第09讲 钠及其化合物 -2026年暑假新高一初升高化学衔接课讲义（全国通用）

第09讲 钠及其化合物 学习目标 1、会用观察法研究钠的物理性质，通过观察分析钠与水的反应，认识钠是一种活泼的金属。 2、了解钠及其氧化物的主要性质及其在生产、生活中的应用。 3、会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应。 知识导图 新知精讲 【知识点1】研究物质性质的基本方法 1、观察法 观察是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法。 常见观察法 2、实验法 (1)目的：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。 (2)过程： (3)注意的问题：在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件。 3、分类和比较法 在研究物质的性质时，可以运用分类的方法总结各类物质的一般性质，并根据物质所属的类别对物质及其变化进行预测；运用比较的方法认识各种物质性质之间的异同和内在联系。 4、除基本方法外，还会用到假说和模型的方法。 (1)提出假说可以对有关现象或规律的本质以及未知物质或现象进行推测性说明。 (2)建构模型可以对物质或物质的变化进行简化模拟。 【思考】用如图所示的方法研究某气体的性质，这种方法属于哪一种基本方法？理由是什么？ 观察法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，都属于观察法。 【典例分析】 【例1】下列实验方法一定错误的是 A.品尝药品的味道 B.闻药品的气味 C.直接观察物质的颜色、状态 D.借助仪器进行观察 【例2】“实验与探究”是一种非常重要的学习化学的方法。通过化学实验进行科学探究，是认识物质及其变化的重要方法。一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的 A.实验 B.假设 C.观察 D.做结论 【例3】金属钠不仅能与氧气和水反应，还能与酒精在常温下反应，要研究金属钠与酒精反应的性质以及金属钠与酒精反应和金属钠与水反应的异同点，下列研究方法没有用到的是 A.分类法 B.实验法 C.观察法 D.比较法 【知识点2】观察法的应用——金属钠及其与水的反应 1、观察金属钠及其与水反应的现象 (1)观察金属钠 钠的取用：用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切下一小块金属钠，观察切面色泽。 操作 现象及结论 金属钠保存在煤油中，且密度比煤油的大 金属钠有银白色金属光泽，硬度小 (2)观察钠与水的反应 将钠块放入滴有酚酞试液的水中，观察反应现象并思考原因。 实验操作 实验现象 分析及结论 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔成小球 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”的响声，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 有碱性物质生成 化学方程式 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 【特别提醒】①钠性质活泼，需隔绝空气和水保存，实验室里将其保存在煤油或石蜡油中。 ②钠与水反应的实质：钠与水电离出来的H+反应。 【思考1】如将H2O换成稀硫酸，现象有何不同？为什么？ Na与稀硫酸反应更剧烈。因为钠与水反应的实质是钠与水电离出来的H+反应，硫酸中H+浓度比水中大得多。 【思考2】如将H2O换成CuSO4溶液，现象有何不同？写出该反应的化学方程式。 除了浮、熔、游、响外，还会出现蓝色沉淀。金属钠和硫酸铜溶液的反应先是Na和CuSO4溶液中的水反应，生成氢氧化钠和氢气，然后是氢氧化钠和硫酸铜之间发生复分解反应，即： 2Na+2H2O2NaOH+H2↑、 2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4， 总反应的化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。 【思考3】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是 　　　　(填序号)。  ①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水 【归纳总结】钠与酸、碱、盐溶液反应的实质： 物质类别 反应分析 酸 钠与酸溶液反应时先与酸反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑， 如果钠过量，把酸消耗尽之后，再与水反应。 碱 钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应。 盐 钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐能与NaOH反应，则会发生复分解反应，如Na与CuSO4溶液的反应。 2．钠与熔融状态的盐反应 在熔融状态下，金属钠能将不活泼金属从盐中置换出来，如： 4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 【典例分析】 【例1】将一块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛有冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有 ①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面 ②钠立即与水反应，并有气体产生 ③反应后溶液变红 ④钠熔成闪亮的小球 ⑤小球在水面上四处游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出 A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥ 【例2】钠与水反应的实验过程如图所示，下列有关说法不正确的是 A.图②中钠熔成小球，说明钠与水反应放热且钠的熔点低 B.图②中钠球四处游动，说明钠的密度比水的小 C.图③中滴加酚酞溶液后溶液变红，说明钠与水反应有碱性物质生成 D.钠与水反应的化学方程式是2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 【例3】将金属钠分别投入下列溶液中，溶液质量增加的是 A.MgCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.CuCl2溶液 D.饱和NaOH溶液 【知识点3】分类、比较法的应用——认识钠的氧化物 1．钠与氧气的反应 条件 常温 加热 实验步骤 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 钠先熔化成闪亮的小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 结论 常温下缓慢氧化：4Na＋O2===2Na2O 加热时发生燃烧：2Na＋O2Na2O2 【点拨】钠除了与氧气反应外，还能像其它金属一样与大多数非金属单质反应，如 2Na＋Cl22NaCl 2Na＋SNa2S。 2．过氧化钠的性质与用途 (1)性质：过氧化钠是一种淡黄色的固体粉末，能与H2O和CO2反应生成氧气。 ①与H2O反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 ②与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。 (2)用途：用作呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。 【魔术实验】按照如图1、图2所示的操作分别完成“滴水生火”和“吹气生火”(可改用口吹)实验。 (1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是：过氧化钠能与二氧化碳、水反应产生氧气并放出大量的热，故脱脂棉燃烧。 (2)据上述的实验，推测过氧化钠的可能用途：可在呼吸面具或潜水艇中作供氧剂。 3．Na2O与Na2O2的对比 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 色、态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 氧元素的化合价 -2 -1 生成条件 Na与O2常温下反应 Na与O2在点燃或加热条件下反应 与H2O反应 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 与盐酸反应 Na2O+2HCl2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑ 主要用途 用于制取NaOH、Na2CO3 用于制取漂白剂，作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂 【特别提醒】　 ①Na2O2中的两个氧原子形成一个原子团过氧根离子()。 ②加热时，不稳定的Na2O易转化成更稳定的Na2O2。其化学方程式为2Na2O+O22Na2O2。 ③把氧化钠和过氧化钠分别加入到盛有少量酚酞溶液的两支试管中，氧化钠使酚酞溶液变红色，过氧化钠使酚酞溶液先变红后褪色，氧化钠没有漂白性，过氧化钠有漂白性。 ④碱性氧化物是指与酸反应只生成盐和水的氧化物。Na2O与酸反应生成盐和水，而Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2，如：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O，所以Na2O是碱性氧化物而Na2O2不是。 4．钠露置在空气中的变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有： (2)发生的主要化学反应有： ①4Na＋O2===2Na2O ②Na2O＋H2O===2NaOH ③2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O ④Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O 【典例分析】 【例1】观察法是研究物质性质的基本方法之一。某同学将一小块金属钠放置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色表面潮湿白色晶体白色粉末，下列说法错误的是 A.①中钠发生了氧化反应 B.②中变白色是因为生成了氢氧化钠 C.③发生的是物理变化 D.④生成了碳酸氢钠 【例2】下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是 A.过氧化钠为淡黄色固体，其中氧元素的化合价为-1 B.将Na2O加入酚酞溶液中，溶液先变红后褪色 C.Na2O2、Na2O分别与CO2反应后，固体质量均增加 D.可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2 【例3】某同学用如图所示装置制取纯净的氧气。试回答下列问题 (已知2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O)： (1)乙中Na2O2可能发生的反应为　　　　　　(写化学方程式)。 (2)丙中NaOH溶液的作用是　　　　　　，丁中浓硫酸的作用是　　　　　。  (3)若把原装置连接顺序改为甲→丙→丁→乙→戊，则在装置戊中能否收集到氧气？ 　　　　(填“能”或“不能”)，原因是　　　　　。  课后精练 1、金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述正确的是 A.钠是银白色金属，硬度大 B.钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的过氧化钠 C.在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰 D.金属钠着火可以用水灭火 2、下列说法不正确的是 A.Na2O2是淡黄色固体，久置于空气中变成白色 B.Na2O在空气中加热可以转化为Na2O2 C.将Na2O和Na2O2分别投入滴有酚酞的水溶液中，现象相同 D.将含等量钠元素的Na2O和Na2O2固体分别加入等质量的水中(水足量)，充分反应后所得溶液中溶质的质量分数相等 3、下列关于钠的叙述正确的是 A.钠在自然界中存在游离态 B.钠是一种灰色的固体 C.钠可以保存在煤油中 D.钠着火时可以用水扑灭 4、下列各组物质中的两种物质反应时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是 A.Fe和O2 B.Na和O2 C.Zn和盐酸 D.C和O2 5、已知A是一种金属单质，B显淡黄色，A、B、C、D之间的转化关系如图所示，下列说法错误的是 A.C是碳酸钠 B.D应密封保存 C.A与O2反应只能生成B D.反应①②中生成的气体相同 6、下列关于钠的用途的叙述不正确的是 A.钠可用于制造高压钠灯 B.钠可用于制造氢氧化钠等化合物 C.钠和钾组成的合金可作为原子反应堆的导热剂 D.钠可将钛、锆、铌、钽等金属从它们的盐溶液中置换出来 7、如图所示装置，试管b中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列说法正确的是 A.U形管内浅红色的水褪色 B.试管b内溶液变红 C.气球a膨胀，充满氢气 D.U形管水位：d>c 8、将绿豆粒大小的钠块放入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是 A.钠块只在煤油层中游动，并放出气体 B.钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红 C.钠块在煤油和水两种液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红 D.钠块在四氯化碳和水两种液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红 9、按如图所示进行相应实验，下列有关它们反应现象的分析正确的是 A.均有可燃性气体生成 B.反应剧烈程度：甲>乙 C.丙中钠能置换出单质铜 D.乙、丙中钠在液面下反应 10、某实验小组通过如图所示实验装置探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是 A.②中大量气泡的主要成分是H2 B.③中溶液变红，说明有酸性物质产生 C.④中溶液红色褪去可能是溶液中含有漂白性物质 D.⑤中MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度 11、如图所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定于水的中央)，将10 g金属钠分多次投入水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度。回答下列问题： (1)10 g钠要分多次投入的主要原因是　　　　　　　。  (2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是　　　　(填字母)。  A.5次 B.10次 C.大于10次 (3)实验结束后，烧杯内小球位置的变化现象是　　　　 　　，出现这种现象的主要原因是　　　　　。  (4)实验过程中所发生反应的化学方程式是　　　　　　　。  12、某课外活动小组设计了如图所示的装置，验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触(实验前装置中的空气已排尽)。 ［装置分析］ (1)装置①中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置②中的试剂是　　　　(填字母)。  a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓H2SO4 (3)装置③中的试剂是　　　　　。  ［进行实验］ 步骤1：打开活塞K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，将带火星的木条放在a处。 步骤2：打开活塞K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，将带火星的木条放在a处。 (4)步骤1和步骤2中，a处带火星的木条产生的实验现象分别是　　　　　　　。  (5)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　 。  ［实验反思］ (6)有同学提出质疑：“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。”其理由是　　　　　　　　　　　 。  (7)需要补充的实验操作：取装置⑤中反应后的少量固体，　　　　　　　　　　。  13、某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。 根据反应中观察到的现象，回答下列问题： (1)金属钠的变化现象：　　　　　　　。  (2)U形管中溶液的颜色：　　　　，说明有　　　　　生成。  (3)铜丝的变化现象：　　 　　，说明有　　　　 生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法：　　　　　　　。  (4)若a g钠与b g水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是　　 　　　　。  14、实验室有一瓶淡黄色粉末，标签已脱落。某学习小组为确定其成分，进行如下实验探究。 ［提出猜想］淡黄色粉末成分可能是： 猜想一：硫黄； 猜想二：过氧化钠。 ［实验步骤］ ①按图组装仪器；②……；③打开分液漏斗，滴加水；④用带火星的木条靠近导气管的尖嘴处。 ［实验现象］试管中反应剧烈，产生大量气泡；带火星的木条复燃；小烧杯中的导管口有气泡冒出；试管内最终得到无色溶液。 ［结论与分析］ (1)实验步骤②进行的操作是　　　　　(填字母)。  A.先加入试剂，后检查装置气密性 B.先检查装置气密性，后加入试剂 (2)根据上述现象分析，猜想　　　　　正确。  (3)带火星的木条复燃，说明反应生成的气体是　　　　　(填化学式)。  (4)小烧杯中的导管口有气泡冒出，说明淡黄色粉末与水反应是　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。  (5)淡黄色粉末与水反应的化学方程式为　　　　　　　。  (6)试管内最终得到无色溶液，加入酚酞会　　　　(填“变红”或“变蓝”)。  第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 钠及其化合物 学习目标 1、会用观察法研究钠的物理性质，通过观察分析钠与水的反应，认识钠是一种活泼的金属。 2、了解钠及其氧化物的主要性质及其在生产、生活中的应用。 3、会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应。 知识导图 新知精讲 【知识点1】研究物质性质的基本方法 1、观察法 观察是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法。 常见观察法 2、实验法 (1)目的：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。 (2)过程： (3)注意的问题：在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件。 3、分类和比较法 在研究物质的性质时，可以运用分类的方法总结各类物质的一般性质，并根据物质所属的类别对物质及其变化进行预测；运用比较的方法认识各种物质性质之间的异同和内在联系。 4、除基本方法外，还会用到假说和模型的方法。 (1)提出假说可以对有关现象或规律的本质以及未知物质或现象进行推测性说明。 (2)建构模型可以对物质或物质的变化进行简化模拟。 【思考】用如图所示的方法研究某气体的性质，这种方法属于哪一种基本方法？理由是什么？ 观察法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，都属于观察法。 【典例分析】 【例1】下列实验方法一定错误的是 A.品尝药品的味道 B.闻药品的气味 C.直接观察物质的颜色、状态 D.借助仪器进行观察 【答案】A 【例2】“实验与探究”是一种非常重要的学习化学的方法。通过化学实验进行科学探究，是认识物质及其变化的重要方法。一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的 A.实验 B.假设 C.观察 D.做结论 【答案】A 【解析】磁铁有磁性，铁能被磁铁吸引。“拿磁铁来吸一下”，即用手拿着磁铁去与一元硬币接触。它属于科学探究中的实验。 【例3】金属钠不仅能与氧气和水反应，还能与酒精在常温下反应，要研究金属钠与酒精反应的性质以及金属钠与酒精反应和金属钠与水反应的异同点，下列研究方法没有用到的是 A.分类法 B.实验法 C.观察法 D.比较法 【答案】A 【解析】金属钠与酒精反应、金属钠与水反应两个实验用到了实验法，研究二者的异同用到了观察法与比较法，没有用到分类法。 【知识点2】观察法的应用——金属钠及其与水的反应 1、观察金属钠及其与水反应的现象 (1)观察金属钠 钠的取用：用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切下一小块金属钠，观察切面色泽。 操作 现象及结论 金属钠保存在煤油中，且密度比煤油的大 金属钠有银白色金属光泽，硬度小 (2)观察钠与水的反应 将钠块放入滴有酚酞试液的水中，观察反应现象并思考原因。 实验操作 实验现象 分析及结论 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔成小球 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”的响声，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 有碱性物质生成 化学方程式 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 【特别提醒】①钠性质活泼，需隔绝空气和水保存，实验室里将其保存在煤油或石蜡油中。 ②钠与水反应的实质：钠与水电离出来的H+反应。 【思考1】如将H2O换成稀硫酸，现象有何不同？为什么？ Na与稀硫酸反应更剧烈。因为钠与水反应的实质是钠与水电离出来的H+反应，硫酸中H+浓度比水中大得多。 【思考2】如将H2O换成CuSO4溶液，现象有何不同？写出该反应的化学方程式。 除了浮、熔、游、响外，还会出现蓝色沉淀。金属钠和硫酸铜溶液的反应先是Na和CuSO4溶液中的水反应，生成氢氧化钠和氢气，然后是氢氧化钠和硫酸铜之间发生复分解反应，即： 2Na+2H2O2NaOH+H2↑、 2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4， 总反应的化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。 【思考3】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是 　　　　(填序号)。  ①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水 【答案】①④　Na投入盐溶液中，钠和水反应生成NaOH和H2，NaOH和部分盐能发生反应。①Na与MgSO4溶液反应能生成H2和Mg(OH)2沉淀，正确；②Na与NaCl溶液反应能生成H2，得不到沉淀，错误；③Na与Na2SO4溶液反应能生成H2，得不到沉淀，错误；④Na与H2O反应生成NaOH和H2，反应放热，Ca(OH)2的溶解度降低，又消耗了溶剂水，故饱和澄清石灰水中有白色沉淀产生，正确。 【归纳总结】钠与酸、碱、盐溶液反应的实质： 物质类别 反应分析 酸 钠与酸溶液反应时先与酸反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑， 如果钠过量，把酸消耗尽之后，再与水反应。 碱 钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应。 盐 钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐能与NaOH反应，则会发生复分解反应，如Na与CuSO4溶液的反应。 2．钠与熔融状态的盐反应 在熔融状态下，金属钠能将不活泼金属从盐中置换出来，如： 4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 【典例分析】 【例1】将一块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛有冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有 ①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面 ②钠立即与水反应，并有气体产生 ③反应后溶液变红 ④钠熔成闪亮的小球 ⑤小球在水面上四处游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出 A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥ 【答案】C 【解析】钠的密度小于水的密度，钠投入水中，不会沉入水底，应浮在水面上；钠与水反应有NaOH生成，使紫色石蕊溶液变蓝色，故①③不正确。 【例2】钠与水反应的实验过程如图所示，下列有关说法不正确的是 A.图②中钠熔成小球，说明钠与水反应放热且钠的熔点低 B.图②中钠球四处游动，说明钠的密度比水的小 C.图③中滴加酚酞溶液后溶液变红，说明钠与水反应有碱性物质生成 D.钠与水反应的化学方程式是2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 【答案】B 【解析】图②中钠熔成小球所需热量是由钠与水反应放出的，说明钠的熔点低，A项正确；图②中钠球四处游动是因为钠与水反应产生了气体，气体推动钠球运动，B项错误。 【例3】将金属钠分别投入下列溶液中，溶液质量增加的是 A.MgCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.CuCl2溶液 D.饱和NaOH溶液 【答案】B 【解析】A和C项，钠先与水反应生成氢氧化钠，两溶液中分别产生氢氧化镁和氢氧化铜沉淀，溶液质量减少；D项，钠与水反应生成氢氧化钠消耗水，且析出氢氧化钠，溶液质量也减少。 【知识点3】分类、比较法的应用——认识钠的氧化物 1．钠与氧气的反应 条件 常温 加热 实验步骤 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 钠先熔化成闪亮的小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 结论 常温下缓慢氧化：4Na＋O2===2Na2O 加热时发生燃烧：2Na＋O2Na2O2 【点拨】钠除了与氧气反应外，还能像其它金属一样与大多数非金属单质反应，如 2Na＋Cl22NaCl 2Na＋SNa2S。 2．过氧化钠的性质与用途 (1)性质：过氧化钠是一种淡黄色的固体粉末，能与H2O和CO2反应生成氧气。 ①与H2O反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 ②与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。 (2)用途：用作呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。 【魔术实验】按照如图1、图2所示的操作分别完成“滴水生火”和“吹气生火”(可改用口吹)实验。 (1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是：过氧化钠能与二氧化碳、水反应产生氧气并放出大量的热，故脱脂棉燃烧。 (2)据上述的实验，推测过氧化钠的可能用途：可在呼吸面具或潜水艇中作供氧剂。 3．Na2O与Na2O2的对比 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 色、态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 氧元素的化合价 -2 -1 生成条件 Na与O2常温下反应 Na与O2在点燃或加热条件下反应 与H2O反应 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 与盐酸反应 Na2O+2HCl2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑ 主要用途 用于制取NaOH、Na2CO3 用于制取漂白剂，作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂 【特别提醒】　 ①Na2O2中的两个氧原子形成一个原子团过氧根离子()。 ②加热时，不稳定的Na2O易转化成更稳定的Na2O2。其化学方程式为2Na2O+O22Na2O2。 ③把氧化钠和过氧化钠分别加入到盛有少量酚酞溶液的两支试管中，氧化钠使酚酞溶液变红色，过氧化钠使酚酞溶液先变红后褪色，氧化钠没有漂白性，过氧化钠有漂白性。 ④碱性氧化物是指与酸反应只生成盐和水的氧化物。Na2O与酸反应生成盐和水，而Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2，如：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O，所以Na2O是碱性氧化物而Na2O2不是。 4．钠露置在空气中的变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有： (2)发生的主要化学反应有： ①4Na＋O2===2Na2O ②Na2O＋H2O===2NaOH ③2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O ④Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O 【典例分析】 【例1】观察法是研究物质性质的基本方法之一。某同学将一小块金属钠放置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色表面潮湿白色晶体白色粉末，下列说法错误的是 A.①中钠发生了氧化反应 B.②中变白色是因为生成了氢氧化钠 C.③发生的是物理变化 D.④生成了碳酸氢钠 【答案】D 【解析】①中Na和空气中的O2发生反应生成了Na2O，发生了氧化反应，A项正确；NaOH是白色固体，②变白色是因为Na2O和空气中的水发生反应生成了NaOH，B项正确；NaOH易潮解，③是NaOH吸收空气中的水蒸气而潮解的过程，发生的是物理变化，C项正确；④中NaOH与空气中的CO2、H2O发生反应生成了Na2CO3·10H2O，D项错误。 【例2】下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是 A.过氧化钠为淡黄色固体，其中氧元素的化合价为-1 B.将Na2O加入酚酞溶液中，溶液先变红后褪色 C.Na2O2、Na2O分别与CO2反应后，固体质量均增加 D.可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2 【答案】B 【解析】过氧化钠为淡黄色固体，其中钠元素在化合物中为+1价，根据化合物中正、负化合价代数和为零可知氧元素的化合价为-1价，故A正确；将Na2O加入酚酞溶液中，氧化钠会和水反应生成NaOH，溶液变红色但不褪色，故B错误；根据方程式：Na2O+CO2Na2CO3、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，可知Na2O2、Na2O与CO2反应后，固体质量均增加，故C正确；Na2O2与水反应会生成碱和氧气，而Na2O和水反应只生成碱，所以可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2，故D正确。 【例3】某同学用如图所示装置制取纯净的氧气。试回答下列问题 (已知2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O)： (1)乙中Na2O2可能发生的反应为　　　　　　(写化学方程式)。 (2)丙中NaOH溶液的作用是　　　　　　，丁中浓硫酸的作用是　　　　　。  (3)若把原装置连接顺序改为甲→丙→丁→乙→戊，则在装置戊中能否收集到氧气？ 　　　　(填“能”或“不能”)，原因是　　　　　。  【答案】(1)2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑、2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2　(2)吸收混合气体中的CO2　吸收混合气体中的水蒸气　(3)不能　NaHCO3分解产生的CO2、H2O已分别被NaOH溶液和浓硫酸吸收 【解析】甲装置用于分解NaHCO3产生CO2、H2O，乙装置用于Na2O2与CO2、H2O反应，丙装置用于吸收混合气体中未反应的CO2，丁装置用于干燥气体(除去混合气体中的水蒸气)。 课后精练 1、金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述正确的是 A.钠是银白色金属，硬度大 B.钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的过氧化钠 C.在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰 D.金属钠着火可以用水灭火 【答案】C 【解析】金属钠的硬度小，故A错误；钠在常温下与氧气反应生成白色的氧化钠，与氧气在加热条件下反应生成淡黄色的过氧化钠，故B错误；钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠，火焰呈黄色，故C正确；钠与氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠可与水反应生成氧气，钠与水反应生成氢气，会使火势更不容易控制，故D错误。 2、下列说法不正确的是 A.Na2O2是淡黄色固体，久置于空气中变成白色 B.Na2O在空气中加热可以转化为Na2O2 C.将Na2O和Na2O2分别投入滴有酚酞的水溶液中，现象相同 D.将含等量钠元素的Na2O和Na2O2固体分别加入等质量的水中(水足量)，充分反应后所得溶液中溶质的质量分数相等 【答案】C 【解析】Na2O2是淡黄色固体，久置于空气中会与空气中的水和二氧化碳发生反应，最终变成白色的碳酸钠，A项正确；Na2O投入含有酚酞的水中，溶液只变红；Na2O2投入含有酚酞的水中，溶液先变红后褪色，且有气泡产生，C 项错误；由Na2O+H2O2NaOH与2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑可知，钠元素的量相同时，生成的NaOH的量相等，且反应后溶液的质量相等，故溶质的质量分数相等，D项正确。 3、下列关于钠的叙述正确的是 A.钠在自然界中存在游离态 B.钠是一种灰色的固体 C.钠可以保存在煤油中 D.钠着火时可以用水扑灭 【答案】C 4、下列各组物质中的两种物质反应时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是 A.Fe和O2 B.Na和O2 C.Zn和盐酸 D.C和O2 【答案】C 【解析】Fe和O2在潮湿的空气中会生成三氧化二铁，在点燃的条件下会生成四氧化三铁，产物与反应条件有关，A项不正确；钠与氧气在常温下生成氧化钠，在加热条件下生成过氧化钠，产物与反应条件有关，B项不正确；Zn和盐酸反应只生成氯化锌和氢气，反应条件或反应物用量的改变对生成物没有影响，C正确；碳与足量氧气反应生成二氧化碳，与少量氧气反应生成一氧化碳，产物与氧气的用量有关，D项不正确。 5、已知A是一种金属单质，B显淡黄色，A、B、C、D之间的转化关系如图所示，下列说法错误的是 A.C是碳酸钠 B.D应密封保存 C.A与O2反应只能生成B D.反应①②中生成的气体相同 【答案】C 【解析】A为金属单质，与O2在加热条件下反应生成淡黄色的B，则A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH，A项正确；NaOH易吸收空气中的水分，且能与CO2反应，故应密封保存，B项正确；常温下，Na与O2反应生成Na2O，C项错误；反应①为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，反应②为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑，D项正确。 6、下列关于钠的用途的叙述不正确的是 A.钠可用于制造高压钠灯 B.钠可用于制造氢氧化钠等化合物 C.钠和钾组成的合金可作为原子反应堆的导热剂 D.钠可将钛、锆、铌、钽等金属从它们的盐溶液中置换出来 【答案】D 【解析】钠发出的黄光射程远、透雾能力强，故钠可用于制造高压钠灯，A正确；钠与水反应生成氢氧化钠，所以钠可用于制造氢氧化钠等化合物，B正确；钠钾合金常温下呈液态，是热的良导体，可作原子反应堆的导热剂，C正确；钠和钛、锆、铌、钽等金属的盐溶液反应的实质是钠先和水反应，不会置换出金属，D错误。 7、如图所示装置，试管b中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列说法正确的是 A.U形管内浅红色的水褪色 B.试管b内溶液变红 C.气球a膨胀，充满氢气 D.U形管水位：d>c 【答案】D 【解析】Na2O2和水反应放热，广口瓶内气体膨胀，U形管内c端液面下降、d端液面上升，浅红色的水不褪色，故A错误、D正确；Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，气球a膨胀，充满氧气，试管b内溶液不变色，故B、C错误。 8、将绿豆粒大小的钠块放入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是 A.钠块只在煤油层中游动，并放出气体 B.钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红 C.钠块在煤油和水两种液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红 D.钠块在四氯化碳和水两种液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红 【答案】C 9、按如图所示进行相应实验，下列有关它们反应现象的分析正确的是 A.均有可燃性气体生成 B.反应剧烈程度：甲>乙 C.丙中钠能置换出单质铜 D.乙、丙中钠在液面下反应 【答案】A 【解析】甲、乙、丙中均有可燃性气体氢气生成，A正确；钠与水或与酸反应的实质是钠与氢离子发生置换反应，反应快慢取决于氢离子浓度大小，乙中氢离子的浓度最大，B错误；钠与硫酸铜溶液发生反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑、 2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4，生成蓝色沉淀，不会置换出单质铜，C错误；钠的密度小于水，所以钠浮在液面上发生反应，D错误。 10、某实验小组通过如图所示实验装置探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是 A.②中大量气泡的主要成分是H2 B.③中溶液变红，说明有酸性物质产生 C.④中溶液红色褪去可能是溶液中含有漂白性物质 D.⑤中MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度 【答案】C 【解析】A项，Na2O2与水反应生成NaOH和氧气，则②中大量气泡的主要成分是O2，错误；B项，滴有酚酞的溶液变红，说明溶液显碱性，即有碱性物质生成，错误；C项，④中溶液红色褪去，说明Na2O2与水反应过程中生成了具有漂白性的物质，正确；D项，⑤中加入MnO2产生较多气泡，说明溶液中存在H2O2，MnO2的主要作用是做催化剂，错误。 11、如图所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定于水的中央)，将10 g金属钠分多次投入水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度。回答下列问题： (1)10 g钠要分多次投入的主要原因是　　　　　　　。  (2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是　　　　(填字母)。  A.5次 B.10次 C.大于10次 (3)实验结束后，烧杯内小球位置的变化现象是　　　　 　　，出现这种现象的主要原因是　　　　　。  (4)实验过程中所发生反应的化学方程式是　　　　　　　。  【答案】(1)钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸　(2)C　(3)小球上升　钠与水反应生成氢氧化钠，导致烧杯中液体的密度增大，故小球受到的浮力增大　 (4)2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 【解析】钠与水反应剧烈，易发生爆炸，投入时要严格控制用量；钠的密度小于1 g·cm-3，绿豆粒大小的一块钠的体积小于1 cm3，则其质量小于1 g，故10 g钠全部投入完毕所进行的次数要大于10次。 12、某课外活动小组设计了如图所示的装置，验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触(实验前装置中的空气已排尽)。 ［装置分析］ (1)装置①中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置②中的试剂是　　　　(填字母)。  a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓H2SO4 (3)装置③中的试剂是　　　　　。  ［进行实验］ 步骤1：打开活塞K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，将带火星的木条放在a处。 步骤2：打开活塞K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，将带火星的木条放在a处。 (4)步骤1和步骤2中，a处带火星的木条产生的实验现象分别是　　　　　　　。  (5)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　 。  ［实验反思］ (6)有同学提出质疑：“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。”其理由是　　　　　　　　　　　 。  (7)需要补充的实验操作：取装置⑤中反应后的少量固体，　　　　　　　　　　。  【答案】(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　(2)a　(3)浓硫酸　(4)步骤1中带火星的木条不复燃，步骤2中带火星的木条复燃　(5)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2　(6)经过⑤处的气体中有水，水也可与Na2O2反应产生O2使带火星的木条复燃　(7)加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中 【解析】装置①为CaCO3与稀盐酸反应制备二氧化碳的装置，装置②的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体，装置③的作用是除去二氧化碳中的水蒸气。装置④和⑤用来验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。带火星的木条能检验氧气，二氧化碳不支持燃烧，也不能燃烧，当二氧化碳通过过氧化钠时，不可能全部反应，所以应该除去未反应的二氧化碳，再用带火星的木条来检验是否产生了氧气，否则氧气浓度过低，带火星的木条不复燃，则装置⑥的作用是吸收过量的二氧化碳，防止干扰氧气的检验。(4)步骤1中，通过过氧化钠的二氧化碳中不含有水蒸气，干燥的二氧化碳不能和过氧化钠反应，没有氧气生成，a处带火星的木条不复燃；步骤2中，通过过氧化钠的二氧化碳中含有水蒸气，含有水蒸气的二氧化碳能和过氧化钠反应，有氧气生成，a处带火星的木条复燃。(5)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。(7)二氧化碳和过氧化钠反应有碳酸钠生成，装置⑤中反应后的固体有碳酸钠，稀盐酸和碳酸钠反应可生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 13、某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。 根据反应中观察到的现象，回答下列问题： (1)金属钠的变化现象：　　　　　　　。  (2)U形管中溶液的颜色：　　　　，说明有　　　　　生成。  (3)铜丝的变化现象：　　 　　，说明有　　　　 生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法：　　　　　　　。  (4)若a g钠与b g水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是　　 　　　　。  【答案】(1)在水和煤油的界面处逐渐变小并上下跳动　(2)右侧从上到下逐渐由无色变为红色　NaOH　(3)由黑色变红色 　H2　在玻璃管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生 (4)×100% 【解析】钠位于水和煤油界面处，与水发生反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑，生成的H2与CuO发生反应：H2+CuOCu+H2O。 钠与水反应生成NaOH溶液： 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2×23　　　　　2×40　2 a g　　　　　　 g　 g 则w(NaOH)=×100%=×100%。 14、实验室有一瓶淡黄色粉末，标签已脱落。某学习小组为确定其成分，进行如下实验探究。 ［提出猜想］淡黄色粉末成分可能是： 猜想一：硫黄； 猜想二：过氧化钠。 ［实验步骤］ ①按图组装仪器；②……；③打开分液漏斗，滴加水；④用带火星的木条靠近导气管的尖嘴处。 ［实验现象］试管中反应剧烈，产生大量气泡；带火星的木条复燃；小烧杯中的导管口有气泡冒出；试管内最终得到无色溶液。 ［结论与分析］ (1)实验步骤②进行的操作是　　　　　(填字母)。  A.先加入试剂，后检查装置气密性 B.先检查装置气密性，后加入试剂 (2)根据上述现象分析，猜想　　　　　正确。  (3)带火星的木条复燃，说明反应生成的气体是　　　　　(填化学式)。  (4)小烧杯中的导管口有气泡冒出，说明淡黄色粉末与水反应是　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。  (5)淡黄色粉末与水反应的化学方程式为　　　　　　　。  (6)试管内最终得到无色溶液，加入酚酞会　　　　(填“变红”或“变蓝”)。  【答案】(1)B　(2)二　(3)O2　(4)放热　(5)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑　(6)变红 【解析】(1)实验步骤②进行的操作应是先检查装置气密性，后加入试剂。(2)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，根据上述现象分析，猜想二正确。(4)气体受热膨胀，小烧杯中的导管口有气泡冒出，说明淡黄色粉末与水的反应是放热反应。(5)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，淡黄色粉末与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(6)试管内最终得到NaOH溶液，加入酚酞会变红。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $