2020高中化学 专题2第2单元 钠、镁及其化合物 第1课时 金属钠的性质与应用学案 苏教版必修1
六级流程-以寻找为话题的作文
精品试卷
第1课时 金属钠的性质与应用
学习目标:1.掌握钠的性质及应
用。(重点)2.了解Na的制备和存在形式。3.理解钠的氧化物的性质及应用。
(重点)
[自 主 预 习·探 新 知]
1.钠的存在与物理性质
(1)存在:在自然界中都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠和硫酸钠等。
(2)钠的物理性质
颜色、状态
银白色固体
2.钠的结构与化学性质及应用
(1)结构
钠离子(Na)的形成:
+
熔、沸点
熔沸点较低
密度
比水小
硬度
硬度小、质地软
失去e
+
――→Na
说明钠具有强还原性。
(2)化学性质
①钠与氧气反应
-
(填结构示意图)
②与水反应
a.化学方程式:2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑。
b.现象及原因。
精品试卷
精品试卷
③与熔融的金属卤化物反应
700~800 ℃
Na与熔融的TiCl
4<
br>反应的方程式为4Na+TiCl
4
=====4NaCl+Ti。
(3)钠的制备与应用
通电
①制备:电解熔融的氯化钠,反应方程式为2NaCl(
熔融)=====2Na+Cl
2
↑。
②用途
a.冶炼金属。
b.高压钠灯:其特点是黄光射程远,透雾能力强。
c.钠钾合金:在常温下为液体,可用于快中子反应堆作热交换剂。
3.钠的氧化物
(1)氧化钠
氧化钠为白色固体,属于碱性氧化物,与水和盐酸反应的化学方程式分别为Na
2
O+H
2
O===2NaOH、Na
2
O+
2H
Cl===2NaCl+H
2
O。
(2)过氧化钠
①物理性质:淡黄色固体。
②化学性质
分别写出过氧化钠与水、二氧化碳反应的化学方程式:
2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑、
2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
。
③用途
作呼吸面具里的供氧剂,也可作漂白剂。
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)自然界中金属都是以化合态形式存在的。( )
(2)钠是活泼金属具有还原性。(
)
(3)钠与O
2
反应时,条件不同,产物也不同。( )
(4)Na
2
O和Na
2
O
2
中氧的化合价分别为-2和-1价。(
)
(5)Na与H
2
O反应生成NaOH和O
2
。( ) (6)Na
2
O
2
与H
2
O反应,H
2
O作还原剂。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
2.Na及其化合物的转化如图,写出有关的化学方程式
①__________
__________________________________________________
;
②___________________________________________
_________________;
精品试卷
精品试卷
③_
__________________________________________________
_________;
④__________________________________
_________________________。
【答案】
①2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑
②2Na+2HCl===2NaCl+H
2
↑
③Na
2
O+CO
2
===Na
2
CO
3
④2Na
2
O
2
+
2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
[合 作 探 究·攻 重 难]
钠的主要性质
[思考交流]
(1)金属钠着火生成什么物质?能用水灭火吗?为什么?
【提示】 钠着火生成Na
2
O
2
。不能用水灭火。因为Na与水反应产生易燃气体H
2
,同
时生成的Na
2
O
2
与H
2
O
反应又生成O
2
易燃。
(2)若将Na投入稀盐酸中,请你预测Na与稀盐酸反应的现象和Na与水反应的现象有何异同?
【提示】 相同点:浮、熔、游、响。不同点:①Na与稀盐酸的反应比Na与H
2
O
的反应更剧烈。②Na与滴
有酚酞的水反应后溶液变红,Na与滴有酚酞的稀盐酸反应后溶液不变红。
(3)将Na投入CuSO
4
溶液中,有什么现象?写出有关的化学方程式。
【提示】 熔化的Na球在液面上面四处游动,溶液中有蓝色沉淀生成。2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑;2NaOH
+CuSO
4
===C
u(OH)
2
↓+Na
2
SO
4
。
(1)Na与H
2
O的反应
①反应实质:水是一种非常弱的电解质,水可以微弱地电离出H,钠与水反应的实质是Na与H的反应。
②反应类型:
置换反应,化学方程式:2Na+2H
2
O===2NaOH
+H
2
↑。
(2)钠与O
2
的反应
①常温下,钠容易与
氧气发生反应,这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多,4Na+O
2
===2Na
2
O。
点燃
②钠受热后,可以与氧气剧烈反应,产生黄色火焰,生成一种淡黄色固体—
—过氧化钠,2Na+O
2
=====Na
2
O
2
。
(3)钠与酸反应,Na先与酸反应,酸反应完再与H
2
O反应。
(4)钠
与盐溶液反应:钠与盐溶液反应是Na与H
2
O的反应。因盐中金属离子被水分子包围,使Na
不能与之
接触。Na与H
2
O反应生成NaOH,若与盐能生成难溶碱,则盐也会参与
反应。
[对点训练]
1.取一小块金属钠,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燃烧后生成淡黄色固体物质
A.②④
C.①③④
精品试卷
++
B.①②③
D.③④
精品试卷
【答案】 C
2.金属Na与下列溶液反应时,既有气体产生,又有白色沉淀产生的是
( )
【导学号:90512059】
A.BaCl
2
溶液
C.Na
2
SO
4
溶液
B.KCl溶液
D.MgSO
4
溶液
D [Na与盐溶液的反应,实际是Na先与水反应生
成NaOH,NaOH再与盐反应。因此,不管什么盐溶液与Na
反应一定有H
2
生成
。BaCl
2
、KCl、Na
2
SO
4
不与NaOH反应;
MgSO
4
与NaOH反应:MgSO
4
+2NaOH===Mg(OH)<
br>2
↓+Na
2
SO
4
,
Mg(OH)
2为白色沉淀,符合题意。]
3.金属钠和水(含几滴酚酞)的反应是一个重要的实验,能从该实验
获得的信息中说明金属钠具有的性质是
( )
①密度较小 ②熔点较低 ③金属活动性强
④该反应生成相应的碱 ⑤该反应是放热反应 ⑥金属钠导
电性强
A.仅①②③④
C.除③⑤之外
B.仅①②④⑤
D.除⑥之外
D [Na可以浮在水面
,说明钠密度较小,Na可熔成小球,说明钠熔点低,且反应放热,Na与水反应的方程
式为2Na+2
H
2
O===2NaOH+H
2
↑,可看出钠的金属活动性强并生成了相应的
碱,但导电性强从此实验中无法看出。]
[思考交流]
用脱脂棉包住约0.2
g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由上述实验
现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是第一,有氧气生成;第二,________。过氧化
钠跟
水反应的化学方程式为_______________
____________________
_________________________________________,
其中还原剂是________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,来证
明上述结论。
论的实验方法是_______________
_____________
______________________________________
_______
___________________________________________;
用
以验证第二条结论的实验方法及现象是
__________________________。
(3)7.8 g Na
2
O
2
与H
2
O反应,生
成O
2
的体积(标准状况)________L,转移电子________mol。
【答案】 (1)放出热量 2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑ Na
2
O
2
(2)将带火星的小木条放在试管上导管的末端口,若木条复燃,说明反应生成了氧气
将锥形瓶上导管的末
端插入盛有水的烧杯里,若有气泡冒出,说明反应放出热量
(3)1.12 0.1
精品试卷
Na
2
O
2
的主要性质及应用
用以验证第一条结
精品试卷
Na
2
O
2<
br>与CO
2
或H
2
O反应的数量关系
1.物质的量的关系 <
br>无论是CO
2
还是H
2
O,通过足量的Na
2
O2
时,放出O
2
的物质的量与CO
2
或H
2
O
的物质的量之比均为1∶2。
2.固体质量关系
(1)2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
Δ
m
(固体)
2×78 g 2 mol
2×106 g 56 g
(2 mol CO的质量)
即:发生反应(1)时,固体增加的质量等于与CO
2
等物质的量的CO的质量。 <
br>(2)2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+
O
2
↑ Δ
m
(固体)
2×78 g 2 mol
4×40 g 4 g
(2
mol H
2
的质量)
即:发生反应(2)时,固体增加的质量等于与H
2
O等物质的量的H
2
的质量。
3.电子转移关系
在Na
2
O
2
与CO
2
或H
2
O的反应中,Na
2
O
2
既作氧化剂又作还原剂,每生成1 mol O
2
都转移2
mol电子。
4.先后顺序关系
一定量的Na
2
O
2
与
一定量CO
2
和H
2
O(g)的混合物的反应,解决问题时可视作Na
2
O
2
先与CO
2
反应,待CO
2
反应完
成后,Na
2
O
2
再与H
2
O发生反应。
[对点训练]
4.下列对于Na
2
O、Na
2
O
2
的比较正确的一项是 ( )
A.Na
2
O、Na
2
O
2
都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.Na
2
O、Na
2
O
2
都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na
2
O
2
在和CO
2
的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na
2
O
2
与水反应时,1 mol
Na
2
O
2
转移2 mol电子
C [A项,Na
2O
2
不是碱性氧化物;B项,Na
2
O
2
为淡黄色固体
;D项,1 mol Na
2
O
2
与H
2
O反应,转移1
mol电
子。]
5.下列叙述正确的是( )
①1 g CO和H
2<
br>的混合物完全燃烧的产物通入足量Na
2
O
2
,充分反应后固体增加的
质量大于1 g
②Na
2
O与CO
2
发生化合反应生成Na
2
CO
3
,Na
2
O
2
与CO
2
发生置换反应生成O
2
③Na
2
O是淡黄色物质,Na
2
O
2
是白色物质
④Na
2
O
2
可作供氧剂,而Na
2
O不可作供氧
剂
⑤Na
2
O
2
和Na
2
O焰色反应均为黄色
A.都正确
C.②③⑤
B.②③④⑤
D.④⑤
D
[①中反应后固体增重等于1
g;②中Na
2
O
2
与CO
2
的反应不是置换反
精品试卷
精品试卷
应;③中Na
2
O为白色,N
a
2
O
2
为淡黄色。]
6.在105 ℃的密闭容器中,2
mol Na
2
O
2
与1 mol CO
2
和1 mol
H
2
O(g)的混合气体反应,生成的固体成分是
________________
。
【解析】 Na
2
O
2
与CO
2
和H
2
O(g)反应时,先与CO
2
反应,再与H
2
O(g)反应。 <
br>2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2<
br>CO
3
+O
2
1 mol 1 mol 1
mol
2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaO
H+O
2
↑
1 mol 1 mol 2 mol
【答案】
Na
2
CO
3
、NaOH
[当 堂 达 标·固 双 基]
1.关于钠的叙述中正确的是( )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.Na与H
2
O反应生成NaOH和O
2
B [A项,
钠硬度小;C项,Na燃烧生成Na
2
O
2
;D项,Na与H
2O反应生成H
2
,不是O
2
。]
2.将一小块钠投入到盛有CuSO
4
溶液的试管中,不可能观察到的现象是
( )
A.钠熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有红色物质生成
D.溶液变浑浊
C
[溶液中有Cu(OH)
2
蓝色沉淀,没有Cu生成。]
3.下列判断正确的是(
)
A.可用水来确定某Na
2
O粉末中是否含有Na
2
O
2
B.可用CO
2
来确定某Na
2
O粉末中是否含有Na
2
O
2
C.可利用在空气中加热的方法除去Na
2
O中的Na
2
O
2
D.将足量的Na
2
O2
、Na
2
O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
A [CO2
、H
2
O与Na
2
O
2
、Na
2<
br>O均能反应,但与Na
2
O
2
反应时能产生气体,不过因氧气是无色无
味的气体且CO
2
也是气体,故CO
2
与Na
2
O
2
的反应无明显的现象产生,水与Na
2
O
2
反应则会产生气泡而有
明显的现象,故A项正确,
B项错误;在空气中加热Na
2
O
2
与N
a
2
O的混合物,后者会转化为前者,故C项错误;D项中两种氧化物加到酚酞
溶液中
后,均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但因Na
2
O
2
具有漂
白性,最后又会将变成红色的溶
液漂白,D项错误。]
4.对于反应:2Na
2O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑,下列说法
中正确的是
( )
精品试卷
精品试卷
A.Na
2
O
2
是氧化剂,H
2
O是还原剂
B.Na
2
O
2
既是氧化剂,又是还原剂
C.该反应中电子转移的数目为4e
D.每有18 g
H
2
O与足量Na
2
O
2
反应,则固体增重4 g
B [在Na
2
O
2
与H
2
O的反应中,Na2
O
2
中-1价氧原子之间发生电子转移,Na
2
O
2
既是氧化剂又是还原剂;不知
反应物的物质的量无法确定电子转移的数目;根据原子守恒,固体
增重质量等于参加反应水中氢原子的质量,即
18 g H
2
O参加反应,固体增重2
g。]
5.下图中,A是固体金属单质,燃烧时火焰呈黄色。
-
(1)判断A、B、C、D是什么物质,写出其化学式:
A________,B________,C________,D________。
(2)写出下列转化的化学方程式:
①A→B_____________________
__________________________________。
②B→D______
_________________________________________________。
③A→C__________________________________________
_____________。
【解析】 对于元素及其化合物的框图推断题,关键之处是找到突破口
,该题的突破口为“A是固体金属单
质,燃烧时火焰呈黄色”,只要推断出A,问题就可以迎刃而解。另
外,熟练掌握元素及其化合物的性质也是快
速解决此类问题的关键。
【答案】 (1)Na
Na
2
O
2
NaOH Na
2
CO
3
点燃
(2)①2Na+O
2
=====Na
2
O
2
②2Na
2
O
2
+2CO
2
===2N
a
2
CO
3
+O
2
③2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑
(1)钠与盐溶液反应时,钠先与水反应,然后生成的NaOH再考虑与盐反应。
(2)Na
2
O
2
本身具有强氧化性,能把一些还原性物质氧化。
(3)Na
2
O
2
具有漂白性,投入有色溶液中,可使有色溶液褪色
。
(4)
w
g CO和H
2
的混合物在O
2
中
充分燃烧,其产物通过足量的Na
2
O
2
固体,反应充分后,固体增加的质量
是
w
g。
1
(5)同温、同压下
V
L CO
2
和H
2
O(气)混合气体通过足量的Na
2
O
2
,反应完全后得到
V
L O
2
。
2
精品试卷