第4章 第12讲 钠及其氧化物(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

该高中化学讲义围绕钠及其氧化物高考核心考点，系统梳理钠的性质与用途、钠与氧气等物质的反应特点，以及氧化钠和过氧化钠的区别与转化规律，通过考点梳理、方法指导、真题训练和分层练习，帮助学生构建知识网络，突破反应原理与计算难点。 资料以科学思维和科学探究为导向，采用对比表格明晰Na₂O与Na₂O₂性质差异，总结Na₂O₂反应的电子转移等定量关系，结合高考真题设计“反应规律归纳-真题应用”活动，提升学生分析解决问题能力，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第12讲　钠及其氧化物 [课标标准] 1．了解钠的单质和氧化物的性质及用途。 2．掌握钠与氧气、水、酸、盐溶液反应的特点。 3．了解氧化钠与过氧化钠的区别，掌握Na2O2与H2O、CO2反应的规律。 考点一　钠的性质及用途 1．钠的物理性质 颜色 质地 熔点 密度 银白 柔软 低 ρ(H2O)>ρ(Na) >ρ(煤油) 2.钠的化学性质 钠原子的最外层上只有1个电子，在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现还原性。 (1)与非金属单质(如O2、Cl2、S)的反应 O2 常温：4Na＋O2===2Na2O 加热：2Na＋O2Na2O2 Cl2 2Na＋Cl22NaCl S S＋2NaNa2S (2)与水的反应 ①化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 ②与滴加酚酞的水反应的现象与分析 (3)与酸的反应(如与稀H2SO4、稀盐酸等) 离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 提醒 过量钠与酸溶液反应时，先与酸反应，再与水反应。 (4)与盐溶液的反应 如钠与CuSO4溶液反应的化学方程式 先发生：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑； 再发生：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4； 总反应：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。 (5)与乙醇反应的化学方程式为2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。 3．钠的制取、保存和用途 (1)制取 化学方程式为电解熔融氯化钠：2NaCl(熔融)。 (2)保存 密封保存，通常保存在煤油或石蜡油中。 (3)用途 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)切开的金属钠表面变暗是因为生成了Na2O2(　　) (2)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化(　　) (3)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti(　　) (4)实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中(　　) (5)1 mol Na与足量O2分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√ 1．下列关于金属钠的说法错误的是(　　) A．金属钠在空气中燃烧，生成淡黄色固体 B．金属钠投入稀盐酸中，反应时HCl作还原剂 C．将一小块钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，有蓝色沉淀生成 D．钠和钾的合金可用作核反应堆的传热介质 解析：B　金属钠在空气中燃烧，生成淡黄色固体过氧化钠，A正确；单质钠与稀盐酸反应时钠作还原剂，B错误；钠是活泼的金属，极易和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应，有蓝色沉淀Cu(OH)2生成，C正确；钠和钾的合金常温下呈液态且导热性好，D正确。 2．分别向盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L-1盐酸、100 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法不正确的是(　　) A．三个烧杯中发生的离子反应均为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且Y烧杯中反应最剧烈 C．反应后，三个烧杯中Z的NaOH的物质的量浓度最大(忽略溶液体积的变化) D．反应后，三个烧杯中生成的气体的质量一定相同 解析：A　钠与盐酸反应时，钠先与酸电离的H＋反应，离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，过量的钠再与水电离的H＋反应，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B正确；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl和NaOH，Z烧杯中生成的溶质为NaOH，由于Z烧杯中原溶质为NaOH，故Z烧杯中NaOH的物质的量浓度最大，C正确；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应，故生成H2的质量相同，D正确。 3．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中： ①饱和澄清石灰水　②饱和食盐水　③CuSO4溶液　④Ca(HCO3)2溶液 (1)写出③中反应的离子方程式：___________________。 (2)既有气体生成又有白色沉淀产生的有________(填序号)。 答案：(1)2Na＋2H2O＋Cu2+===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑　(2)①②④ 　钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。 考点二　钠的氧化物 1．氧化钠和过氧化钠 物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠 (Na2O2) 颜色、状态 白色固体 淡黄色固体 类别 碱性氧化物 过氧化物(非 碱性氧化物) 氧元素化合价 －2 －1 化学键类型 只有离子键 有离子键和 共价键 电子式 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 化学 性质 热稳定性 不稳定 稳定 与水反应 Na2O＋H2O=== 2NaOH 2Na2O2＋2H2O ===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2=== Na2CO3 2Na2O2＋2CO2 ===2Na2CO3＋O2 与酸(盐 酸)反应 Na2O＋2HCl ===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl ===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要用途 用于制取少量Na2O2、烧碱 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂 2.Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 (1)强氧化性 (2)弱还原性 遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。 (3)自身的氧化还原 遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。 提醒 由Na2O2反应生成O2时，每生成1 mol O2转移2 mol电子，如： 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)1 mol Na2O和1 mol Na2O2固体中含有离子总数均为3NA(　　) (2)Na2O2与CO2反应时，生成1.0 mol O2，转移电子为4 mol(　　) (3)Na2O2与CO2、H2O、SO2反应时，Na2O2均既作氧化剂又作还原剂(　　) (4)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH(　　) (5)Na2O2投入滴加酚酞的水中，溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 题点1　过氧化钠的性质与探究 1．下列关于过氧化钠的说法正确的是(　　) A．Na2O2是白色固体，与冷水作用放出氧气，生成氢氧化钠 B．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2 C．加热熔化Na2O2时不可使用石英坩埚 D．Na2O2能与水反应，生成NaOH，所以Na2O2是碱性氧化物 解析：C　过氧化钠是淡黄色固体，与水反应能生成氢氧化钠和氧气，A错误；Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，在反应过程中只有氧元素化合价发生变化，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，B错误；石英的主要成分是SiO2，而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，C正确；碱性氧化物是能和酸反应只生成盐和水的氧化物，而Na2O2与酸反应，除了生成盐和水外还生成氧气，所以Na2O2不是碱性氧化物，D错误。 2．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是(　　) A．②中的大量气泡主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度 解析：C　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，则②中的大量气泡主要成分不是氢气而是氧气，A错误；由于Na2O2与水反应生成了NaOH，则③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B错误；由于Na2O2与水反应过程中可能生成强氧化性物质H2O2，④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的，C正确；由于Na2O2与水反应过程中可能生成强氧化性物质H2O2，H2O2在MnO2的催化下发生分解产生O2，即⑤中MnO2的主要作用是催化H2O2分解，D错误。 题点2　Na2O2与CO2、H2O反应的相关计算 3．200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的总物质的量是(　　) A．0.125 mol　　　　　　　 B．0.25 mol C．0.5 mol D．1 mol 解析：C　根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6 g－3.6 g＝8 g，n(O2)＝＝0.25 mol，根据O2与H2O(g)、CO2物质的量的关系可知，CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol×2＝0.5 mol。 4．现有Na2O和Na2O2的混合物14 g，加入适量水使其充分溶解得到溶液A和1.12 L气体B(标准状况下)。 (1)混合物中Na2O的物质的量为________ mol。 (2)在25 ℃下将溶液A加水稀释至400 mL，则该溶液的pH为________。 解析：(1)Na2O和Na2O2的混合物溶于水发生反应：Na2O＋H2O===2NaOH，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，气体B为氧气，其物质的量为＝0.05 mol，则Na2O2的物质的量为0.1 mol，质量为7.8 g，Na2O的质量为14 g－7.8 g＝6.2 g，物质的量为0.1 mol。(2)溶液A中NaOH的物质的量为0.1 mol×2＋0.05 mol×4＝0.4 mol，则稀释后溶液中c(OH－)＝c(NaOH)＝＝1 mol·L-1，c(H＋)＝10-14 mol·L-1，溶液pH＝14。 答案：(1)0.1　(2)14 　Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系 电子 转移 关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) 气体 体积 变化 关系 CO2、水蒸气(或两者混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的体积，即ΔV＝V(O2)＝V(混合) 固体 质量 变化 关系 CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO)＝28 g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2)＝2 g·mol－1×n(H2O) 题点3　过氧化物的结构特点与性质 5．(1)写出下列物质的电子式：过氧化钙：________________，过氧化氢：_________；从结构上看上述两种物质在结构上的共同特点是______________。 (2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。 分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式：_________________、 _______________________________。 答案：　两个氧原子之间都含有一对共用电子对(或都含有一个过氧键) (2)2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑ Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 1．下列说法不正确的是(　　) A．(2024·河北卷，2B)观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视 B．(2024·安徽卷，2A)加水振荡可鉴别过氧化钠和硫黄 C．(2024·浙江6月选考，2B)Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂 D．(2022·河北卷，4A)3.9 g Na2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA 解析：D　钠与水反应剧烈且放热，观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视，A正确；过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠，硫不溶于水，可以鉴别，B正确；Na2O2能与CO2反应产生O2，该反应能安全发生且不生成有毒气体，故Na2O2可作供氧剂，C正确；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则3.9 g过氧化钠与足量水反应，转移电子个数为×1×NA mol-1＝0.05NA，D错误。 2．(2023·北京卷，12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；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 解析：C　Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键而不含非极性键，A错误；①中水的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中水发生还原反应，B错误；Na2O2由Na＋和组成，阴、阳离子个数之比为1∶2，CaH2由Ca2+和H－组成，阴、阳离子个数之比为2∶1，C正确；①中每生成1个氧气分子转移2个电子，②中每生成1个氢气分子转移1个电子，转移电子数相同时，生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2，D错误。 3．(经典高考题)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是(　　) A．碱转化为酸式盐：OH－＋2H＋＋＋2H2O B．碱转化为两种盐：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O C．过氧化物转化为碱：＋2H2O===4OH－＋O2↑ D．盐转化为另一种盐：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋ 解析：B　向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳，碱可以转化成酸式盐，离子方程式为CO2＋，故A错误；将氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐，其离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，故B正确；钠的过氧化物为Na2O2，可以和水反应生成氢氧化钠，但在离子方程式中Na2O2不能拆成离子，故C错误；硅酸钠可溶于水，在离子方程式中要写成离子，故D错误。 4．(经典高考题)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)NaCl熔点为800.8 ℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：2NaCl(l)2Na(l)＋Cl2(g)，加入CaCl2的目的是_________________。 (2)Na2O2的电子式为________。在25 ℃和101 kPa时，Na与O2反应生成1 mol Na2O2放热510.9 kJ，写出该反应的热化学方程式：____________________。 (3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过________、________(填序号)。 a．浓硫酸　　　　b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．KMnO4溶液 解析：(1)NaCl熔点为800.8 ℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：2NaCl(l)2Na(l)＋Cl2(g)，电解时温度降低了即熔点降低了，说明加入CaCl2的目的是作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗。(2)Na2O2含有钠离子和过氧根离子，其电子式为在25 ℃和101 kPa时，Na与O2反应生成1 mol Na2O2放热510.9 kJ，则该反应的热化学方程式：2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－510.9 kJ·mol-1。(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，一般最后除掉水蒸气，因此空气与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸。 答案：(1)作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗 (2) 2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－510.9 kJ·mol-1　(3)c　a 学科网（北京）股份有限公司 $