第三章金屬及其化合物

第口講鈉及其氧化物

【復習目標】L掌握鈉及其氧化物的性質及應用。2.初步建立宏觀現(xiàn)象推理物質性質、結構決

定性質的思維模型。

考點一鈉的重要性質

?歸納整合夯實必備知識

1.鈉的物理性質

銀白色,有金屬光澤的固體，質地柔軟,熔點低(小于100°C),密度比水的小，但比煤油的

大。

2.從鈉的原子結構認識鈉的化學性質——還原性

(1)與非金屬單質(如。2、C12)反應

'常溫：4Na+O2=2Na2O；

01△

2、力口熱：2Na+ChNazCh。

點燃

Cl2：2Na+Cl2=^2NaClo

(2)與水反應

+-

離子方程式：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2t。

(3)與鹽酸反應

++

離子方程式：2Na+2H=2Na+H2t。

3.鈉的制取及保存

(1)制?。夯瘜W方程式為2NaCl(熔融)/^2Na+Cbt。

(2)保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中。

4.鈉的用途

（1）鈉鉀合金（液態(tài)）可用于原子反應堆的導熱劑。

（2）用作電光源，制作高壓鈉燈。

（3）冶煉某些金屬

金屬鈉具有強還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬，如4Na+TiC14里=4NaCl+Ti。

r易錯辨析」

i.鈉可以保存在四氯化碳溶液中（）

2.金屬鈉著火時，可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火（）

3.鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化（）

4.金屬鈉具有強還原性，可與TiCL溶液反應制取金屬Ti（）

5.鈉的金屬性比鉀強，工業(yè)上用鈉制鉀的原理為Na+KCl熔融Kt+NaCl（）

6.實驗結束后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應放回原試劑瓶中（）

答案l.X2.X3.X4.X5.X6.V

■專項突破提升關鍵能力

一、鈉與水反應的信息提取

1.用鎮(zhèn)子從煤油中取出一塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，用小刀切取兩小塊鈉，截面呈銀

白色，很快變暗。

將其中一小塊鈉投入盛有水的燒杯中，蓋上玻璃片。發(fā)現(xiàn)鈉浮于水面并四處游動，滴有酚獻

的水變?yōu)榧t色。

將另一小塊鈉投入盛有水和苯各10mL試管中。觀察到鈉在苯和水的界面處反應并上下跳動。

上述實驗你能提取哪些有關鈉的相關信息（試從性質、保存等方面回答）？

答案（D保存：Na應保存在煤油中。

⑵鈉為銀白色固體，質地較軟（硬度小），密度比水小，比煤油、苯大。

（3）易被。2氧化，與水劇烈反應，生成堿。

二、鈉與溶液反應的分析方法

2.鈉與水溶液反應的本質是與水電離的氫離子反應，思考解答下列問題：

將一小塊金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2s。4的三個小燒杯中，反應速率由大到

小的順序為-解釋反應速率不同的原因：o

答案c>a>b鈉與上述三種物質反應的實質都是鈉與H+之間的置換反應，由三種物質電離

出H+的能力可知反應速率的大小順序為c>a>b

3.將一小塊鈉投入硫酸銅溶液中，劇烈反應，生成藍色沉淀（仔細觀察，發(fā)現(xiàn)還有少量黑色

沉淀）。

（1）寫出鈉與硫酸銅溶液反應的離子方程式。

(2)黑色沉淀的成分是什么？

2++

答案(1)2Na+Cu+2H2O=2Na+Cu(OH)23+H2t(2)氧化銅(CuO)

4.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體又有白色沉淀產生的是(填序號)。

①MgSCU溶液②BaCb溶液③飽和澄清石灰水④Ca(HCC)3)2溶液⑤CuCb溶液⑥飽

和食鹽水⑦濃鹽酸

答案①③④⑥

2+

解析2Na+2H2O=2NaOH+H2t,①中Mg+2OH-=Mg(OH)23;③中反應消耗水，

溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2,產生白色沉淀；④中Ca2++HCO?+

2+

OH-=CaCO3I+H2O或Ca+2HCOF+2OH-=CaCO3I+CO「+2H2O;⑥中水減少，

溶液過飽和析出NaCL

■歸納總結

(1)鈉與水、酸反應的本質與順序：本質上均是與H+的反應，反應順序是：有酸酸在前，無

酸水為先。

(2)鈉與鹽溶液反應

鈉與鹽溶液反應時一般先考慮與水反應，生成的NaOH與鹽可能發(fā)生復分解反應。

考點二鈉的氧化物

?歸納整合夯實必備知識

1.氧化鈉與過氧化鈉的比較

Na2ONaaOa

電子式Na+匚0了Na+匚o:o：T

氧元素化合價-2-1

色、態(tài)白色固體淡黃色固體

陰、陽離子個數(shù)比U.21：2

是否為堿性氧化物運否

2.重要化學方程式的書寫

⑴氧化鈉和過氧化鈉分別與水反應的化學方程式為Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+

2H2O=4NaOH+O2t。

⑵氧化鈉和過氧化鈉分別與二氧化碳反應的化學方程式為Na2O+CO2=Na2CO3>2Na2O2

+2CO2=2Na2CO3+O2。

3.金屬鈉露置在空氣中發(fā)生的一系列變化

銀白色金屬鈉一g二表面變暗工出現(xiàn)白色固體接著表面變稀一@f白色塊狀固體」工白色

粉末狀物質

寫出上述各步反應的化學方程式：

①4Na+C)2^=2Na2O;

@Na2O+H2O=2NaOH；

③2NaOH+C02+9H2O=Na2CO310H2O：

@Na2CO3-10H2O=Na2CO3+10H2O?

「易錯辨析」

1.1molNazCh固體中含離子總數(shù)為4NA()

2.NazCh溶于水產生O2的離子方程式為Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2t()

3.1molNazCh與足量CO2反應轉移的電子為1mol()

4.NazCh與H2O反應時，NazCh既是還原劑又是氧化劑()

5.H2O2和NazCh都屬于過氧化物，含有的化學鍵完全相同()

6.7.8g過氧化鈉含有的共用電子對數(shù)為0.2NA()

7.NazCh、NazO組成元素相同，與CCh反應的產物相同()

8.NazCh與CO2反應生成。2,該反應屬于置換反應()

答案l.X2.X3.V4.V5.X6.X7.X8.X

■專項突破提升關鍵能力

一、過氧化鈉的性質與探究

1.NazCh是一種常見的過氧化物，具有強氧化性和漂白性。

加1~2滴加入少量__

酚酰溶液輕輕振藥MnOz

40、氣泡、

溶液全紅紅色褪去有氣泡

NaO-^液等:

22產生

產生兩份酸性KMnO’溶灌「［/卡—?、*方有4、

氣體-------------(產生氣體，溶液褪色)

⑴請寫出NazCh的電子式：，其中化學鍵的類型為

氧元素的化合價為。

(2)用化學方程式解釋使酚醐溶液變紅的原因是

依據(jù)實驗現(xiàn)象推測紅色褪去的原因是o

(3)用離子方程式解釋加入酸性高錦酸鉀溶液褪色的原因：。

(4)根據(jù)實驗分析，過氧化鈉與水反應除了生成氫氧化鈉和氧氣外，還存在另一反應，則另一

反應的化學方程式為，

其反應類型為

答案⑴'a，匚(？：()：了「Na1離子鍵、非極性共價鍵—1

(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t反應生成的H2O2具有漂白作用(或反應生成的H2O2氧

化了酚醐)

+2+

(3)2MnO4+5H2O2+6H=2Mn+5O2t+8H2O

(4)Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2復分解反應

2.(1)用單線橋分析Na2O2與水反應中電子轉移的方向和數(shù)目：;其中氧化

劑是,還原劑是,氧化產物是，還原產物是o

(2)Na2O2與CO2反應時，生成0.1mol氧氣時，轉移的電子數(shù)為。

2e-

[7

答案(i)2NaQ2+2H2O=4NaOH+OJNa2O2Na2O202NaOH⑵0.2NA(或1.204X1023)

二、過氧化物性質的微觀探析

3.(1)寫出下列物質的電子式：過氧化鈣：,過氧化氫：；

從結構上看上述兩種物質在結構上的共同特點是o

(2)純凈的過氧化鈣(CaCh)是一種新型水產養(yǎng)殖增氧劑，常用于鮮活水產品的運輸?？梢云鸬?/p>

殺菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。

分別寫出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化學方程式：、

答案⑴Ca2+[：()：()了

兩個氧原子之間都含有一對共用電子對(或都含有一個過氧鍵)

(2)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2t

Ca(OH)2+CO2=CaCO31+H2O

4.指出下列物質中的過氧鍵，并標出氧元素的化合價。

⑴過氧乙酸

VR

H-C-C

IXO-O-H

(2)過二硫酸

O()

III

HO—S—()—()—S—OH

H-O2-O2

IUT7U

C-O2SoS0

IUU

過-0

HO搬O-2

答案/1\⑵

(11

X7-2-2

5.(1)五氧化錨又稱過氧化銘，其中Cr元素的化合價為+6價，則每個CrO5分子中存在過氧

鍵的數(shù)目為個。

⑵過氧化尿素［CO(NH2)2-H2?！笔且环N白色晶體，可用于漂白、消毒和增氧劑，在酸性溶液中

過氧化尿素中的過氧化氫與重倍酸鉀反應生成較穩(wěn)定的藍色過氧化銘(CrO5)，重銘酸鉀與

H2O2反應的離子方程式為,

上述反應—(填“是”或“不是”)氧化還原反應。

答案(1)2

+

(2)4H2O2+Cr2O?+2H=2CrO5+5H2O不是

［2x+2y=6(x=2

解析⑴設CrO5中過氧鍵(一O—O—)有x個,一2價。有y個,則,，解得?

'〔2x+y=5〔尸］

(2)Cr2。歹中輅的化合價為+6價，在離子反應中給元素、氧元素等的化合價都沒發(fā)生變化。

-歸納總結

(1)從元素化合價的角度分析Na2C>2的性質

0先去電子，化合價升高z二得到電子，化合價降低.二

°2’表現(xiàn)為還原性—Na202表現(xiàn)為氧化性*°

(2)無論是過氧化鈉還是其他過氧化物，具有強氧化性、漂白性等特殊性質的根本原因是這些

物質中都含有過氧鍵。

真題演練明確考向

1.判斷正誤

(l)23gNa與足量H2O反應生成的H2分子數(shù)目為NA(2021?廣東，11A)(X)

⑵金屬鈉在空氣中加熱生成淡黃色固體：4Na+O2=2Na2O(2021?北京，7B)(X)

(3)高壓鈉燈可用于道路照明(2020?浙江7月選考，9A)(V)

(4)Na2。在空氣中加熱可得固體Na202(2020?浙江7月選考，12A)(V)

(5)Na2O2吸收CO2產生O2,可用作呼吸面具供氧劑(2017?江蘇，3A)(V)

2.(2021?福建1月適應性考試，10)鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍色的溶劑合電子，如

圖為鈉投入液氨中的溶劑化示意圖。鈉沉入液氨中，快速得到深藍色溶液，并慢慢產生氣泡。

下列說法錯誤的是()

A.鈉的密度比液氨大

B.溶液的導電性增強

C.0.1mol鈉投入液氨中生成0.01mol歷時，Na共失去0.02mol電子

D.鈉和液氨可以發(fā)生的反應為2NH3+2Na=2NaNH2+H2t

答案C

解析鈉沉入液氨中說明鈉的密度比液氨大，A正確；液氨中沒有能導電的離子，而鈉投入

液氨中生成藍色的溶劑合電子，能導電，說明溶液的導電性增強，B正確；鈉投入液氨中先

生成絡合物，再反應得到H2,故0.1mol鈉反應失去0.1mol電子，C錯誤；反應中鈉失去電

子，只能是氫元素得到電子，所以鈉和液氨可以發(fā)生的反應為2NH3+2Na=2NaNH2+H2t,

D正確。

3.（2014上海，19）下列反應與NazCh+SCh-Na2so4相比較，NazCh的作用相同的是（）

A.2Na20oH-2C0?—*2Na2CC）3+O2

B.2Na2O2+2SC）3—*2Na2so4+O2

C.Na2O2+H2SO4-*Na2sO4+H2O2

D.3Na2O2+Cr2O3—?2Na2CrO4+Na2O

答案D

課時精練

1.鈉是人體必需的常量元素，下列說法正確的是（）

A.鈉的相對原子質量為11g

B.鈉原子在化學反應中易失電子

C.鈉由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，微粒間間隔變小

D.人體缺鈉會導致甲狀腺疾病

答案B

解析鈉的相對原子質量為23,故A錯誤；鈉原子最外層電子數(shù)為1,在化學反應中易失電

子，故B正確；鈉由液態(tài)變成氣態(tài)，微粒間間隔變大，故C錯誤；人體缺碘會導致甲狀腺疾

病，故D錯誤。

2.下列敘述正確的是（）

A.切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗：2Na+O2=Na2O2

B.一定條件下，2.3gNa完全與。2反應生成3.6g產物，失去的電子數(shù)為0.2NA

C.鈉在空氣中受熱時，熔化為銀白色的小球，產生黃色的火焰，生成白色粉末

D.鈉在空氣中長期放置，最終主要生成物為碳酸鈉

答案D

解析2.3g鈉的物質的量為0.1mol,而鈉無論反應后產物是什么，鈉元素一定變?yōu)?1價，

故0.1mol鈉失去O.INA電子，故B錯誤；鈉在空氣中加熱，生成了淡黃色的過氧化鈉，故C

錯誤；鈉在空氣中長期放置，開始生成氧化鈉，最終變成了碳酸鈉，故D正確。

3.觀察是研究物質性質的一種基本方法。某同學將一小塊金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列

現(xiàn)象：銀白色上變灰暗上變白色上出現(xiàn)液滴上白色固體，則下列說法正確的是

（）

A.①發(fā)生氧化還原反應生成了過氧化鈉

B.④只發(fā)生物理變化

C.③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液

D.②④主要是非氧化還原反應

答案D

4.等質量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量氧氣（常溫）中充分反應，則下

列說法正確的是（）

A.第一塊鈉失去電子多B.兩塊鈉失去電子一樣多

C.第二塊鈉的反應產物質量大D.兩塊鈉的反應產物質量一樣大

答案B

解析金屬鈉失電子均變?yōu)?1價的陽離子，等質量的兩塊鈉，失電子數(shù)是一樣的。根據(jù)4Na

+O2^=2Na2。，則1mol金屬鈉完全反應得氧化鈉的質量是31g,根據(jù)反應2Na+C）2—一

Na2O2,則1mol金屬鈉完全反應得過氧化鈉的質量是39g,等質量的兩塊鈉，生成過氧化鈉

的質量大，即第一塊鈉的反應產物質量大。

5.將過氧化鈉投入FeCb溶液中，可觀察到的實驗現(xiàn)象是（）

A.有無色氣體和白色沉淀生成B.有無色氣體和紅褐色沉淀生成

C.無氣體產生，有沉淀生成D.有氣體產生，無沉淀生成

答案B

解析將過氧化鈉投入FeCL溶液中，過氧化鈉會和水反應生成氧氣和氫氧化鈉，同時氧化

亞鐵離子生成鐵離子，再結合氫氧根離子生成紅褐色的Fe（0H）3沉淀，所以看到的現(xiàn)象是：

有無色氣體和紅褐色沉淀生成。

6.過氧化鈉與水反應后滴加酚酥，酚醐先變紅后褪色。某小組欲探究其原因，進行如圖所示

實驗。實驗①取反應后溶液加入二氧化鎰，立即產生大量氣體；實驗②③中紅色均不褪去。

下列分析錯誤的是（）

酚酰生

NaOH

NaOH溶液和

酚猷

A.過氧化鈉與水反應產生的氣體為O2

B.過氧化鈉與水反應需要MnCh作催化劑

C.實驗②③可證明使酚獻褪色的不是氫氧化鈉和氧氣

D.過氧化鈉與水反應可能生成了具有漂白性的H2O2

答案B

解析過氧化鈉與水反應不需要催化劑，B項錯誤；實驗②③作為對照實驗，可證明氫氧化

鈉和氧氣不能使酚膿溶液褪色，C項正確；根據(jù)實驗①的現(xiàn)象可判斷過氧化鈉與水反應可能

生成了H2O2,H2O2在MnO2作催化劑的條件下分解產生。2,D項正確。

7.在隔絕空氣的條件下讓鈉與FeSCU溶液反應，實驗時，往100mL大試管中先加40mL煤

油，取三粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長頸漏斗加入FeSCU溶液使煤

油的液面至橡皮塞，并夾緊彈簧夾（如圖）。下列敘述錯誤的是（）

彈簧夾

煤油-「

與一FeSO4

溶液

A.剩余的鈉放回原試劑瓶

B.溶液中有氣泡生成，下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀

C.大試管內和長頸漏斗內的液面都下降

D.鈉與硫酸亞鐵溶液反應的化學方程式為2Na+FeSC）4+2H2O=Fe（OH）21+Na2SO4+

H2t

答案C

解析鈉與水反應生成NaOH和Hz,NaOH與FeSCU溶液反應生成白色絮狀沉淀，B正確；

由于生成H2,反應一段時間后，大試管內液面下降，長頸漏斗中液面上升，C錯誤。

8.（2022?江西聯(lián)考）下列敘述正確的是（）

①Na?。與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物②鈉在常溫下不容易被氧化

③Na2C>2可作供氧劑，而NazO不行④石蕊溶液中加入NazCh粉末，先變藍后褪色，并有氣

泡生成⑤鈉與濃NH4cl溶液反應，放出的氣體中含H2和NH3

A.都正確B.①②③④

C.③④⑤D.②④⑤

答案C

解析①NazCh和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，不是堿性氧化物，錯誤；②鈉的性質活潑，

在常溫下易被氧化生成氧化鈉，錯誤；③Na2C）2能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，Na2O2

能與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，而NazO與二氧化碳、水反應不會產生氧氣，因此NazCh

可作供氧劑，而NazO不行，正確；④Na2C＞2粉末與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，過氧化鈉具

有強氧化性和漂白性，所以石蕊溶液中加入NazCh粉末，先變藍后褪色，并有氣泡生成，正

確；⑤鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，生成的氫氧化鈉和氯化錠能反應生成氯化鈉、氨氣

和水，正確。

9.往甲、乙、丙、丁四個燒杯內分別放入0.1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉，然

后各加入100mL水，攪拌，使固體完全溶解，則甲、乙、丙、丁溶液中溶質的質量分數(shù)大

小順序是()

A.甲〈乙〈丙〈丁B.?。技祝家?丙

C.甲=?。家?丙D.丁＜甲＜乙〈丙

答案B

解析(1)甲、丁相比：

甲：Na^NaOH消耗H2O,溶劑減少

T:NaOH無反應溶劑不變

故NaOH的質量分數(shù)：甲〉丁。

(2)乙、丙相比：

乙：2Na2。上*4NaOH

，生成NaOH相等，消耗H2。相等，溶劑相等，故乙、丙溶

丙：2Na2O2-^4NaOH+C)2j

液完全等同。

(3)乙、丙與甲相比

甲：Na乙：NazO丙：NazCh

當它們物質的量相等時，甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na2O＞NazCh)所得NaOH物質的量的g,

它們所消耗的水相等，故溶劑相等，因此甲的質量分數(shù)比乙、丙小。

10.(2022?洛陽模擬)以CO2和NazCh為原料，制取純凈干燥的。2,實驗裝置如圖。下列說法

正確的是()

裝置②中試劑可以是飽和NaHCCh溶液

B.裝置③的作用是檢查CCh是否除凈

收集氧氣應選擇裝置a

裝置②、③之間應增加盛澄清石灰水的洗氣瓶

答案D

解析裝置②的作用為除去過量二氧化碳，則試劑不能為NaHCCh溶液，故A錯誤；裝置③

中盛有濃硫酸，作用是干燥。2,故B錯誤；選向上排空氣法收集氧氣，導管應長進短出，即

選裝置b,故C錯誤。

11.某同學結合所學知識探究NazCh與H2能否反應，設計裝置如圖，下列說法正確的是()

鹽

K1

有

孔

鋅

料

蓼

粒

板

B

A.裝置A也可直接用于Cu與濃硫酸反應制取SO2

B.裝置B中盛放硅膠的作用只是除去A中揮發(fā)出來的少量水蒸氣

C.裝置C加熱前，用試管在D中管口末端處收集氣體點燃，通過聲音判斷氣體純度

D.裝置A氣密性檢查的方法：直接向長頸漏斗中加水，當漏斗中液面高于試管液面且高度

不變說明氣密性良好

答案C

解析Cu與濃硫酸反應制取SCh需加熱，故A錯誤；鹽酸易揮發(fā)，則裝置B中應為堿石灰,

可除去HC1和水蒸氣，而硅膠不能除去HC1,故B錯誤；氫氣具有可燃性，不純時加熱易發(fā)

生爆炸，則裝置C加熱前，應先收集氣體并點燃，通過爆鳴聲判斷氣體的純度，故C正確；

裝置A氣密性檢查的方法：先關閉Ki,后直接向長頸漏斗中加水，當漏斗中液面高于試管

中液面且一段時間內高度不變，說明氣密性良好，故D錯誤。

12.某學習小組用如圖裝置研究金屬鈉的性質，

廠金屬鈉

50mL液體a

實驗如表，下列說法不正確的是()

液體a現(xiàn)象

蒸儲水I.鈉浮在水面，劇烈反應，有少量白霧

0.1molL鹽酸II.鈉浮在液面，反應比I劇烈，有白霧產生

濃鹽酸III.鈉浮在液面，反應比I緩慢，產生大量白霧，燒杯底部有白色固體

++

A.II中反應的離子方程式為2Na+2H=2Na+H2t

B.對比I、II、III可知，隨著c(H+)增大，反應的劇烈程度增大

C.實驗I、II、III均有白霧產生，說明Na與水或酸反應均放出大量熱

D.推測III中濃鹽酸的c(C1)以及生成的NaCl固體對