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1、第三章 常見的金屬及其化合物 第 1 講 鈉及其氧化物 基礎(chǔ)盤點 一、鈉 1 物理性質(zhì) 顏色 密度 熔點 比水 比煤油 100 銀白色 小 大 低于 2. 化學(xué)性質(zhì) （ 1）主要化學(xué)反應(yīng) 3 制備：電解熔融氯化鈉 化學(xué)方程 式： 4 鈉的保存 實驗室中通常把少量鈉保存在 中，目的是防 止 Na 與空氣中的 和 發(fā)生反應(yīng)。 2NaCl(熔融 ) 2Na Cl2 O2 H2O 煤油 思考 1 金屬鈉長期露置在空氣中會發(fā)生 怎樣的變化？最終生成什么物質(zhì)？并寫出有 關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。 提示 二、鈉的氧化物 請完成下列表格（ Na2O和 Na2O2的比較） 思考 2 ( 1 ) N a 2 O 2 中

2、，陰、陽離子個數(shù) 比是多少？它是堿性氧化物嗎？ 提示 1 2；不是堿性氧化物， Na2O2與 酸反應(yīng)除生成鹽和水外還生成 O2。 ( 2 ) N a 2 O 2 為什么表現(xiàn)強氧化性和漂 白性 ？ 提示 因結(jié)構(gòu)中有活潑的 1價氧原子，易 得電子而表現(xiàn)出強氧化性，其漂白性源自其 強氧化性 。 考點精講 考點一 鈉的性質(zhì) 1 鈉的性質(zhì)可用一句話表示：鈉與酸、 水、氯、氧、硫 ( 均反應(yīng) ) ，安全保存在煤油中。 或用一段話記憶：銀白輕低軟，傳導(dǎo)熱和電， 遇氧產(chǎn)物變，遇氯生白煙，遇水記五點，浮熔 游鳴紅，遇酸酸優(yōu)先，遇鹽水在前。 2 鈉跟酸、鹽溶液的反應(yīng)： ( 1 ) 鈉跟酸反應(yīng)時，應(yīng)分 兩種情況來

3、考 慮： 若酸過量，則只考慮鈉與酸的反 應(yīng)； 若鈉過量，則過量的鈉還要與水 反應(yīng)，不能認為鈉先與水反 應(yīng)生成 N a O H ， N a O H 再與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。 不論哪種情況，都是鈉先與酸反應(yīng) ( 2 ) 鈉與一些鹽溶液反應(yīng)時 ， 均為鈉 先與水 反應(yīng) ， 生成的堿再與鹽反應(yīng)生成 氫氧化物 ， 不發(fā)生簡單的置換反應(yīng) 。 ( 3 ) 鈉 、 鋁混合物加入水中 ， 鈉與水 先反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉 ， 生成的氫 氧化鈉再與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 。 例 1 在燒杯中加入水和苯 ( 苯的密度為 0.88 g /c m 3 ，與水互不相溶，且不與鈉反應(yīng) ) 各 50 m L ，將 一小粒金屬鈉 ( 密

4、度為 0.97 g/ cm 3 ) 投入燒杯中，觀察 到的現(xiàn)象可能為 ( ) A 鈉在水層中反應(yīng)并四處游動 B 鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng) C 鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動 D 鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可上下跳動 解析 此題考查綜合分析能力。苯與水互 不相溶，且鈉的密度處于苯和水之間，加入鈉 后，鈉處在苯與水的中間；由于鈉能與水反應(yīng)， 且鈉與水反應(yīng)放出氫氣，所以會使鈉在苯和水 的界面處反應(yīng)并可能作上下跳動。 答案 D 即時鞏固 1 鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)很難完整地觀察 到反應(yīng)全過程的有關(guān)現(xiàn)象。有人用如圖所示的裝置進行 實驗改進：先向試管內(nèi)新制備的硫酸亞鐵溶液的液面上 覆蓋一層汽油，然后將試管放入盛

5、有熱水的燒杯中，待 試管中汽油層消失后，往試管中投入一小粒金屬鈉，并 迅速塞上帶有導(dǎo)管的單孔橡膠塞。 ( 1) 實驗中汽油的作用是 _ _ _ 。 (2) 加入鈉后觀察到液面上有大量氣泡逸出，溶液中有 _ 沉淀生成。 (3) 如果往試管中加入汽油后立即投入鈉粒，可能發(fā)生 爆炸，其原因是 _ _ 。 (4) 寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的離子方程 式 。 解析 ( 1) 由于 F e ( O H ) 2 極易被氧化，要完 整地觀察到鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的有關(guān)現(xiàn) 象，務(wù)必要將反應(yīng)體系中的空氣排凈。汽油具 有揮發(fā)性且不溶于水，它的作用是受熱時變?yōu)?蒸氣，可以將試管內(nèi)的空氣排凈。 ( 2) 金屬鈉投入硫酸

6、亞鐵溶液中，首先與溶 液中的水反應(yīng)生成 N aO H 和 H 2 ，然后生成的 N aO H 再與硫酸亞鐵反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀 F e ( O H ) 2 。 ( 3) 由于鈉與水反應(yīng)劇烈且放出大量的熱 量，使生成的 H 2 、汽油和試管 里的空氣混合， 易燃燒發(fā)生爆炸。 ( 4) N a 與 F e S O 4 反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2N a F e S O 4 2H 2 O = = F e ( OH ) 2 Na 2 SO 4 H 2 ， 離 子 方 程 式 為 ： 2N a Fe 2 2H 2 O = = F e ( OH ) 2 2N a H 2 。 答案 ( 1) 受熱時氣化，其蒸氣將反

7、應(yīng)體系中的 空氣排凈，起保護生成的 F e ( OH) 2 不被氧化為 F e ( OH) 3 的作用 ( 2) 白色 ( 3) 鈉與水反應(yīng)劇烈，放出大量的熱量，使生成 的 H 2 、汽油和試管里的空氣混合，易燃燒發(fā)生 爆炸 ( 4) 2N a Fe 2 2H 2 O = =F e ( OH) 2 2N a H 2 即時鞏固 2 將同樣大小的金屬鈉塊分別 投入到 M gC l 2 溶液 ， 飽和 N aC l 溶液 ， NH 4 Cl 溶液中 ， 各會出現(xiàn)什么現(xiàn)象 ？ 解析 Na 分別投入到上述三種鹽溶液中， 首先與水反應(yīng)： 2N a 2H 2 O = = 2N a OH H 2 ， 在 中

8、又 發(fā) 生 了 反 應(yīng) Mg 2 2O H = = Mg( OH ) 2 ；在 中 Na 數(shù)目增多，而 H 2 O 的量減少，故有 Na Cl 晶體析出；在 中發(fā)生 反應(yīng) NH 4 OH = = N H 3 H 2 O ，而且反應(yīng)放熱， 故有 NH 3 放出。 答案 在三種溶液中共同出現(xiàn)的現(xiàn)象是：鈉 浮在液面上，熔化成小球，迅速游動，并發(fā) 出嘶嘶聲音，最后消失。不同之處是：中 有白色沉淀生成；中溶液變渾濁；中有 刺激性氣味的氣體放出。 即時鞏固 3 往甲、乙、丙、丁四個燒杯內(nèi) 分別放入 0.1 m ol 的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和 氫氧化鈉，然后各加入 100 m L 的水，攪拌， 使固體完全溶

9、解。則甲、乙、丙、丁溶液中溶 質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)大小的順序是 ( ) A 甲 乙 丙 丁 B 丁 甲 乙丙 C 甲丁 乙丙 D 丁 甲 乙 丁。 ( 2) 乙、丙相比： 乙： 2N a 2 O H 2 O 4N aOH 丙： 2N a 2 O 2 H 2 O 4N aOH O 2 故乙、丙溶液完全等同； NaOH相等 消耗 H2O相等 溶劑相等 (3) 乙、丙與甲相比： 甲： Na 乙： Na 2 O 丙： Na 2 O 2 當它們物質(zhì)的量相等時， Na( 甲 ) 所得 NaOH 是乙、丙 (Na 2 O 、 Na 2 O 2 ) 所得物質(zhì)的量的 1 2 ， 它們所消耗的水相等，故溶劑相等，因此 甲

10、的質(zhì)量分數(shù)比乙、丙小。 答案 B 考點二 Na 2 O 2 與 CO 2 、 H 2 O 的反應(yīng) 1 寫出 Na 2 O 2 分別與 CO 2 、 H 2 O 反應(yīng) 的化學(xué)方程式，并指出氧化劑和還原劑。 提示 2Na2O2 2H2O=4NaOH O2 2Na2O2 2CO2=2Na2CO3 O2 兩個反應(yīng)中氧化劑和還原劑均是 Na2O2， Na2O2發(fā)生了歧化反應(yīng) 。 2 根據(jù)以上兩個反應(yīng)，探究反應(yīng)中存在 的定量關(guān)系： ( 1) 物質(zhì)的量關(guān)系 無論是 CO 2 或 H 2 O 的單一物質(zhì)還是二者 的混合物 ， 通過足量的 Na 2 O 2 時 ， CO 2 或 H 2 O 與放出 O 2 的物

11、質(zhì)的量之比均為 2 1 。 ( 2) 氣體體積關(guān)系 若 CO 2 和水蒸氣的混合氣體 ( 或單一氣體 ) 通過足量 Na 2 O 2 ， 氣體體積的減少量等于原混 合氣體 ( 或單一氣體 ) 體積的 1 2 ， 也等于生成氧氣 的量 。 ( 3) 電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 當 Na 2 O 2 與 CO 2 、 H 2 O 反應(yīng)時，物質(zhì)的量 關(guān)系為 2Na 2 O 2 O 2 2e 。 ( 4) 固體質(zhì)量關(guān)系 相當于固體 ( Na 2 O 2 ) 只吸收了 CO 2 中的 “ CO ” 或 H 2 O 中的 “ H 2 ” ，可以看作發(fā)生相 應(yīng)的反應(yīng)： Na 2 O 2 CO = = Na 2 CO 3

12、、 Na 2 O 2 H 2 = = 2NaOH ( 實際上兩反應(yīng)均不能發(fā)生 ) 。 凡分子組成符合 ( CO) m ( H 2 ) n 的物質(zhì)， W g 該物質(zhì)在 O 2 中完全燃燒，將其產(chǎn)物 ( CO 2 和水 蒸氣 ) 通過足量的 Na 2 O 2 后，固體增重必為 W g 。或是由 C 、 H 、 O 三種元素組成的物質(zhì)，只 要 C 、 O 原子個數(shù)比為 1 1 ，即可滿足該條件。 中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有 ： a 無機物 ： H 2 、 CO 及 H 2 和 CO 的混合 氣體 ； b 有機物 ： CH 3 OH( 甲醇 ) 、 HCHO ( 甲醛 ) 、 CH 3 C O

13、O H ( 乙酸 ) 、 HCO OCH 3 ( 甲酸甲酯 ) 、 C 6 H 12 O 6 ( 葡萄糖 ) 等 。 ( 5) 先后順序關(guān)系 一定量的 Na 2 O 2 與一定量的 CO 2 和 H 2 O(g ) 的混合物的反應(yīng)，可視作 Na 2 O 2 先與 CO 2 反應(yīng)，待 CO 2 反應(yīng)完全后， Na 2 O 2 再與 H 2 O 發(fā)生反應(yīng)。 例 2 取 a g 某物質(zhì)在氧氣中完全燃燒，將 其產(chǎn)物跟足量的過氧化鈉固體完全反應(yīng)，反應(yīng) 后固體的質(zhì)量恰好也增加了 a g 。下列物質(zhì)中 不能滿足上述結(jié)果的是 ( ) A H 2 B CO C C 6 H 12 O 6 D C 12 H 22

14、O 11 解析 采用巧解算方法解題：分析題意要 滿足題給條件。必須是物質(zhì)燃燒消耗氧氣的 量，等于 CO 2 和 H 2 O 與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧 氣的量。 2H 2 O 2 = = 點燃 2H 2 O 2N a 2 O 2 2H 2 O = =4N a OH O 2 H 2 Na 2 O 2 = =2N aOH 2CO O 2 = = 點燃 2CO 2 2Na 2 O 2 2CO 2 = =2Na 2 CO 3 O 2 CO Na 2 O 2 = =Na 2 CO 3 所以 ： A 、 B 滿足上述結(jié)果 ； C 項可以改 寫為 (C O) 6 (H 2 ) 6 的形式 ， 故 C 正確 ； 而

15、 D 項 C 12 H 22 O 11 可改寫為 (C O ) 11 (H 2 ) 11 C 的形式 ， 故 D 項不能滿足上述結(jié)果。 答案 D 即時鞏固 4 在一定條件下，使 CO 和 O 2 的混合氣 體 26 g 充分反應(yīng)，所得混合物在常溫下跟足量的 Na 2 O 2 固體反應(yīng)，結(jié)果固體增重 14 g ，則原混合氣體中 O 2 和 CO 的質(zhì)量比可能是 ( ) A 9 4 B 1 1 C 7 6 D 6 7 解析 由反應(yīng) 2C O O 2 = = 點燃 2C O 2, 2N a 2 O 2 2C O 2 = =2N a 2 CO 3 O 2 可推得 CO Na 2 O 2 = = Na

16、2 CO 3 ， 所以固體增加的質(zhì)量為原來 CO 的質(zhì)量。則原混合氣體 中 CO 為 14 g ， O 2 為 1 2 g ， m ( O 2 ) m ( CO ) 6 7 。 答案 D 考點三 過氧化鈉的強氧化性 1 比較下列兩組反應(yīng)，回答有關(guān)問題。 一組 ： Na 2 O 2 CO 2 Na 2 O 2 SO 2 二組 ： Na 2 O 2 F e C l 3 ( 溶液 ) Na 2 O 2 F e C l 2 ( 溶液 ) 問題： (1) 寫出 、 兩反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2) 判斷 、 反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象，為什么？ (3) Na 2 O 2 在什么情況下表現(xiàn)強氧化性？ 提示 提示 (

17、1) 與 Na 2 O 2 與 SO 2 反應(yīng)相類似， Na 2 O 2 與 Na 2 SO 3 反應(yīng)也生成 Na 2 SO 4 。 (2)Na 2 O 2 遇品紅也會表現(xiàn)出強氧化性而使品紅 褪色。 2 思考 ( 1) N a 2 O 2 與 Na 2 SO 3 溶液反應(yīng)，生成的物 質(zhì)是什么？ ( 2) N a 2 O 2 與品紅溶液反應(yīng)嗎？會有什么現(xiàn)象？ 特別提醒 Na 2 O 2 、 H ClO 、 O 3 的漂白性都是利用其 強氧化性而使有色物質(zhì)褪色；活性炭因具有吸附作 用而使有色物質(zhì)褪色； SO 2 因能與有色物質(zhì)結(jié)合成無 色物質(zhì)而具有漂白性 。 例 3 ( 1 ) 寫出 CO 2 和

18、 Na 2 O 2 反應(yīng)的化學(xué)方程式： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 2 ) 某學(xué)生判斷 SO 2 和 Na 2 O 2 反應(yīng)能生成硫酸 鈉，你認為他的判斷合理嗎？ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，簡要說 明理由： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 3 ) 該同學(xué)無法斷定反應(yīng)中是否有氧氣生成， 擬使用如圖所示裝置進行實驗 ( 圖中鐵架臺等裝置 已略去 ) 。 裝置中 B

19、的作用是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ D 的作用是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 。 ( 4 ) 為確認反應(yīng)產(chǎn)物，該同學(xué)設(shè)計了以下 實驗步驟，你認為應(yīng)進行的操作按順序排列 是 ( 選填序號 ) _ _ _ _ _ _ _ _ 。 A 用帶火星的細木條靠近干燥管口 a ， 觀察細木條是否著火燃燒 B 將 C 裝置中反應(yīng)后的固體物質(zhì)溶于適 量水配成溶液 C 在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝 酸鋇溶液，觀察是否有沉淀生成 D 在配成的溶液中先加入鹽

20、酸，再加入 氯化鋇溶液，觀察是否有氣泡或沉淀生成 答案 ( 1) 2C O 2 2N a 2 O 2 = =2N a 2 CO 3 O 2 ( 2) 合理 由于過氧化鈉具有強氧化性，能將 4 價的硫氧化為 6 價的硫而生成硫酸鈉 ( 3) 干燥 SO 2 氣體，防止水蒸氣進入 C 裝置與 Na 2 O 2 反應(yīng) 防止空氣中的水蒸氣和 CO 2 進入 C 裝置與 Na 2 O 2 反應(yīng)生成氧氣，同時吸收過量 SO 2 氣體，便于氧氣的檢驗和防止污染空氣 ( 4) ABD 實驗探究 探究 Na 2 O 2 能否與干燥的 CO 2 反應(yīng) 實驗?zāi)康?探究 Na 2 O 2 能否與干燥的 CO 2 反應(yīng)

21、。 實驗原理 Na 2 O 2 與 CO 2 反應(yīng)時產(chǎn)生 O 2 ， 加熱條件下 O 2 可使紅色的銅變?yōu)楹谏?，?CO 2 不 與銅反應(yīng)，根據(jù)此現(xiàn)象可判斷干燥的 CO 2 與 Na 2 O 2 能否反應(yīng)。 探究活動 某課外活動小組為了探究 “ 干 燥的 CO 2 不能與 Na 2 O 2 反應(yīng) ” 和 “ CO 2 在有水存 在時才能與 Na 2 O 2 反應(yīng) ” ，設(shè)計了如圖所示實驗 裝置： 1 在干燥管中裝入 Na 2 O 2 后，打開分液漏斗 的活塞加入稀硫酸，生成 CO 2 ，打開 K 1 ，關(guān)閉 K 2 ， 加熱銅絲，目的是 ， X 是 濃 H 2 SO 4 ，實驗觀察到銅絲未發(fā)生

22、變化，則得 出結(jié)論： 。 2 若打開 K 2 ，關(guān)閉 K 1 ，出現(xiàn) 的 現(xiàn)象，此現(xiàn)象可證 明 。 3 根據(jù)以上的實驗結(jié)論，寫出生成 CO 2 、 O 2 及 O 2 與 Cu 反應(yīng)的化學(xué)方程式： 防止水蒸氣進入干燥的 Na2O2中 無 O2生成 紅色銅絲變黑 有水時 CO2與 Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生 2NaHCO3 H2SO4=Na2SO4 2H2O 2CO2 ； 了 O2 2Cu O2=2CuO。 2CO2 2Na2O2=2Na2CO3 O2(有水存在時 )； 操作提示 1. 分液漏斗中應(yīng)用難揮發(fā)性酸 H 2 SO 4 ， 不宜用易揮發(fā)的鹽酸或硝酸，若使用時，還應(yīng)在干燥 CO 2 氣體之前加一

23、個含有飽和碳酸氫鈉溶液的除雜裝置以除 去揮發(fā)出來的氣體。 2 加入銅絲之前應(yīng)先通一會兒 CO 2 ，以趕出裝置中 的空氣 ( 或氧氣 ) ，防止氧氣的存在而干擾實驗結(jié)果。 實驗小結(jié) 干燥的 CO 2 不與 Na 2 O 2 反應(yīng)，只在有 H 2 O 存在時 CO 2 才與 Na 2 O 2 反應(yīng)生成 O 2 。 實驗拓展 如圖所示， “ 二氧化碳是否在 有水存在時，才能與過氧化鈉反應(yīng)？ ” 這個問 題可通過以下實驗加以證明。 (1) 按圖裝置，在干燥的試管 中裝入 Na 2 O 2 后，在通入 CO 2 之前，應(yīng)事先將活塞 (K 1 、 K 2 ) 關(guān) 閉好，目的何在？ _ _ 。 (2) 試

24、管 內(nèi)的試劑 X 是 _ 時，打 開活塞 K 1 、 K 2 ，加熱試管 約 5 分鐘后，將帶火 星的小木條插入試管 的液面上，可觀察到帶火 星的小木條不能劇烈地燃燒起來，且 內(nèi)淡黃色 粉末未發(fā)生變化。則所得的化學(xué)結(jié)論是 _ 。 ( 3) 試管 內(nèi)試劑為 CO 2 飽和水溶液時，其它操作同 ( 2) ，通 過 _ _ _ _ _ 的現(xiàn)象， 可以證明 Na 2 O 2 與潮濕的 CO 2 能反應(yīng)且放出 O 2 。 ( 4) CO 2 與過氧化鈉反應(yīng)機理也可用示蹤原子分析加以證明， 請完成下列反應(yīng)方程式： _ Na 2 O 2 _ _ C 18 O 2 _ H 18 2 O _ _ _ _ 。 答

25、案 ( 1) 以防止試管 內(nèi)的過氧化鈉和外界相 通時發(fā)生吸潮現(xiàn)象 ( 2) 濃 H 2 SO 4 過氧化鈉與干燥的 CO 2 不反應(yīng) ( 3) 帶火星的小木條在試管 的液面上復(fù)燃，同 時， 內(nèi)固體由淡黃色變?yōu)榘咨?( 4) 2N a 2 O 2 2C 18 O 2 2H 18 2 O = = 2N a 2 C 18 O 3 O 2 2H 2 O 解析 本題旨在利用對比實驗，探究 Na 2 O 2 與 CO 2 反應(yīng)的環(huán)境，故實驗步驟中，首先讓 Na 2 O 2 與干燥 CO 2 反應(yīng)，必須保證整個環(huán)境中不能有 H 2 O ，故通入反應(yīng)裝置前 CO 2 必須干燥。 高考集訓(xùn) 題組一 鈉的性質(zhì) 1

26、 判斷正誤 Na 的金屬活動性比 Mg 強，故可用 Na 與 M gC l 2 溶液反應(yīng)制取 M g( ) ( 2009 重慶理綜 6B) 解析 鈉與 MgCl2溶液反應(yīng)，先與其中 的溶劑水反應(yīng)，得不到 Mg。 2 ( 2009 上海， 10) 9.2 g 金屬鈉投入到足量的重水中， 則產(chǎn)生的氣體中含有 ( ) A 0.2 m ol 中子 B 0.4 m ol 電子 C 0.2 m ol 質(zhì)子 D 0.4 m ol 分子 B 解析 3 (2007 江蘇， 24) 在隔絕空氣的條件下，某同學(xué)將一塊 部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的 鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容

27、器內(nèi)。待鈉塊 反應(yīng)完全后，在容器中僅收集到 1.12 L 氫氣 ( 標準狀況 ) ，此時 測得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前減少了 0.27 g ，水槽和容器內(nèi)溶液的總 體積為 2.0 L ，溶液中 NaOH 的濃度為 0.050 m ol L 1 ( 忽略溶液 中離子的水解和溶解的氫氣的量 ) 。 (1) 寫出該實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2) 試通過計算確定該鈉塊中鈉元素的質(zhì)量分數(shù)。 解析 ( 1 ) 2Na 2H 2 O = = 2NaOH H 2 Na 2 O H 2 O = = 2Na OH 2Al 2NaO H 2H 2 O = = 2NaA lO 2 3H 2 ( 2 ) n ( Al )

28、 0.27 g 27 g m ol 1 0.010 m ol 根據(jù)反應(yīng) 可得由鋁消耗 NaOH 的物質(zhì)的量為 n ( NaOH ) 0.010 m ol 生成的氫氣的物質(zhì)的量為 n ( H 2 ) 0.01 5 m ol 那么由金屬鈉生成的氫氣的物質(zhì)的量為 n ( H 2 ) 1.12 L 22.4 L m ol 1 0.015 m ol 0. 035 mo l 根據(jù)反應(yīng) 可得金屬鈉的物質(zhì)的量為 n ( Na ) 2 0.035 m ol 0.070 m ol 又因為反應(yīng)后溶液中的 NaOH 的物質(zhì)的量為 n ( NaOH ) 2.0 L 0.05 0 m ol L 1 0.10 m ol 所

29、以溶液中 Na 的總物質(zhì)的量即原金屬鈉的總物質(zhì)的量為 n ( Na ) 0.10 m ol 0.0 10 m ol 0.1 1 m ol n ( Na 2 O ) 0.1 1 m ol 0.070 m ol 2 0.020 m ol 該鈉塊中鈉元素的質(zhì)量分數(shù)為： 0.1 1 m ol 23 g m ol 1 0.070 m ol 23 g m ol 1 0.020 m ol 62 g m ol 1 100 % 89 % 。 答案 ( 1 ) 2N a 2H 2 O = = 2N aOH H 2 Na 2 O H 2 O = = 2N a OH 2A l 2N aO H 2H 2 O = = 2

30、N aA lO 2 3H 2 ( 2 ) 89% 4 判斷正誤 ( 1) Na 2 O 2 的電子式為 ( ) ( 2010 課標全國卷 7A ) ( 2) 由短周期元素組成的中學(xué)常見無機物 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 X 存在如下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系 ( 部分生成物和反應(yīng)條 件略去 ) 。 若 D 為 CO ， C 能和 E 反應(yīng)，則 A 一定為 Na 2 O 2 ， 其電子式為 ( ) （ 2009 北京理綜 - 12C ） 題組二 過氧化 鈉 5 (2010 安徽理綜， 13 ) 將 0.01 m ol 下列物質(zhì)分別 加入 100 m L 蒸餾水中，恢復(fù)至室溫，所得溶液中陰離 子濃度

31、的大小順序是 ( 溶液體積變化忽略不計 )( ) Na 2 O 2 Na 2 O Na 2 CO 3 NaC l A B C D 解析 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式或者原子守恒可知 ， 0.01 m ol 的 Na 2 O 2 和 Na 2 O 分別與 H 2 O 反應(yīng)都生成 0.02 m ol Na OH ， 因此 、 中陰離子濃度相等 ， 又由于 Na 2 CO 3 溶液中 CO 2 3 發(fā)生水解 ； CO 2 3 H 2 O HCO 3 OH ， 故陰離子的物質(zhì)的量增大 ， 大于 0.01 m ol ， 而 中 Cl 的物質(zhì)的量不變 ， 為 0.01 m ol ， 因此四種溶液 中陰離子濃度的大小

32、順序是 ： 。 答案 C 6 (2007 全國理綜 ， 13) 在一定條件下，將鈉 與氧氣反應(yīng)的生成物 1. 5 g 溶于水，所得溶液恰好能 被 80 m L 濃度為 0.50 m ol/ L 的 HCl 溶液中和，則該 生成物的成分是 ( ) A Na 2 O B Na 2 O 2 C Na 2 O 和 Na 2 O 2 D Na 2 O 2 和 NaO 2 解析 由于中和后的產(chǎn)物是 Na Cl ， 可知 n ( Na ) n ( HCl) 0.50 m ol /L 0. 08 L 0.04 m ol ， m ( O) 1.5 g 0.04 m ol 23 g/ m ol 0.58 g ，

33、介于 0.64 g( 0.0 4 m ol) 與 0.32 g( 0.02 m ol) 之間 ， 可得出原生成物是 Na 2 O 與 Na 2 O 2 的混合物。 答案 C 7 ( 2008 北京理綜， 7) 1 m ol 過氧化鈉與 2 m ol 碳 酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排 出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是 ( ) A Na 2 CO 3 B Na 2 O 2 Na 2 CO 3 C Na OH Na 2 CO 3 D Na 2 O 2 Na OH Na 2 CO 3 解析 涉及的反應(yīng)有： 2N aHCO 3 = = Na 2 CO 3 CO 2 H 2 O 2C

34、O 2 2N a 2 O 2 = =2N a 2 CO 3 O 2 2H 2 O 2N a 2 O 2 = =4N a OH O 2 CO 2 2N aO H = =N a 2 CO 3 H 2 O 基于 CO 2 與 Na OH 的反應(yīng) ， 本題在計算時可處理成 先讓 CO 2 與 Na 2 O 2 全都反應(yīng) ， 若剩余 Na 2 O 2 ， 則再與 H 2 O 反應(yīng)。 2 m ol Na H CO 3 受熱分解產(chǎn)生 1 m ol CO 2 ，已 足以把 Na 2 O 2 反應(yīng)掉，故殘留固體只有 Na 2 CO 3 。 答案 A 8 ( 1) 2010 四川理綜 26( 5) H(N a 2

35、 S 2 ) 與 Na 2 O 2 的結(jié) 構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似，其水溶液顯黃色，寫出 H 的溶液與 稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象為 _ _ _ 。 ( 2) 將足量的 Na 2 O 2 投入到含有下列離子的溶液中： NO 3 、 S 2 、 HCO 3 、 CO 2 3 、 Na ，設(shè)反應(yīng)完畢后，無固 體析出，則數(shù)目減少的離子有 _ ，數(shù)目增多的 離子有 _ ，數(shù)目不變的離子是 _ 。 解析 ( 1) H 即 Na 2 S 2 溶液與稀 H 2 SO 4 反應(yīng)，可根據(jù) 2N a 2 O 2 2H 2 SO 4 = =2 Na 2 SO 4 2H 2 O O 2 推知： Na 2 S 2 H 2 SO 4

36、= =N a 2 SO 4 H 2 S S 。 ( 2) S 2 被氧化， HCO 3 與 OH 反應(yīng)生成 CO 2 3 ，故減少 的是 S 2 和 HCO 3 ，增多的是 Na 、 CO 2 3 、 OH ， NO 3 數(shù) 目無變化。 答案 ( 1) 溶液由黃色變?yōu)闊o色，產(chǎn)生淺黃色 沉淀和 ( 臭雞蛋氣味 ) 氣體 ( 2) S 2 、 H CO 3 、 (H ) Na 、 CO 2 3 、 OH NO 3 9 ( 2009 寧夏理綜， 2 7) 下圖表示有關(guān)物質(zhì) ( 均由短周期元 素形成 ) 之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中 A 為常見的金屬單質(zhì)， B 為非金 屬單質(zhì) ( 一般是黑色粉末 ) ， C

37、是常見的無色無味液體， D 是淡黃 色的固體化合物。 ( 反應(yīng)條件圖中已省略 ) ( 1) A 、 B 、 C 、 D 代表的物質(zhì)分別為 _ _ 、 _ 、 _ 、 _( 填化學(xué)式 ) ； ( 2) 反應(yīng) 中的 C 、 D 均過量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式 是 _ _ ； ( 3) 反應(yīng) 中，若 B 與 F 的物質(zhì)的量之比為 4 3 ， G 、 H 分別是 _ 、 _ _( 填化學(xué)式 ) ； ( 4) 反應(yīng) 中產(chǎn)物 K 的化學(xué)式為 _ ； ( 5) 反應(yīng) 的離子方程式為 _ _ 。 解析 框圖中的所有物質(zhì)均由短周期元素組成。 B 為非金 屬單質(zhì) ( 一般是黑色粉末 ) 可判斷 B 可能為碳元素； C

38、 為常見 的無色無味液體，則 C 可能是 H 2 O ； D 是淡黃色的固體化 合物，則 D 為 Na 2 O 2 ；反應(yīng) 中 Na 2 O 2 與 H 2 O 反應(yīng)生成 Na OH 和 O 2 。常見金屬 A 與 Na OH 溶液能反應(yīng)，則 A 為 Al 。根據(jù)反應(yīng) 可判斷 E 、 F 一種是 H 2 另一種是 O 2 ；根據(jù) 反應(yīng) ， C( 碳 ) 不與 H 2 反應(yīng)，可與 O 2 反應(yīng)，可判斷 E 是 H 2 ， F 是 O 2 ；當 n ( C) n (O 2 ) 4 3 反應(yīng)時，生成物為 CO 2 與 CO 的混合氣體， CO 2 與 Na 2 O 2 、 Na AlO 2 反應(yīng)，

39、CO 與 Na 2 O 2 、 Na AlO 2 不反應(yīng)，可判斷 G 是 CO 2 ， H 為 CO 。因 為反應(yīng) 中的 H 2 O 、 Na 2 O 2 均過量，所以溶液甲是 Na OH 與 Na AlO 2 的混合溶液。 答案 ( 1) Al C H 2 O Na 2 O 2 ( 2) 2N a 2 O 2 2H 2 O = =4 Na OH O 2 、 2A l 2N aOH 2H 2 O = =2N aA lO 2 3H 2 ( 3) CO 2 CO ( 4) Na 2 CO 3 ( 5) CO 2 AlO 2 OH H 2 O = =C O 2 3 Al( OH) 3 答題規(guī)范 規(guī)范

40、書寫所選化學(xué)試劑 學(xué)生答題案例 （ 2006 全國理綜 ,28 ） 在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉 作為供氧劑。請選用適當?shù)幕瘜W(xué)試劑和實驗用品，用下圖中的 實驗裝置進行實驗，證明過氧化鈉可作供氧劑。 （ 1 ） A 是制取 CO 2 的裝置。寫出 A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程 式： 。 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2O （ 2 ）填寫表中空格 儀器 加入試劑 加入該試劑的目的 B C D NaHCO3溶液 除雜質(zhì) 吸收尾氣 Na2O2 生成 O2 NaOH ( 3) 寫出過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

41、 。 （ 4 ）試管 F 中收集滿氣體后，下一步實驗操作是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 用拇指堵住試管口，將試管取出，檢驗試管內(nèi) 的氣體為氯氣 規(guī)范答案 ( 1) CaCO 3 2H Cl = = CaCl 2 H 2 O CO 2 飽和 Na HCO 3 溶液 除去 CO 2 氣體中混入的 HCl 過氧化鈉 與 CO 2 和 H 2 O 反應(yīng)，產(chǎn)生 O 2 Na OH 溶液 吸收未反應(yīng)的 CO 2 氣體 ( 3) 2N a 2 O 2 2CO 2 = = 2N a

42、2 CO 3 O 2 ( 4) 把 E 中的導(dǎo)管移出水面，關(guān)閉分液漏斗活 塞，用拇指堵住試管口，取出試管，立即把帶 火星的木條伸入試管口內(nèi)，木條復(fù)燃，證明試 管中收集的氣體是氧氣 答題規(guī)范點撥 1. 實驗制取 CO 2 一般選用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，而不用 Na 2 CO 3 或 Na HCO 3 與酸的反應(yīng)，更不能用 C aC O 3 與 H 2 SO 4 反應(yīng)，另外書寫化學(xué)方程式時不要漏寫條件及氣 體符號。 2. 溶液最好用中文寫出名稱，或化學(xué)式后加 “ 溶液 ” ；固 體、氣體可用中文寫出名稱，也可直接寫化學(xué)式。有些 題目還需指明試劑的濃度和用量。 3. 要準確掌握實驗操作流程。 ( 4)

43、 中的操作是先取出導(dǎo)管、 再關(guān)閉分液漏斗活塞，最后取出集氣的試管。 規(guī)范體驗 只用一種試劑即可除去下列各物質(zhì)中的雜質(zhì) ( 括號內(nèi)為雜質(zhì) ) ， 試寫出所用試劑及有關(guān)的離子方程式： ( 1) BaCl 2 ( HCl) ：選用試劑 _ ， 離 子 方 程 式 _ _ _ 。 ( 2) CO 2 ( S O 2 ) ：選用試劑 _ ，離子方程式 _ _ _ 。 ( 3) Na Cl( Na 2 SO 4 ) ：選用試劑 _ _ ，離子方程式 _ _ 。 答案 ( 1) Ba CO 3 溶液 B a CO 3 2H = = B a 2 CO 2 H 2 O ( 2) 飽和 N a H CO 3 溶液 SO 2 2H CO 3 = = 2CO 2 H 2 O SO 2 3 ( 3) 適量 Ba Cl 2 溶液 Ba 2 SO 2 4 = = Ba SO 4