钠和化合物导学案(教师版)

钠及其化合物

【基础梳理】

1. 钠

(1) 物理性质：色固体、硬度小、熔点(钠的熔点于水的沸点)，实验室中常保存在中，使之隔绝空气和水。特别提醒：不能保存在四氯化碳和汽油中。

(2) 化学性质

①与非金属单质反应

2Na+Cl2(现象：剧烈燃烧、白烟)

4Na+O2(现象：银白色固体变暗)

2Na+O2(现象：钠先熔化、后燃烧，产物是固体)

②与酸、水、醇反应

2Na+2HCl

2Na+2H2O (装置如下图，浮、熔、游、响、红)

2Na+2CH3CH2OH (沉、慢)

(3) 钠的工业制备:2NaCl(熔融)

2. 氢氧化钠

(1) 物理性质：NaOH的俗名为、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，溶于水并放出大量的热，有吸水性；易吸收空气中的水分而。

(2) 化学性质

①具有碱的通性

能使酸碱指示剂变色，能使石蕊试液变蓝，使酚酞试液变红。

与强酸反应：H++OH-

与酸性氧化物反应：SiO2+2OH-

与盐反应：Cu2++2OH-

②其他性质

与两性氧化物反应：Al2O3+2OH-

与金属单质反应：2Al+2OH-+2H2O

与非金属单质反应：Cl2+2OH-

(3) NaOH的制取

①土法制碱：Na2CO3+Ca(OH)2

②现代工业制碱：2NaCl+2H2O

(4) NaOH在有机反应中的应用

提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化。

微课1 金属钠与可溶性盐溶液的反应产物判断

例题1 下列有关物质性质的应用正确的是( )

A. 浓硫酸有吸水性，可用于干燥氨气和二氧化硫

B. 明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒

C. 常温下铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸

D. 金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti 【答案】 C 变式1 一定条件下，将Na与O2反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL 0.5 mol·L-1稀盐酸中和，则该生成物的成分是( )

A. Na2O

B. Na2O2

C. Na2O和Na2O2

D. Na2O2和NaO2【答案】 C 【题组训练1】

1. 金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是，通常用掩埋。

2. 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有沉淀产生的是(填序号)。

①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液【案】①④⑤

3. 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。

实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如右图)。仔细观察，回答下列问题：

(1) 有关钠反应的现象是。

(2) 大试管的溶液中出现的现象是。

(3) 装置中液面的变化：大试管；长颈漏斗。

(4) 写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：。

【答案】(1) 有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(2) 下层溶液出现白色絮状沉淀(3)下降上升(4) 2Na+FeSO4+2H2OFe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑

考点2 氧化钠与过氧化钠

【基础梳理】

化学式Na2O Na2O2

氧元素化合价价价

颜色色色

电子式

阳、阴离子个数比

是否为碱性氧化物

与水反应Na2O+H2O 2Na2O2+2H2O

与CO2反应Na2O+CO22Na2O2+2CO2

与盐酸反应Na2O+2HCl 2Na2O2+4HCl

转化关系2Na2O+O2

重要用途强氧化剂、漂白剂、供氧剂

例题2 下列反应与Na2O2+SO2Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是( )

A. 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑

B. 2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2

C. Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2

D. 3Na2O2+Cr2O32Na2CrO4+Na2O 【答案】 D

变式2 钠在空气中燃烧(如图1所示)生成产物的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质——碳。

图1 图2

(1) 请假设黑色固体物质产生的可能原因

假设①：；

假设②：；

假设③：。

(2) 为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下：

用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管中加热(如图2所示)，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列问题：

1用打孔器取金属钠的原因是。

2产生以上现象的反应的化学方程式可能为。

【答案】(1) ①金属钠上有没擦干净的煤油，不完全燃烧后生成的碳②酒精不完全燃烧生成的碳③酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的二氧化碳)与金属钠反应生成的碳(2) ①取得较纯的Na ②2Na+CO2C+Na2O2、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2(或Na2O2+2Na2Na2O)

【题组训练2】

1. (1) 用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是a.有氧气生成；b.反应放热。Na2O2和H2O反应的化学方程式是。

(2) 某研究性学习小组拟用如右图装置进行实验，以证明上述结论。用以验证结论a的实验方法和现象是。

用以验证结论b的实验方法及现象是。

【答案】(1) 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑(2) 反应开始后，取带火星的木条靠近导气管p口处，发现木条复燃，说明结论a正确反应开始前先将导气管q口蘸上肥皂水，反应开始后q口有气泡产生，说明结论b正确

2. 呼吸面具中有Na2O2，可吸收CO2放出O2，若用超氧化钾(KO2)代替Na2O2也可起到同样的作用。

(1) 写出KO2与CO2反应的化学方程式：。

(2) 1 kg Na2O2和1 kg KO2分别和CO2反应，生成的O2的体积比(同温、同压下)为。

(3) 等物质的量的CO2分别与足量的Na2O2、KO2反应，生成的O2的体积比(同温、同压下)为。

(4) 你认为选用作补氧剂更合适，理由是。

【答案】(1) 4KO2+2CO22K2CO3+3O2(2) 71∶117 (3) 1∶3

(4) KO2等量的KO2和Na2O2，KO2释放出的氧气多