内容正文:
【浙江高考】下列有关钠及其化合物的说法不正确的是
A.电解饱和食盐水可制取金属钠
B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关
C.氧化钠与水反应生成氢氧化钠
D.钠可以从四氯化钛中置换出钛
A
【真题引入】
第四单元 重要的金属元素
第11讲 钠的单质及其氧化物
高二化学备课组 单慧芳
完成 P55页考点一夯实必备知识并核对答案 【3 min】
从煤油中用镊子夹取一小块钠,用小刀轻轻切开,切面从最开始的银白色变为最终的白色粉末状
【思考】上述过程中体现了钠的哪些物理性质?
轻 密度:0.971g/cm3 [介于水和煤油之间]
白 银白色、具有光泽,固体
低 熔点:97.8℃ [低] 、沸点:882.9℃
软 质地柔软 [可用小刀切割]
导 热和电的良导体
简记为:轻白低软良导体
思考
1、钠的取用方法
2、钠的保存
一、钠的物理性质
从煤油中用镊子夹取一小块钠,用小刀轻轻切开,切面从最开始的银白色变为最终的白色粉末状
【思考】 钠露置在空气中的发生了怎样的变化过程 ?
→
易失电子,化学性质活泼,表现出很强的还原性
第三周期 第ⅠA族。
Na
白色
常温:
点燃:
醇、酚、羧酸
二、钠的化学性质
思考
1molNa参加反应时转移______mol电子
1
从煤油中用镊子夹取一小块钠,用小刀轻轻切开,切面从最开始的银白色变为最终的白色粉末状
【思考】 钠露置在空气中的发生了怎样的变化过程 ?
变化过程:银白色钠→表面变暗→出现白色固体→表面形成浓溶液
(Na) (Na2O) (NaOH) (NaOH潮解)
→出现白色固体→白色粉末
(Na2CO3·10H2O)(Na2CO3)
① 4Na+O2=2Na2O
②Na2O+H2O=2NaOH
③ 2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3.10H2O
④ Na2CO3.10H2O=Na2CO3+10H2O
【判断】金属钠投入CuSO4溶液中,析出红色金属,溶液颜色变浅。
×
【思考】金属钠投入CuSO4溶液中有什么现象?体现了钠的什么性质?涉及了哪些化学变化?
金属钠浮在液面上、熔成光亮的小球、四处游动,发出呲呲的响声,放出无色无味气体,有蓝色沉淀生成。
小
放热
低
Cu(OH)2
蓝
2e-
2Na + 2H2O ==== 2NaOH + H2 ↑
2NaOH+CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓
总反应式:
金属钠与盐溶液反应是:先考虑钠与水反应生成碱,再考虑碱与盐的反应!
【思考】金属钠投入CuSO4溶液中有什么现象?体现了钠的什么性质?涉及了哪些化学变化?
【思考】金属钠在什么情况下可以通过置换反应得到其他的金属单质?
与熔融盐的反应
4Na+TiCl4 === 4NaCl+Ti
熔融
Na+KCl === NaCl+K↑
熔融
思考
如何制取钠?
【思考】钠与水反应,本质上是与水电离出的少量H+反应,试比较Na与等浓度的CH3COOH 、C6H5OH 、H2O、C2H5OH四种溶液反应的剧烈程度?
CH3COOH >C6H5OH>H2O>C2H5OH
【思考】钠与C2H5OH溶液反应的现象与钠与水反应的现象是否相同?若不同,原因是什么?
原因:钠的密度大于乙醇密度,钠沉入底部
乙醇为非电解质,O-H 键的极性比水中的O-H键的极性弱
不同
现象:钠与乙醇反应缓和,钠沉入乙醇底部,表面有气泡产生,但钠不能熔化成小球
【思考】高压钠灯通常用作路灯照明,除了可以用来做电光源,金属钠还有什么别的用途?
三、钠的用途
轻、白、软、良、导、体
(1)钠的物理性质
(2)钠的化学性质
①与非金属反应:(如氧气、氯气、硫等)
常温:
点燃:
在氯气中燃烧:(剧烈燃烧、产生白色的烟 2Na + Cl2 ==2NaCl)
和硫粉混合研磨:(火星四射、发生爆炸)2Na + S ==== Na2S
研磨
点燃
a.钠与水的反应
②与水、醇、酚、羧酸等含-OH的物质反应
b.与醇、酚、有机酸等有机物反应
③与盐酸反应
④与盐溶液反应
⑤与熔融盐的反应
(3)钠的用途
4Na+TiCl4 === 4NaCl+Ti
熔融
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓
2Na+2H+=2Na++H2↑, 金属钠先与酸反应,过量的钠再与水反应
(4)钠的保存与制备
保存:隔绝空气和水,少量加煤油密封,大量用石蜡油密封。
制取:用电解熔融的氯化钠制取钠
【金属Na总结】
1.钠可以保存在四氯化碳溶液中 ( )
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
( )
6.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
×
×
×
×
×
√
【夯实基础】
判断正误
金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是
A.FeCl3溶液
B.BaCl2溶液 C.Ca(HCO3)2溶液
D.NH4HCO3溶液
E.饱和Ca(OH)2溶液
F. 饱和NaCl溶液
G. 饱和NH4Cl溶液
【重难点突破】
ACEF
为探究钠的部分性质,设计实验操作如图所示:
①向如图所示的试管中加入苯(已知苯的密度为0.86 g·cm-3,苯不溶于水);
②拔出大头针,使Na(密度为0.97 g·cm-3)落入苯中(钠与苯不反应);
③从长颈漏斗中加入MgCl2溶液(密度约为1 g·cm-3)。
下列说法中正确的是 ( )
A.将MgCl2溶液加入苯中,MgCl2溶液在上层
B.钠一直停留在苯层不发生反应
C.Na在MgCl2溶液与苯的界面处反应,并上下跳动直至消失,下层有白色沉淀产生
D.Na在MgCl2溶液底部四处游动,MgCl2溶液中有白色沉淀产生
C
【重难点突破】
完成 P57页考点二夯实必备知识并核对答案 【5 min】
某探究小组想要通过以下实验探究Na2O2的性质
【思考】过程①中,Na2O2起的作用是什么?生成1 mol O2时转移电子的数目是多少?这一过程中体现了Na2O2的什么性质?
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2
(1)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应(歧化反应)
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;Na2O2既是氧化剂又是还原剂;2NA
(3)遇SO32- 、SO2、H2S、Fe2+等还原剂时,表现出强氧化性
某探究小组想要通过以下实验探究Na2O2的性质
【思考】滴加酚酞后溶液颜色先变红后褪色的原因可能是什么?为什么?
可能是Na2O2与水反应的过程中产生了H2O2,H2O2具有漂白性
因为加入MnO2后气泡,说明在Na2O2与水反应的过程中产生了H2O2
因此推断Na2O2与水反应的机理:
Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,
2H2O2 2H2O+O2↑。
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:
6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
Na2O2的结构中含有过氧键(—O—O—),含有过氧键结构的物质有较强的氧化性,无论是过氧化钠还是其他过氧化物,均具有强氧化性、漂白性等特殊的性质
【思考】请从结构角度分析Na2O2的强氧化性:
练习1:写出下列物质的电子式:过氧化钙:__________________,
过氧化氢:____________;
练习3:五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
练习2: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
某探究小组想要通过以下实验粗略测定Na2O2的纯度
【思考】为什么可以用如下装置测定纯度?
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
可通过测定Na2O2与水/CO2反应产生的氧气的量来进行间接测定
某探究小组想要通过以下实验粗略测定Na2O2的纯度
【思考】装置B、D的作用分别是什么?
【思考】若无装置B或者D分别对测定结果会有什么影响?
B除去混合气体中的HCl; D除去未反应完的CO2
无D则测定结果偏高
无B对测定结果无影响;2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2+2H2O
某探究小组想要通过以下实验粗略测定Na2O2的纯度
【思考】实验结束读数时应注意什么?
装置冷却到室温后,调整装置E、F液面高度一致进行读数。
【思考】若无上述操作对测定结果会有什么影响?
若装置未冷却到室温,调整装置E、F液面高度一致进行读数,则结果偏大;
【思考】若无上述操作对测定结果会有什么影响?
某探究小组想要通过以下实验粗略测定Na2O2的纯度
【思考】实验结束读数时应注意什么?
装置冷却到室温后,调整装置E、F液面高度一致进行读数。
若装置冷却到室温,未调整装置E、F液面高度一致进行读数,则结果?
E中液面高于F,则测定结果偏高
E中液面低于F,则测定结果偏低
某探究小组想要通过以下实验粗略测定Na2O2的纯度
【思考】m g样品,若最终F中读出体积折算成aL,则样品的纯度为多少?
【钠的氧化物总结】
一、Na2O 白色固体 碱性氧化物 用于制取少量Na2O2、烧碱
二、Na2O2 淡黄色固体 过氧化物(不是碱性氧化物) 用作强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
Na2O2的强氧化性:
与SO2气体反应
与FeCl2溶液反应
与Na2SO3溶液反应
与氢硫酸溶液反应
使酚酞溶液先变红后褪色、使品红溶液褪色
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
Na2O2+SO2===Na2SO4
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3+8NaCl+O2
【夯实基础】
判断正误
1、氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
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、7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA( )
5、Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH( )
6、Na2O由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生( )
7、Na2O2与CO2、H2O、SO2反应时,Na2O2均既做氧化剂又做还原剂 ( )
8、Na2O2与CO2反应时,生成1mol O2转移电子数为4NA ( )
√
×
×
×
×
×
×
×
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%
√
【夯实基础】
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠,所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量,所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g,则O2的质量是16.5 g-7.5 g=9.0 g,所以原混合气
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的“三大规律”总结
反应先后规律 从反应结果看,Na2O2与CO2、H2O(g)的混合气体反应时,可看作Na2O2先与CO2反应,后与H2O(g)反应
电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O(g)反应时,
物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-, n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
固体质量的变化关系 CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”和H2O(g)中的“H2”,则CO2或H2O(g)或二者的混合气体与Na2O2反应时,固体增加的质量为28 g·mol-1×n(CO2)或2 g·mol-1×n(H2O)或二者之和
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))Na2O2
Na
eq \a\vs4\al()
eq \o(―――――――――→,\s\up17(O2、Cl2、H2O、H+等),\s\do15(失去1e-))
Na+
eq \a\vs4\al()
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
2Na+O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))Na2O2
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
4Na+O2===2Na2O
Na+KClK↑+NaCl
2Na22
2MnO+5H2O2+
Na+]2-Na+
Na+]2-Na+
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。
$$