第13講研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法鈉及其化合物-2023年初升高化學銜接班課程

第13講研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法——鈉及其化合物本講·學習目標1．了解化學科學的發(fā)展歷程，化學科學的探索空間和發(fā)展趨勢。2．認識化學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應用的一門基礎(chǔ)學科，其特征是認識物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì)。3．以鈉為例了解研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法及其在化學科學研究中的應用。4．了解鈉及其氧化物的主要性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應用。新知·知識精講【知識點1】化學科學的形成與發(fā)展1．古代的化學實踐活動主要有：燒制陶瓷、冶煉金屬、釀造酒類、煉制“仙丹”等。2．近代化學發(fā)展的里程碑年代科學家重大發(fā)現(xiàn)或成就意義或作用1661年英國科學家波義耳提出化學元素的概念標志著近代化學的誕生1771年法國科學家拉瓦錫根據(jù)燃燒現(xiàn)象提出氧化學說使近代化學取得了革命性的進展1803年英國科學家道爾頓提出原子學說為近代化學的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)1811年意大利科學家阿伏加德羅提出分子學說系統(tǒng)解決了在物質(zhì)組成和原子量測定方面存在的混亂問題1869年俄國科學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律化學元素及其化合物被納入一個統(tǒng)一的理論體系3．我國在化學科學領(lǐng)域獲得國家最高科學技術(shù)獎的相關(guān)科學家及其主要成就。姓名獲獎年限主要成就閔恩澤2007石油化工催化劑專家徐光憲2008量子化學、配位化學、萃取化學、稀土化學及化學教育專家?guī)煵w2010高溫合金研究的奠基人材料腐蝕領(lǐng)域的開拓者張存浩2013高能化學激光研究的奠基人分子反應動力學的奠基人屠呦呦2016首先從中藥青蒿中發(fā)現(xiàn)抗瘧有效成分并成功提取的藥學家4．現(xiàn)代化學的成就及影響(1)重大成就隨著人們對物質(zhì)世界的認識由宏觀向微觀的不斷深入，有：放射性元素的發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)代量子化學理論的建立、化學熱力學與動力學的開創(chuàng)性研究、創(chuàng)造新分子的合成化學的崛起、高分子化學的創(chuàng)立以及化學工業(yè)的迅速發(fā)展等。(2)重要影響①帶動了相關(guān)科學的進步——促進了生命科學的發(fā)展，如牛胰島素的合成和DNA結(jié)構(gòu)的測定。②推動了人類文明的進步——氮肥的大量生產(chǎn)、新藥物的成功研制、合成材料的研制與生產(chǎn)、芯片和光導纖維的應用等?！局R點2】化學科學的主要特征1．化學科學的含義化學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應用的一門基礎(chǔ)學科。2．化學科學的主要特征化學科學是一門具有創(chuàng)造性的學科，其特征是從微觀層面上認識物質(zhì)、以符號形式描述物質(zhì)、在不同層面上創(chuàng)造物質(zhì)。主要表現(xiàn)為：(1)發(fā)現(xiàn)并提取自然界中已經(jīng)存在的物質(zhì)。(2)制造出來自然界中已經(jīng)存在的物質(zhì)。(3)根據(jù)需要創(chuàng)造出自然界中不存在的具有特殊性質(zhì)或功能的新物質(zhì)。3．現(xiàn)代化學科學的發(fā)展——實踐與理論并重(1)實驗技術(shù)手段不斷升級優(yōu)化推動了化學科學的快速發(fā)展。各種分析和測試物質(zhì)結(jié)構(gòu)、跟蹤化學反應過程的技術(shù)，如射線衍射、原子吸收光譜、紫外和紅外光譜、色譜、質(zhì)譜、核磁共振等已經(jīng)成為現(xiàn)代化學研究的重要手段。(2)理論化學以理論計算為主要手段，輔以計算機模擬，在研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、預測物質(zhì)的反應活性、研究反應的微觀過程等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，成為化學科學的重要支撐?！練w納總結(jié)】(1)化學反應的本質(zhì)是原子的重新組合，化學反應前后元素的種類不變，原子的種類和數(shù)目不變，而分子種類發(fā)生變化。(2)原子是化學變化中最小的微粒，分子是保持原物質(zhì)化學性質(zhì)的一種微粒。(3)創(chuàng)造新物質(zhì)可以是指創(chuàng)造新分子，而不是指創(chuàng)造新原子或新元素。(4)目前可以制造出新元素，但不能通過化學方法制造新元素，創(chuàng)造新元素不能說成是創(chuàng)造新物質(zhì)?！鞠胍幌搿?．隨著科學技術(shù)的發(fā)展一些新元素不斷地被人們創(chuàng)造出來，創(chuàng)造元素其實就是使原子核發(fā)生變化，你認為原子的核變化是化學變化嗎？【答案】不屬于化學變化，因為化學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應用的一門基礎(chǔ)學科，即發(fā)生化學變化時，原子核不發(fā)生變化，而原子核的變化不屬于化學變化。4．化學探究的應用舉例：青蒿素的發(fā)現(xiàn)、研究與應用2015年10月，我國藥學家屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。頒獎詞中寫道，“屠呦呦發(fā)現(xiàn)了青蒿素，這種藥品有效降低了瘧疾患者的死亡率”，“對全球的影響及其對人類福祉的改善是無可估量的”。在青蒿素的發(fā)現(xiàn)、提純、組成與結(jié)構(gòu)測定、合成與修飾、應用過程中，各個環(huán)節(jié)都有賴于化學科學的支特，飽含了一大批化學工作中的辛勤付出?！局R點3】化學科學的探索空間1．微觀領(lǐng)域：在微觀層面上操縱分子和原子，組裝分子材料、分子器件和分子機器等。2．能源和資源方面：借助化學科學，人類能夠合理、充分地利用資源和能源，處理好資源和能源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護之間的關(guān)系。3．材料科學方面：化學將繼續(xù)推動材料科學的發(fā)展，使各種新型功能材料的制造成為可能，進一步豐富與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)的物質(zhì)世界。4．環(huán)境保護方面：化學將為解決環(huán)境問題提供有力保障。5．生命科學方面：化學將進一步促進醫(yī)學科學的發(fā)展，幫助人們在分子水平上了解疾病的病理，尋求有效的防治措施，研究新的藥物，為人類提供健康保障。【想一想】請從升學深造、職業(yè)發(fā)展、社會生活等方面暢想個人與化學科學的關(guān)系?！敬鸢浮柯??！菊n堂練習】1．化學成為一門科學并較快發(fā)展，始于()A．舍勒發(fā)現(xiàn)氧氣B．質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)C．原子—分子學說的問世D．中國濕法冶金技術(shù)的推廣【答案】C2．近代化學取得了革命性進展的標志是()A．1869年俄國科學家門捷列夫元素周期律的發(fā)現(xiàn)B．1803年英國科學家道爾頓原子學說的建立C．1771年法國科學家拉瓦錫氧化學說的建立D．1661年英國科學家波義耳化學元素概念的提出【答案】C【解析】化學元素概念的提出標志著近代化學的誕生；氧化學說的建立使近代化學取得了革命性進展；原子學說的建立為近代化學的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)；元素周期律的發(fā)現(xiàn)為系統(tǒng)研究元素化合物知識提供了理論支持。3．下列不能說明化學具有創(chuàng)造性的是()A．化學家哈伯用催化法合成氨后，就能生產(chǎn)硝酸銨B．化學家合成碳納米管，用作分子導線和超小型電子器件C．俄國科學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律D．諾貝爾用硝化甘油制成了炸藥，并用于工業(yè)生產(chǎn)【答案】C【解析】提出一種新的化學理論不能說明化學的創(chuàng)造性和實用性。合成氨、合成碳納米管、制炸藥都體現(xiàn)了化學的創(chuàng)造性。4．下列各項中，主要屬于化學科學研究范疇的是()A．許多金屬和合金具有低溫下失去電阻的特性，即具有超導性B．兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核時要釋放出大量的能量，所釋放的能量可用于發(fā)電C．自然的、人為的各種電磁波干擾和有害的電磁輻射會造成電磁污染D．美國科學家利用分子組裝技術(shù)研制出世界上最小的“納米算盤”，該算盤的算珠由球形的C60分子構(gòu)成【答案】D【解析】化學科學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化學可以在微觀層面上操縱分子和原子。而更微觀的核變以及電磁問題屬于物理科學的研究范疇。5．化學在人類社會發(fā)展中起著重要的作用，展望未來，化學科學具有十分廣闊的探索空間。請你分析下列四個選項中現(xiàn)代化學不涉及的研究領(lǐng)域是()A．開發(fā)新的能源 B．合成新的物質(zhì)C．空間形式和數(shù)量關(guān)系 D．防治環(huán)境污染【答案】C6．化學在人類社會發(fā)展中起著重要作用，展望未來，化學科學具有十分廣闊的探索空間，下列說法中不正確的是()A．塑料降解技術(shù)與化學科學無關(guān)B．新能源——可燃冰(CH4·8H2O)的利用與化學關(guān)系密切C．化學科學將在防治酸雨方面大有作為D．隨著化學科學的發(fā)展，合成橡膠的品種將越來越多 【答案】A【知識點4】研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法研究物質(zhì)的性質(zhì)常用的基本方法有觀察、實驗、分類、比較、假說和模型等。(1)觀察是一種有計劃、有目的地用感官考察研究對象的方法，包括眼看、耳聽、鼻聞、觸摸或借助儀器觀察等。(2)通過實驗可以驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預測或探究物質(zhì)的未知性質(zhì)，實驗時要注意控制反應條件，實驗前要明確實驗目的、實驗用品和實驗方案等，實驗中要仔細觀察實驗現(xiàn)象、做好實驗記錄，實驗后要對實驗結(jié)果做好分析，寫好實驗報告。(3)運用分類的方法，可以對物質(zhì)及其變化進行預測和研究并總結(jié)出各類物質(zhì)的一般性質(zhì)和特性。(4)運用比較的方法，可以找出各類物質(zhì)性質(zhì)間的異同，認識各類物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系?！局R點5】運用觀察、實驗方法認識鈉的物理性質(zhì)及其與水的反應1．實驗探究(1)實驗步驟①鈉的取用：用鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出，用濾紙吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切下一小塊金屬鈉，觀察切面色澤。②將鈉塊放入滴有酚酞試液的水中，觀察反應現(xiàn)象并思考原因：現(xiàn)象原因浮鈉浮在水面上鈉的密度比水小熔熔成閃亮的小球鈉的熔點低且反應放熱游鈉在水面上迅速游動反應產(chǎn)生氣體推動鈉游動響發(fā)出“嘶嘶”聲響鈉與水反應劇烈紅溶液變紅反應生成堿性物質(zhì)(2)實驗結(jié)論：①物理性質(zhì)：銀白色，具有金屬光澤，硬度小，熔點低，密度大于煤油，小于水，通常保存在煤油或石蠟油中。②鈉與水反應劇烈，其反應的化學方程式是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。2．鈉的用途(1)高壓鈉燈常用做路燈。(2)金屬鈉還可用于鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。(3)鈉和鉀的合金可用作原子反應堆的導熱劑?！鞠胍幌搿?．鈉與水反應的實質(zhì)是鈉與水中的氫離子發(fā)生置換反應，那么，鈉與鹽酸反應時是先與水反應，還是先與HCl反應？若鈉過量，又是什么情況？【答案】鈉與鹽酸反應是先與HCl反應；若鈉過量，鈉繼續(xù)與水反應。2．鈉與NaOH溶液能發(fā)生反應嗎？【答案】鈉不能與NaOH反應，但能與堿溶液中的水反應。3．鈉投入硫酸銅溶液中，能否置換出銅，為什么？【答案】鈉不能從硫酸銅溶液中置換出銅，而是先與水反應生成氫氧化鈉，然后氫氧化鈉再與硫酸銅反應生成氫氧化銅和硫酸鈉?！練w納總結(jié)】1．鈉與酸、堿、鹽溶液反應的實質(zhì)：物質(zhì)類別反應分析酸鈉與酸溶液反應時先與酸反應，如2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑，如果鈉過量，把酸消耗盡之后，再與水反應堿鈉與堿溶液反應其實質(zhì)是鈉與水的反應鹽鈉與鹽溶液反應時先與水反應，如果鹽能與NaOH反應，則會發(fā)生復分解反應，如Na與CuSO4溶液的反應強調(diào)：鈉與任何物質(zhì)的水溶液反應一定有“浮”“熔”“游”“響”四個現(xiàn)象。2．鈉與熔融狀態(tài)的鹽反應在熔融狀態(tài)下，金屬鈉能將不活潑金屬從鹽中置換出來，如：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up11(熔融),\s\do4())4NaCl＋Ti。【課堂練習】1．把鈉放入滴有酚酞溶液的水中，下列現(xiàn)象不會出現(xiàn)的是()A．鈉浮在水面上 B．鈉熔化成小球C．溶液中產(chǎn)生較多的氣泡 D．水溶液變成紅色【答案】C【解析】鈉的密度比水小，鈉浮在水面上，A正確。鈉與水反應放熱，鈉的熔點低，B正確。鈉與水反應放出氣體，是在水面上生成，所以看不到氣泡，C不正確。鈉與水反應生成堿，溶液變紅色，D正確。2．下列有關(guān)金屬鈉的說法正確的是()A．密度比水大B．常溫下易被氧氣氧化C．能與水反應放出氧氣D．實驗剩余的金屬鈉不能放回原瓶【答案】B【解析】A項，鈉的密度比水小，A錯誤；B項，鈉接觸氧氣立即反應，B正確；C項，鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，C錯誤；D項，剩余的金屬鈉一定要放回原瓶，因為其能與氧氣或水反應，D錯誤；故選B。3．鈉與水反應的現(xiàn)象和鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是()A．鈉的熔點較低 B．鈉的密度小于水C．鈉的硬度較小 D．鈉的還原性強【答案】C【解析】鈉的熔點低可由鈉與水反應時能熔成閃亮的小球來證明；鈉的密度小可由鈉浮在水面上證明；鈉的硬度小可在切割鈉時證明，與其在水中反應的現(xiàn)象無關(guān)；鈉球四處游動，劇烈反應，有“嘶嘶”之聲，說明有氣體生成證明鈉的還原性很強。4．可用于治療胃酸過多的物質(zhì)是()A．碳酸氫鈉B．氯化鈉C．氯化鉀 D．氫氧化鈉【答案】A【解析】胃酸的主要成分是鹽酸，治療胃酸過多就是用鹽或堿去反應掉胃中過多的鹽酸。碳酸氫鈉可以和鹽酸反應，生成對人體無害的氯化鈉、水和二氧化碳。氫氧化鈉的堿性太強，與鹽酸反應劇烈，且具有強腐蝕性，會對人體造成傷害。所以一般選用碳酸氫鈉治療胃酸過多。5．鈉著火不能用二氧化碳滅火。鈉在二氧化碳中燃燒生成炭黑和一種白色固體，它可能是()A．碳酸鈉B．硫酸鈉C．碳酸氫鈉D．氫氧化鈉【答案】B【解析】白色固體不可能是硫酸鈉，這是因為反應物中不含有硫元素；也不可能是碳酸氫鈉或氫氧化鈉，這是因為反應物中不含有氫元素。6．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)鈉元素只能以化合態(tài)形式存在于自然界中()(2)少量的鈉可以保存在與鈉不反應的煤油中()(3)實驗后剩余的鈉塊，需要放回原試劑瓶中()(4)切開的鈉表面很快變暗，是因為有過氧化鈉生成()(5)在氧氣中加熱時，金屬鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰()(6)鈉離子和鈉原子具有不同的化學性質(zhì)()(7)火災現(xiàn)場有大量金屬鈉存放時，可用水滅火()(8)將一小粒金屬鈉放入滴有石蕊溶液的水中，有氫氣放出，溶液變?yōu)榧t色()(9)將一小粒金屬鈉放入稀CuSO4溶液中，有氫氣放出，有紫紅色銅析出()(10)將一小塊鈉投入裝有氯化鎂溶液的試管里，鈉熔成小球并在液面上游動()(11)將一小塊鈉放入盛有飽和食鹽水的燒杯中，燒杯底部有固體析出()(12)金屬鈉具有強還原性，可與TiCl4溶液反應制取金屬Ti()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)√(11)√(12)×【知識點6】運用分類、比較方法認識鈉的氧化物的生成與性質(zhì)1．鈉與氧氣的反應條件常溫加熱實驗步驟實驗現(xiàn)象新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗鈉先熔化成閃亮的小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體結(jié)論常溫下緩慢氧化：4Na＋O2=2Na2O加熱時發(fā)生燃燒：2Na＋O2Na2O2點撥：鈉除了與氧氣反應外，還能像其它金屬一樣與大多數(shù)非金屬單質(zhì)反應，如2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up11(點燃),\s\do4())2NaCl，2Na＋Seq\o(=,\s\up11(研磨),\s\do4())Na2S?！鞠胍幌搿?．鈉為什么保存在石蠟油和煤油中？能否保存在汽油和四氯化碳中？【答案】由于鈉易與空氣中的氧氣和水蒸氣發(fā)生反應，而不與石蠟油和煤油反應，且鈉的密度比石蠟油、煤油的大，所以把鈉保存在石蠟油或煤油中可以隔絕空氣防止變質(zhì)；由于汽油易揮發(fā)，鈉的密度小于四氯化碳，故不能保存在汽油和四氯化碳中eq\o(。,\s\do4(,))2．過氧化鈉的性質(zhì)與用途(1)性質(zhì)：過氧化鈉是一種淡黃色的固體粉末，能與H2O和CO2反應生成氧氣。①與H2O反應：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。②與CO2反應：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(2)用途：用作呼吸面具和潛水艇里的供氧劑。【想一想】1．試根據(jù)過氧化鈉與水的反應，推測其與鹽酸的反應并寫出化學方程式?！敬鸢浮窟^氧化鈉與鹽酸的反應可看作是過氧化鈉先與水反應，然后生成的氫氧化鈉再與鹽酸發(fā)生中和反應，由此可推知，過氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和氧氣，其反應的化學方程式為2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑。2．氧化鈉和過氧化鈉都是堿性氧化物嗎？【答案】堿性氧化物是指與酸反應只生成鹽和水的氧化物。Na2O與酸反應生成鹽和水，而Na2O2與酸反應除生成鹽和水外還生成O2，如：2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋2H2O，所以Na2O是堿性氧化物而Na2O2不是。3．把氧化鈉和過氧化鈉分別加入到盛有少量酚酞溶液的兩支試管中，觀察溶液顏色有什么變化？【答案】氧化鈉使酚酞溶液變紅色，過氧化鈉使酚酞溶液先變紅后褪色，氧化鈉沒有漂白性，過氧化鈉有漂白性?！練w納總結(jié)】1．Na2O與Na2O2的對比化學式Na2ONa2O2顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體陰、陽離子及個數(shù)比1∶21∶2氧元素的化合價－2價－1價生成條件常溫下緩慢氧化燃燒與H2O反應Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與鹽酸反應Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途用于制取少量Na2O2、燒堿可用作呼吸面具和潛水艇里氧氣的來源，另外還可用作強氧化劑、漂白劑、消毒劑轉(zhuǎn)化2Na2O＋O22Na2O22．鈉露置在空氣中的變化(1)金屬鈉長期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末，此過程中的主要變化與現(xiàn)象有：eq\x(\a\al(銀白色金,屬鈉Na))eq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(①))eq\x(\a\al(表面變暗,生成Na2O))eq\o(→,\s\up11(H2O),\s\do4(②))eq\x(\a\al(出現(xiàn)白色固體,生成NaOH))eq\o(→,\s\up11(H2O),\s\do4(③))eq\x(\a\al(表面變成溶液,NaOH潮解))eq\o(→,\s\up11(CO2),\s\do4(④))eq\x(\a\al(白色塊狀物質(zhì),生成Na2CO3,·10H2O))eq\o(→,\s\up11(風化),\s\do4(⑤))eq\x(\a\al(白色粉末狀物質(zhì),生成Na2CO3))(2)發(fā)生的主要化學反應有：①4Na＋O2=2Na2O②Na2O＋H2O=2NaOH③2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O④Na2CO3＋10H2O=Na2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O【課堂練習】1．把鈉放入滴有酚酞溶液的水中，下列現(xiàn)象不會出現(xiàn)的是()A．鈉浮在水面上 B．鈉熔化成小球C．溶液中產(chǎn)生較多的氣泡 D．水溶液變成紅色【答案】C【解析】鈉的密度比水小，浮在水面上，A正確。鈉與水反應放熱，鈉的熔點低，B正確。鈉與水反應放出氣體，是在水面上生成，所以看不到氣泡，C不正確。鈉與水反應生成NaOH，溶液變紅色，D正確。2．將一小塊金屬鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是()A．有氣體產(chǎn)生B．有沉淀產(chǎn)生C．有銀白色金屬產(chǎn)生D．金屬鈉熔化成閃亮的小球在液面上游動【答案】C【解析】該反應中除Na與H2O反應現(xiàn)象A、D外，還會產(chǎn)生Ca(OH)2沉淀，B項所述現(xiàn)象也會出現(xiàn)。3．金屬鈉是一種活潑金屬，除了具有金屬的一般性質(zhì)外，還具有自己的特性。下列關(guān)于鈉的敘述中，正確的是()A．鈉是銀白色金屬，熔點低，硬度大B．鈉很活潑在空氣中會自燃C．鈉與氧氣反應的生成物取決于反應條件D．金屬鈉燃燒時，氧氣過量時生成Na2O2，鈉過量時生成Na2O【答案】C【解析】鈉的硬度小，可用小刀切割，A項錯誤；鈉在空氣中會發(fā)生緩慢氧化生成白色Na2O，不會自燃，B項錯誤；鈉與氧氣反應的生成物取決于反應條件，與反應物的量無關(guān)，C項正確，D項錯誤。4．觀察法是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法，一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eq\o(→,\s\up11(①),\s\do4())變暗eq\o(→,\s\up11(②),\s\do4())變白色eq\o(→,\s\up11(③),\s\do4())出現(xiàn)液滴eq\o(→,\s\up11(④),\s\do4())白色固體粉末。下列說法正確的是()A．銀白色變暗是因為生成了過氧化鈉B．出現(xiàn)液滴是因為NaOH具有吸水性C．過程④只發(fā)生了物理變化D．最后得到的白色固體是NaOH【答案】B【解析】銀白色的鈉變暗是因為生成了氧化鈉，A項錯誤；過程②是氧化鈉與水反應生成了NaOH，過程③是NaOH具有吸水性，在空氣中潮解形成NaOH溶液，B項正確；過程④中NaOH溶液與空氣中的CO2反應生成Na2CO3和H2O，最后應得到的白色固體是Na2CO3，C、D兩項錯誤。5．對Na2O和Na2O2的下列敘述中，正確的是()A．Na2O和Na2O2均能跟鹽酸反應，故兩者均為堿性氧化物B．Na2O和Na2O2中的氧元素都是－2價C．Na2O和Na2O2跟水的反應均為化合反應，均生成NaOHD．在呼吸面具中Na2O2常做供氧劑，而Na2O不能用做供氧劑【答案】D【解析】Na2O2與鹽酸反應生成NaCl、H2O和O2，故不是堿性氧化物，為過氧化物；Na2O中氧元素為－2價，Na2O2中氧元素為－1價；Na2O2與H2O反應生成NaOH和O2，不是化合反應。6．下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述中正確的是()A．都是白色固體B．陰、陽離子個數(shù)比不相同C．過氧化鈉和氧化鈉長期置于空氣中最終所得固體產(chǎn)物相同D．Na2O和Na2O2組成元素相同，與CO2反應產(chǎn)物也相同【答案】C【解析】Na2O2和Na2O雖然組成元素相同，但其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異很大。Na2O是白色粉末，Na2O2是淡黃色粉末。Na2O中Na＋與O2－個數(shù)比為2∶1，Na2O2中Na＋與Oeq\o\al(2－,2)個數(shù)比為2∶1。它們長期置于空氣中最終所得的產(chǎn)物都是Na2CO3。Na2O與CO2反應只生成Na2CO3，沒有O2生成，Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2。鞏固·課后精練1．下列關(guān)于金屬鈉的敘述錯誤的是()A．金屬鈉可以保存在煤油中B．鈉元素只能以化合態(tài)形式存在于自然界中C．實驗室取用金屬鈉至少需要3種用品D．鈉元素在自然界中主要以NaCl的形式存在【答案】C【解析】實驗室取用金屬鈉時，需要用鑷子夾取鈉，用濾紙吸干煤油或液體石蠟，用小刀切割，用玻璃皿盛放，所以所需的用品至少有4種，C項錯誤。2．等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量空氣中加熱燃燒，第二塊常溫下在空氣中充分反應，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(chǎn)物質(zhì)量最大 D．兩塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量一樣大【答案】B【解析】鈉在足量氧氣中加熱燃燒生成Na2O2，常溫下在空氣中充分反應生成Na2O，產(chǎn)物中鈉的化合價都是＋1價，則兩塊鈉失去電子一樣多，第一塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量最大，故B項正確。3．下列說法正確的是()A．在空氣中加熱鈉發(fā)生劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，生成Na2O2B．鈉是銀白色金屬，放置在空氣中表面變暗是由于生成了Na2O2C．鈉的化學性質(zhì)非?；顫?，可以從MgSO4溶液中置換出MgD．將一小塊Na放在稀鹽酸中，Na與水反應生成NaOH和H2，生成的NaOH再與鹽酸反應生成NaCl和H2O【答案】A【解析】A正確，鈉在加熱或點燃條件下與氧氣反應生成過氧化鈉。B不正確，鈉在常溫下與O2反應不能生成Na2O2，鈉表面變暗是因為鈉在常溫下與O2反應生成Na2O而失去金屬光澤。C不正確，鈉應先與水反應生成NaOH和H2，生成的NaOH再與MgSO4反應生成Mg(OH)2沉淀。D不正確，鈉應先與鹽酸反應生成氫氣，過量的鈉再與水反應。4．將適量金屬鈉投入下列溶液中，有氣體放出，但無沉淀生成的是()A．鹽酸 B．飽和氫氧化鈉溶液C．FeCl3溶液 D．CuSO4溶液【答案】A【解析】鈉與水溶液反應均放出氫氣；A項，發(fā)生反應為2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑，只有氣體無沉淀；B項，NaOH溶液是飽和溶液，投入鈉后，消耗水，析出氫氧化鈉晶體；C項，鈉與水反應生成的氫氧化鈉還能進一步與FeCl3反應產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀；D項，鈉與水反應生成的氫氧化鈉還能進一步與CuSO4反應產(chǎn)生氫氧化銅沉淀。5．下列關(guān)于Na2O2的敘述中正確的是()A．將過量Na2O2粉末加入紫色石蕊試液中并振蕩，溶液變?yōu)樗{色，且有氣泡產(chǎn)生B．將Na2O2投入到FeCl3溶液中，既有氣體放出又有沉淀生成C．凡是有Na2O2參與的反應，均能產(chǎn)生O2D．Na2O2粉末在空氣中長期放置不變質(zhì)【答案】B【解析】A項現(xiàn)象應為先變藍色后褪色，C項有Na2O2參與的反應有的沒有氧氣生成，如Na2O2＋H2SO3=Na2SO4＋H2O無O2生成，D項中Na2O2在空氣中易變質(zhì)。6．在一定溫度下，向飽和燒堿溶液中加入一定量的過氧化鈉，充分反應后恢復到原溫度，下列說法正確的是()A．溶液中有晶體析出，Na＋數(shù)目變小B．溶液中有氣體逸出，Na＋數(shù)目增加C．溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大D．溶液中Na＋數(shù)目減少，溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小【答案】A【解析】加入Na2O2，Na2O2與水反應：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，消耗水的同時生成NaOH，因此析出晶體，溶液中Na＋數(shù)目減少，因溶液仍為原溫度下的飽和溶液，溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變而溶劑減少。7．下列判斷正確的是()A．可用水來確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B．可用CO2來確定Na2O粉末中是否含有Na2O2C．無法利用在空氣中加熱的方法除去Na2O2中的Na2OD．將足量的Na2O2和Na2O分別加到酚酞溶液中，最終溶液均為紅色【答案】A【解析】A正確，Na2O2與水反應生成NaOH和O2，有氣泡產(chǎn)生。Na2O與水反應生成NaOH，無氣體產(chǎn)生。B不正確，CO2與Na2O反應生成Na2CO3，CO2與Na2O2反應生成Na2CO3和O2，雖然產(chǎn)物不同，但不能從現(xiàn)象上區(qū)別開。C不正確，在加熱條件下發(fā)生反應：2Na2O＋O22Na2O2。D不正確，Na2O2具有漂白性，溶液先變紅后變無色，而Na2O沒有漂白性，Na2O＋H2O=2NaOH，最終溶液呈紅色。8．若mgNa在足量氯氣中燃燒，生成固體的質(zhì)量為(m＋3.55)g，則mgNa與氧氣反應，生成固體的質(zhì)量為()①(m＋0.8)g②(m＋1.0)g③(m＋1.2)g④(m＋1.6)g⑤(m＋1.4)gA．僅①④ B．僅①⑤C．僅③④ D．①②③④⑤【答案】D【解析】由Na在足量氯氣中燃燒結(jié)合3.55g氯元素，可知Na的質(zhì)量為2.3g，則2.3gNa與O2反應可能生成(m＋0.8)gNa2O，也可能生成(m＋1.6)gNa2O2，或Na2O和Na2O2的混合物，即固體的質(zhì)量在兩者之間。9．金屬鈉是一種活潑金屬，除了具有金屬的一般性質(zhì)外，還具有自己的特性。下列關(guān)于鈉的敘述中正確的是()A．鈉是銀白色金屬，熔點低，硬度大B．鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成淡黃色的Na2OC．在氧氣中加熱時，金屬鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰D．鈉能和CuSO4溶液反應置換出Cu【答案】C【解析】A項，鈉可用小刀切割，硬度小，故A錯誤；B項，鈉放置在空氣中，會被緩慢氧化生成白色的Na2O，故B錯誤；C項，在氧氣中加熱時，金屬鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，故C正確；D項，鈉先與水發(fā)生反應生成NaOH，NaOH可與CuSO4發(fā)生反應生成Cu(OH)2藍色絮狀沉淀，不會將Cu置換出來，故D錯誤。故選C。10．Na2O和Na2O2具有的相似的性質(zhì)是()A．顏色 B．水溶液的酸堿性C．氧化性 D．漂白性【答案】D【解析】Na2O為白色固體，不具有氧化性和漂白性；Na2O2為淡黃色固體，具有強氧化性，可用作漂白劑，A、C、D錯誤，二者均能和水反應生成NaOH，B正確。11．下列不是Na2O和Na2O2的共同之處是()A．均是堿性氧化物 B．均能與水反應生成堿C．陰陽離子的個數(shù)比均為1：2 D．均能與CO2反應生成Na2CO3【答案】A【解析】A項，過氧化鈉屬于過氧化物不屬于堿性氧化物，A選；B項，過氧化鈉和氧化鈉都可以與水反應生成氫氧化鈉，B不選；C項，氧化鈉和過氧化鈉的陰離子分別為O2、O22，陽離子為鈉離子，故陰陽離子的個數(shù)比均為1：2，C不選；D項，氧化鈉和過氧化鈉均能與二氧化碳生成碳酸鈉，D不選。故選A。12．某同學用下圖裝置證明過氧化鈉可做呼吸面具中的供氧劑，下列說法不正確的是()A．裝置B中盛放的液體為濃硫酸B．裝置C發(fā)生的反應中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑C．裝置D中NaOH溶液的作用是除去多余的CO2D．將E中試管收集的氣體可使帶有火星的木條復燃【答案】A【解析】由實驗裝置圖可知，裝置A中稀鹽酸與大理石反應制備二氧化碳，裝置B中盛有的飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，裝置C中盛有的過氧化鈉與二氧化碳和水蒸氣反應生成氧氣，裝置D中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的二氧化碳，裝置E為排水集氣法收集反應生成的氧氣。A項，由分析可知，裝置B中盛有的飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，防止氯化氫與過氧化鈉反應，干擾實驗，故A錯誤；B項，裝置C發(fā)生的反應為過氧化鈉與二氧化碳和水蒸氣反應生成氧氣，反應中氧元素即被氧化又被還有，過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑，故C正確；C項，由分析可知，裝置D中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的二氧化碳，故C正確；D項，由分析可知，裝置E為排水集氣法收集反應生成的氧氣，氧氣可使帶有火星的木條復燃，故D正確；故選A。13．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)Na2O與Na2O2中陽、陰離子的個數(shù)比均為2∶1()(2)Na2O2用于呼吸面具，活性炭用于防毒面具，兩者原理不同()(3)在Na2O2與CO2的反應中，固體質(zhì)量每增重28g，轉(zhuǎn)移電子數(shù)2NA()(4)Na2O2投入到紫色石蕊試液中，溶液先變藍，后褪色()(5)62gNa2O和78gNa2O2分別溶于等量且足量的水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不相等()(6)保持溫度不變，向飽和燒堿溶液中加入2gNa2O2，充分反應后，溶液中Na+濃度增大()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)×(6)×14．下圖為幾種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A為金屬，B為淡黃色固體粉末，每一物質(zhì)均含有A元素。(1)寫出下列物質(zhì)的化學式：B_________，C_________，E_________，F(xiàn)_________。(2)寫出下列各步反應的化學方程式：C→E____________________________________________________________；C→F____________________________________________________________；F→C____________________________________________________________?！敬鸢浮?1)Na2O2Na2CO3NaOH(或NaCl)NaHCO3(2)Na2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2NaOH(或Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O)(答案合理即可)Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO32NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O【解析】推斷題的關(guān)鍵是找突破口，根據(jù)A為金屬，B為淡黃色固體粉末，可知A為Na，B為Na2O2，前后聯(lián)系，可知其他物質(zhì)。由鈉的性質(zhì)可知，D、E分別為Na2O、NaCl、NaOH中的一種，由Na2O2的性質(zhì)可知，C必為Na2CO3，則F為NaHCO3，由Na2CO3→E可知，E為NaOH或NaCl，由D→C知，E為NaOH時，D只能為Na2O；當E為NaCl時，D可以為Na2O或NaOH。15．在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作