内容正文:
第10讲 钠及其化合物
自主学习
对点演练
巩固提升
知识精讲
易错剖析
◆ ◆ ◆
Ⅰ
自主学习
自主学习
一、钠的性质及应用
1.钠的存在与物理性质
(1)钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
(2)钠的物理性质
钠为银白色固体,密度为0.971_g/cm3,比水的密度小;
熔、沸点较低,分别为97.8℃和883 ℃,硬度小,用小刀可以切割。
2.钠的原子结构
钠原子的结构示意图为,最外层只有1个电子,在化学反应中容易失电子,表现很强的还原性。
3.钠的化学性质
(1)与氧气的反应
①由图1、图2所示的实验可知,钠是一种银白色的固体,钠保存在煤油中,说明钠的密度比煤油大;钠能用小刀切割,说明金属钠的硬度小,新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗,这是因为钠与氧气发生反应生成Na2O,反应的化学方程式为4Na+O2===2Na2O。
②将一块绿豆大的钠迅速投到热坩埚中(图3),继续加热坩埚片刻,观察到钠先熔化成小球,然后剧烈反应,火焰呈黄色,生成了淡黄色固体,该固体物质是Na2O2,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2。
③由上述实验可知,钠是非常活泼的金属,与O2反应时,反应条件不同,现象不同,产物不同。(填“相同”或“不同”)
④钠与Cl2反应的化学方程式为2Na+Cl22NaCl。
(2)钠与水的反应
实验操作
实验现象
原因解释
钠浮在水面上(浮)
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球(熔)
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上四处游动,最后完全消失(游)
反应产生的气体(H2)推动小球运动
与水反应发出嘶嘶响声(响)
钠与水反应剧烈
反应后溶液的颜色逐渐变红色(红)
反应生成碱(NaOH)
实验结论:
①钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,反应中氧化剂是H2O,还原剂是Na,反应的实质是钠与水电离出的H+反应。
②反应方程式
a.化学方程式:①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
b.离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
二、钠的氧化物
1.氧化钠(Na2O)
Na2O为白色固体,是一种碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性。Na2O与H2O、CO2、HCl反应的化学方程式分别为Na2O+H2O===2NaOH、Na2O+CO2===Na2CO3、Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
2.过氧化钠(Na2O2)
Na2O2是淡黄色粉末状固体,是一种过氧化物,其中氧的化合价为-1价。
(1)Na2O2与H2O反应
①实验操作
②实验现象与结论:a.产生大量气泡,带火星的木条放置管口能复燃,说明生成O2。
b.试管外壁发热,说明反应放热。
c.用pH试纸检验溶液,试纸变为蓝色,说明生成碱。
③化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,氧化剂是Na2O2,还原剂是Na2O2。
(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作O2的来源,作供氧剂。
概念判断
下列说法是否正确?正确的打“”,错误的打“x”
1.钠通常保存在煤油中,是因为其单质易与空气中的氧气反应生成相应的氧化物。____
2.氧化钙能用作食品干燥剂,是因为其能与水发生反应,则过氧化钠也能用作食品干燥剂。____
3.实验室中金属钠不慎着火,可用CO2或干燥沙土来灭火。____
4.对某溶液做焰色反应时,未看到紫色,证明无K+。______
5.反应 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑说明Na2O2为碱性氧化物。______
6.将Na投入到FeCl3溶液中:3Na+Fe3+=3Na++Fe。( )
7.钠与O2反应时,反应条件不同,产物不同。_____
8.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是置换反应。_____
【答案】1.2.x3.x4.x5.x6.x7.8.x
◆ ◆ ◆
Ⅱ
知识精讲
钠的性质
1.钠的主要性质
(2)NaNaOH+H2
(3)与酸溶液反应
(4)与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应,
如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应。
(5)与盐溶液反应
注意:在没有H2O存在时,在一定条件下,Na与盐反应也可以置换出某些盐;在无水时,4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
2.钠露置在空气中的变化
注意:潮解为物理变化,风化为化学变化。
3.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
组成结构
由Na+与O2-构成,=2
由Na+与O构成,=2
热稳定性
不稳定,易转化为Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与H+反应
Na2O+2H+===2Na++H2O
2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑
转化
2Na2O+O22Na2O2
4.Na2O2强氧化性的表现
即时练
1.钠的保存和切割如下图所示,从中得出的结论正确的是
A.钠的质地非常坚硬 B.钠的密度比煤油大
C.手可以直接接触钠 D.保存钠无需隔绝空气
【答案】B
【解析】A.钠质地柔软,可用小刀切割,A错误;
B.钠保存在煤油中,说明钠密度大于煤油,B正确;
C.钠与手上汗液(水)反应生成NaOH,腐蚀皮肤,不能直接用手接触,C错误;
D.钠极易与空气中O2、H2O反应,需隔绝空气保存,D错误;
故选B。
2.下列关于金属钠的叙述中,错误的是
A.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠 B.钠保存在煤油中
C.钠与水反应放出氢气 D.钠具有砖红色的金属光泽
【答案】D
【解析】A.钠常温下与氧气反应生成氧化钠(),燃烧时生成过氧化钠(),A正确;
B.钠需隔绝空气保存,煤油密度小于钠,可有效隔绝氧气和水,B正确;
C.钠与水剧烈反应生成和,C正确;
D.钠的金属光泽为银白色,D错误;
故选D。
3.将一小块黄豆粒大小的金属钠投入滴有酚酞的冷水中,下列现象不会出现的是
A.钠球四处游动,并发出“嘶嘶”的响声 B.钠球沉在水底,和水剧烈反应
C.滴有酚酞的溶液变成红色 D.金属钠熔化成一个闪亮的小球
【答案】B
【分析】钠密度小于水,浮在水面上;与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,钠块熔成小球;生成氢气使钠在水面上四处游动,氢氧化钠属于碱,与酚酞变红色,据此解答。
【解析】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成氢气使钠在水面上四处游动,且反应剧烈故发出“嘶嘶”的响声,A正确;
B.钠密度小于水,浮在水面上,B错误;
C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠属于碱,与酚酞变红色,所以钠与水反应后溶液变红,C正确;
D.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,钠熔化成闪亮的小球,D正确;
故答案为:B。
4.下列关于钠的说法正确的是
A.钠的化学活泼性很强,钠着火必须及时用泡沫灭火器扑灭
B.少量钠通常保存在煤油里
C.将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出
D.钠在常温下的空气中放置仅生成
【答案】B
【解析】A.金属钠着火时,应沙土盖灭,不可用泡沫灭火器灭火,A错误;
B.因钠活泼,易与水、氧气反应,放在煤油中能隔绝空气,B正确;
C.钠活泼性较强,和水反应生成氢氧化钠和氢气,C错误;
D.钠在空气中先和氧气生成氧化钠,氧化钠还会和水、二氧化碳反应生成碳酸钠等,D错误;
故选B。
5.下列关于的说法中,不正确的是
A.淡黄色固体 B.可用Na与在加热条件下化合而获得
C.能与二氧化碳反应 D.阳离子和阴离子个数比为1:1
【答案】D
【解析】A.Na2O2是淡黄色固体,A正确;
B.Na与O2加热可生成Na2O2,B正确;
C.Na2O2能与CO2反应生成Na2CO3和O2,C正确;
D.Na2O2中阳离子是Na+,阴离子是,阳离子和阴离子个数比为2:1,D错误;
故答案选D。
6.有关和的说法不正确的是
A.两者的阳、阴离子个数比均为
B.与水反应生成,是碱性氧化物
C.加入到滴有酚酞的水中,溶液会出现先变红后褪色现象
D.和久置在空气中,最终都变为
【答案】B
【解析】A.Na2O由Na+和O2−构成,Na2O2由Na+和构成,二者阳、阴离子个数比均为2:1,A正确;
B.碱性氧化物是能与酸反应只生成盐和水的氧化物。Na2O2与水反应除生成NaOH外,还生成O2,化学方程式为,不符合碱性氧化物定义,所以Na2O2不是碱性氧化物,B错误;
C.Na2O2加入到滴有酚酞的水中,Na2O2先与水反应生成NaOH,溶液呈碱性,酚酞变红;但Na2O2具有强氧化性,能将有色物质漂白,所以溶液会褪色,C正确;
D.Na2O久置在空气中,先与水反应生成NaOH,NaOH再与空气中CO2反应生成Na2CO3 ;Na2O2久置在空气中,与CO2反应生成Na2CO3和O2(),最终都变为Na2CO3 ,D正确;
故选B。
◆ ◆ ◆
Ⅲ
易错剖析
概念易错
1.钠的易错点
1
钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠。
2
不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
3
钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
4
金属钠与酸溶液的反应。钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
5
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
6
钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不能熔化成小球。
2.过氧化钠的易错点
1
Na2O2不是碱性氧化物,因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外,还生成O2,不符合碱性氧化物的概念。
2
Na2O2具有强氧化性,能氧化S2-、SO2、SO、Fe2+、酸碱指示剂等。
3
Na2O2的水溶液具有漂白性,因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色,能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。
4
Na2O2与水的反应可分为两个过程:①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;②2H2O2===2H2O+O2↑。
所以Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,故向反应后的水溶液中滴加酚酞试液时,溶液先变红后褪色。
◆ ◆ ◆
Ⅳ
巩固提升
一、单选题
1.进行“钠与水反应”实验时,与该实验无关的安全注意事项是
A
B
C
D
A.佩戴护目镜 B.防止锐器割伤 C.小心用电 D.实验后洗手
【答案】C
【分析】钠与水反应非常剧烈,放出大量热,生成氢氧化钠和氢气。
【解析】A.反应剧烈,生成氢气,所以需要佩戴护目镜,A正确;
B.取出的金属钠要用小刀切成绿豆大小,所以需要防止锐器割伤,B正确;
C.该实验不需要用电,C错误;
D.该实验实验后要洗手,D正确;
故选C。
2.实验室进行钠燃烧实验,下列做法中正确的是
A.近距离俯视火焰 B.用手直接取钠 C.将钠带出实验室 D.用小刀切割钠
【答案】D
【解析】A.金属钠在空气中的燃烧非常剧烈且放出大量的热,不能近距离俯视火焰,以免对人体造成伤害,A错误;
B.做实验时,所有药品都不能直接和手接触以免污染试剂或对人体产生伤害,手上可能有汗水,Na和水反应生成的NaOH具有强腐蚀性,所以不能用手直接将金属钠从煤油中取出,而要用镊子夹取,B错误;
C.实验剩余的钠要放回原试剂瓶,不能随意丢弃或带出实验室,C错误;
D.钠的硬度较小,可以用小刀切割钠,D正确;
故选D。
3.在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,搅拌均匀。然后把一块绿豆大小的钠放入水中,我们观察到烧杯溶液变红,红色物质逐渐增多,最后溶液全部变红。下列解释正确的是
A.钠离子扩散导致溶液变红 B.氢氧根离子扩散导致溶液变红
C.酚酞扩散导致溶液变红 D.钠与水反应生成的氢气导致溶液变红
【答案】B
【解析】反应原理为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,酚酞只在碱性中(氢氧根离子显碱性)才变红;氢氧根离子扩散到哪里,哪里就显碱性(由于加入酚酞后已经搅拌,酚酞在溶液中是分布均匀的),所以红色与氢氧根离子扩散有直接关系,B项符合题意。
答案选B。
4.一块绿豆大小的钠块加入到盛有一定量滴加少量酚酞的水的烧杯中,反应现象十分丰富。下列是该实验现象的共有
①钠浮在水面上②钠球四处游动③钠球自身转动④放出热量,钠熔成银白色金属小球⑤产生气体,发出轻微的响声⑥气体燃烧,产生黄色火焰⑦溶液变红
A.4项 B.5项 C.6项 D.7项
【答案】B
【解析】①钠和水反应,因为钠的密度比水小,所以钠浮在水面上,①正确;
②因为生成氢气,推动钠球四处游动,②正确;
③钠球自身转动没有转动,其四处游动是由反应产生的氢气助推,③错误;
④因为反应放热,且钠的熔点低,所以钠熔成银白色金属小球,④正确;
⑤反应剧烈,生成的氢气,发出轻微的响声,⑤正确;
⑥燃烧产生黄色火焰是由于金属钠的燃烧,⑥错误;
⑦生成氢氧化钠,酚酞溶液变红,⑦正确;
故符合实验事实的现象有:①②④⑤⑦共五项,故选B。
5.下列有关钠单质的说法中错误的是
A.少量钠保存在煤油中,防止它与空气中的水或氧气反应
B.钠块可用小刀切开,说明它质软
C.实验室用剩的钠不能放回原试剂瓶中,应丢到废水槽中
D.金属钠很活泼,黄豆大小的钠放入水中,会浮在水面上四处游动,融化成小球
【答案】C
【解析】A.钠容易和氧气、水反应,少量钠保存在煤油中,防止它与空气中的水或氧气反应,故A正确;
B.钠块可用小刀切开,说明它质软,故B正确;
C.钠会和水反应生成氢气,容易发生爆炸,实验室用剩的钠应该放回原试剂瓶中,不能丢到废水槽中,故C错误;
D.金属钠很活泼,黄豆大小的钠放入水中,会生成氢气并放热,钠会浮在水面上四处游动,融化成小球,故D正确;
故选C。
6.有关钠的两种氧化物Na2O和Na2O2说法错误的是
A.二者均能与水反应 B.二者均能与二氧化碳气体反应
C.二者所含氧元素化合价相同 D.二者久置于空气中均易变质,且最终产物相同
【答案】C
【分析】Na2O和Na2O2两种氧化物都既能与水反应,又能与二氧化碳反应,反应的化学方程式分别为:Na2O+H2O=2NaOH、Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,据此分析解答。
【解析】A.根据分析,两种氧化物均能与水反应,A正确;
B.根据分析,两种氧化物均能与二氧化碳反应,B正确;
C.Na2O中O元素化合价为-2价,Na2O2中O元素化合价为-1价,二者所含氧元素化合价不相同,C错误;
D.Na2O与Na2O2在空气中久置都能与空气中的水蒸气或二氧化碳反应,且最终产物均为碳酸钠,D正确;
故选C。
7.下列有关钠的氧化物叙述不正确的是
A.过氧化钠为淡黄色固体,其中氧元素的化合价为
B.将加入酚酞溶液中,溶液先变红后褪色
C.分别与和反应产生相同量的时,需要和的物质的量相等
D.可用水来检验某样品中是否含有
【答案】B
【解析】A.过氧化钠为淡黄色固体,其中钠元素在化合物中为+1价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知氧元素的化合价为,故A正确;
B.将加入酚酞溶液中,氧化钠会和水反应生成NaOH,遇酚酞变红色但不褪色,故B错误;
C.根据方程式, 可知产生相同量的时,需要和的物质的量相等,故C正确;
D.与水反应会生成碱和氧气,而和水反应只生成碱,所以可用水来检验某样品中是否含有,故D正确;
故答案为:B
8.某实验小组为探究与水的反应,将水滴入盛有固体的试管中,立即把带火星的木条伸入试管中(如图所示),下列说法错误的是
A.过氧化钠固体呈淡黄色
B.木条复燃证明产生了
C.用手轻轻触摸试管外壁,外壁发热
D.向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红,说明产生了酸性物质
【答案】D
【解析】A.过氧化钠固体呈淡黄色,故A说法正确。
B.过氧化钠与水反应产生的气体是氧气,能使带火星的木条复燃。故B说法正确。
C.过氧化钠与水的反应放出大量热,导致试管壁发热。故C说法正确。
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠有强碱性,使酚酞变红色,故D说法错误。
故选择D。
9.下列关于和的叙述正确的是
A.等质量的分别与足量、反应,生成的量相同
B.中的阴、阳离子数目之比为,中的阴、阳离子数目之比为
C.、都能与酸反应,故都是碱性氧化物
D.可用于自来水消毒
【答案】A
【解析】A.根据反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,等质量的Na2O2分别与足量H2O、CO2反应,生成的氧气的量相同,A正确;
B.Na2O2中的阴离子是、阳离子是Na+,故其中阴、阳离子数目之比为1∶2,B错误;
C.Na2O2能与酸反应,但不仅仅生成盐和水,且发生氧化还原反应,故不是碱性氧化物,Na2O2是过氧化物,C错误;
D.因过氧化钠与水反应生成强碱,故不能用于自来水消毒,D错误;
故答案为:A。
10.向无色酚酞试液中加入过量粉末,充分振荡,而观察到的现象是
A.溶液变为红色
B.颜色无明显变化,但产生气泡
C.固体溶解,有气泡产生、溶液变为红色
D.固体溶解,有气泡产生,溶液变为红色,最终变为无色
【答案】D
【解析】向无色酚酞试液中加入过量粉末,化学方程式为:,所以溶液中有气泡产生;生成的氢氧化钠使溶液显碱性,酚酞遇碱变红,因此溶液先变为红色;但有强氧化性,会将酚酞氧化而使其褪色 ,所以溶液红色最终褪去。
故选D
二、填空题
11.金属钠及其化合物在人类生产、生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入黄豆粒大小的金属钠,可能观察到的现象是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)过氧化钠有着独特的结构和性质,因而具有广泛的用途,如作为漂白剂、印染剂、空气中二氧化碳吸收剂、潜艇中供氧剂等。可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出与反应的化学方程式 。
(3)关于和的异同,下列说法错误的是___________(填字母)。
A.常温常压下状态相同,颜色不同
B.包含的正负离子相同,但个数比不同
C.均可由Na和氧气反应得到,但反应条件不同
D.均可与水反应,但产物不同
(4)下列各组物质相互混合进行反应,最终既有气体又有沉淀生成的是___________(填字母)。
A.金属钠投入溶液中 B.投入溶液中
C.投入溶液中 D.投入到溶液中
(5)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(6)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂,和反应,消耗1个时,反应中转移的电子总数为 个。
(7)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法正确的是___________。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
【答案】(1)A
(2)
(3)B
(4)AD
(5)
(6)1
(7)C
【解析】(1)钠的密度大于煤油而小于水,则钠会在煤油和水的交界处,钠和水反应放出氢气,有气泡产生,故选A;
(2)与反应生成碳酸钠和氧气,反应为:;
(3)A.常温常压下和均为固体,氧化钠为白色固体、过氧化钠为黄色固体,A正确;
B.含有钠离子和氧离子、含有钠离子和过氧根离子,阴阳离子数比均为1:2,B错误;
C.均可由Na和氧气反应得到,钠和氧气常温生成氧化钠、加热生成过氧化钠,C正确;
D.均可与水反应,氧化钠和水生成氢氧化钠、过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气,D正确;
故选B;
(4)A.金属钠投入溶液中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀,符合题意;
B.和水生成氢氧化钠,氢氧化钠和生成氢氧化镁沉淀,不符合题意;
C.和水生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和不反应,不符合题意;
D.和水生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和生成氢氧化铜沉淀,符合题意;
故选AD;
(5)和水生成氢氧化钠和氧气,氢氧根离子和碳酸氢根离子生成碳酸根离子,使得钠离子数目增大,碳酸氢根离子数目减小,碳酸根离子数目增大,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有;
(6)
,则消耗1个时,反应中转移的电子总数为1;
(7)A.和水生成氢氧化钠和氧气,A错误;
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B错误;
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的,强氧化性物质能使得有色物质褪色,C正确;
D.⑤中的主要作用是催化过氧化氢生成氧气,D错误;
故选C。
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第10讲 钠及其化合物
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Ⅰ
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一、钠的性质及应用
1.钠的存在与物理性质
(1)钠元素在自然界中都以 的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
(2)钠的物理性质
钠为银白色固体,密度为 ,比水的密度小;
熔、沸点较低,分别为 和883 ℃,硬度 ,用小刀可以切割。
2.钠的原子结构
钠原子的结构示意图为,最外层只有 个电子,在化学反应中容易失电子,表现很强的 性。
3.钠的化学性质
(1)与氧气的反应
1 由图1、图2所示的实验可知,钠是一种 色的固体,钠保存在煤油中,说明钠的密度比煤油 ;钠能用小刀切割,说明金属钠的硬度 ,新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快 ,这是因为钠与氧气发生反应生成 ,反应的化学方程式为 。
2 将一块绿豆大的钠迅速投到热坩埚中(图3),继续加热坩埚片刻,观察到钠先熔化成小球,然后剧烈反应,火焰呈 色,生成了 色固体,该固体物质是 ,反应的化学方程式为 。
3 由上述实验可知,钠是非常活泼的金属,与O2反应时,反应条件不同,现象 ,产物 。(填“相同”或“不同”)
④钠与Cl2反应的化学方程式为 。
(2)钠与水的反应
实验操作
实验现象
原因解释
钠浮在水面上(浮)
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球(熔)
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上四处游动,最后完全消失(游)
反应产生的 推动小球运动
与水反应发出嘶嘶响声(响)
钠与水反应剧烈
反应后溶液的颜色逐渐变红色(红)
反应生成
实验结论:
1 钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,反应中氧化剂是 ,还原剂是 ,反应的实质是钠与水电离出的H+反应。
②反应方程式
a.化学方程式:① ;
b.离子方程式: 。
二、钠的氧化物
1.氧化钠(Na2O)
Na2O为白色固体,是一种碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性。Na2O与H2O、CO2、HCl反应的化学方程式分别为 、 、 。
2.过氧化钠(Na2O2)
Na2O2是 色粉末状固体,是一种过氧化物,其中氧的化合价为 价。
(1)Na2O2与H2O反应
①实验操作
②实验现象与结论:a.产生大量气泡,带火星的木条放置管口能 ,说明生成 。
b.试管外壁发热,说明反应放热。
c.用pH试纸检验溶液,试纸变为蓝色,说明生成碱。
③化学方程式: ,氧化剂是 ,还原剂是 。
(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式为 ,故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作 的来源,作供氧剂。
概念判断
下列说法是否正确?正确的打“”,错误的打“x”
1.钠通常保存在煤油中,是因为其单质易与空气中的氧气反应生成相应的氧化物。____
2.氧化钙能用作食品干燥剂,是因为其能与水发生反应,则过氧化钠也能用作食品干燥剂。____
3.实验室中金属钠不慎着火,可用CO2或干燥沙土来灭火。____
4.对某溶液做焰色反应时,未看到紫色,证明无K+。______
5.反应 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑说明Na2O2为碱性氧化物。______
6.将Na投入到FeCl3溶液中:3Na+Fe3+=3Na++Fe。( )
7.钠与O2反应时,反应条件不同,产物不同。_____
8.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是置换反应。_____
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Ⅱ
知识精讲
钠的性质
1.钠的主要性质
(2)NaNaOH+H2
(3)与酸溶液反应
(4)与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应,
如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应。
(5)与盐溶液反应
注意:在没有H2O存在时,在一定条件下,Na与盐反应也可以置换出某些盐;在无水时,4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
2.钠露置在空气中的变化
注意:潮解为物理变化,风化为化学变化。
3.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
组成结构
由Na+与O2-构成,=2
由Na+与O构成,=2
热稳定性
不稳定,易转化为Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与H+反应
Na2O+2H+===2Na++H2O
2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑
转化
2Na2O+O22Na2O2
4.Na2O2强氧化性的表现
即时练
1.钠的保存和切割如下图所示,从中得出的结论正确的是
A.钠的质地非常坚硬 B.钠的密度比煤油大
C.手可以直接接触钠 D.保存钠无需隔绝空气
2.下列关于金属钠的叙述中,错误的是
A.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠 B.钠保存在煤油中
C.钠与水反应放出氢气 D.钠具有砖红色的金属光泽
3.将一小块黄豆粒大小的金属钠投入滴有酚酞的冷水中,下列现象不会出现的是
A.钠球四处游动,并发出“嘶嘶”的响声 B.钠球沉在水底,和水剧烈反应
C.滴有酚酞的溶液变成红色 D.金属钠熔化成一个闪亮的小球
4.下列关于钠的说法正确的是
A.钠的化学活泼性很强,钠着火必须及时用泡沫灭火器扑灭
B.少量钠通常保存在煤油里
C.将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出
D.钠在常温下的空气中放置仅生成
5.下列关于的说法中,不正确的是
A.淡黄色固体 B.可用Na与在加热条件下化合而获得
C.能与二氧化碳反应 D.阳离子和阴离子个数比为1:1
6.有关和的说法不正确的是
A.两者的阳、阴离子个数比均为
B.与水反应生成,是碱性氧化物
C.加入到滴有酚酞的水中,溶液会出现先变红后褪色现象
D.和久置在空气中,最终都变为
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Ⅲ
易错剖析
概念易错
1.钠的易错点
1
钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠。
2
不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
3
钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
4
金属钠与酸溶液的反应。钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
5
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
6
钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不能熔化成小球。
2.过氧化钠的易错点
1
Na2O2不是碱性氧化物,因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外,还生成O2,不符合碱性氧化物的概念。
2
Na2O2具有强氧化性,能氧化S2-、SO2、SO、Fe2+、酸碱指示剂等。
3
Na2O2的水溶液具有漂白性,因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色,能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。
4
Na2O2与水的反应可分为两个过程:①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;②2H2O2===2H2O+O2↑。
所以Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,故向反应后的水溶液中滴加酚酞试液时,溶液先变红后褪色。
◆ ◆ ◆
Ⅳ
巩固提升
一、单选题
1.进行“钠与水反应”实验时,与该实验无关的安全注意事项是
A
B
C
D
A.佩戴护目镜 B.防止锐器割伤 C.小心用电 D.实验后洗手
2.实验室进行钠燃烧实验,下列做法中正确的是
A.近距离俯视火焰 B.用手直接取钠 C.将钠带出实验室 D.用小刀切割钠
3.在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,搅拌均匀。然后把一块绿豆大小的钠放入水中,我们观察到烧杯溶液变红,红色物质逐渐增多,最后溶液全部变红。下列解释正确的是
A.钠离子扩散导致溶液变红 B.氢氧根离子扩散导致溶液变红
C.酚酞扩散导致溶液变红 D.钠与水反应生成的氢气导致溶液变红
4.一块绿豆大小的钠块加入到盛有一定量滴加少量酚酞的水的烧杯中,反应现象十分丰富。下列是该实验现象的共有
①钠浮在水面上②钠球四处游动③钠球自身转动④放出热量,钠熔成银白色金属小球⑤产生气体,发出轻微的响声⑥气体燃烧,产生黄色火焰⑦溶液变红
A.4项 B.5项 C.6项 D.7项
5.下列有关钠单质的说法中错误的是
A.少量钠保存在煤油中,防止它与空气中的水或氧气反应
B.钠块可用小刀切开,说明它质软
C.实验室用剩的钠不能放回原试剂瓶中,应丢到废水槽中
D.金属钠很活泼,黄豆大小的钠放入水中,会浮在水面上四处游动,融化成小球
6.有关钠的两种氧化物Na2O和Na2O2说法错误的是
A.二者均能与水反应 B.二者均能与二氧化碳气体反应
C.二者所含氧元素化合价相同 D.二者久置于空气中均易变质,且最终产物相同
7.下列有关钠的氧化物叙述不正确的是
A.过氧化钠为淡黄色固体,其中氧元素的化合价为
B.将加入酚酞溶液中,溶液先变红后褪色
C.分别与和反应产生相同量的时,需要和的物质的量相等
D.可用水来检验某样品中是否含有
8.某实验小组为探究与水的反应,将水滴入盛有固体的试管中,立即把带火星的木条伸入试管中(如图所示),下列说法错误的是
A.过氧化钠固体呈淡黄色
B.木条复燃证明产生了
C.用手轻轻触摸试管外壁,外壁发热
D.向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红,说明产生了酸性物质
9.下列关于和的叙述正确的是
A.等质量的分别与足量、反应,生成的量相同
B.中的阴、阳离子数目之比为,中的阴、阳离子数目之比为
C.、都能与酸反应,故都是碱性氧化物
D.可用于自来水消毒
10.向无色酚酞试液中加入过量粉末,充分振荡,而观察到的现象是
A.溶液变为红色
B.颜色无明显变化,但产生气泡
C.固体溶解,有气泡产生、溶液变为红色
D.固体溶解,有气泡产生,溶液变为红色,最终变为无色
二、填空题
11.金属钠及其化合物在人类生产、生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入黄豆粒大小的金属钠,可能观察到的现象是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)过氧化钠有着独特的结构和性质,因而具有广泛的用途,如作为漂白剂、印染剂、空气中二氧化碳吸收剂、潜艇中供氧剂等。可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出与反应的化学方程式 。
(3)关于和的异同,下列说法错误的是___________(填字母)。
A.常温常压下状态相同,颜色不同
B.包含的正负离子相同,但个数比不同
C.均可由Na和氧气反应得到,但反应条件不同
D.均可与水反应,但产物不同
(4)下列各组物质相互混合进行反应,最终既有气体又有沉淀生成的是___________(填字母)。
A.金属钠投入溶液中 B.投入溶液中
C.投入溶液中 D.投入到溶液中
(5)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(6)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂,和反应,消耗1个时,反应中转移的电子总数为 个。
(7)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法正确的是___________。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
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