内容正文:
专题四 钠及其化合物(讲义)
第1讲 活泼的金属单质——钠
知识点一 钠的存在和性质
1.钠元素位于周期表中第三周期,它属于金属(填“金属”或“非金属”)元素。
2.尝试画出钠的原子结构示意图。
3.从原子结构我们可以看出,钠原子的最外层只有1个电子,在化学反应中,该电子很容易失去(填“得到”或“失去”),所形成的粒子的符号是Na+。
[想一想]结合前面学习的氧化还原反应原理,钠原子很容易失去最外层电子,说明钠容易表现出什么样的化学性质?
提示:钠原子很容易失去最外层电子,表现出很强的还原性。
一、钠的存在与性质
1.存在:钠元素在自然界中都是以化合物的形式存在,如NaCl、Na2SO4等。钠单质可通过化学反应制得。
2.钠的物理性质
[实验2-1]操作:用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠的表面所发生的变化。
[现象]金属钠的状态为固体,保存在煤油中,用小刀切开,其表面有银白色的金属光泽。
[总结]金属钠的物理性质:
①状态、色泽:常温下为银白色固体,有金属光泽。
②硬度:钠很软,能用刀切割。
③熔点:低。
[练习1]下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是( )
①灰黑色金属;②质软,可以用小刀切割;③熔点低于100℃;④密度比水大;⑤热和电的良导体。
A.②④ B.②③⑤ C.③⑤ D.①②③④⑤
【答案】B
【解答】解:钠是第IA族元素,为银白色金属,有金属光泽;质地较软,可以用小刀切割;将钠放入水中,钠会立即熔成小球,说明熔点较低;钠能浮在水面上,说明钠的密度较小,钠是金属,含有自由移动的电子,所以是热和电的良导体,故②③⑤正确,
故选:B。
3.钠的化学性质
(1)钠与非金属单质的反应
①钠与氧气的反应
反应条件
室温
加热
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
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2Na2O2
结论
①钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同
②钠可以与非金属单质反应。
[思考1]从电子转移的角度分析钠在氧气中燃烧的反应。通过对钠与氧气反应的探究,你能得出什么结论?
提示:
结论:反应物相同,如果反应条件不同,可能会生成不同的产物。
[思考2]实验室中钠为什么要保存在煤油或石蜡油中?
提示:因为钠不与煤油、石蜡油反应,且密度比煤油、石蜡油大,所以在实验室中可以把钠保存在煤油或石蜡油中。
[思考3]根据钠的化学性质可知,钠是极活泼的金属,在自然界中是否有游离态的钠存在?
提示:金属钠非常活泼,在空气中易与氧气等物质发生反应,在自然界中全部以化合态形式存在
②钠与氯气的反应:2Na+Cl22NaCl
③钠与硫的反应:2Na+SNa2S
[练习2]下列各组物质反应时,生成物与反应条件或反应物用量无关的是( )
A.Na和O2 B.Na2CO3和盐酸
C.C和O2 D.Fe和盐酸
【答案】D
【解答】解:A.钠与氧气加热生成过氧化钠,不加热生成氧化钠,反应产物与反应条件有关,故A错误;
B.碳酸钠滴入盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸滴入碳酸钠,先反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠在与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故B错误;
C.碳与少量反应反应生成一氧化碳,与过量氧气反应生成二氧化碳,产物与反应物用量有关,故C错误;
D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,产物与反应条件、用量无关,故D正确;
故选:D。
[练习3]下列关于Na2O2的描述中,不正确的是( )
A.是淡黄色固体 B.可以作供氧剂
C.应密封保存 D.氧元素的化合价为﹣2价
【答案】D
【解答】解:A.过氧化钠是淡黄色的固体,故A正确;
B.过氧化钠与H2O、二氧化碳反应都能放出氧气,可以作供氧剂,故B正确;
C.过氧化钠与H2O、二氧化碳都能反应,所以应密封保存,故C正确;
D.Na2O2中氧元素的化合价为﹣1,故D错误;
故选:D。
(2)钠与水的反应
[预测]从物质组成和氧化还原的角度分析预测一下,钠与水反应的产物应该是什么?
(钠与水反应应该得到氢氧化钠和氢气)
【实验】向烧杯中加入一定量的水,滴加几滴酚酞,然后把一块绿豆大的钠放入水中,观察实验现象。
实验现象
分析结论
钠在水中的位置
浮于水面上
钠的密度小于水
钠的形状变化
熔成一个小球
反应放热,钠的熔点低
钠的运动
四处游动
生成气体
反应的声音
发出嘶嘶声
反应放热,热的钠使水蒸发
溶液的颜色变化
溶液变为红色
生成碱性物质
反应方程式
2Na + 2H2O = 2NaOH + H