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第10 讲 碱金属 钠及其氧化物
[复习目标] 1.知道碱金属元素的性质特点及焰色试验的操作。2.了解钠及其氧化物的主要
性质，能列举它们性质的应用及有关实验现象。
考点一 碱金属 焰色试验
1．碱金属
碱金属是位于元素周期表第ⅠA 族的金属元素，目前有________、________、________、
________、铯(Cs)、钫(Fr)六种，价层电子排布式为______，均为金属性________的元素。
2．碱金属单质的物理性质
(1)颜色：______色金属(Cs 略带金色光泽)。
(2)硬度：小，可用小刀切割，且随Li、Na、K、Rb、Cs 硬度逐渐______。
(3)密度：小，随原子序数的递增， 碱金属的密度逐渐增大，但ρK____ρNa(填“>”或“<”，
下同)。ρ 水____ρK 或ρNa，ρK 或ρNa____ρ 煤油，实验室将少量钠、钾保存在______中；ρ 煤油
>ρLi，金属锂常保存在石蜡油中。
(4)熔点：低，随原子序数的递增， 其单质的熔点逐渐______，钠的熔点______100 ℃。
3．碱金属单质的化学性质
(1)均能与水反应，且Li→Cs 反应越来越剧烈。
通式：________________________________________________________________________
(用R 表示碱金属)。
(2)均能与O2反应，锂只生成Li2O，K 在空气中燃烧能生成复杂氧化物，如KO2 (超氧化钾)。
4．检验碱金属元素的实验方法——焰色试验
(1)概念：某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，属于________变
化，是元素的性质。
(2)重要碱金属元素的焰色：钠：____色；钾：____色(透过____________观察)。
1
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(3)焰色试验的操作
1．焰火中红色来源于钠盐灼烧(2022·全国乙卷，7D)( )
2．非金属单质燃烧时火焰均为无色( )
3．Na2SO4与NaOH 灼烧时火焰颜色相同( )
4．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察( )
5．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色( )
一、碱金属的还原性
1．碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原
因是________________________________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
二、金属氢化物的还原性
金属氢化物是金属与氢的二元化合物，活泼金属(如碱金属)氢化物，都是优良的还原剂，过
渡金属合金(或金属互化物)的氢化物被用作储氢材料。
2．根据金属氢化物的特点解答下列问题。
(1)KH 是一种野外供氢剂，其电子式为____________________，与水反应放出氢气，化学方
程式为________________________________________________________________________。
生成1 mol 氢气时，反应中转移的电子数为____________。
(2)NaH 在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中
生成两种产物，其反应的化学方程式：_____________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(3)完成以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlH4)的反应方程式：
4LiH＋________===LiAlH4＋3________。
2
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考点二 钠
1．钠的化学性质
(1)①
钠
分
别
与
水
、
乙
醇
反
应
的
化
学
方
程
式
：
__________________________________________、
________________________________________________________________________。
②钠与水反应(滴有酚酞)的实验
(2)钠与氧气反应
钠与氧气在常温下反应的化学方程式：________________________；钠与氧气在加热条件下
反应的化学方程式：______________________________________________________。
2．钠的用途
(1)钠钾合金(室温下呈液态)可用作核反应堆的传热介质。
(2)用作电光源，制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属。
3．工业制取金属钠
电解熔融氯化钠：________________________________________________________。
1．加热时，碱金属单质与O2反应均生成相应的过氧化物( )
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．钠与乙醇反应时钠浮于液面上四处游动( )
5．实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中( )
一、钠与溶液反应的本质
1．钠与水溶液反应的本质是与水电离的氢离子反应，思考解答下列问题：
将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大
3
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到小的顺序为________( 用字母表示) 。解释反应速率不同的原因：
________________________
______________________________________________________________________________。
2．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中：
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液
⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
(1)写出⑤中反应的离子方程式：________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)既有气体又有白色沉淀产生的是________ (填序号) 。
(1)钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸
水为先。
(2)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时一般先考虑与水的反应，生成的NaOH 与盐可能发生复分解反应。
二、钠的还原性的应用
3．制备金属单质
(1)钠是强还原剂，用Na 来制取钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)等稀有金属。金属铌可用金属钠还原
K2NbF7制取，写出热还原法制备铌的化学方程式：__________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)下列关于钠制取金属钛的方案错误的是________(填字母)。
A．工业上用钠单质与TiCl4溶液反应制取钛单质
B．金属钠与熔融的TiCl4反应可制备金属钛
4．(2021·福建1 月适应性考试，10)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，
如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气
泡。下列说法错误的是( )
A．钠的密度比液氨大
B．溶液的导电性增强
C．0.1 mol 钠投入液氨中生成0.01 mol H2时，Na 共失去0.02 mol 电子
D．钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑
4
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考点三 钠的氧化物
1．氧化钠和过氧化钠
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
________固体
类别
________氧化物
过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态
电子式
阴、阳离子个数比
化学性质
热稳定性
不稳定(2Na2O＋
O2=====2Na2O2)
稳定
与水反应
与CO2反应
与酸(盐酸)反应
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧
剂、消毒剂
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
O2←―――――――――――Na2O2―――――――――→O
(1)Na2O2表现强氧化性
Na2O2＋SO2===____________；
Na2O2＋Na2SO3＋H2O===__________________________________________________；
Na2O2＋H2S===__________________；
Na2O2＋品红溶液―→品红溶液褪色；
Na2O2＋酚酞溶液―→溶液先变红后褪色。
(2)Na2O2表现还原性
当遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2被氧化，其氧化产物为O2。
(3)Na2O2既表现氧化性又表现还原性
遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
1．氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
5
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2．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
3．H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同( )
4．Na2O2投入滴加酚酞的水中，溶液先变红后褪色，并产生大量无色气泡( )
5．Na2O 由两种单质直接反应生成( )
一、钠的氧化物与水、CO2反应的定量关系
1．(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目：______________________
__________________________；其中氧化剂是____________，还原剂是______________，氧
化产物是____________，还原产物是________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 mol 氧气时，转移的电子数为________。
2．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%
3．现有Na2O 和Na2O2的混合物14 g，加入适量水使其充分溶解得到溶液A 和1.12 L 气体
B(标准状况下)。
(1)混合物中Na2O 的物质的量为________ mol。
(2)在25 ℃下将溶液A 加水稀释至400 mL，则该溶液的pH 为________。
(1)Na2O2与CO2、H2O 反应，生成1 mol O2，转移2 mol 电子。
(2)过氧化钠吸收二氧化碳、水时，Na2O2增重的质量，等于吸收CO、H2的质量。
二、过氧化钠的性质与探究
无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物
质中都含有过氧键(—O—O—)。
4．Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式：______________________________________________________，
其中化学键的类型为____________________________________________________________，
氧元素的化合价为__________。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因：_______________________________________，
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依据实验现象推测红色褪去的原因是_______________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因：______________________
_____________________________________________________________________________。
(4)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另
一
反
应
的
化
学
方
程
式
为
_____________________________________________________________
________________________________________________________________________，其反应
类型为______________。
5 ．(1) 写出下列物质的电子式：过氧化钙：__________________ ，过氧化氢：
________________ ；从结构上看上述两种物质的共同特点是
____________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。可以起到
杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化
学
方
程
式
：
________________________________________________________________________、
______________________________________________________________________________。
6．指出下列物质中的过氧键，并标出氧元素的化合价。
(1)过氧乙酸
(2)过二硫酸
7．(1)五氧化铬又称过氧化铬，其中Cr 元素的化合价为＋6 价，则每个CrO5分子中存在过
氧键的数目为________个。
(2)过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色晶体，可用于漂白、消毒和增氧剂，在酸性溶液
中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)，重铬酸钾与
H2O2反应的离子方程式为________________________________________________________
_____________________________________________________________________________，
上述反应______(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
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1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明(2022·浙江6 月选考，8B)(
)
(2)23 g Na 与足量H2O 反应生成的H2分子数目为NA(2021·广东，11D)( )
(3)金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na＋O2===2Na2O(2021·北京，7B)( )
2．下列判断正确的是( )
A．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色，表示的反应为2Na2O2===2Na2O＋O2↑(2019·
全国卷Ⅱ，11C)
B．用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液燃烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋(2018·全国卷Ⅲ，
10C)
C．乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有
相同的活性(2017·全国卷Ⅱ，10B)
D．用如图实验装置完成钠的燃烧实验(2022·湖北，6C)
3．[2019·全国卷Ⅱ，26(1)]利用焰色试验的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴
别某些金属盐。灼烧立德粉(ZnS·BaSO4)样品时，钡的焰色为________(填标号)。
A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色
4．下列判断不正确的是( )
A．将Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生(2015·山东，10 改编)
B．把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口；木条复燃，说明反
应生成了O2(2021·辽宁，9D)
C．Na2O 在空气中加热可得固体Na2O2(2020·浙江7 月选考，12A)
D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂(2023·浙江6 月选考，4D)
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