人教版高中化学必修一第6讲：钠及其化合物(教师版)

钠及其化合物

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1．钠的性质；

2．钠的重要化合物及其相互转化。

知识点一.钠

1．钠的原子结构特点：

Na 的原子结构示意图： 。Na 最外层只有1个电子，因此Na 很容易失去1个电子，

具有很强的还原性，是强还原剂，具有金属的通性。由于钠的活泼性很强，在表现金属通性的同时，又有其特殊之处。

2．钠的化学性质： （1）与氧气反应：

（2）与非金属反应：

钠除了能跟氧气直接化合外，还能与很多非金属直接化合。如与硫化合剧烈反应，发生爆炸，生成Na2S。

2Na + Cl2 2 NaCl 2Na + S Na2S

（3）与水、酸、盐的反应：

①．钠与水（滴有酚酞）反应的实验现象与结论。

3．钠元素的存在：

由于钠的强还原性，在自然界中不会以游离态存在，全部以化合态（钠盐）存在。

4．钠的存放和取用。

由于钠极易被氧化，也易与水发生反应，所以保存钠应隔绝空气和水，钠应保存于石蜡油或煤油中。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下黄豆粒大小的一块再做有关实验。

知识点二. 钠的化合物

1．钠的氧化物

知识点三.焰色反应

1．焰色反应：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈特殊的颜色，在化学上称为焰色反应（发生的是物理变化）。

2．铂丝的清洗与灼烧如下图甲所示，观察钾的焰色如下图乙所示。

3．操作方法。

（1）洗：用稀盐酸洗净铂丝，目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。

（2）烧：将用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上灼烧，目的是除去铂丝上的杂质。

注意：①所用的火焰应是无色或浅色的；

②要一直烧至火焰恢复到原来的无色或浅色为止。

（3）蘸：用灼烧合格的铂丝蘸取被检验的物质。

（4）烧：将蘸取被检验物质的铂丝放在火焰上灼烧。

特别提示：在观察钾及钾的化合物的焰色反应的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片观察，其主要原因是钾及钾的化合物中可能混有钠或钠的化合物，钠的黄色火焰能掩盖钾的紫色火焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠或其化合物所造成的干扰。

4．用途：焰色反应作用：检验（或鉴别）物质或离子。

知识点四. 有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系

2CO2+2Na2O2==2Na2CO3+O2 2H2O+2Na2O2==4NaOH+O2↑

1．物质的量的关系。

无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比为2∶1。

2．气体体积关系。

若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2时，气体体积的减少量或原混合气体

体积的1

2

即为生成氧气的量。

3．电子转移关系。

当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。

4．固体质量关系。

相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2+CO== Na2CO3、Na2O2+H2==2NaOH（实际上两反应不能发生）

5．先后顺序关系。

一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。

方法指要：假设H2O先反应，生成的NaOH与CO2反应又生成H2O，因而CO2先反应，之后H2O再反应。

类型一：钠的性质

例1．将金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是：

A．HCl B.K2SO4 C.CuCl2 D.饱和NaOH溶液

解析:钠遇酸溶液或水均能置换出其中的氢气，故以上四选项均能满足题干中“有气体放出”这一条件，但溶液质量减轻的条件应是投入金属钠的质量少于生成气体或沉淀质量。因为46 g Na置换出2 g H2，所以A、B项中溶液质量增加。C中由于钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuCl2反应，析出Cu(OH)2沉淀，同时放出H2，致使溶液质量减轻，D中2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，由于溶液是饱和的，所以溶液中NaOH不可能增加，但由于钠与水反应，导致水量减少，因而这部分水所溶的NaOH及新生成的NaOH将析出，所以溶液质量减轻。

答案:C、D。

类型二：Na2O和Na2O2

例2.列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是（）。

A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物

B．Na2O、Na2O2都是易溶于水（与水反应）的白色固体

C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂

D．Na2O2与水反应时，1 mol Na2O2转移2 mol电子

解析:A项中Na2O2与酸（如HCl）反应除生成盐（NaCl）和水外，还有O2生成，所以Na2O2是Na 的过氧化物，但不是碱性氧化物；B项中Na2O2是淡黄色固体；C项中Na2O2与CO2反应时电子转移关

系：，Na2O2中－1价氧变成了－2价氧和0价氧；D项中Na2O2与H2O

反应中电子转移关系为，由方程式可知，有2 mol Na2O2反应时，转移2 mol e－，则1 mol Na2O2与H2O反应转移l mol e－。

答案:C

类型三：Na2CO3和NaHCO3

例3.有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3，有四位同学为鉴别它们采用以下不同方法，其中可行的是（）。

A．分别将它们配制成溶液，再加入澄清石灰水

B．分别将它们配制成溶液，再加入NaOH溶液

C．将它们配制成溶液，再分别加到盐酸中

D．分别加热，再用石灰水检验是否有CO2产生

解析:A项中发生的反应分别为：Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH，2NaHCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+Na2CO3+2H2O，两者现象相同（产生白色沉淀）。B项中只发生反应：NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O，且无明显现象出现。C项中两者加到盐酸中产生无色气体（Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑，

△

NaHCO3+HCl==NaCl+ H2O+CO2↑）。D项中将固体加热后，只发生：2NaHCO 3Na2CO3+H2O+CO2↑，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。

答案:D

类型四：焰色反应

例4.有某白色粉末，取出少量溶于水，用铂丝蘸取溶液做焰色反应实验，焰色呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察，焰色呈浅紫色。另取少量粉末加热无明显现象，冷却后加入稀盐酸则逸出无色、无气味的气体，该气体不能使品红溶液褪色，但能与氢氧化钡溶液反应产生白色沉淀。继续向原反应液加盐酸至过量，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则原来的混合物白色粉末中肯定含有的离子是________。写出有关的离子方程式________。

解析:由焰色反应肯定白色粉末中含有Na+和K+。由粉末与盐酸反应逸出的气体的性质，判断气体是CO2，可能由CO32－或HCO3－与酸反应而得。粉末加热不产生气体，排除了HCO3－的存在。从后一

步实验得到难溶于酸的白色钡盐，确定出原粉末中有SO42－。

答案:K+、Na+、CO32－、SO42－

CO32－+2H+==CO2↑+H2O，CO2+Ba2++2OH－==BaCO3↓+H2O，SO42－+Ba2+==BaSO4↓。

类型五：与Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3有关的实验

例5.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仪器，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

（1）A是制取CO2的装置，写出A中发生反应的化学方程式________。

（2）填写表中空格：

（3）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式________。

（4）试管F中收集满气体后，下一步实验操作是________。

解析:本题实验目的是证明Na2O2可作供氧剂，不能简单理解为制纯净CO2气体并与Na2O2反应，因为CO2气体中的水也可与Na2O2反应生成O2。另外，用盐酸制取气体时会混入HCl气体，通常需要除杂。因CO2在水中溶解度较小，用排水法测O2体积时需先除去CO2。（4）中操作应包括停止反应（关闭分液漏斗活塞）、取出导管、移出集满气体的试管几个步骤。

答案:（1）CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑

（2）

（3）2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

（4）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，立即把带火

星的木条伸到试管口处，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气

基础演练

一．选择题

1．从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是( )

A．Na B．NaCl C．NaOH D．Na2O

2．实验室中常用的保存少量Na的方法是( )

A．保存在水中B．保存在煤油中

C．直接放置在空气中D．铝箔密封，保存在广口瓶中

3．（2015年郑州市第一中学月考试题）取一块金属钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是( )

①金属很快熔化②燃烧后得白色固体③燃烧时火焰为黄色④燃烧后生成浅黄色固体物质

A．①②③B．①③④C．②③ D．①②③④

4．下列说法中不正确的是( )

A．钠的熔点较低

B．钠在发生化学反应时化合价升高

C．钠在空气中燃烧生成氧化钠，并发出黄色火焰

D．钠原子最外层只有一个电子，容易失电子，体现还原性

5．下列关于金属的叙述中正确的是( )

A．所有的金属都是固态的

B．金属单质在化学反应中一般体现氧化性

C．金属一般都具有导电性、导热性和延展性

D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的

二．填空题

6．某实验小组做钠与水反应的实验，装置如下图所示。

请回答下列问题：

（1）写出Na与H2O反应的化学方程式________________。

（2）在点燃H2之前必须先进行________，方法是________________。

（3）实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，实验却失败了。他们分析后认为失败的原因是Na 与H2O的反应速率太快，Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是________________。

（4）实验小组查得钠、苯、水的密度分别为0.97 g·mL－1、0.88 g·mL－1、1.00 g·mL－1，并据此对实验进行了改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢。原因是________________。

7．向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生CO2气体为止，在此过程中溶液里的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是：A．逐渐增大，B．逐渐减小，C．先逐渐增大而后减小，D．先逐渐减小而后增大。

你的选择是________，试用离子方程式及简要的文字表述理由________________。

8．用金属钠制取Na 2O，通常采用2NaNO2＋6Na4Na2O＋N2↑。试说明不用钠在O2中燃烧而用此法制取Na2O的原因。

巩固提高

一．选择题

1．钠露置在空气中，其变质过程中不可能产生的物质是（）。

A．Na2O B．NaOH C．Na2CO3 D．NaHCO3

2．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在常温下与足量氧气充分反应，则下列说法正确的是（）。

A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多

C．第二块钠的反应产物质量较大 D．两块钠的反应产物质量一样大

3．分别将一小块钠投入下列溶液中，只有气体放出没有沉淀生成的是（）。

A．饱和NaCl溶液 B．稀NaHSO4溶液 C．MgSO4溶液 D．CuSO4溶液

4．将4.6 g金属钠投入到95.6 g水中，得到的溶液溶质的质量分数为（）。

A．4.6％ B．7.6％ C．8％ D．10％

5．下列叙述中正确的是（）。

A．Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物

B．Na2O能继续被氧化成Na2O2

C．Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2

D．Na2O2只有还原性

6．向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末，振荡，正确的叙述是（）。

A．最后溶液变蓝色

B．溶液先变蓝色最后褪色

C．溶液仍为紫色

D．因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生

7．（2014年北京市第十九中学期末测试）碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为（）。

A．3.38 g B．4.58 g C．4.16 g D．4.41 g

8．x g Na2O和y g Na2O2分别加入等质量的水中（水足量），结果得到等质量分数的溶液，则x与y 关系正确的是（）。

A．x=y B．x＞y C．x＜y D．无法确定

9．下述对焰色反应实验操作注意事项的说明，正确的是（）。

①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替

A．仅有③不正确 B．仅有④不正确 C．仅有⑤不正确 D．全对

10．某密闭容器中有100 g氧气和足量的过氧化钠，向其中充入5 g CO和H2的混合气体后，用电火花点燃，反应足够长时间后，容器内气体的质量为（）。

A．大于100 g B．小于100 g C．等于100 g D．无法确定

11．（2014年北京理工附中期中测试）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．Na2CO3 B．Na2O2 Na2CO3 C．NaOH Na2CO3 D．Na2O2 NaOH Na2CO3

12．将4.34 g Na、Na2O2、Na2O的混合物与足量水作用，在标准状况下得到672 mL气体，将气体在

密闭容器中放电后冷却到标准状况下，发现容器内压强接近于零，则原混合物中Na、O元素的物质的量之比为（）。

A．1∶1 B．1∶2 C．4∶3 D．2∶1

二．填空题

13．由A、B两种常见化合物组成的混合物，A、B焰色反应均呈黄色，相互转化关系如下图所示（其他物质均已略去）。回答下列问题：

（1）写化学式：A________，B________，D________。

（2）B加热产生D的化学方程式为________；B加稀硫酸产生D的离子方程式为________。

（3）A、B加热后，若只得到一种固体化合物E，则A与B的物质的量之比的最大值为________（填数字）。其化学方程式为________________。

14．“套管实验”是将一支较小的玻璃仪器放入另一玻璃仪器中，经组装来完成原来需要两只或更多普通玻璃仪器进行的实验。因其具有许多优点，近年被广泛开发并应用于化学实验中。请观察下列实验装置，分析实验原理，并回答下列问题：

（1）从点燃酒精灯开始，试管及烧杯A、B中能观察到的现象有________________。

（2）整个实验结束时，在操作上需要特别注意的问题是________________。

（3）通过该实验可以得出的结论是（结合化学方程式来说明）________________。

1. 下列物质属于电解质的是 ( ) 。

A．金属铜 B．食盐水 C．酒精 D．氯化钠晶体

2．符合右图中阴影部分的物质是：（）

A．Na2CO3 B．Cu2(OH)2CO3

C．NaCl D．NaHCO3

3．除去NaCl中混有的 MgCl2、Na2 SO4时选用：（）

A．NaOH、Ba(NO3) 2、Na2CO3、HCl B．Ca(OH) 2、Mg(NO3) 2、Na2CO3、HCl

C．NaOH、BaCl2、Na2CO3、HC l D．Na2CO3、BaCl2、HCl

4．（2014年北京市五十五中学月考试题）下列变化需要加入氧化剂才能实现的是：（）A．NaOH→NaCl B．H2 SO4→H2

C． HCl→Cl2 D．CaCO3→CO2

5．现有NaOH、Na2 CO3和Ba(OH)2三种无色溶液，用一种试剂就可将它们直接鉴别出来，这种试剂是：（）

A．HCl B．H2 SO4 C．Na2 SO4 D．CaCl2

6．某实验小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，设计实验如下图所示。

（1）两个实验依据的反应的化学方程式都为

①；②。

（2）实验结束时的正确操作是（填序号），否则会引起。

①先将导管从液体中移出，再熄灭酒精灯。

②先熄灭酒精灯，再将导管从液体中移出。

（3）实验Ⅰ、Ⅱ均能鉴别这两种物质，与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ最主要的优点是（填选项序号）。

A．实验Ⅱ比Ⅰ复杂

B．实验Ⅱ比Ⅰ安全

C．实验Ⅱ比Ⅰ操作简便

D．实验Ⅱ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅰ不行

（4）若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管A中装入的固体最好是。

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1. 钠在自然界中最主要的存在形式是（）

A. 游离态

B. 氯化钠

C. 硫酸钠

D. 硝酸钠

2. 为维持人体内的电解质平衡，人在大量出汗后应及时补充的离子是（）

A. Na+

B. Ca2+

C. Mg2+

D. Fe3+

3. 下列物质的俗名与其化学式、用途都相符的是（）

A. 烧碱、Na2CO3、制玻璃

B. 小苏打、NaHCO3、治疗胃酸过多

C. 苏打、NaOH、造纸

D. 食盐、NaCl、化肥

4. 钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（）

A. 钠的熔点低

B. 钠的密度小

C. 钠的硬度小

D. 有强还原性

5. 将钠投入滴有石蕊的水中，下列有关现象的叙述中错误的是（）

A. 钠浮在液面上

B. 有气体产生

C. 水溶液变为红色

D. 钠熔成小球并在水面四处游动

6. （2015年邯郸市第四中学月考试题）保存少量金属钠的方法是（）

A. 放在冰水中

B. 放在细沙中

C. 放在水中

D. 放在煤油中

7. 将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现沉淀的是（）

A. 稀H2SO4

B. 氢氧化钠溶液

C. 硫酸钾溶液

D. 氯化镁溶液

8. 下列化合物与小苏打溶液反应，没有气体或沉淀生成的是（）

A. 烧碱

B. 硫酸氢钠

C. 氢氧化钡

D. 稀盐酸

9. 可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（）

A. 加热时有无气体放出

B. 滴加盐酸时有无气泡放出

C. 溶于水后滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成

D. 溶于水后滴加BaCl2稀溶液，有白色沉淀生成

10.（2014年北京市第十三中学期中测试）106 g Na2CO3和84 g NaHCO3分别与足量的盐酸溶液反应，其中（）

A. Na2CO3放出的CO2多

B. NaHCO3 放出的CO2多

C. Na2CO3消耗的盐酸多

D. NaHCO3消耗的盐酸多

二．填空题

11. 指出除去下列物质中的杂质所用的试剂：

（1）NaHCO3溶液中混有的Na2CO3_______________（2）Cl2（HCl）______________

（3）NaCl溶液中混有的NaBr_______________（4）Na2CO3（NaHCO3）_____

12. （1）将一小块金属钠投入到FeCl3溶液中，此时观察到的现象是，有关的化学反应方程式是。

（2）用金属钠制取过氧化钠的化学方程式是，现象是。

（3）用金属钠制取Na2O通常采用下法：2NaNO2+6Na==4Na2O+N2↑。不采用钠在氧气中燃烧而采用此法的原因是。

课程顾问签字： 教学主管签字：

本讲参考答案 基础演练 一．填空题

1. B

2. B

3. B

4. C

5. C 二．填空题

6.（1）2Na+2H 2O==2NaOH+H 2↑ （2）验纯 用向下排空气法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“爆鸣”声，则表明H 2纯净 （3）较多的钠与水反应放出大量的热，使试管内H 2与O 2的混合气体点燃而爆炸 （4）钠比水轻，比苯重，落在苯水交界处。钠与H 2O 反应产生的H 2附着在钠的表面使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H 2逸出后，钠又落回水中，与水反应，如此反复，就可以减慢Na 与H 2O 的反应速率

7. 基于CO 2与NaOH 的反应，本题在计算时可处理成先让CO 2与Na 2O 2全部反应，若剩余Na 2O 2，则再与H 2O 反应。

8.钠在氧气中易生成过氧化钠 巩固提高 一．选择题

1. D

2. BC

3. B

4. C

5. B

6. B

7. C

8. C

9. D 10. C 11. A 12 D 二．填空题

13.（1）Na 2O 2 NaHCO 3 CO 2 （2）2NaHCO 3Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O HCO 3－+H +

==H 2O+CO 2↑

（3）1∶2 2Na 2O 2+4NaHCO 3

4Na 2CO 3+O 2↑+2H 2O

14.（1）开始两烧杯中均有气泡冒出，加热一段时间后，大试管中无明显变化，小试管内上有水珠出现；烧杯A 中无明显变化，烧杯B 中出现白色浑浊 （2）先把导气管从烧杯中取出，再移去酒精灯 （3）NaHCO3的热稳定性不如Na2CO3，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

当堂检测 一．选择题

1. D

2. A

3. C

4. C

5. B 二．填空题

6．(1) 2NaHCO 3====Na 2CO 3+H 2O+CO 2 Ca(OH)2+CO 2(少量)====CaCO 3↓+H 2O

△

△

△

(2) 反应装置内压强减小，溶液倒吸，使试管炸裂。（3）D (4)NaHCO3

家庭作业

一．选择题

1. B

2. A

3. B

4. C

5. C

6. D

7. D

8. A

9. D 10. C

二．填空题

11.（1）通入CO2气体（2）饱和的食盐水（3）通入Cl2（4）加热

12. （1）金属钠浮在液面上，熔成小球，嘶嘶作响，四处游动，有气体和红褐色沉淀生成：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ FeCl3+3NaOH==Fe（OH）3↓+3NaCl

点燃

（2）2Na+O2Na2O2；发出黄色火焰，生成淡黄色固体

（3）金属钠在空气中燃烧生成Na2O2，而此法在有N2的环境中Na2O不会被继续点燃氧化为Na2O2