2014高考化学(人教)一轮复习配套学案部分:钠及其氧化物

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解析:由于Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3, 要想看到钠与FeSO4溶液反应生成白色沉淀的完整的实验 现象,关键是要隔绝空气。钠投入到FeSO4溶液中首先和 水反应生成H2及NaOH,NaOH再与FeSO4反应生成白色的 Fe(OH)2沉淀。钠与水反应放出大量热,若汽油没有挥 发尽,可能引起爆炸。
4.在一密闭容器中有甲醛、氧气、氢气共16.5 g,用电火花引 燃,使其燃烧,再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收,Na2O2 增重8.5 g,则原混合气体中O2的物质的量是 ( A)
A.0.25 mol
C.0.27 mol
B.0.50 mol
D.0.52 mol
解析:通式符合(CO)m(H2)n的物质,燃烧后的气体被 Na2O2吸收后,Na2O2增重的质量即为该物质的质量,甲醛、 氢气都符合这一通式,甲醛与氢气的质量之和为8.5 g,氧
考点2 钠的氧化物
【例3】1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭
容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体 物质是 ( A)
A.Na2CO3
B.Na2O2、Na2CO3 C.NaOH、Na2CO3
D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
Fra Baidu bibliotek
解析:
【备考指南】 Na2O2与NaHCO3反应,先考虑NaHCO3分解,分 解后的CO2、H2O与Na2O2反应时,先考虑CO2反应。
D
解析:Na2O2有强氧化性,与水反应生成NaOH,发生反应: OH-+HCO-3====H2O+CO2-3,故HCO-3浓度减小,CO2-3浓度 增大,Na+浓度增大,SO2-3由于被Na2O2氧化浓度减小,浓 度不变的是NO-3。 【备考指南】要综合考虑Na2O2性质,溶于水生成NaOH、 O2,既要考虑Na2O2的氧化性,又要考虑生成的NaOH的性质。
温馨提示:钠与水反应的计算主要考查钠与水反应形成的
溶液的质量分数、物质的量浓度,有时结合溶解度考查。特
别注意的是反应后溶液的质量等于钠与水的质量和减去氢气 的质量,开始加入的水有两部分作用,一是做反应物,二是
做反应后的溶剂。
【例1】[原创]下列说法正确的是 ( B) ①钠与水反应实验,用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿 豆大小的钠,小心地放入装满水的烧杯中 ②钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体 ③金属钠着火,可用水扑灭 ④将23 g钠用铝箔包好,并刺一些小孔,放入足量的水中 产生的氢气的物质的量大于0.5 mol ⑤将钠投入到盛有水和煤油的试管中,钠处于水和煤油的 界面处上下跳动 ⑥钠投入到CuSO4溶液中,溶液的质量增加 A.②④⑤⑥ B.②④⑤ C.①②④⑤⑥ D.全部 解析:金属钠与水反应时,烧杯中的水不能太满,由于反应 比较剧烈,钠容易跑出烧杯发生危险;钠着火应该用沙子盖 灭;钠投入到硫酸铜溶液中由于生成沉淀,溶液的质量减小。
气质量为16.5 g-8.5 g=8 g,其物质的量为0.25 mol。
1.下列应用是否涉及氧化还原反应的是 涉及氧化还原反应
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 2.下列说法是否正确 正确
D.钠着火时用细沙覆盖
3.过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化 钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理 量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) (A、C)
3.阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是 ( A) A.1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失电子数目均 为NA B.1 mol Na2O2与足量CO2反应时,转移2NA个电子 C.1 mol· -1的NaOH溶液中含Na+数目为NA L D.1 mol Na2O2中含有的阴离子数目为2NA 解析:B错,1 mol Na2O2~1/2 mol O2~1 mol e-;C错,体 积不知道,无法求Na+数目;D错,1 mol Na2O2中阴离子数 目为NA。
1.在烧杯中加水和苯(密度:0.88 g· -3)各50 mL。将一小 cm 粒金属钠(密度:0.97 g· -3)投入到烧杯中。观察到的现 cm 象可能是 ( D) A.钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在苯层中不发生反应 C.钠在苯的液面上反应并四处游动 D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上下跳动 解析:此题考查的面很广,首先是苯与水互不相溶,还有钠 的密度处于苯和水之间,钠能与水中的氢反应而不与苯中的 氢反应。另外钠与水反应放出的氢气使钠在苯与水的界面处 可能作上下跳动。
判断下列说法的正确与否,在正确的后面画“√”,在错误的 后面画“×”。 1.金属钠露置在空气中最终变成碳酸钠 (√ ) 2.工业上可以用金属钠制取金属钛 (√ ) 3.金属钠很活泼,可以将溶液中比它不活泼的金属置换出 来 ( ×) 4.将1 mol金属钠投入到足量CuSO4溶液中,反应后溶液质量 减小 (√ ) 5.将2.3 g金属钠投入到97.7 g水中,所得溶液的质量分数为 4% ( ×) 6.电解饱和食盐水可以制取金属钠 ( ×) 7.Na2O和Na2O2都是碱性氧化物 ( ×) 8.Na2O2晶体中阳离子与阴离子个数比为11 ( ×)
图2-6-1
(1)实验前怎样检验该装置的气密性? 关闭分液漏斗活塞,将导管浸入盛满水的水槽中,用 双手紧握试管,导管口有气泡逸出,松开手一段时间, 。 导管内形成一段液柱,说明气密性良好(或其他合理答案) 沉到底部 (2)金属钠投入煤油后的现象是 。 (3)加入水后的现象及原因是 剧烈反应,产生气泡, 钠在两种液面间反复运动,直至消失;其原因为钠的
【例5】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,固体的质量增大了3.6 g,则原混合气 体的平均相对分子质量为 A.5.8 解析: B.11.6 C.23.2 D.46.4 (C)
【例6】在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请 选用适当的化学试剂和实验用品,用图2-6-3中的实验装 置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
解析:要证明过氧化钠可作供氧剂,必须验证实验产物是 O2,故实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应产 物中有O2。实验仪器中的A是二氧化碳发生装置,B、D是除 杂装置,C是反应装置,E是尾气处理与收集装置。本实验可 能存在的杂质气体有:HCl和水,但验证Na2O2作供氧剂,故 水不必除去。试管F中收集满气体后,下一步实验操作应是验 证实验产物是O2。为检验生成的O2应将试管F从水槽中取出, 然后用带火星的木条伸入管口进行检验,但是为防止倒吸, 取出F后再关闭分液漏斗活塞。 备考指南:Na2O和Na2O2混合物含量的测定和Na2O2性质 探究是高考实验命题的重要素材。通过测量生成O2的体积计 算Na2O2的量,用排水量气法测量O2的体积,读数时必须注 意以下几点:①平视,②调整内外压强相等时读数 ( ,①、②中液面相平),③恢复到室温 读数。
红色。
(5)检验是不是有氢气产生,只要验纯后点燃即可。
【备考指南】有关钠与水反应的实验主要考查基本操作,
实验的改进,如用废矿泉水瓶做实验,有利于检验氢气的产生, 并且安全。有时也定量考查,通过该反应来计算钠(或其他碱
金属单质)的相对原子质量,主要涉及反应前后的质量称量或
氢气的排水量气操作。
1.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1mol/L的盐酸中, 3∶1 。 1 ∶ 在同温、同压下产生的气体体积比是 解析:n(HCl)=0.1 mol,钠、镁、铝均过量,但过量的钠 与水反应,因此生成氢气的体积比为3 ∶ 1 ∶ 1。 2.钠与FeSO4溶液反应,很难完整地观察到反应全过程的有关 现象。有人用如图2-6-2所示装置进行实验改进:先将试管内 新制备的FeSO4溶液液面上覆盖一薄层汽油,然后将试管放 入烧杯中,等试管内汽油层消失后,往试管内投入一小粒钠, 并迅速塞上带导管的单孔塞。
3.钠与乙醇反应时,沉在底部,反应较慢,有无色气泡产 生,钠慢慢消失。比与水反应剧烈程度差。2Na+2CH3CH2OH →2CH3CH2ONa+H2↑ 4.钠与氧气的反应 (1)钠在空气中放置的现象为:银白色→表面变暗→白 色固体→表面变溶液→白色晶体→白色粉末 (2)钠受热后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固 体。 (3)活泼金属在空气中形成的氧化膜,有的疏松,不能 保护内层金属,如铁等;有的致密,可以保护内层金属,如镁、 铝等。 5.钠的保存 钠、钾保存在煤油中,锂保存在液体石蜡中。钠不能保存 在汽油中,由于汽油容易挥发,也不能保存在四氯化碳中,因 为钠的密度小于四氯化碳。
【例2】[原创]某同学设计出一种隔绝空气让钠与水反应的 方法,使同学们能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、 安全、现象明显、有趣味性,实验装置如图2-6-1所示。实 验时,往100 mL的大试管中先加入40 mL煤油,取绿豆粒 大小的金属钠放入大试管后,塞上橡皮塞(这时止水夹处于 关闭状态),通过漏斗加入约40 mL滴有酚酞的水。 根据反应中观察到的现象,回答下列问题。
图2-6-2
(1)实验中汽油的作用是 受热时变成气体,其蒸气将试管 内空气排尽,起保护气作用 。
(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出,溶液中有 白 色沉淀生成。 (3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒可能发生爆炸, 其原因是 钠与水剧烈反应放出大量热,使由H2、汽油蒸气、 空气组成的混合气发生爆炸 。 (4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式 。 2Na+2H2O+Fe2+====2Na++Fe(OH)2↓+H2↑
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方
程式: CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ 。
图2-6-3
(2)填写表中空格:
除去CO2气体中混入的HCl 过氧化钠 NaOH溶液 与CO2和水蒸气反应,产生O2 吸收未反应的CO2气体 (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式: 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2 。 (4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是: 把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇 指堵住试管口,取出试管,将带火星的木条伸入试 管口内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气 。
密度介于煤油与水之间,且反应中产生气体
(4)大试管中溶液颜色的变化是 下层溶液变红色 (5)简述检验产生气体是否是氢气的方法: 打开止水夹,检验纯度,然后在导管口点燃,呈淡 蓝色火焰 。
。 。
解析:这一类装置气密性的检验方法,可以用加热法,在 加热前要关闭分液漏斗上的活塞。 (3)钠的密度介于煤油和水之间,同时产生的气体使钠粒 上下移动。 (4)由于滴有酚酞,生成的NaOH溶液呈碱性,下层液体变
考点1 钠的性质 *自主梳理* 1.钠的物理性质
银白色



优良
密度比水小 反应放热,钠的熔点低 产生气体 反应剧烈 生成了碱——NaOH
(3)与酸反应
离子方程式: 钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。 ,
(4)与盐溶液反应
先与水反应生成碱,再考虑碱与盐的反应。 如Na投入CuSO4溶液,反应的离子方程式为: 。 3.工业上制取金属钠的化学方程式是 , 少量的金属钠保存在煤油中的原因是 Na的密度比煤油大, 浸在煤油的底部,隔绝空气中的氧气与水 ,用金属钠制取钛 的化学方程式是 , 列举一条金属钠的其它用途: 冶炼金属、制钠光灯等。
1.钠与酸反应,先与酸电离出来的H+反应,若钠过量,剩 余的钠再与水反应。比较Na、Mg、Al与酸反应时,这一点要 特别注意。钠与硫酸反应的离子方程式为2Na+2H+====H2↑+ 2Na+。 2.钠与盐溶液反应时,先考虑与水反应,生成的碱再与盐 反应。 把钠投入FeCl3溶液中,现象为:钠浮在液面上,熔化成 闪亮的小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,有红褐色的沉淀生 成。2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,3NaOH+ FeCl3====Fe(OH)3↓+3NaCl。
解析:二氧化碳和过氧化钠反应的方程式为: 2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2,每生成1 mol氧气, 固体质量就增加56 g、消耗2 mol二氧化碳和2 mol过氧 化钠,同时生成2 mol碳酸钠,而转移的电子数是2 mol。
【备考指南】熟练掌握化学基础知识,重视以过氧化钠为 素材的化学实验和化学计算,总结近几年各地的高考试题类型 和出现的解题思想。
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