯度：称取m1 g样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2 g。则该纯碱样品的纯度为 %。 基础达标 1．化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述不正确的是 A．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 B．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强 C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 D．金属钠着火时，不能用水而需要用干燥的沙土来灭火 2．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A．往溶液中加入片，离子反应方程式为： B．明矾溶于水产生胶体： C．与水反应产生： D．溶液与过量溶液反应： 3．下列实验操作说法正确的是 A．眼睛溅进酸液，先用大量水冲洗，再用饱和碳酸钠溶液冲洗 B．金属钠着火可以用水来灭火 C．配制NaOH溶液时，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容，会使所配溶液浓度偏小 D．粗盐精制时用沉淀时，可在静置后的上层清液中继续滴加检验是否完全沉淀 4．下列有关和的叙述错误的是 A．和中阳离子与阴离子个数比均为2：1 B．和长期置于空气中，最终固体产物相同 C．和分别与反应，都有生成 D．和都能与酸反应生成盐和水，都是碱性氧化物 5．下列涉及化学学科观点的有关说法正确的是 A．微粒观：和中均不含分子，二者阳离子和阴离子的个数比相同 B．结构观：即使分散质在分散剂中的颗粒大小不同，分散系的性质也相同 C．守恒观：与足量的铁反应转移的电子数和与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数一样多 D．转化观：在空气中加热可以将转化成，将转化为 6．如图，某化学兴趣小组向溶液和溶液中分别加入适量的和。下列有关说法错误的是 A．该小组用到的研究方法有观察法、实验法、比较法 B．两支试管中的现象完全相同 C．溶液和溶液为同种分散系 D．左侧试管中的总反应为 7．化学是一门以实验为基础的学科。下列实验装置和操作能达到实验目的的是 A．制Fe(OH)3胶体 B．吸收尾气中的Cl2 C．验证试样中含钾元素 D．证明Na2O2与CO2反应放热 8．实验小组同学探究与水的反应。取粉末加入到40mL水中，充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化，约为40mL)，进行以下实验。的摩尔质量为。 编号 ① ② ③ ④ 操作 现象 溶液变红色，20秒后褪色 ⅰ．产生大量能使带火星木条复燃的气体。ⅱ．溶液变红色，10分钟后褪色 ⅰ．溶液变红色，10分钟后溶液褪色。ⅱ．变红色 溶液变红色，2小时后仍无明显变化 下列说法不正确的是 A．由②中现象i可知，与水反应有生成 B．由③④可知，②中溶液红色褪去是因为大 C．向①中褪色后的溶液中滴加5滴盐酸，溶液最终变成红色 D．由②③④可知，①中溶液红色褪去的主要原因不是大 9．海洋是一个巨大的化学资源宝库，钠和氯是其中含量较高的元素。含钠和含氯物质在生产生活中有重要作用，回答问题： (1)把一小块绿豆大小的金属钠放入水中，可观察到的实验现象为 (填标号)。 a．钠沉到水底下        b．钠熔成小球        c．钠四处游动        d．溶液变为红色 (2)用下图的装置证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂(夹持仪器略)： ①装置B的作用是 。装置D的作用是 。 ②检验E中(已从水槽中取出)所收集气体的方法为 。 (3)氯气的水溶液称为氯水，某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的试剂是 。 (4)水溶液是一种广谱杀菌剂。二氧化氯泡腾片(有效成分为、、)能快速溶于水，溢出大量气泡，得到溶液。生成的反应属于氧化还原反应，还原产物为NaCl，则每生成1mol 消耗的量为 mol，产生“气泡”的离子方程式为 。 10．氧气是维持人类生命活动和工业生产中必不可少的物质。 Ⅰ．工业制氧：分离液态空气法 原料空气通过空气压缩机压缩成液体，液态空气经过精馏塔时减压，由于空气中各组分的沸点不同，随着温度升高，各成分汽化的顺序不同。 已知：在标准大气压下，液氮的沸点是-196℃，液氧的沸点是-183℃。 (1)分离液态空气制取氧气时物质发生了 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)在分离液态空气制取氧气的过程中，首先从液态空气中分离出来的是 (填“N2或“O2”)。 Ⅱ．实验室制氧气 (3)实验室可用KMnO4分解法制取氧气(如下图)，KMnO4分解的化学方程式是 。 (4)你还能想到其他含氧化合物分解法制氧气么？ 请写出其化学方程式 (写一种即可)。 Ⅲ．生活制氧：过氧化物转化法 (5)在潜水艇和消防员的呼吸面具中，CO2与Na2O2反应制氧气的化学方程式为 。 (6)与 Na2O2相比，CaO2与水能缓慢反应，人们常用来给运输中的大量鱼苗供氧，请写出CaO2在水中供氧的化学方程式 。 综合应用 11．以不同类别物质间的转化为线索，构建钠及其化合物的关系如下： 下列分析不正确的是 A．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应 B．反应③表明具有酸性氧化物的性质 C．利用反应④，可除去固体中混有的少量 D．反应⑤和反应⑥可应用于潜水艇中氧气的供给，反应中氧化剂都是 12．是很活泼的金属，在空气中燃烧的产物是。的制取可以通过如下反应完成：（未配平）。制取时，由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的产品中含有杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该样品中的质量分数，其操作流程和实验数据如图所示。该样品中的质量分数为 A． B． C． D． 13．如下图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol，水的质量为100g。下列说法错误的是 A．Na2O2中阴、阳离子数目之比为 B．反应①的化学方程式为 C．①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：①＞③＞② D．反应③转移电子的物质的量为0.1mol 14．下列物质中属于碱性氧化物的是 A．Na2O B．Na2O2 C．CO2 D．CO 15．下列关于和的叙述正确的是 ①是淡黄色物质，是白色物质 ②的阴阳离子个数比是，而的是 ③和都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ④和在空气中久置都会发生变质，最后变为粉末 ⑤向酚酞溶液中加入粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 ⑥与发生化合反应生成，与发生置换反应生成 A．①③ B．②④ C．⑤⑥ D．④⑤ 16．下列方程式与所给事实不相符的是 A．金属钠投入冷水中： B．游泳池中的漂白粉与空气接触而生效： C．溶液与足量澄清石灰水反应： D．用溶液将水垢中的转化为溶于酸的： 17．某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应，进行如下实验。 实验操作 实验现象 将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中，钠熔化为金属小球在笼中游动，剧烈反应发出嘶嘶的响声； ②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。 下列分析或推断不正确的是 A．现象①说明反应放出大量的热，且产生气体 B．生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑ C．蓝黑色固体中可能含CuO，原因是Cu(OH)2受热会分解 D．因Na与H2O反应，未与Cu2+置换出Cu，因此蓝黑色固体中不可能含Cu 拓展培优 18．将投入到下列溶液中，溶液质量增加的是 ①溶液    ②溶液    ③饱和溶液    ④溶液 A．① B．② C．③ D．④ 19．小组同学探究金属钠与溶液的反应。 ①向溶液中投入一小块金属钠，溶液颜色略有变浅，继续依次投入五小块金属钠，溶液变为绿色，产生气体。 ②向溶液中加入少量固体，溶液颜色无明显变化，继续加入固体，溶液变为绿色，产生气体。 已知：无色，绿色，对比①②，下列有关说法不正确的是 A．①中溶液颜色变浅，说明发生还原反应 B．①中溶液变为绿色，说明被钠还原为 C．②中溶液变为绿色，可能发生 D．②中溶液颜色变化表明，浓度会影响物质还原性的强弱 20．某无色溶液可能含有等数目的下列某些离子：、、、、、、，取溶液分别进行如下实验： ①加入酸化的溶液产生白色沉淀； ②加入锌粉，有气泡生成； ③加入适量粉末产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A．由①、②可知该无色溶液中一定有、，可能有 B．该无色溶液中一定有 C．该无色溶液中一定有、、和 D．实验③发生反应的离子方程式只有： 21．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是 A．将Na2O与Na2O2分别加入滴有酚酞的水中，二者现象相同 B．在Na2O2与水的反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为1：4 C．将Na2O2分别加入FeCl3和FeCl2溶液中最终所得沉淀颜色相同 D．等质量的Na2O与Na2O2投入等量且足量水中充分反应后所得溶液物质的量浓度相等 22．研究小组探究Na2O2与水反应。取1.56g Na2O2粉末加入40mL水中，充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化)，进行以下实验。 ① ② 操作 现象 溶液变红色，20秒后褪色 i．产生大量能使带火星木条复燃的气体 ii．溶液变红色，10分钟后褪色 ③ ④ 操作 现象 i．溶液变红色，10分钟后溶液褪色 ii．变红色 溶液变红色，2小时后无明显变化 下列说法不正确的是 A．由②中现象i可知，Na2O2与水反应有H2O2生成 B．由③、④可知，②中溶液红色褪去是因为c(OH-)大 C．Na2O2与水反应每生成1mol O2，转移2mol电子 D．向①中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L盐酸，溶液最终变成红色 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3 从海水中获得的化学物质 第二单元 金属钠与钠的化合物 第1课时 钠的性质与制备 教学目标 1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠的主要性质。 2．了解钠在生产、生活中的应用。 重点和难点 重点：掌握氧化钠和过氧化钠的性质。 难点：掌握钠与水(滴有酚酞)反应与钠和盐溶液的反应。 ◆知识点一钠的结构与性质 1．钠的原子结构及存在 (1)钠的原子结构 钠原子易失去最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的钠离子。 (2)钠的存在 钠元素在自然界中以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 2．实验探究钠的性质 (1)钠与氧气的反应 钠放置在空气中 在空气中加热钠 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＋O2Na2O2 (2)钠与水的反应 ①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小烧杯中投入一小块金属钠。 ②实验记录 实验现象 结论或解释 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔化成小球 钠熔点低，反应放热 小球在水面上迅速游动 反应产生的氢气推动小球运动 与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 钠与水剧烈反应，产生气体 反应后溶液的颜色逐渐变红 有碱性物质(氢氧化钠)生成 化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ③实验结论 钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。 3．钠的性质 (1)钠的物理性质 银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。 (2)钠的化学性质 钠是活泼的金属，能与非金属、水、酸反应，在反应中均失去一个电子表现强还原性。 易错提醒 1.金属钠与水的反应，其实质是钠与水电离出的H＋反应。 2.Na与酸溶液反应：直接与酸反应，而不是先和水反应。 3.钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。 4.Na与足量O2反应无论生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子数一定相等。 5.Na分别与H2O和乙醇发生反应均能生成H2，但反应的剧烈程度不同，前者反应剧烈，后者反应缓慢。 6.一定量的钠与足量的某溶液反应，产生氢气的量相同，与该溶液中溶质的多少无关。 7.切割完钠块后，剩余的钠的处理：放入原来盛有煤油的试剂瓶中(钠的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原试剂瓶比较稳妥)。 8.做实验时，金属钠不慎失火的处理：用干燥的沙土来灭火，不能用水灭火(钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧爆炸)。 即学即练 1．下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有Cl− B 向某溶液中加入稀盐酸，有无色气体产生，该气体可使澄清石灰水变浑浊 该溶液中一定含有CO C 取一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切下一小块，切面很快变暗 常温下，钠与氧气反应生成过氧化钠 D 加热Na2CO3和NaHCO3固体相同时间，Na2CO3无明显变化，NaHCO3产生使澄清石灰水变浑浊的气体 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．未排除其他干扰离子（如），无法确定存在，A错误； B．气体可能来自或等，无法确定存在，B错误； C．钠常温氧化生成，而非，C错误； D．NaHCO3受热分解而Na2CO3稳定，结论符合事实，D正确； 故答案选D。 2．钠的保存和切割如下图所示，从中得出的结论正确的是 A．钠的质地非常坚硬 B．钠的密度比煤油大 C．手可以直接接触钠 D．保存钠无需隔绝空气 【答案】B 【详解】A．钠质地柔软，可用小刀切割，A错误； B．钠保存在煤油中，说明钠密度大于煤油，B正确； C．钠与手上汗液（水）反应生成NaOH，腐蚀皮肤，不能直接用手接触，C错误； D．钠极易与空气中O2、H2O反应，需隔绝空气保存，D错误； 故选B。 3．下列叙述正确的是 A．、、K都可以保存在煤油中 B．钠钾合金可用作核反应堆的传热介质 C．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素 D．在空气中燃烧会生成 【答案】B 【详解】A．Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，故A错误； B．钠钾合金（NaK）在室温下呈液态，具有优良的热传导性和低腐蚀性，常用于核反应堆中作为传热介质，以高效传递热量，故B正确； C．碱金属元素是指ⅠA族除氢外的金属元素，故C错误； D．Li在空气中燃烧只生成Li2O，而非过氧化锂。这是因为锂离子半径小，更易形成稳定的氧化物；钠、钾等碱金属则可能生成过氧化物或超氧化物故D错误； 故选：B。 ◆知识点二 氧化钠和过氧化钠 1．氧化钠的性质 (1)氧化钠是一种白色的碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH； ②氧化钠溶于盐酸：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O； ③氧化钠与CO2反应：Na2O＋CO2===Na2CO3。 2．过氧化钠的性质 (1)过氧化钠与水反应的化学方程式是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 氧化剂是过氧化钠，还原剂是过氧化钠。 (2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可用于呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源。 3．氧化钠与过氧化钠的比较 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的价态 －2 －1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 化学性质 相同点 都能与水反应生成氢氧化钠，都能与CO2反应生成Na2CO3 不同点 过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性 易错提醒 1.Na2O是碱性氧化物，Na2O2是非碱性氧化物。(因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O2生成)。 2.Na2O2中阴离子是O，阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。 3.Na2O2歧化反应转移电子数的关系式：2Na2O2~O2~2e－。 4.钠的氧化物和盐溶液反应的过程：先和水反应生成碱，碱再与盐溶液发生复分解反应。 5.Na2O2投入品红溶液中，因溶液中有强氧化性物质，因而Na2O2可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中，酚酞溶液先变红后褪色。 6.Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。 7.Na2O2中氧元素为－1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性。 ①主要表现较强的氧化性，如Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2＝Na2SO4； ②有时表现还原性，如过氧化钠使酸性高锰酸钾溶液褪色：5Na2O2＋2KMnO4＋8H2SO4＝5Na2SO4＋K2SO4＋5O2↑＋2MnSO4＋8H2O。 8.Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序：2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑；CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O；总反应式为2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2。所以一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)混合物的反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。 即学即练 1．物质的量在定量计算中有重要的应用，下列说法中正确的是 A．等物质的量的和固体混合物中含有的离子数目为 B．相同温度下，2g和32g具有相同的体积 C．0.5mol·L-1溶液中含有的数目为 D．标准状况下，nL中含Cl原子数为m，则的数值可表示为 【答案】D 【详解】A．Na2O由Na+和O2﹣构成，1mol Na2O中含有3mol离子；Na2O2由Na+和构成，1mol Na2O2中也含有3mol离子，但题目中未给出Na2O和Na2O2的物质的量具体数值，所以无法确定离子数目，A错误； B．2gH2的物质的量为，32gO2的物质的量为，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，等物质的量的气体具有相同的体积，而该选项只说相同温度，没有提及压强是否相同，所以无法确定二者体积是否相同，B错误； C．0.5mol•L-1Na2SO4溶液，只知道物质的量浓度，不知道溶液体积，根据n＝cV(n为物质的量，c为物质的量浓度，V为溶液体积)，无法计算Na+的物质的量，也就不能确定Na+的数目，C错误； D．标准状况下，nL Cl2的物质的量为，Cl原子的物质的量为，已知nL Cl2中含Cl原子数为m，根据N=nNA，可得m=，则NA=，D正确； 故答案选D。 2．有关和的说法不正确的是 A．两者的阳、阴离子个数比均为 B．与水反应生成，是碱性氧化物 C．加入到滴有酚酞的水中，溶液会出现先变红后褪色现象 D．和久置在空气中，最终都变为 【答案】B 【详解】A．Na2O由Na+和O2−构成，Na2O2由Na+和构成，二者阳、阴离子个数比均为2:1，A正确； B．碱性氧化物是能与酸反应只生成盐和水的氧化物。Na2O2与水反应除生成NaOH外，还生成O2，化学方程式为，不符合碱性氧化物定义，所以Na2O2不是碱性氧化物，B错误； C．Na2O2加入到滴有酚酞的水中，Na2O2先与水反应生成NaOH，溶液呈碱性，酚酞变红；但Na2O2具有强氧化性，能将有色物质漂白，所以溶液会褪色，C正确； D．Na2O久置在空气中，先与水反应生成NaOH，NaOH再与空气中CO2反应生成Na2CO3 ；Na2O2久置在空气中，与CO2反应生成Na2CO3和O2（），最终都变为Na2CO3 ，D正确； 故选B。 3．下列对Na2O和Na2O2的叙述中错误的是 A．Na2O白色固体 B．Na2O2在呼吸面具中可作氧气的来源 C．都属于碱性氧化物 D．都能与水反应形成强碱溶液 【答案】C 【详解】A．Na2O为白色固体，A正确； B．Na2O2与CO2或H2O反应生成O2，可用于呼吸面具供氧，B正确； C．Na2O属于碱性氧化物，但Na2O2与酸反应会生成O2（如2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑），不符合碱性氧化物定义，C错误； D．Na2O与水生成NaOH，Na2O2与水生成NaOH和O2，两者溶液均为强碱性，D正确； 故选C。 一、金属钠的性质 1．钠与O2的反应 (1)常温下，钠容易与氧气发生反应，这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多，4Na＋O2===2Na2O。 (2)钠受热后，可以与氧气剧烈反应，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体——过氧化钠，2Na＋O2Na2O2。 2．钠与水(滴有酚酞)反应 实验证明，钠与水反应生成了NaOH和H2，钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。 (1)反应实质：水是一种非常弱的电解质，水可以微弱地电离出H＋，钠与水反应的实质是Na与H+的反应。 (2)反应类型：置换反应。 (3)化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 3．钠和盐溶液的反应 (1)钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会参与反应。 如将Na加入CuSO4溶液中，反应的第一步为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 第二步为：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 合并为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 因此钠不能从盐溶液中置换出金属。 (2)若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 实践应用 1．下列实验操作不能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 比较水与乙醇中羟基氢的活泼性 分别将少量钠投入到乙醇和水中，观察现象 B 检验淀粉的水解反应是否进行完全 向水解液中加入碘水，观察溶液是否变蓝 C 检验淀粉水解是否产生葡萄糖 将淀粉和稀硫酸混合加热段时间后，再加入新制的悬浊液，加热 D 验证催化剂对化学反应速率的影响 在两支试管中各加入5mL 12% 溶液，将其中一支中加入，观察并比较实验现象 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．钠与水反应比与乙醇反应剧烈，则水中氢比乙醇中羟基上氢的活泼，A正确； B．淀粉遇碘单质变蓝，则向水解液中加入碘水,观察溶液不变蓝，则淀粉水解完全，B正确； C．淀粉中也含有醛基，该实验无法检验醛基是淀粉还是葡萄糖，因此无法检验淀粉水解是否产生葡萄糖，C错误； D．只有一支试管中加入MnO2，只有一个变量，可探究催化剂对化学反应速率的影响，D正确； 故选C。 2．用毛笔蘸取少量溶液分别在铜板和钢板上写一个“化”字，待其充分反应后，分别用少量水将两块板上的溶液冲到甲、乙两个小烧杯中。下列说法正确的是 A．铜板上无任何变化 B．钢板上凹现出一个“化”字 C．甲、乙两个烧杯中的溶液均呈黄色 D．分别向甲、乙两个烧杯中放入一小块金属钠，反应现象相同 【答案】B 【详解】A．铜板中Cu与FeCl3反应，Cu + 2FeCl3 = 2FeCl2 + CuCl2，则铜板上凹现出一个“化”字，A错误； B．钢的主要成分是铁和碳，钢板上加FeCl3会发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，则钢板上凹现出一个“化”字，B正确； C．甲、乙两个烧杯中的溶液均不呈黄色，甲烧杯呈蓝色，乙烧杯呈浅绿色，C错误； D．分别向甲、乙两个烧杯中放入一小块金属钠，首先发生的反应都是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后甲中NaOH与CuCl2和FeCl2反应，乙中NaOH与FeCl2反应，现象并不相同，D错误； 故选B。 3．金属钠与下列溶液反应时，既有白色沉淀析出又有气体逸出的是 A．BaCl2溶液 B．CuSO4溶液 C．稀H2SO4溶液 D．MgCl2溶液 【答案】D 【详解】A．金属钠先和BaCl2溶液中的水反应，方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，但是生成的氢氧化钠和氯化钡不反应，即只有气体生成，A不符合题意； B．金属钠先和CuSO4溶液中的水反应生成NaOH并放出H2，NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，B不符合题意； C．金属钠先和稀H2SO4溶液中的H2SO4反应，生成Na2SO4和H2，即只有气体生成，C不符合题意； D．金属钠先和MgCl2溶液中的水反应生成NaOH并放出H2，NaOH与MgCl2溶液反应会生成Mg(OH)2白色沉淀，D符合题意； 故答案为：D。 二、Na2O与Na2O2的比较 1．Na2O和Na2O2性质的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 －2价 －1价 n(Na＋)∶n(阴离子) 2∶1 2∶1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 与氧气反应 2Na2O＋O22Na2O2 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 2．Na2O2与CO2和H2O反应探究 (1)物质的量的关系： 无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。 (2)固体质量关系： 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。 (3)先后顺序关系： 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。 (4)电子转移关系： 两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。关系式为：2Na2O2～O2～2e－。 实践应用 1．如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠及其氧化物的物质的量均为0.lmol，水的质量为100g。下列说法正确的是 A．甲、乙、丙都属于氧化还原反应 B．甲反应的离子方程式为：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ C．丙充分反应，能产生0.05molO D．甲、乙、丙和100g水充分反应后所得溶液中溶质的质量分数分别为ω1、ω2、ω3，则ω1=ω2=ω3 【答案】C 【详解】A．Na与反应生成NaOH和，属于氧化还原反应，与反应生成NaOH和，属于氧化还原反应，而与反应过程中，没有发生电子转移，不属于氧化还原反应，故A错误； B．甲反应的离子方程式为：，故B错误； C．丙反应的化学方程式为：，因为0.1mol，所以反应生成0.05mol，故C正确； D．Na、、分别与反应的方程式为：、、，根据钠元素守恒，当反应物均为0.1mol时，溶液增加的质量：，所以0.1molNa、、分别溶于中所得溶液溶质的质量分数分别为：，，，所以，故D错误； 故选C。 2．如图所示，甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有100mL蒸馏水，然后分别放入0.01molNa、0.01molNa2O、0.01molNa2O2、0.01molNaOH，待固体完全溶解，则四个烧杯中溶液的质量分数的大小顺序为（    ） A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙=丙 C．甲=丁<乙=丙 D．丁<甲<乙<丙 【答案】B 【详解】m(Na)=0.01mol×23g/mol=0.23g，同理m(Na2O)=0.62g，m(Na2O2)=0.78g，m(NaOH)=0.4g； Na+H2O=NaOH+H2↑，溶液增加的质量=m(Na)-m(H2)=0.23g-0.005mol×2g/mol=0.22g； Na2O+H2O=2NaOH，溶液增加的质量=m(Na2O)=0.62g； Na2O2+H2O=2NaOH+O2↑，溶液增加的质量=m(Na2O2)-m(O2)=0.78g-0.005mol×32g/mol=0.62g； 氢氧化钠溶于水，与水不反应，溶液增加的质量=m(NaOH)=0.4g； 根据钠原子守恒知，0.01mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为：0.01mol、0.02mol、0.02mol，0.01mol，质量分别为0.4g、0.8g、0.8g、0.4g，则0.01mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠分别溶于水所得氢氧化钠溶液的质量分数分别为：×100%、×100%、×100%，所以甲、乙、丙、丁所得溶液中溶质的质量分数大小的顺序是：丁＜甲＜乙=丙，B满足题意。 答案选B。 3．一定条件下，将钠与氧气反应的产物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被50g质量分数为2.92%的盐酸中和，则该产物是 A． B． C．和 D．不能确定 【答案】C 【详解】由题意可知，50g 2.92%盐酸中氯化氢的质量，若钠与氧气反应的产物全部为，由化学方程式可知，则氧化钠的质量；若钠与氧气反应的产物全部为，由化学方程式可知，则过氧化钠的质量，由可知，钠与氧气反应的产物为和的混合物，故选C。 考点一 钠与溶液的反应 【例1】下列离子方程式书写正确的是 A．通入水中： B．过量的与澄清石灰水反应： C．溶液和溶液反应： D．钠与水反应： 【答案】B 【详解】A．氯气溶于水生成的HClO为弱电解质，不拆， ，A错误； B．过量的与澄清石灰水反应生成碳酸氢钙溶液：，B正确； C．溶液和溶液反应生成硫酸钡和氢氧化铁：，C错误； D．钠与水反应生成NaOH和H2 ，且应注意守恒：，D错误； 答案选B。 解题要点 金属钠与水、酸、盐溶液反应现象 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。 【变式1-1】下列陈述与陈述均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 碱性：碳酸钠>碳酸氢钠 与盐酸反应剧烈程度：碳酸钠>碳酸氢钠 B 还原性： 钠与溶液反应，产生红色固体 C 钠有强还原性 钠燃烧产生的火焰为黄色 D 胶体颗粒直径范围为 光束通过氢氧化铁胶体，出现光亮的“通路” A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．碱性：碳酸钠>碳酸氢钠，与盐酸反应剧烈程度：碳酸氢钠>碳酸钠，两者不具有因果关系，A错误； B．根据金属活泼性顺序，还原性：钠>铜，钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜，能观察到蓝色沉淀，不能产生红色固体，两者不具有因果关系，B错误； C．钠最外层只有一个电子，容易失去，具有强还原性，钠元素的焰色反应为黄色，两者不具有因果关系，C错误； D．胶体颗粒直径范围为，能产生丁达尔效应，故光束通过氢氧化铁胶体，出现光亮的“通路”，两者具有因果关系，D正确； 故选D。 【变式1-2】关于金属钠说法正确的是 A．金属钠投入到三氯化铁溶液中，有气体和沉淀产生 B．自然界可存在少量的钠单质 C．金属钠长期置于空气中，最终变成Na2CO3·10H2O D．钠可从硫酸镁溶液中置换出大量的镁 【答案】A 【详解】A．Na先和水反应生成氢氧化钠和氢气，然后NaOH再和氯化铁发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀，所以有气体和沉淀生成，A正确； B．钠单质很活泼，很容易和氧气、水等物质反应，在自然界中主要以化合态存在，B错误； C．Na与氧气反应生成Na2O，遇空气中水生成NaOH，与空气中二氧化碳反应生成Na2CO3·10H2O，失水生成Na2CO3，C错误； D．Na先和水反应生成氢氧化钠和氢气，然后NaOH再和硫酸镁发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀，无法置换出镁，D错误； 故选A。 考点二 氧化钠和过氧化钠 【例2】现有含Na2O杂质的Na2O2试样2.00g，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6.00mol/L盐酸、6.00mol/L硫酸和蒸馏水。忽略气体在水中的溶解)。下列说法正确的是 A．装置A中液体试剂可选用6.00mol/L盐酸或6.00mol/L硫酸 B．装置B和装置C的作用分别是除去HCl和H2O C．装置E中碱石灰的作用是为了防止F中H2O进入装置D D．实验结束后经过折算生成0.01molO2，则Na2O2样品的纯度为39.0% 【答案】B 【详解】A．装置A为实验室制取，只能用和稀盐酸，若用稀硫酸，反应生成的是微溶物，覆盖在固体表面，阻止反应的继续进行，A错误； B．制取中含有和，用除去，用浓硫酸除去，B正确； C．装置E中碱石灰的作用是吸收多余的和防止F中H2O进入装置D，C错误； D．根据，生成，，的纯度为，D错误； 故选B。 解题要点 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 【变式2-1】氧化钠与过氧化钠的相同点是 A．都是白色固体 B．都能与水反应产生氢氧化钠 C．都是碱性氧化物 D．都能与二氧化碳反应放出氧气 【答案】B 【详解】A．氧化钠是白色固体，过氧化钠是淡黄色的固体，故A项错误； B．过氧化钠和氧化钠都和水反应生成氢氧化钠，故B项正确； C．氧化钠是碱性氧化物，过氧化钠不是碱性氧化物，故C项错误； D．氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故D项错误； 故本题选B。 【变式2-2】下列离子能大量共存的是 A．无色酚酞试液呈红色的溶液中：、、、 B．无色澄清溶液中：、、、 C．加入固体的溶液中：、、、 D．紫色石蕊试液呈红色的溶液中：、、、 【答案】A 【详解】A．无色酚酞试液呈红色的溶液呈碱性，、、、均能大量共存，A正确； B．有颜色，不符合无色溶液要求，B错误； C．加入固体的溶液呈碱性，不能大量共存，C错误； D．紫色石蕊试液呈红色的溶液呈酸性，不能大量共存，D错误； 故选A。 考点三 电解熔融NaCl 【例3】已知下列转化关系图，且知采用电解熔融氯化钠的方法可以生成金属钠； 下列说法不正确的是 A．A、C、E一定含有同种元素 B．B与H2反应，条件不同，现象不同 C．C与D反应会产生红褐色沉淀 D．电解饱和食盐水也可以生成A和B 【答案】D 【详解】由上述分析可知A为Na、B为Cl2，可知C为NaOH、D为FeCl3、E为Na2CO3、F为CaCl2，则 A．A为Na、C为NaOH、E为Na2CO3，均含有Na元素，故A正确； B．H2在Cl2中燃烧，火焰呈苍白色，光照H2与Cl2的混合气体发生爆炸，所以Cl2与H2反应的条件不同，现象也不同，故B正确； C．C为NaOH、D为FeCl3，二者发生复分解反应生成的氢氧化铁为红褐色沉淀，故C正确； D．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，不能生成Na，故D错误； 故选：D。 解题要点 (1)制备 工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠，化学方程式为：2NaCl2Na＋Cl2↑。 (2)用途 ①钠和钾的合金常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。 ②高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。 ③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。 【变式3-1】目前，世界多数国家采用电解熔融氯化钠的方法来生产金属钠：。已知物质A、B、C、D、E、F、G有如图转化关系(部分反应条件及产物已省略)，其中B和G是气体： (1)反应②是A在B中燃烧，实验现象是： 。 (2)反应①~⑦中属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (3)写出反应③的化学方程式： 。 (4)反应①是侯氏制碱法的主要反应之一，产物除E外，另一种是 (填化学式)。实验室中通过过滤分离出E，该操作所用到的玻璃仪器除了玻璃棒还有 ，其中玻璃棒的作用是 。 (5)向F的溶液中通入足量G的离子方程式为 。 【答案】(1)钠在氯气中剧烈燃烧，产生大量白烟和黄色火焰 (2)②③④ (3) (4) 漏斗、烧杯 引流 (5) 【详解】（1）反应②为钠和氯气的反应，实验现象：钠在氯气中剧烈燃烧，产生大量白烟和黄色火焰； （2）反应①中，饱和食盐水先通入氨气后通入过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，反应②为钠和氯气生成氯化钠，反应③为Na和水生成氢气和NaOH，反应④为铁与Cl2生成氯化铁，反应⑤为NaOH与FeCl3的复分解反应，反应⑥为氢氧化钠和过量二氧化碳生成碳酸氢钠，反应⑦为氢氧化钠和少量二氧化碳反应生成碳酸钠，则①⑤⑥⑦中元素化合价不变、为非氧化还原反应，反应②③④中元素化合价变化、为氧化还原反应； 答案为：②③④； （3）反应③为Na和水生成氢气和NaOH，化学方程式：； （4）反应①中，饱和食盐水先通入氨气后通入过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，反应①产物除E外，另一种是NH4Cl；过滤需要的玻璃仪器为烧杯、漏斗和玻璃棒；其中玻璃棒的作用是引流； （5）F的溶液中通入足量G，即向Na2CO3溶液中通入足量CO2，发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，离子方程式为：。 【变式3-2】1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是。回答下列有关单质钠的问题： (1)保存金属钠的正确方法是______(填字母序号)。 A．放在棕色瓶中 B．放在细沙中 C．放在水中 D．放在煤油中 (2)Na、NaOH久置于空气中最终都变为 (填化学式)。 (3)侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献。某活动小组根据上述原理，制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(夹持、固定用仪器未画出)： ①乙瓶中装有的试剂为： ；装置a的作用是： 。 ②侯氏制碱法缩短了流程，降低了成本，制得后获得纯碱的化学方程式为： ，实验室进行第二步反应的装置可以是下图中 (填字母序号)。 ③工业纯碱中可能混有少量，小组同学设计了简单实验证明纯碱中是否含有，请你完成下列空白：取少量工业纯碱溶于试管中，向其加入足量 ，再滴加适量溶液，产生白色沉淀，说明纯碱中含有杂质。 ④测定该纯碱样品的纯度：称取m1 g样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2 g。则该纯碱样品的纯度为 %。 【答案】(1)D (2)Na2CO3 (3) 饱和碳酸氢钠 吸收尾气，防止倒吸 AB 稀硝酸 【详解】（1）钠化学性质非常活泼，能和空气中水、氧气反应，故放在煤油中，故选D； （2）钠和氧气反应生成氧化钠，再和水生成氢氧化钠，再吸收二氧化碳生成碳酸钠，故久置于空气中最终都变为Na2CO3； （3）①由分析可知，乙瓶中装有的试剂为：饱和碳酸氢钠，用于除去二氧化碳中杂质气体；装置a的作用是：吸收尾气，防止倒吸； ②碳酸氢钠受热分解为碳酸钠和水、二氧化碳，反应为：；实验室进行此加热操作，可以选择坩埚或直接在试管中加热（固体加热试管口应该略向下倾斜），故选AB； ③氯离子和银离子会生成不溶于酸的氯化银沉淀，实验设计为：取少量工业纯碱溶于试管中，向其加入足量稀硝酸，再滴加适量溶液，产生白色沉淀，说明纯碱中含有杂质； ④样品加水溶解，滴加足量CaCl2溶液，将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体为CaCO3，质量为m2 g，故，该纯碱样品的纯度为：。 基础达标 1．化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述不正确的是 A．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 B．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强 C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 D．金属钠着火时，不能用水而需要用干燥的沙土来灭火 【答案】B 【详解】A．氯气与烧碱溶液反应生成次氯酸钠，与石灰乳反应生成次氯酸钙，两者均为含氯消毒剂，故A正确； B．氯气的漂白基于次氯酸的强氧化性，活性炭通过物理吸附漂白，两者作用原理不同，同时使用时活性炭可能吸附氯气，反而降低其浓度，漂白效果不会明显加强，故B错误； C．碳酸氢钠能与胃酸应生成氯化钠、二氧化碳、水，所以碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多，故C正确； D．金属钠与水剧烈反应生成氢气并放热，可能引发爆炸，沙土可隔绝氧气灭火，故D正确； 选B。 2．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A．往溶液中加入片，离子反应方程式为： B．明矾溶于水产生胶体： C．与水反应产生： D．溶液与过量溶液反应： 【答案】C 【详解】A．Fe3+与少量Zn反应时，Fe3+应被还原为Fe2+，离子反应式为：，若Zn过量，离子方程式为：，A错误； B．Al3+与水反应生成Al(OH)3胶体：，B错误； C．Na与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式正确，C正确； D．过量NaOH与Ca(HCO3)2反应时，完全反应，离子方程式为：，D错误； 故选C。 3．下列实验操作说法正确的是 A．眼睛溅进酸液，先用大量水冲洗，再用饱和碳酸钠溶液冲洗 B．金属钠着火可以用水来灭火 C．配制NaOH溶液时，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容，会使所配溶液浓度偏小 D．粗盐精制时用沉淀时，可在静置后的上层清液中继续滴加检验是否完全沉淀 【答案】D 【详解】A．眼睛溅进酸液应立刻用大量水冲洗，不能用饱和碳酸钠溶液（强碱性），会加重伤害，A项错误； B．金属钠着火时，水会与其剧烈反应生成氢气并放热，可能引发爆炸，应使用沙土灭火，B项错误； C．未冷却的NaOH溶液体积膨胀，定容后冷却导致体积缩小，溶质物质的量不变，浓度偏高而非偏小，C项错误； D．静置后上层清液中滴加BaCl2若无沉淀，说明已完全沉淀，操作正确，D项正确； 答案选D。 4．下列有关和的叙述错误的是 A．和中阳离子与阴离子个数比均为2：1 B．和长期置于空气中，最终固体产物相同 C．和分别与反应，都有生成 D．和都能与酸反应生成盐和水，都是碱性氧化物 【答案】D 【详解】A．Na2O2的构成微粒为Na+和，阳离子与阴离子个数比为2:1，Na2O的构成微粒为Na+和，阳离子与阴离子个数比也为2:1，A正确； B．Na2O长期置于空气中，最终与CO2和H2O反应生成Na2CO3；Na2O2先与水反应生成NaOH和O2，NaOH进一步与CO2反应也生成Na2CO3，最终产物相同，B正确； C．Na2O与水反应直接生成NaOH；Na2O2与水反应生成NaOH和O2，两者均有NaOH生成，C正确； D．Na2O与酸反应生成盐和水，是碱性氧化物；但Na2O2与酸反应生成盐、水和O2，不符合碱性氧化物的定义，D错误； 故选D。 5．下列涉及化学学科观点的有关说法正确的是 A．微粒观：和中均不含分子，二者阳离子和阴离子的个数比相同 B．结构观：即使分散质在分散剂中的颗粒大小不同，分散系的性质也相同 C．守恒观：与足量的铁反应转移的电子数和与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数一样多 D．转化观：在空气中加热可以将转化成，将转化为 【答案】A 【详解】A．由钠离子和过氧根离子构成，由钠离子和氧离子构成，和中阳离子和阴离子的个数比均为2：1，A正确； B．结构决定性质，分散质颗粒大小不同时，性质不完全相同，如胶体有丁达尔效应而浊液则没有，B错误； C．和足量铁反应转移2mol电子，和足量的氢氧化钠溶液反应生成NaClO和NaCl时，转移1mol电子，C错误； D．在空气中加热可以将氧化为，D错误； 故选A。 6．如图，某化学兴趣小组向溶液和溶液中分别加入适量的和。下列有关说法错误的是 A．该小组用到的研究方法有观察法、实验法、比较法 B．两支试管中的现象完全相同 C．溶液和溶液为同种分散系 D．左侧试管中的总反应为 【答案】B 【详解】A．该小组实验中，两个试管中现象不同，加入氧化钠的试管中生成红棕色沉淀，另个试管中，不仅有红棕色沉淀还有气体产生，则该小组用到的研究方法有观察法、实验法、比较法，A正确； B．结合A的分析可知，两支试管中的现象不完全相同，B错误； C．溶液和溶液都属于溶液，属于同种分散系，C正确； D．左侧试管中氧化钠和水反应生成氢氧化钠，随后氢氧化钠又和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，总反应为，D正确； 故选B。 7．化学是一门以实验为基础的学科。下列实验装置和操作能达到实验目的的是 A．制Fe(OH)3胶体 B．吸收尾气中的Cl2 C．验证试样中含钾元素 D．证明Na2O2与CO2反应放热 【答案】D 【详解】A．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体，滴入氢氧化钠溶液中将会生成氢氧化铁沉淀，A错误； B．氯气与水反应为可逆反应，吸收尾气中的氯气应用碱性溶液如氢氧化钠，同时要防倒吸，B错误； C．观察钾的焰色需要透过蓝色钴玻璃片，C错误； D．过氧化钠与二氧化碳反应放热，脱脂棉会燃烧，该实验可达到实验目的，D正确； 故答案选D。 8．实验小组同学探究与水的反应。取粉末加入到40mL水中，充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化，约为40mL)，进行以下实验。的摩尔质量为。 编号 ① ② ③ ④ 操作 现象 溶液变红色，20秒后褪色 ⅰ．产生大量能使带火星木条复燃的气体。ⅱ．溶液变红色，10分钟后褪色 ⅰ．溶液变红色，10分钟后溶液褪色。ⅱ．变红色 溶液变红色，2小时后仍无明显变化 下列说法不正确的是 A．由②中现象i可知，与水反应有生成 B．由③④可知，②中溶液红色褪去是因为大 C．向①中褪色后的溶液中滴加5滴盐酸，溶液最终变成红色 D．由②③④可知，①中溶液红色褪去的主要原因不是大 【答案】C 【详解】A．根据分析，由实验②中现象i可知，与水反应有生成，A正确； B．根据分析，由③④可知，②中溶液红色褪去是因为大，B正确； C．根据分析，实验①中溶液红色褪去的主要原因不是氢氧根离子浓度过高所致，而是因为过氧化氢具有强氧化性，氧化酚酞导致褪色，向①中褪色后的溶液中滴加5滴盐酸，溶液不会变成红色，C错误； D．根据分析，实验①中溶液红色褪去的主要原因不是氢氧根离子浓度过高所致，而是因为过氧化氢具有强氧化性导致，D正确； 故选C。 9．海洋是一个巨大的化学资源宝库，钠和氯是其中含量较高的元素。含钠和含氯物质在生产生活中有重要作用，回答问题： (1)把一小块绿豆大小的金属钠放入水中，可观察到的实验现象为 (填标号)。 a．钠沉到水底下        b．钠熔成小球        c．钠四处游动        d．溶液变为红色 (2)用下图的装置证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂(夹持仪器略)： ①装置B的作用是 。装置D的作用是 。 ②检验E中(已从水槽中取出)所收集气体的方法为 。 (3)氯气的水溶液称为氯水，某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的试剂是 。 (4)水溶液是一种广谱杀菌剂。二氧化氯泡腾片(有效成分为、、)能快速溶于水，溢出大量气泡，得到溶液。生成的反应属于氧化还原反应，还原产物为NaCl，则每生成1mol 消耗的量为 mol，产生“气泡”的离子方程式为 。 【答案】(1)bc (2) 除去CO2中的HCl 吸收过量的CO2 将带火星的木条放在集气瓶口、观察木条是否复燃 (3) HClO 稀HNO3和AgNO3溶液 (4) 1.25 +H+=CO2↑+H2O 【详解】（1）钠和水反应生成氢氧化钠和水，离子方程式为：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH-＋H2↑； a．钠的密度比水小，则钠浮在水面上，故a错误； b．钠和水反应放热，且钠熔点较低，则钠熔成小球，故b正确； c．钠和水反应生成气体，则小球四处游动，故c正确；   d．钠和水反应生成氢氧化钠，向反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液变为红色，但在描述的步骤中并没有说明加入的是什么试剂，故d错误； 故选bc。 （2）A中大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳，通过B除去氯化氢，在C中过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气、过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，气体通过D除去二氧化碳气体，生成氧气使用E收集； ①生成二氧化碳气体含有挥发的氯化氢，氯化氢和饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，B作用为：除去CO2中的HCl；D装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收过量的CO2； ②检验E中所收集气体为生成的氧气，氧气具有助燃性，检验方法为：将带火星的木条放在集气瓶口、观察木条是否复燃。 （3）HClO具有漂白性，光照易分解产生盐酸和氧气，不能再漂白，因此某氯水久置后不能使品红溶液褪色，则可推测氯水中HClO已分解；检验此久置氯水中存在的方法是：取少量该久置氯水于试管中，加入足量稀硝酸，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明该久置氯水中含有，反之则无。 （4）二氧化氯泡腾片的有效成分为、、，生成的反应属于氧化还原反应，同时还原产物为NaCl，因此根据题意可得，反应为4H++5=4ClO2+Cl-+2H2O，由该反应可知1mol ClO2消耗NaClO2的量为1.25mol；产生“气泡”为CO2，离子方程式为：+H+=CO2↑+H2O。 10．氧气是维持人类生命活动和工业生产中必不可少的物质。 Ⅰ．工业制氧：分离液态空气法 原料空气通过空气压缩机压缩成液体，液态空气经过精馏塔时减压，由于空气中各组分的沸点不同，随着温度升高，各成分汽化的顺序不同。 已知：在标准大气压下，液氮的沸点是-196℃，液氧的沸点是-183℃。 (1)分离液态空气制取氧气时物质发生了 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)在分离液态空气制取氧气的过程中，首先从液态空气中分离出来的是 (填“N2或“O2”)。 Ⅱ．实验室制氧气 (3)实验室可用KMnO4分解法制取氧气(如下图)，KMnO4分解的化学方程式是 。 (4)你还能想到其他含氧化合物分解法制氧气么？ 请写出其化学方程式 (写一种即可)。 Ⅲ．生活制氧：过氧化物转化法 (5)在潜水艇和消防员的呼吸面具中，CO2与Na2O2反应制氧气的化学方程式为 。 (6)与 Na2O2相比，CaO2与水能缓慢反应，人们常用来给运输中的大量鱼苗供氧，请写出CaO2在水中供氧的化学方程式 。 【答案】(1)物理 (2)N2 (3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (4)2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ (5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (6)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑ 【详解】（1）工业上一般采用分离液态空气制取氧气，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，故答案为：物理； （2）由题干信息可知，氮气(N2)沸点低，首先从液态空气中蒸发出来，故答案为：N2； （3）实验室可用KMnO4分解法制取氧气，KMnO4受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （4）实验室还可以用H2O2催化分解、KClO3催化分解来制氧气，其化学方程式分别为：2H2O22H2O+O2↑、2KClO32KCl+3O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑； （5）在潜水艇和消防员的呼吸面具中，CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2来制氧气，该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2； （6）CaO2在水中供氧即CaO2和H2O反应生成Ca(OH)2和O2，该反应的化学方程式为：2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑，故答案为：2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。 综合应用 11．以不同类别物质间的转化为线索，构建钠及其化合物的关系如下： 下列分析不正确的是 A．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应 B．反应③表明具有酸性氧化物的性质 C．利用反应④，可除去固体中混有的少量 D．反应⑤和反应⑥可应用于潜水艇中氧气的供给，反应中氧化剂都是 【答案】C 【详解】反应④为分解反应，反应①为化合反应，反应②为置换反应，A正确；与碱反应生成盐和水，说明为酸性氧化物，B正确；反应④是除去中的，C错误；与反应产生，可作供氧剂，反应中既是氧化剂，又是还原剂，D正确。 12．是很活泼的金属，在空气中燃烧的产物是。的制取可以通过如下反应完成：（未配平）。制取时，由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的产品中含有杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该样品中的质量分数，其操作流程和实验数据如图所示。该样品中的质量分数为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】已知，则增加的质量即为参加反应的的质量，，列式计算：        32     ，。故选D． 13．如下图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol，水的质量为100g。下列说法错误的是 A．Na2O2中阴、阳离子数目之比为 B．反应①的化学方程式为 C．①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：①＞③＞② D．反应③转移电子的物质的量为0.1mol 【答案】C 【详解】A．Na2O2由Na+和构成，阴、阳离子数目之比为，A正确； B．反应①中，Na与H2O反应生成NaOH和H2，依据得失电子守恒和元素守恒，可得出化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，B正确； C．反应①为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，溶质的质量分数为≈3.9%，反应②为Na2O+H2O=2NaOH，反应③为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，若把Na2O2看成Na2O∙O，则②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数都为≈7.5%，所以①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：③=②＞①，C错误； D．反应③为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，由此可建立关系式：Na2O2——e-，则0.1molNa2O2与水反应，转移电子的物质的量为0.1mol，D正确； 故选C。 14．下列物质中属于碱性氧化物的是 A．Na2O B．Na2O2 C．CO2 D．CO 【答案】A 【详解】A．Na2O属于碱性氧化物，A符合题意； B．Na2O2和酸反应生成盐、水和氧气，既不是酸性氧化物，也不是碱性氧化物，B不合题意； C．CO2属于酸性氧化物，C不合题意；     D．CO属于中性氧化物，D不合题意； 故答案为：A。 15．下列关于和的叙述正确的是 ①是淡黄色物质，是白色物质 ②的阴阳离子个数比是，而的是 ③和都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ④和在空气中久置都会发生变质，最后变为粉末 ⑤向酚酞溶液中加入粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 ⑥与发生化合反应生成，与发生置换反应生成 A．①③ B．②④ C．⑤⑥ D．④⑤ 【答案】D 【详解】①是白色物质，是淡黄色物质，错误； ②Na2O的阴阳离子个数比为 1:2（2个Na+、1个O2-），的阴阳离子个数比为1:2（2个Na⁺、1个），错误； ③与水反应生成 NaOH，属于碱性氧化物，与水反应生成 NaOH 和 O2，因生成氧气，不属于碱性氧化物，错误； ④在空气中久置，吸水生成 NaOH，进一步与 CO2反应生成 ；在空气中久置，直接与CO2反应生成和 O2，最终均变为 ，正确； ⑤与水反应生成强碱性 NaOH（酚酞变红），反应过程中有H2O2生成，H2O2的强氧化性使溶液褪色，同时产生O2气泡，正确； ⑥与反应生成和O2，该反应不属于置换反应，错误； 故选D。 16．下列方程式与所给事实不相符的是 A．金属钠投入冷水中： B．游泳池中的漂白粉与空气接触而生效： C．溶液与足量澄清石灰水反应： D．用溶液将水垢中的转化为溶于酸的： 【答案】D 【详解】A．钠与冷水反应生成NaOH和H2，离子方程式正确，A正确； B．Ca(ClO)2与CO2和H2O反应生成CaCO3和HClO，化学方程式正确，B正确； C．足量石灰水（OH⁻过量）与反应生成CaCO3和H2O，离子方程式正确，C正确； D．CaSO4为微溶物，不可拆，离子方程式应为：CaSO4(s) += CaCO3↓ + ，D错误； 故选D。 17．某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应，进行如下实验。 实验操作 实验现象 将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中，钠熔化为金属小球在笼中游动，剧烈反应发出嘶嘶的响声； ②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。 下列分析或推断不正确的是 A．现象①说明反应放出大量的热，且产生气体 B．生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑ C．蓝黑色固体中可能含CuO，原因是Cu(OH)2受热会分解 D．因Na与H2O反应，未与Cu2+置换出Cu，因此蓝黑色固体中不可能含Cu 【答案】D 【详解】A．钠与水反应剧烈，放出大量热使钠熔化，嘶嘶声说明产生气体（H2），A正确； B．钠先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，总反应为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑，B正确； C．反应放热可能导致Cu(OH)2分解为CuO，蓝黑色固体可能含CuO，C正确； D．由分析可知，蓝黑色固体可能含铜，D错误； 故选D。 拓展培优 18．将投入到下列溶液中，溶液质量增加的是 ①溶液    ②溶液    ③饱和溶液    ④溶液 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【详解】A．先和水反应，生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠在和反应，生成氢氧化镁沉淀，，溶液质量减少，故A错误； B．先和水反应，生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠在和反应，生成氢氧化铁沉淀，，溶液质量减少，故B错误； C．钠与饱和氢氧化钠溶液反应的实质是钠与水的反应，钠和水的反应方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，由于是饱和溶液，溶剂减少，会析出氢氧化钠溶质，溶液质量减少，故C错误； D．和反应，生成硫酸钠和水，反应方程式为：，溶液质量增加，故D正确； 答案选D。 19．小组同学探究金属钠与溶液的反应。 ①向溶液中投入一小块金属钠，溶液颜色略有变浅，继续依次投入五小块金属钠，溶液变为绿色，产生气体。 ②向溶液中加入少量固体，溶液颜色无明显变化，继续加入固体，溶液变为绿色，产生气体。 已知：无色，绿色，对比①②，下列有关说法不正确的是 A．①中溶液颜色变浅，说明发生还原反应 B．①中溶液变为绿色，说明被钠还原为 C．②中溶液变为绿色，可能发生 D．②中溶液颜色变化表明，浓度会影响物质还原性的强弱 【答案】B 【详解】A．①中高锰酸钾溶液颜色变浅，说明高锰酸根离子转化为锰酸根离子，锰元素的化合价降低被还原，高锰酸钾是反应的氧化剂，发生还原反应，故A正确； B．由分析可知，实验①中溶液变为绿色可能是溶液中高锰酸根离子与溶液中的氢氧根离子反应所致，也可能是与钠反应所致，故B错误； C．由分析可知，②中溶液变为绿色，碱性条件下高锰酸根离子能与溶液中的氢氧根离子反应生成氧气，反应的离子方程式为，故C正确； D．②中溶液颜色变化表明，高锰酸钾溶液浓度不变，改变的是氢氧根离子浓度，说明浓度会影响物质还原性的强弱，故D正确； 故选B。 20．某无色溶液可能含有等数目的下列某些离子：、、、、、、，取溶液分别进行如下实验： ①加入酸化的溶液产生白色沉淀； ②加入锌粉，有气泡生成； ③加入适量粉末产生白色沉淀。 下列说法正确的是 A．由①、②可知该无色溶液中一定有、，可能有 B．该无色溶液中一定有 C．该无色溶液中一定有、、和 D．实验③发生反应的离子方程式只有： 【答案】C 【详解】A．根据上述分析可知，由①、②可知该无色溶液中一定有、，一定没有，故A错误； B．根据上述分析可知，该无色溶液中一定没有，故B错误； C．根据上述分析可知，该无色溶液中一定有、、和，故C正确； D．实验③加入适量，根据分析可知，溶液中存在有，也会与氧化钠反应，发生的反应为：，氧化钠溶于水产生氢氧化钠，NaOH与Mg2+反应产生Mg(OH)2，综合可知，反应的离子方程式为，故D错误； 故答案选C。 21．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是 A．将Na2O与Na2O2分别加入滴有酚酞的水中，二者现象相同 B．在Na2O2与水的反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为1：4 C．将Na2O2分别加入FeCl3和FeCl2溶液中最终所得沉淀颜色相同 D．等质量的Na2O与Na2O2投入等量且足量水中充分反应后所得溶液物质的量浓度相等 【答案】C 【详解】A．Na2O与水反应生成氢氧化钠，可看到滴有酚酞的水变红，Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，且Na2O2具有漂白性，可看到有气泡冒出，溶液先变红后褪色，二者现象不同，A错误； B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，Na2O2中一半的氧转化为氧气，另一半氧转化为氢氧化钠，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，氧化产物即氧气与还原产物即氢氧化钠的物质的量之比为1:2，B错误； C．Na2O2与水反应生成NaOH，且Na2O2具有强氧化性，能将FeCl2氧化为FeCl3，因此将Na2O2分别加入到FeCl3和FeCl2溶液中，最终都得到红褐色Fe(OH)3沉淀，C正确； D．Na2O2与水反应溶液实际增重的是Na2O的质量，等物质的量的Na2O与Na2O2投入到等量且足量水中充分反应后，两溶液增重相等，生成的NaOH的物质的量也相等，因而所得溶液物质的量浓度相等，由于等质量的Na2O与Na2O2物质的量不相等，因而与水反应后所得溶液的物质的量浓度不相等，D错误； 故选C。 22．研究小组探究Na2O2与水反应。取1.56g Na2O2粉末加入40mL水中，充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化)，进行以下实验。 ① ② 操作 现象 溶液变红色，20秒后褪色 i．产生大量能使带火星木条复燃的气体 ii．溶液变红色，10分钟后褪色 ③ ④ 操作 现象 i．溶液变红色，10分钟后溶液褪色 ii．变红色 溶液变红色，2小时后无明显变化 下列说法不正确的是 A．由②中现象i可知，Na2O2与水反应有H2O2生成 B．由③、④可知，②中溶液红色褪去是因为c(OH-)大 C．Na2O2与水反应每生成1mol O2，转移2mol电子 D．向①中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L盐酸，溶液最终变成红色 【答案】D 【详解】A．由②中现象i可知，加入MnO2后有大量气泡产生，表明Na2O2与水反应有H2O2生成，A正确； B．由③、④可知，②中加入MnO2已除去溶液中的H2O2，则溶液红色褪去是因为c(OH-)大，B正确； C．Na2O2与水反应，可建立如下关系式：O22e-，则每生成1mol O2，转移2mol电子，C正确； D．向①中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L盐酸，由于溶液中仍存在大量的具有强氧化性、能使酚酞褪色的H2O2，所以虽然NaOH浓度减小，但溶液最终仍呈无色，D不正确； 故选D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$