内容正文:
第三章 金属及其化合物
第9讲 钠及其氧化物
课程标准
1.了解钠及其氧化物的主要性质及应用。
2.初步建立根据宏观现象推测物质性质、结构决定性质的思维模型。
授课提示:对应学生用书第39页
考点一 钠的重要性质及应用
1.物理性质
钠是银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(低于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大。
2.化学性质——强还原性
从原子结构认识钠的化学性质:
NaNa+
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl。
(2)与水反应
①化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
②与滴加酚酞溶液的水反应的现象与解释
(3)与酸(如HCl)反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑,钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。
(4)与盐(如CuSO4)溶液的反应
离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓。
3.制取、保存与用途
制取
化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
保存
通常保存在石蜡油或煤油中
用途
(1)钠钾合金(液态)用于原子反应堆的导热剂;
(2)作强还原剂,熔融状态下冶炼某些金属(如钛);
(3)做电光源,制作高压钠灯
[易错辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)实验过程中剩余的金属钠应放回原试剂瓶中。( )
(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)钠的金属性比钾强,工业上用钠制钾的原理为Na+KClK↑+NaCl。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
一、钠的性质与应用
1.下列关于钠的叙述错误的是( )
A.钠可以保存在煤油中
B.用一般的化学置换法不能制取金属钠
C.自然界中无游离态的钠存在
D.钠燃烧生成氧化钠
解析:钠属于活泼金属,易与水、氧气等反应,但不与煤油反应,钠的密度比煤油大,钠放入煤油中可与空气隔绝,故少量的钠可以保存在煤油中,A正确;由于钠的金属性强,冶炼金属钠不能用一般的化学置换法,B正确;钠的金属性强,在自然界中全部以化合态的形式存在,C正确;钠燃烧生成过氧化钠,而不是氧化钠,D错误。
答案:D
2.钛和钛的合金大量用于航空工业,有“空间金属”之称;钛还可以用来制造潜艇——钛潜艇,由于钛非常结实,能承受很重的压力,这种潜艇可以在深达4 500米的深海中航行。金属钛可由反应TiCl4+4Na===4NaCl+Ti制得。对于该反应,下列说法正确的是( )
A.该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属
B.该反应条件是TiCl4在熔融状态下或水溶液中
C.Ti是氧化剂
D.TiCl4是还原剂
解析:由TiCl4+4Na===4NaCl+Ti知,钠是强还原剂,可用于冶炼金属,A正确;钠的化学性质非常活泼,能将熔融状态的TiCl4还原为Ti,但不能在水溶液中进行,B错误;该反应中,钛元素化合价降低,TiCl4被还原,是氧化剂,则Ti是还原产物,C、D错误。
答案:A
二、钠与水及溶液反应的分析方法
3.如图所示,在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度为0.971 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并不断上浮、下沉
解析:苯与水互不相溶,且钠的密度介于苯和水的密度之间,因此加入钠后,钠处在苯与水的中间;钠能与水反应生成氢气,氢气附着在钠的周围,浮力增大,钠上浮进入苯层,氢气放出后,浮力减小,钠又回到水层,这样上浮、下沉至反应完全。
答案:D
4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体生成又有白色沉淀产生的是____________(填序号)。
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
解析:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2,产生白色沉淀;④中Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O或Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O;⑥中水减少,溶液过饱和析出NaCl。
答案:①③④⑥
反思归纳
(1)钠与水、酸反应的本质与顺序:本质上均是与H+反应,反应顺序是有酸酸在前,无酸水