2019高中化学 专题2第二单元 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.doc

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1、- 1 -第第 1 1 课时课时 金属钠的性质与应用金属钠的性质与应用学习目标定位 1.掌握钠的物理性质和化学性质。2.了解钠元素在自然界中的存在形式，了解钠的生产原理和主要用途。3.理解 Na2O 和 Na2O2的组成、性质和应用。一、钠的性质1钠的原子结构及存在2钠与氧气的反应反应条件室温加热或点燃实验步骤实验现象新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体化学方程式4NaO2=2Na2O2NaO2Na2O2=(1)钠是一种硬度小，熔点低的银白色金属，在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。(2)钠在常温

2、下与氧气反应生成氧化钠，在加热或点燃时生成过氧化钠，由此可知，钠与氧气反应，反应条件不同，其产物不同。例 1 等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在氧气中(常温下)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第二块钠的生成物质量最大D两块钠的生成物质量一样大- 2 -答案 B解析 钠与氧气反应，常温下生成氧化钠，加热条件下生成过氧化钠，生成物与氧气的用量无关。【考点】金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应的实验与现象3钠与水的反应(1)实验探究实验操作实验现象结论或解释钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔化成小球钠熔点低，反应放热小球在水面上迅速游动反应产生的

3、氢气推动小球运动与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失钠与水剧烈反应，产生气体反应后溶液的颜色逐渐变红有碱性物质(氢氧化钠)生成(2)实验结论钠与水剧烈反应，其化学方程式是 2Na2H2O=2NaOHH2。还原剂是钠，氧化剂是水，反应的实质是钠与水电离出的 H反应。(1)钠与水反应之前，要用滤纸吸干钠块表面的煤油，可防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧。(2)钠与水反应现象记忆口诀：钠浮于水熔成球；球儿闪亮四处游；有“嘶”声儿溶液红。例 2 将 0.2 mol 金属钠投放到 10 mL 1 molL1盐酸中：(1)反应的化学方程式是_。(2)反应完全后在标准状况下产生氢气的体积是_。答案 (1

4、)2Na2HCl=2NaClH2、2Na2H2O=2NaOHH2 (2)2.24 L解析 盐酸的物质的量是 0.01 L1 molL10.01 mol0.2 mol，钠过量。钠与盐酸反应，不仅要考虑钠与盐酸反应产生氢气，而且要特别注意在钠过量时，与水反应也会产生氢气，- 3 -所以 0.2 mol 钠完全反应，产生氢气0.1 mol，在标准状况下体积为0.1 mol22.4 Lmol12.24 L。思维启迪(1)钠与酸反应时先与酸中的 H反应。(2)如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。(3)钠与酸反应比与水反应剧烈。【考点】钠与水的反应【题点】钠与酸、碱、盐溶液的反应例 3 将小块钠投入

5、到硫酸铜的稀溶液中：(1)观察到的现象是_(填序号)。钠浮于液面上 熔化成小球 发出“嘶嘶”的响声，放出气体 有蓝色沉淀产生 析出大量红色的铜(2)用化学方程式解释实验现象：_。答案 (1) (2)2Na2H2O=2NaOHH2；2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4解析 钠投入到硫酸铜溶液中，浮于液面，熔化成小球并不断游动，发出“嘶嘶”的响声，有气体放出，钠与水反应生成的氢氧化钠与硫酸铜反应，有氢氧化铜蓝色沉淀生成。思维启迪(1)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反应(注意：若为饱和盐溶液时，因水的消耗会有固体析出)。(2)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生

6、两个反应，即钠先与水发生置换反应，生成的氢氧化钠再与盐发生复分解反应。【考点】钠与水的反应【题点】钠与酸、碱、盐溶液的反应4钠的制备和用途(1)制备工业上电解熔融 NaCl 可以得到金属钠：2NaCl2NaCl2(填电解方程式)。=通电(2)用途钠和钾的合金常温下呈液态，可用于快中子反应堆作热交换剂。高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如 Na 与 TiCl4反应：TiCl44NaTi4NaCl。=700800 - 4 -二、氧化钠和过氧化钠1氧化钠的性质(1)氧化钠是一种白色固体。是一种典型的可溶性碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等

7、发生反应。(2)写出下列反应的化学方程式：氧化钠与水反应：Na2OH2O=2NaOH；氧化钠溶于盐酸：Na2O2HCl=2NaClH2O；氧化钠与 CO2反应：Na2OCO2=Na2CO3。2过氧化钠的性质(1)向盛有淡黄色粉末状过氧化钠的试管中滴入少量的水。立即把带火星的木条放在试管口，观察到的现象是试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃。用手轻摸试管外壁，其感觉是试管壁温度升高，说明该反应是放热反应。向试管中滴入酚酞溶液，其现象是溶液先变红，后褪色。由上述实验可知，过氧化钠与水反应有氧气和碱性物质生成，过氧化钠有漂白性。过氧化钠与水反应的化学方程式是 2Na2O22H2O=4NaOHO2，

8、氧化剂是过氧化钠，还原剂是过氧化钠。(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，可用于呼吸面具或潜水艇中作为 O2的来源。氧化钠与过氧化钠的比较名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧的价态21颜色状态白色固体淡黄色固体相同点都能与水反应生成氢氧化钠，都能与 CO2反应生成碳酸钠化学性质 不同点过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而氧化钠不具有强氧化性- 5 -例 4 下列对于过氧化钠的叙述中正确的是( )A是一种易溶于水的白色固体粉末B与酸反应生成盐和水，所以它是碱性氧化物C与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D与 CO2反应

9、时，1 mol Na2O2转移 1 mol 电子答案 D解析 过氧化钠是一种淡黄色的粉末，与酸反应时生成盐和水，同时还有氧气生成，所以它不是碱性氧化物。过氧化钠与水反应时，电子转移关系如下：Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，水既不是氧化剂，也不是还原剂。Na2O2与 CO2反应时，电子转移关系如下：故 1 mol Na2O2转移 1 mol 电子。【考点】氧化钠和过氧化钠【题点】氧化钠和过氧化钠的比较特别提示(1)Na2O2不是碱性氧化物，因为 Na2O2与水反应除生成碱外，还有氧气生成。(2)过氧化钠中阴离子为 O，阴、阳离子个数比为 12。22(3)Na2O2与 CO2或 H2O 反应时，

10、Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(4)Na2O2与 CO2或 H2O 反应时，每产生 1 mol O2，转移 2 mol 电子。钠的性质简单记忆法银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；浮熔游响红，遇水记五点；遇酸酸优先，遇盐水在前。- 6 -1(2017余姚中学期末)下列关于钠的叙述中，不正确的是( )A钠燃烧时发出黄色火焰B钠原子的最外层只有一个电子C钠原子易失电子D钠燃烧时发出紫色火焰答案 D【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】同一金属性质的多角度考查2钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是( )A钠的熔点较低 B钠的密度小于水C钠的硬度较小 D钠的还原性强答案 C解析

11、 钠浮在水面上是其密度比水小；钠熔化是其熔点很低，与水反应放出的热量让其熔化；钠与水反应比较剧烈是其还原性很强；硬度大小与反应现象无关。【考点】钠与水的反应【题点】钠与水反应的实验3在潜水艇和消毒面具中可用来除去 CO2，同时可作供氧剂的是( )ANa2CO3 BNaOH CNa2O DNa2O2答案 D解析 结合选项中物质可知只有 Na2O2可与 CO2反应同时放出氧气。【考点】钠和过氧化钠【题点】过氧化钠和 CO2的反应4用流程图示的方法可以清楚反映物质之间的转化关系。如 Na乙NaOHNaCl，则在常温下，上述转化关系内的物质乙是( )ANa2O2 BNa2OCNaCl DNa2CO3答

12、案 B解析 常温下，钠与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠。【考点】金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应产物的判断5在实验室里，某同学取一小块金属钠做钠与水反应的实验。试完成下列问题：- 7 -(1)切开的金属钠暴露在空气中，最先观察到的现象是_，所发生反应的化学方程式是_。(2)将钠投入水中后，钠熔化成一个小球，根据这一现象你能得出的结论是_，_。将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中，不可能观察到的现象是_。A有气体生成B钠熔化成小球并在液面上游动C烧杯底部有银白色的金属钙生成D溶液变浑浊(3)钠与水反应的化学方程式为_。(4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化，试说明金属钠保存

13、在煤油中的目的是_。答案 (1)钠块表面由银白色变为暗灰色 4NaO2=2Na2O(2)钠与水反应放出热量 钠的熔点低 C(3)2Na2H2O=2NaOHH2(4)防止钠与空气中的氧气和水蒸气接触题组一 钠的物理性质及用途1(2017杭州十四中月考)下列有关钠的物理性质的叙述中正确且与钠的化学性质无关的是( )银白色金属质软，可以用小刀切割熔点低于 100 密度比水小热和电的良导体A BC D答案 D2(2017金华中学月考)金属钠放在水中浮在水面上，放在煤油中沉在油层下，煤油的密度是 0.8 gcm3，推测钠的密度(gcm3)( )A大于 1.0 gcm3- 8 -B小于 0.8 gcm3C

14、介于 0.81.0 gcm3之间D不能确定答案 C3(2017牌头中学月考)钠的下列用途正确且与钠的化学性质无关的是( )与钾形成的合金可作原子反应堆的导热剂制取 Na2O2冶炼稀有金属及金属钛应用于电光源上制取 NaOH 及 NaCl 等钠的化合物A BC D以上答案均不正确答案 A题组二 钠与氧气反应4(2017杭州西湖高中月考)金属钠在空气中燃烧，会发出( )A苍白色火焰 B黄色火焰C蓝紫色火焰 D耀眼白光答案 B解析 钠元素的焰色反应为黄色，所以金属钠在空气中燃烧，会发出黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠固体。5下列说法中错误的是 ( )A钠在常温下很容易被氧化B钠受热后能够着火燃烧C钠在

15、空气中缓慢氧化能自燃D钠在氧气中燃烧比在空气中更为剧烈答案 C解析 钠在空气中容易被氧化为 Na2O，但不能自燃；加热条件下燃烧生成 Na2O2，在纯氧气中燃烧更剧烈。6(2017定海一中期中)2.3 g 纯净物金属钠在干燥空气中被氧化后得到 3.5 g 固体，由此可判断其氧化产物是( )A只有 Na2O B只有 Na2O2CNa2O 和 Na2O2 D无法确定答案 C- 9 -解析 2.3 g 钠的物质的量为 0.1 mol,3.5 g 固体中含有氧原子的物质的量为 3.52.3 16mol0.075 mol，则钠原子与氧原子个数比为 0.1 mol0.075 mol43，介于 11 和21

16、 之间，所以为氧化钠和过氧化钠的混合物。7一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象：变成白色粉末；变暗；变成白色固体；变成液体。这些现象出现的先后顺序是( )A BC D答案 B解析 Na 在空气中放置的变化过程为 NaNa2O(变暗)NaOH(白色固体)表面O2H2OH2O潮解形成溶液Na2CO310H2O(白色固体)Na2CO3(白色粉末)。CO2风化【考点】金属与氧气反应【题点】钠在空气中放置的变化题组三 钠与水的反应8将一块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有( )钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面 钠立即与水反应，并有气体产生 反应

17、后溶液变红 钠熔成闪亮的小球 小球在水面上四处游动 有“嘶嘶”的响声发出A BC D答案 C解析 钠的密度比水小，熔点低，与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，使紫色石蕊试液变蓝，现象总结为浮水面、熔小球、乱游动、嘶嘶响、溶液变蓝。【考点】钠与水的反应【题点】钠与水反应的实验9将 2.3 g 钠投放到 97.7 g 水中，所得溶液中溶质的质量分数为( )A2.3% B小于 2.3%C4% D大于 4%答案 D解析 与水反应，溶质为氢氧化钠，质量为 4 g，但是由于反应时有气体放出，溶液质量小于 100 g，质量分数大于 4%。【考点】钠与水的反应【题点】钠与水反应的简单计算- 10 -10将一小块钠

18、投入到盛有氯化镁溶液的试管里，不可能观察到的现象是 ( )A熔成小球并在液面上游动B有气体生成C溶液底部有银白色物质生成D溶液变浑浊答案 C解析 钠投入到氯化镁溶液中，先与水反应生成氢氧化钠，出现与水反应的类似现象；然后氢氧化钠与氯化镁发生复分解反应生成难溶氢氧化镁，使溶液变浑浊，溶液底部不会有银白色物质生成。【考点】钠与水的反应【题点】钠与酸、碱、盐溶液的反应11将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出且溶液质量减轻的是( )AHCl BNaOHCK2SO4 DCuSO4答案 D解析 钠与 4 种溶液中的水反应均有 H2放出。A、B、C 三项只有 H2放出，逸出 H2的质量小于加入

19、的 Na 的质量，溶液质量增加；D 项，氢气与氢氧化铜沉淀的质量大于所加入的钠的质量，故溶液质量减轻。题组四 钠的性质综合12下列关于金属钠的说法中正确的是( )A金属钠着火时，可用水来灭火B钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠C钠是活泼金属，将其投入硫酸铜溶液中，可置换出铜D将 4.6 g 金属钠投入 95.4 g 水中，所得溶液中溶质的质量分数等于 8%答案 B解析 钠跟水反应产生易燃易爆的 H2，正确的灭火方法是用沙子盖灭，A 错误；钠在空气中燃烧生成的 Na2O2为淡黄色固体，B 正确；钠投入 CuSO4溶液中，钠首先与水反应生成 NaOH和 H2，然后 NaOH 与 CuSO4发生复

20、分解反应，而不是直接发生简单的置换反应，C 错误；根据2Na2H2O=2NaOHH2，m(NaOH)8.0 g，m(溶液)m(Na)m(H2O)m(H2)100 g，NaOH溶液的溶质质量分数大于 8%，D 错误。13(2017温州市期末)在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是( )A上述反应是置换反应- 11 -B上述反应是放热反应C上述反应中无水 CuSO4表现了还原性D加热且无水条件下，Na 可以与 CuSO4反应并生成 Cu答案 C解析 在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用

21、玻璃棒蘸取少量无水 CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂。综合强化14某银白色金属单质 A 在空气中加热燃烧时发出黄色火焰，得到淡黄色固体 B，B 和酸性气体 D 反应能生成 C，A 露置在空气中足够长时间也会变为 C，E 与 D 反应也能生成 C，A、B都能与水反应生成 E。回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的化学方程式：A 生成 B：_；B 与水反应生成 E：_。答案 (1)Na Na2O2 Na2CO3 CO2 Na

22、OH(2)2NaO2Na2O2=2Na2O22H2O=4NaOHO2解析 根据金属单质 A 在空气中加热燃烧时发出黄色火焰，可以推断出 A 为 Na，则 B 为Na2O2。结合 Na2O2的性质，可以推断出 D 为 CO2，C 为 Na2CO3，根据 A、B 都能与水反应生成E，可推断出 E 为 NaOH。【考点】钠的重要化合物的综合【题点】钠及其化合物的推断15.如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞的水，使水位达到 B 端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时 Na 掉入水中。回答下列问题：(1)钠与水反应的化学方程式为_。(2)钠与水反应的现象很多，

23、不同的现象证明不同的性质。能证明钠的密度比水小的现象是- 12 -_。能证明钠的熔点低的现象是_。能证明有氢氧化钠生成的现象是_。能证明有气体产生的现象是 A 端液面_(填“上升” “下降”或“不变” ，下同)，B端液面_。答案 (1)2Na2H2O=2NaOHH2(2)钠浮在水面上 钠熔化为光亮的小球 溶液呈红色 上升 下降解析 (1)钠与水反应生成 NaOH 和 H2。(2)钠浮在水面上，证明钠的密度比水小。钠熔化为光亮的小球，证明钠的熔点低。反应后溶液呈红色，证明有氢氧化钠生成。B 端压强增大，液面下降，A 端液面上升，证明有气体生成。【考点】钠与水的反应【题点】钠与水反应的综合探究实验

24、16在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是_。(2)如图 1 所示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到_，发生反应的化学方程式为_。(3)某班同学用如图 2 所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管，点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。上述实验过程中发生反应的化学方程式为_。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的 ，乙同学的广口瓶内水面1 5上升明显大于瓶内空气体积的 。下列对这两种现象解释合理的是_(填序号)。1 5- 13 -甲同学可

25、能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出答案 (1)用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片或表面皿上用小刀切去表面的氧化膜，再切下一小粒备用，剩余的金属钠包括碎屑都必须放入原试剂瓶中(2)钠表面变暗，气球膨胀 4NaO2=2Na2O(3) 2NaO2Na2O2 =点燃解析 (2)钠与空气中的氧气反应生成氧化钠，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(3)若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量少于容器内空气体积的 ，结果偏1 5低；若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低；若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高；若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高。【考点】金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应的实验与现象