考点 13 钠及其化合物 近几年全国卷对本专题内容考查较少,一般与其他专题内容结合起来进行考查,常以一个选项或一个填 空的形式考查钠与过氧化钠的性质、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别及有关计算。 预测 2022 年高考对本专题的考查特点不变，直接出现大题的可能性不大,但有考查迁移能力的可能性, 考查物质的结构与性质(如钠的活泼性、过氧化钠的结构与性质、碳酸氢钠的热不稳定性 )的选择题出现概 率较大。 一、钠的性质 二、钠的氧化物、氢氧化物 三、碳酸钠与碳酸氢钠 钠的性质 1．钠的物理性质 银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于 100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。 2．从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性 Na ―――――――――→Na＋ (1)与非金属单质(如 O2、Cl2)的反应 O2 Cl2：2Na＋Cl2=====2NaCl (2)与水反应 ① 离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 ② 与滴加酚酞的水反应的现象及解释 (3)与盐酸反应 离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 3．钠的制取及保存 (1)制取：化学方程式为 2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。 4．钠的用途 (1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。 (2)用作电光源，制作高压钠灯。 (3)冶炼某些金属 金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如 4Na＋TiCl4=====4NaCl＋Ti。 (1)钠与水、酸反应的实质都是与 H＋的反应。 (2)钠与乙醇反应的特点——慢、沉 钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 (3)钠与酸反应的特点——快，可能燃烧或爆炸。 (1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体 Na2O2(　　) (2)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火(　　) (3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化(　　) (4)金属钠具有强还原性，可与 TiCl4 溶液反应制取金属 Ti(　　) (5)根据反应 Na＋KCl 熔融 NaCl＋K↑，知 Na 的金属性强于 K(　　) (6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶(　　) (7)ⅠA 族元素又称碱金属元素(　　) (8)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ (7)√ (8)√ 【典例】 例 1 等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，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最大 D．两块钠的反应产物质量一样大 【解析】金属钠失电子均变为＋1 价的阳离子，等质量的两块钠，失电子是一样的。根据 4Na＋ O2===2Na2O，则 1 mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是 31 g，根据反应 2Na＋O2=====Na2O2，则 1 mol 金 属钠完全反应得过氧化钠的质量是 39 g，等质量的两块钠，即金属钠的物质的量是相等的，所以生成过氧 化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量大。 【答案】B 例 2 下列关于金属钠的叙述中，说法正确的是( ) A．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰 B．钠在空气中燃烧，产物是 Na2O C．钠是银白色金属，硬度大，熔点高 D．取用金属钠时，剩余的钠不能放回原瓶 【解析】A 项，钠的焰色为黄色，所以钠在空气中燃烧时，产生黄色火焰，A 正确；B 项，钠在空气 中燃烧，产物是 Na2O2，B 不正确；C 项，钠是银白色金属，硬度小，熔点较低，C 不正确；D 项，钠为块 状固体，取用金属钠时，剩余的钠应放回原瓶，D 不正确；故选 A。 【答案】A 例 3 向分别盛有 100 mL 水、100 mL 0.1 mol·L－1 盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1NaOH 溶液的 X、Y、Z 三个 烧杯中各投入 0.05 mol Na。下列有关说法正确的是(　　) A．三个烧杯中均先发生的离子反应为 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且 X 烧杯中的反应最剧烈 C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同 D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同 【解析】钠与盐酸反应时钠先与 H ＋反应，离子方程式表示为 2Na＋2H ＋===2Na ＋＋H2↑，A 错误；三 个烧杯中，Y 烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B 错误；X 烧杯中生成的溶质为 NaOH，Y 烧杯中 生成的溶质为 NaCl、NaOH，Z 烧杯中生成 NaOH，且 Z 烧杯中原溶质为 NaOH，故三个烧杯中溶质的物质 的量浓度不同，C 错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成 H2 的量相同，D 正确。 【答案】D 钠的氧化物、氢氧化钠 1．氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 －2 白色固体 1∶2 是 Na2O＋H2O===2NaOH Na2O＋CO2===Na2CO3 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O －1 淡黄色固体 1∶2 不是 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 氧化剂、供氧剂、漂白剂 电子式 氧元素化合价 色、态 阴、阳离子个数比 是否为碱性氧化物 与水反应 与 CO2 反应 与盐酸反应 用途 2．氢氧化钠 (1)物理性质：NaOH 的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸 水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。 (2)化学性质 ① 具有碱的通性 ② 其他反应 与金属铝反应：2Al＋2OH－＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOH――→CH3COONa＋CH3CH2OH (3)NaOH 的制取 ① 土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH ② 现代工业制碱：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ （1）金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程：银白色金属钠 ――→表面变暗――→出现白色固 体接着表面变稀――→白色块状固体――→白色粉末状物质。 （2）Na2O2 中既有离子键又有共价键，过氧化钠的电子式为 Na2O2 与 H2O、CO2 的反应规律 电子转移关系 气体体积变化关系 固体质量变化关系 当 Na2O2 与 CO2 、H2O 反应时，物质的量的关系为 2Na2O2 ～O2 ～2e － ，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量 Na2O2 时，气体体积的减少量 是原来气体体积的，等于生成氧气的量，即 ΔV＝V(O2)＝V(混合) CO2、水蒸气分别与足量 Na2O2 反应时，固体相当于吸收了 CO2 中的 “CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量 Δm(CO2)＝ 28 g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O) （1)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中(　　) (2)NaOH 在空气中久置，最终变为 Na2CO3(　　) (3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物(　　) (4)1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4NA(　　) (5)H2O2 和 Na2O2 都属于过氧化物，含有的化学键完全相同(　　) (6)7.8 g 过氧化钠含有的共用电子对数为 0.2NA(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)× 【典例】 例 1 下列有关 Na2O2 的说法不正确的是(　　) A．向包有 Na2O2 粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明 Na2O2 与 H2O 反应放热且有 氧气生成 B．Na2O2 与 CO2 反应时有单质 O2 生成，该反应属于置换反应 C．Na2O2 在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2 既是氧化剂，又是还原剂 D．Na2O2 粉末加入 Ca(HCO3)2 溶液中，会产生气体和浑浊 【解析】A 项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B 项，反应物中没有单质参加反应，不符 合置换反应的定义；C 项，Na2O2 与 CO2、H2O 的反应都是 Na2O2 自身的氧化还原反应；D 项，Na2O2 先和 水反应生成 O2 和 NaOH，NaOH 再与 Ca(HCO3)2 反应产生沉淀 CaCO3。 【答案】B 例 2 对 Na2O2 与 CO2 和 H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是(　　) A．只要参加反应的 Na2O2 一定，反应生成的氧气就一定 B．只要 CO2 和 H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的 Na2O2 的量就一定 C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定 D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定 【解析】根据 Na2O2 与 CO2、H2O(g)反应的化学方程式，由于两个反应中 Na2O2 与 O2 的物质的量之比 都为 2∶1，所以 A 正确；两个反应中：2Na2O2～2H2O(g)，2Na2O2～2CO2，所以 B 正确；根据上面方程式中 的电子转移情况知选项 C 也正确；根据反应方程式知，CO2 、H2O 与 Na2O2 反应时，固体增加的质量为 “CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量，所以当物质的量固定的混合气体中 CO2 气体所占的比例大时， 固体增加的质量大，当 H2O 所占的比例大时，固体所增加的质量较小，则 D 错误。 【答案】D 例 3 在一密闭容器中有 CO、H2、O2 共 16.5 g 和足量的 Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2 增重 7.5 g，则原混合气体中 O2 的质量分数是(　　) A．54.5% B．40% C．36% D．33.3% 【解析】CO、H2、O2 完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以 过氧化钠固体增重的质量等于 CO、H2 的质量，所以原混合气体中 CO、H2 的质量一共是 7.5 g，则 O2 的质 量是 16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中 O2 的质量分数是×100%≈54.5%。 【答案】A 碳酸钠与碳酸氢钠 1．Na