内容正文:
元素化合物复习方法指导
原子结构
单质性质、用途、制备、保存等
分析性质
重要化合物性质、用途、制备、保存等
高考常考:实验、工业制备、离子检验
本章节思维导图
知识点归纳总结
第四章 金属及其化合物
第10讲——钠及其氧化物
新人教版 高中化学 2027届 一轮复习
真题引入
完成P62页考点一 【必备知识·梳理】,并核对答案【3min】
【2025·黑吉辽蒙】钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为NA
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA
C.反应③中1molNa2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D.100mL 1mol/L的NaClO溶液中,ClO-的数目为0.1NA
知识梳理
从煤油中用镊子夹取一小块钠,用小刀轻轻切开,切面从最开始的银白色变为最终的白色粉末状
【思考】上述过程中体现了钠的哪些物理性质?
轻 密度:0.971g/cm3 [介于水和煤油之间]
白 银白色、具有光泽,固体
低 熔点:97.8℃ [低] 、沸点:882.9℃
软 质地柔软 [可用小刀切割]
导 热和电的良导体
思考
一、钠的物理性质
1、为什么Na的熔沸点低?
Na是金属晶体,离子电荷数少,其金属键弱,所以熔、沸点低。
2、如何取用金属钠?
用镊子从煤油中取出钠后用滤纸吸干煤油,在玻片上用小刀切割钠,立即观察钠的断面的颜色
3、请从结构上解释,为什么钠是热和电的良导体?
电子气碰撞传导能量,定向运动导电。
知识梳理
二、钠的化学性质
易失电子,强还原性
→
1、与非金属反应:(如氧气、氯气、硫等)
点燃:
第三周期 第ⅠA族 价电子层电子排布式为:
白色
淡黄色
常温:
→
以化合态形式存在
在氯气中燃烧:(剧烈燃烧、产生白色的烟)2Na + Cl2 = 2NaCl
点燃
和硫粉混合研磨:(火星四射、发生爆炸)2Na + S = Na2S
研磨
思考:碱金属K与O2反应的产物很复杂,可生成K2O、K2O2、KO2、KO3等氧化物,则取78g 金属K与足量O2反应,转移电子的数目是?
3S1
巩固提升
例题1:在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和,则该生成物的成分是
A.Na2O B.Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2
C
例题2:金属钠露置在空气中的变化过程 ?
银白色钠→表面变暗→出现白色固体→表面形成浓溶液→出现白色固体→白色粉末
(Na) (Na2O) (NaOH)(NaOH潮解)(Na2CO3·10H2O)(Na2CO3)
① 4Na+O2=2Na2O
②Na2O+H2O=2NaOH
③ 2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3.10H2O
④ Na2CO3.10H2O=Na2CO3+10H2O
知识梳理
(1)钠与水的反应
浮
游
熔
响
红
产生的气体推动钠游动
金属钠的密度小于水
反应放热,钠的熔点较低
剧烈反应,产生气体
有碱性物质生成
2、与水、醇、酚、羧酸等含-OH的物质反应
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
实质:与水电离出的少量H+反应
知识梳理
(2)与醇等有机物反应
2Na+2C2H5OH → 2C2H5ONa+H2↑
2Na+2CH3COOH → 2CH3COONa+H2 ↑
2Na+2C6H5OH → 2C6H5ONa+H2 ↑
【思考】试比较Na与CH3COOH 、C6H5OH 、H2O、C2H5OH四种物质反应的剧烈程度?
2、与水、醇、酚、羧酸等含-OH的物质反应
3、与盐酸反应
2Na+2H+=2Na++H2↑
“先酸后水”
【思考】金属钠投入HCl溶液、CuSO4溶液中有什么现象?
4、与盐溶液反应
浮、游、熔、响,放出无色无味气体,有蓝色沉淀
氢的活性越强,与钠反应越激烈,反应速率越快。
知识梳理
4、与盐溶液反应
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓
总反应式:
“先水后盐”
【思考】若将金属钠加入下列盐溶液中
现 象 化学方程式
饱和NaCl
溶液
饱和NH4Cl
溶液
钠溶解,放出无色无味气体、析出晶体
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠溶解,有刺激性气味气体放出
2Na+2NH4Cl=
2NaCl+H2↑+2NH3↑
知识梳理
钠与可溶性盐溶液反应的思维模型
加入Na
Na与水反应
水减少
对溶剂质量的影响
生成NaOH
与溶质是否反应
生成H2
对装置的要求
放热
对实验环境的影响或对溶质的溶解度的影响
例题3:金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是
A.FeCl3溶液 B.BaCl2溶液 C.Ca(HCO3)2溶液
D.NH4HCO3溶液 E.饱和Ca(OH)2溶液 F.H2SO4溶液
ACE
有酸酸为先
无酸水为先
知识梳理
5、与熔融盐的反应
4Na+TiCl4 = 4NaCl+Ti
熔融
Na+KCl = NaCl+K↑
熔融
思考:Na置换熔融态的K的反应原理是什么?你还能想到其他类似的情况吗?
“熔融盐可置换”
知识梳理
三、钠的保存与制备
保存:隔绝空气和水,加煤油密封。
工业上:用电解熔融的氯化钠制取钠
四、钠的用途:
①制Na2O2
②制Na-K合金,做原子反应堆导热剂
③高压钠灯
④还原贵重金属
真题感悟
完成P63页考点二【必备知识·梳理】 并核对答案【3min】
1、【2025·江西】钠在空气中燃烧实验,需佩戴护目镜才能近距离俯视坩埚
2、【2025·陕晋青宁】用金属钠除去甲苯中的微量水:
2Na+2H2O=2NaOH+H2⬆
3、【2023·天津】钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
4、【2022·浙江】不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶
5、【2020·浙江】高压钠灯可用于道路照明
6、【2020·浙江】实验目的:探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分
方案设计:取少量固体粉末,加入蒸馏水
现象和结论:若无气体生成,则固体粉末为Na2O;
若有气体生成,则固体粉末为Na2O2
×
×
×
知识梳理
五、钠的氧化物
电子式 化合物类型 N(阴):N(阳) 化学键类型 氧化物类别
Na2O
Na2O2
离子化合物
2:1
2:1
离子键
离、非极
碱氧
过氧化物
Na2O与Na2O2的性质讨论:
1、Na2O
——与CaO一样,典型碱性氧化物的性质
2、Na2O2
——过氧化物特征性质:强氧化性、歧化等
高考考查:电子式的书写;化学键的判断;阴阳离子个数计算
重难点突破
【思考】请写出氧化钠与水、二氧化碳和盐酸反应的化学方程式。
(1)与水反应: Na2O+H2O===2NaOH
(2)与酸性氧化物反应: Na2O+CO2=== Na2CO3
(3)与酸反应: Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
金属氧化物一般属于碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,与酸、水、酸性氧化物等反应。
重难点突破
【思考】滴加酚酞后溶液颜色先变红后褪色的原因可能是什么?为什么?
可能是Na2O2与水反应的过程中产生了H2O2,H2O2具有漂白性
因为加入MnO2后气泡,说明在Na2O2与水反应的过程中产生了H2O2
因此推断Na2O2与水反应的机理:
Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,
2H2O2 2H2O+O2↑。
总反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
某探究小组想要通过以下实验探究Na2O2的性质
重难点突破
【思考】生成1 mol O2时转移电子的数目是多少?实验过程体现了Na2O2的什么性质?
Na2O2既是氧化剂又是还原剂
Na2O2
-1
得到电子,化合价降低
表现为氧化性
O
-2
失去电子,化合价升高
表现为还原性
O
0
2NA
某探究小组想要通过以下实验探究Na2O2的性质
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2
(1)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应(歧化反应)
(3)遇SO32- 、SO2、H2S、Fe2+等还原剂时,表现出强氧化性
重难点突破
Na2O2的结构中含有过氧键(—O—O—),含有过氧键结构的物质有较强的氧化性,无论是过氧化钠还是其他过氧化物,均具有强氧化性、漂白性等特殊的性质
【思考】请从结构角度分析Na2O2的强氧化性:
练习1:写出下列物质的电子式:过氧化钙:__________________,
过氧化氢:____________;
练习3:五氧化铬又称过氧化铬,其中Cr元素的化合价为+6价,
则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为_____个。
2
练习2:指出下列物质中的过氧键,并标出氧元素的化合价。
(1)过氧乙酸 (2)过二硫酸
巩固提升
【例题5】下列物质均为a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中,则过氧化钠固体增重为a g的是
①CO ②H2 ③CH4 ④HCHO ⑤CH3COOH ⑥HCOOH
A.①②⑤⑥ B.②③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③⑤
C
【例题4】在一密闭容器中有HCHO、H2和O2混合气体共20 g,放入足量的Na2O2用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重8 g,则原混合气体中O2的质量分数是
A.40% B.33.3% C.60% D.36%
C
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。
重难点突破
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的“三大规律”总结
反应先后规律 从反应结果看,Na2O2与CO2、H2O(g)的混合气体反应时,可看作Na2O2先与CO2反应,后与H2O(g)反应
电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O(g)反应时,
物质的量关系为2Na2O2~2CO2/2H2O~O2~2e-, n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
固体质量的变化关系 CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”和H2O(g)中的“H2”,则CO2或H2O(g)或二者的混合气体与Na2O2反应时,固体增加的质量为28 g·mol-1×n(CO2)或2 g·mol-1×n(H2O)或二者之和
相当于只吸收了CO2中的“CO”,H2O(g)中的“H2”;可以看作发生:
Na2O2+CO=Na2CO3、Na2O2+H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。
真题感悟
1、【2020·浙江】Na2O在空气中加热可得固体Na2O2
2、【2025·江西】实验事实:向Na2O与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,先变红后褪色 实验结论:Na2O有漂白性
×
3、【2025·山东/重庆】Na2O2和水反应的离子方程式为:
Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2⬆
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4、【2023·北京】离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为
①Na2O2+2H2O=4NaOH+O2⬆;②CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2⬆。下列说法正确的是
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2,CaH2中阴、阳离子个数比为2:1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
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