内容正文:
第
15
天钠
衔接对照
初中知识解读
高中知识解读
元素符号:Na
钠的
最外层1个电子,易失电子
钠的
原子序数:11
原子
基本
结构
强还原性,活泼金属
信息
所属类别:金属元素
密度比水小、比煤油大、熔点
位置:元素周期表第三周期
物理
性质
低、保存在煤油中
物理
银白色固体、有金属光泽、质
拓展钠
与非金
性质
软、硬度小、导热、导电性好
单质和
氧化物
属反应
与O2、C2、S反应
钠
NaCl,食盐主要成分
构建完
2Na+2H20
整知识
现象:浮、熔、
网络
与水反应
游、响、红
NaOH,烧碱、火碱、苛性钠
化合物
Na2CO3、纯碱、苏打
钠
学性质
2NaOH+H2个
I
与酸反应:先酸后水,剧烈生
NaHCO,小苏打
成H2
酸碱中和:NaOH十酸
与盐溶液反应:先和水反应,
盐十水
再发生复分解反应
纯碱与酸反应:Na2CO3十酸
Na2O:碱性氧化物,与水、
化学反应
钠
盐+水+CO2个
酸、CO2反应
小苏打受热分解、与酸反应
氧化物
Na2O2:淡黄色、强氧化
性、供氧剂
钠的重要
Na2CO3/NaHC03:性
化合物
质对比、相互转化、除杂
任务一
探学新知
知识点1钠的物理性质
游离态和化合态是元素在自然界中的存在形
1.钠元素的存在
式。
以单质的形式存在,叫做元素的游离态;以化
钠元素在自然界中都以化合物的形式存
合物的形式存在,叫做元素的化合态。
在,如NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。钠
2.钠的物理性质
是海水中含量较高的元素。
颜色
光泽
状态
熔点
初高衔楼
银白色
有金属光泽
固体
97.8℃
游离态/化合态
初中学习了单质和化合物,高中进一步理解元
沸点
硬度
密度
导电性、导热性
素在自然界的存在形式。
883℃
很软
0.97g·cm3
良好
61
重难点手册预备新高一
化学
3.钠的取用方法
续表
[实验操作]如图所示。
实验
常温下,钠极易与氧加热时,钠与氧气剧烈
滤纸
结论
气反应
反应
煤油
化学
4Na+O2-2Na2O
方程式
2Na+O,△Na20,
钠
钠
玻璃片
现象
结论
[记忆]钠与O2反应时,常温下反应生成
Na2O,加热(或点燃)条件下反应生成Na2O2。
①钠沉在煤油底部;
①钠的密度大于煤油的
②钠块表面呈暗灰色;
密度;
3.钠与水的反应
③钠的新切面有银白色的②钠为银白色金属;
实验操作
实验现象
分析及结论
金属光泽
③钠的硬度小
钠的密度比水的
钠浮在水面上
密度小
易错管示业
酚酞
溶液
钠与水反应放热,
般情况下,实验中剩余的试剂不能放回原试
钠熔成闪亮的小球
钠的熔点低
率水
剂瓶中,以防污染试剂,但未使用完的钠需放回原
小球在水面上迅速反应产生的气体
试剂瓶中,谨防因随意丢弃引发火灾等事故。
游动,一会儿后消失推动小球运动
钠与水反应剧烈,产
知识点2钠的化学性质
发出“嘶嘶”的响声
生的气体与小球,
水摩擦发出响声
1.钠的原子结构
溶液变为红色
有碱性物质生成
Na:
易失去最外层电子
(还原性强、金属性强
-Na+
记忆卡片0
2.钠与氧气的反应
钠的性质
银白轻低软,传导热和电;
遇氧产物变,遇氯生白烟;
实验
坩埚
泥三角
遇水记五,点,浮熔游响红;
操作
三脚架
玻璃片
遇酸酸优先,遇盐水在前。
钠与酸、与显酸性的盐溶液(如CuSO4、
将一个干燥的坩埚加
用小刀切去一小块热,同时切取一块绿豆
FCL3溶液)反应,比与水反应更剧烈(因为溶
实验
钠一端的外皮,观察
大小的钠,迅速投入热
液中H+的浓度更大),会产生火花、发生轻微
步骤
新切开的钠的表面坩埚中;继续加热坩埚
所发生的变化
片刻,待钠熔化后立即
爆炸。
撤掉酒精灯,观察现象
4.钠的其他化学性质
(1)钠与除O2外的其他非金属单质反应
钠受热后先熔化,然后与
(示例如下)
实验
新切开的钠的光亮O2剧烈反应并放出大
现象
的表面很快变暗
量的热,发出黄色火焰
2Na十C,点燃2NaCl(产生白烟)
生成一种淡黄色固体
2Na十S△NaS(研磨易爆炸)
62
第15天钠
2Na十H,△2NaH(氢化钠)
知识链接
(2)钠与碱溶液、盐溶液反应
工业上通过电解熔融的NaCl来制备钠[2NaCl
将钠粒投入碱溶液、盐溶液中,钠直接与
(熔融)通电2八a十CL,个],电解饱和食盐水不能获
水剧烈反应,若盐溶液中的溶质能与NaOH反
得钠。
应,则进一步发生复分解反应。如将钠投入
2.钠的保存
CuSO4溶液中,有气体放出和蓝色絮状沉淀
(1)保存:由于常温下钠能与空气中的氧
产生:
气反应,还能与水反应,所以金属钠应密封保
2Na+2H2O+CuSO =Cu(OH)2+
存。实验室常将钠保存在煤油或石蜡油中,以
Na2SO4+H2个
隔绝空气和水。不能保存在密度比钠大的物
类似的,将钠投入FeCl3、MgSO4溶液中,
质中,如CCL4。
会产生红褐色Fe(OH)3沉淀、白色Mg(OH)2
(2)事故处理:金属钠失火时,不能用水或
沉淀。
泡沫灭火器灭火,应用干燥的沙土扑灭。
(3)钠与熔融盐反应
易错蓄示)
一定条件下,钠可将钛、锆、铌等金属从其
钠不能保存在汽油中,因为汽油易挥发且易燃
温
熔融盐中置换出来,如TiCL4十4Na熔磁Ti十
易爆;钠也不能保存在四氯化碳中,因为钠的密度
比四氯化碳的密度小(钠浮在四氯化碳上面)。
4NaCl。
(4)钠与C02、液氨等反应
3.钠的用途
4Na十3C0,点槛2Na,C0,十C(钠在二氧
(1)制取钠的化合物,如Na2O2。
(2)制钠钾合金(常温下是液体),用作核
化碳中燃烧)
反应堆的传热介质。
2Na+2NH3—2NaNH2+H2(置换出
(3)与熔融盐反应置换出钛等金属单质,
氨中的氢)
用于冶炼金属。如4Na+TiCL4
熔融4NaCl十
知识点3
钠的制取、保存和用途
Ti(钛)。
1.钠的工业制取
(4)应用在电光源上。如制高压钠灯,用
电解
2NaCl(熔融)巴=2Na+Cl2个。
于道路和广场的照明。
任务二
精研典例
题型1
钠的性质
Na2O或Na2O2,失去的电子数相同
例]下列叙述正确的是(
C.一小块钠在空气中长期放置,最终的主
)。
要生成物为NaHCO?
A.切开的金属Na暴露在空气中,
D.钠与水反应的离子方程式是Na十
光亮的表面逐渐变暗:2Na十O2一Na2O2
2H2ONa++2OH+H2个
B.一定条件下,2.3g的Na完全反应生成
解析常温下,Na与空气中的O2反应生成
63
重难点手珊预备新高一
化学
Na2O,A错误;2.3gNa与O2完全反应后,无论产物
规律遐结
是Na2O还是Na2O2,Na元素的化合价均升高1价,
钠与水的反应
失去的电子数相同,B正确;钠在空气中长期放置,发
钠与水反应的实验可以反映钠的五个性质:
HO
Na-
NaOH-CO.Na.CO,
生如下变化:
颜色为银白色、硬度小(可用小刀切割)、密度小
CO,
(浮在水面上)、熔点低(熔化成小球)、还原性强
最终转化为Na2CO3,C错误;D项所写离子方程式虽
(与冷水剧烈反应)。
然原子守恒,但电荷不守恒,应为2Na十2H2O
钠与水的反应属于以下五种类型:置换反应、
2Na+2OH+H2个,D错误。
氧化还原反应、离子反应、放热反应、自发反应。
答案B
任务三
自主测评
A基础练
选项
操作
反应现象
1.下列说法正确的是(
)。
切开钠,持续观察颜
钠切面颜色先变暗,最
色变化
后呈淡黄色
A.海水中的钠元素以单质的形式存在
B.钠的硬度小,熔点和沸点都很低
把小块钠投入硫酸钠浮在水面上四处游
B
铁溶液中
动,产生红褐色沉淀
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂
把小块钠投入饱和钠浮在水面上四处游
瓶中
氢氧化钠溶液中
动,产生白色浑浊
2.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加
把钠放入坩埚中加热
钠先熔化后燃烧,产生
热,第二块在氧气中(常温下)充分反应,下
黄色火焰
列说法正确的是()。
5.按要求写出下列反应的方程式。
A.第一块钠失去的电子多
(1)钠与氧气在加热条件下反应的化学方程
B.两块钠失去的电子一样多
式:
C.第二块钠的生成物质量更大
(2)钠与水反应的离子方程式:
D.两块钠的生成物质量一样大
3.取一块金属钠放在坩埚里加热,观察到下列
(3)少量钠与稀硫酸反应的离子方程式:
实验现象:①金属钠熔化;②在空气中燃烧,
有紫色火花产生;③燃烧后得到白色固体;
(4)钠与氯化铁溶液反应的总化学方程式:
④燃烧时火焰为黄色;⑤燃烧后生成淡黄色
固体。其中描述正确的是(
)。
A.①②
B.①②③
6.回答下列问题。
C.①④
D.①④⑤
(1)如图,苯是一种常用的有机溶剂,其密度
4.已知Fe(OH)3为红褐色、难溶于水的物质。
为0.87g·cm3,与水互不相溶。向一
下列关于钠的反应现象的叙述不正确的是
个小烧杯中加入等体积的水(滴有2滴
)。
酚酞溶液)和苯,片刻后再向该烧杯中投
64
第15天钠
入一块绿豆大小的金属钠,观察到的现:8.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产
象是
物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在
U形管内加入少量煤油和几小块钠,再从
U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一
苯
水
段时间后加热表面有CuO的铜丝。
(2)某同学通过实验探究钠与CuSO4溶液的
表面有CuO的铜丝
反应。将一小粒钠投入CuSO4溶液中,
水和
观察到烧杯中产生火花、发出轻微爆炸
3滴酚酞
煤油
声、生成的蓝色絮状沉淀中夹杂较多的
(1)金属钠的变化:
黑色固体。试分析产生黑色固体的原因:
(2)U形管中溶液的颜色变化:
B能力练
说明有
生成。
7.将金属钠分别投入足量的下列溶液中,溶液
(3)铜丝的变化:
质量减小的是(
)。
说明钠和水反应有H2生成:
8
A.稀盐酸
B.NaOH稀溶液
(4)若ag钠与bmL水完全反应,则所得溶
四
C.Ca(HCO3)2溶液
D.Na2CO3稀溶液
液中溶质的质量分数是
6513.(1)①V2Os+20H=2V03+H20.
②2NHV0,△2NH,+V,0,+H,O.
(2)①Na2S03+SO2+H2O-2 NaHSO3。
22Fe2++Cl2-2Fe++2Cl
(3)Na2S2O3。(4)1:4.
【解析】(1)V2O,是酸性氧化物,与NaOH溶液反应生
成钒酸盐,离子方程式为V2O,十2OH一2VO+
H2O;“反应Ⅱ”是NHVO3分解,化学方程式为
2NHVO,△2NH↑+V,Os+H,0。(2)①Na,SO,
可以和SO2反应生成NaHSO3。②FeCl2→FeCL3
过程中,铁元素化合价上升需要通过加入氧化剂C2
来实现。(3)A2O3为反应物,其产物为Au2O,Au
的化合价由十3价降低为+1价,可知Au2O3作氧化
剂,NS,O、NSO,中S元素化合价分别为+号
价、十2价,则Na2S2O3为反应物,作还原剂。
Na2S,O为生成物,结合得失电子守恒得反应方程式:
Au2 Os+4Na2 S2Os+2H2O=2Na2 SOo+Au2 O+
4NaOH。(4)NaS2O3和C2反应的产物是H2SO4、
NaCl和HCl,氧化剂为氯气,C2→2C,得2e,
S2O号→2S0,失去8e,根据得失电子守恒可知
Na2S2O3与C2的数目之比为1:4。
情境解读
NaVO,溶液加入NH4Cl溶液,反应I是NaVO
+NHCl一NHVO3+NaCl,反应Ⅱ是
2NHVO,△2NH,+V,0,+H,0。
第15天钠
1.D【解析】钠的熔点低(97.8℃)、沸点高(883℃),
B项错误。
2.B【解析】等质量的两块钠与足量的氧气反应,不论生
成Na2O还是Na2O2,两块钠失去的电子一样多;等质
量的两块钠与足量氧气反应,生成含Na数目相同的
NazO和Na2O2,生成Na2O2的质量大于Na2O的质量。
方法总结
一般,钠与氧化剂反应均生成含Na的物质,因
此只要是等质量的Na去参与反应,转移的电子数均
相同。此方法也可以类比到其他物质电子转移数目
的计算。
3.D
4.A【解析】切开钠的外皮后,可看到银白色的金属光
泽,由于钠的性质很活泼,切面的钠与空气接触后迅速
被O2氧化为薄层的Na2O,使其光亮的表面很快变
暗,无加热条件,Na2O不会被O2氧化为淡黄色的
Na2O2,故切开钠,可观察到切面银白色变暗,不会变
为淡黄色,A错误;将小块钠投入硫酸铁溶液中,Na先
与水反应生成NaOH和H2,因该反应生成气体,且钠
的密度小于水的密度,可观察到钠浮在水面上四处游动,
生成的NaOH接着与Fe2(SO4)3反应生成Fe(OHD3,
可观察到有红褐色沉淀产生,B正确;由B中分析可
知,把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液后,钠会在水面上
四处游动,水被消耗同时生成NaOH,导致NaOH的
质量超过溶剂所能溶解的最大质量,有NaOH晶体析
出,产生白色浑浊,C正确;把钠放入坩埚中加热,由于
钠的熔点较低,故钠先发生熔化,后与氧气剧烈燃烧并
产生黄色火焰,D正确。
5.(1)2Na+0,△Na,O2.
(2)2Na+2H2O-2Na++2OH厂+H2◆。
(3)2Na+2Ht-2Na++H2个。
(4)6Na+6H2O+2FeCla=2Fe(OH)3++6NaCl+
3H2↑。
6.(1)钠在苯与水的界面处上下跳动,(钠粒上)有气泡产
生,水层变为红色。(2)Na与H2O反应放热,可导
致生成的Cu(OH)2部分分解生成CuO。
【解析】(I)已知密度:p(苯)<p(Na)<p(水),所以Na
在苯中会下沉,当Na下沉到苯与水的界面处会立即与
水反应,产生气体,使Na上浮,气泡基本消失后Na又
下沉,然后再上浮…如此往复,Na上下跳动至消耗
完。在苯(或煤油)与水的混合液中投入钠,钠与水的
反应明显变缓和,不出现熔成小球、四处游动、发出“嘶
嘶”的响声等现象。(2)钠与CuSO4溶液的反应比与
水的反应更剧烈,若钠粒较大或CuSO,溶液较浓,反
应放出的热量可使部分Cu(OH)2分解产生黑色固体
CuO。
7.C【解析】钠投入盐酸、NaOH溶液、Na2 CO3溶液中,
钠的加入使溶液质量增大,H2逸出使溶液质量减小,总
13
结果是溶液质量增大。钠投人Ca(HCO3)2溶液中,发
生反应2Na十2HO一2NaOH+H2↑,Ca(HCO3)2+
NaOH-CaCO3¥+NaHCO3+HzO,析出CaCO3
沉淀使溶液质量减小。
8.(1)与水剧烈反应,在水和煤油的交界处上下浮动并逐
渐变小。(2)右侧溶液先变为红色,左侧溶液后变为
红色;NaOH。
40a
(3)由黑色变为红色。(4)22a十236X100%。
【解析】(4)2Na+2H2O=2NaOH+H2个
2×23
2×402
40a
238
a g
238
40a
则w(NaOH)=
238
40a
-×100%=22a+236×
a gtbg 238
100%。
第16天钠的氧化物
1.D【解析】溶液中加入少量的过氧化钠固体后,会发生
反应2NazO2+2H2O-4NaOH+O2个和HCO3+
OH-CO?+H2O,使Na+浓度增大,CO?浓度
增大,HCO3浓度减小。
2.B【解析】制取CO2时一般选用石灰石(或大理石)与
稀盐酸反应,盐酸具有挥发性,生成的气体中会混有少
量的HCl气体,可用饱和NaHCO3溶液除去HCl,c装
置中的Na2O2可与CO2反应产生O2,可在d装置中
盛放NaOH溶液,用于除去未反应的CO2气体,e装
置利用排水法收集生成的O2。由上述分析知,b中盛
放的NaHCO溶液可以除去CO2中混有的HCl,
Na2CO3会与CO2反应,故不能用Na2CO3溶液替换
NaHCO3溶液,A错误;d装置的作用是除去CO2,避
免对O2的收集造成影响,B正确;CO2与水蒸气都能
与Na2O2反应生成O2,且人呼出的气体中既有CO2
又有水蒸气,故不需要在b、c装置之间加装含有浓硫
酸的洗气瓶,C错误;根据质量守恒定律可知,固体增
重的质量等于CO2和H2O的总质量减去生成的O2
的总质量,由于CO2和H2O的物质的量之比未知,不
能确定生成O2的物质的量,故无法计算固体增重的质
量,D错误。
14
方法总结
三步法解答有关过氧化钠的实验探究题
第一步:
2Na2 O2++2CO22Na2 CO3+02
明确反
2Na2 O2+2H2O=4NaOH+O2
应原理
第二步:
逐个分析装置的作用,注意杂质对反应
分析实
是否有影响、操作的先后顺序是否合
验装置
理、怎样通过实验操作及现象推断产物
凡是分子组成符合(CO)m·(H2)n的物
第三步:
质,wg该物质在O2中完全燃烧,将其
运用化学
产物(CO2和水蒸气)通过足量的
式变形法
巧解增重
Na2O2后,固体增重必为0g。或是由
问题
C、H、O三种元素组成的物质,只要C、
O原子个数比为1:1,即可满足该条件
3.D【解析】Na2O为碱性氧化物,Na2O2与水反应除生
成NaOH外,还有氧气生成,不是碱性氧化物,A错
误;Na、Na2O2与水反应分别生成氢气和氧气,B错误;
Na、Na2O2久置在空气中均会因发生氧化还原反应而
变质,Na2O吸收水和二氧化碳最终变为碳酸钠,发生
的不是氧化还原反应,C错误;Na、NaO与水反应均生
成氢氧化钠,紫色石蕊试液遇碱变蓝,所以均可以得到
蓝色溶液,D正确。
4.B【解析】Na2O2中阳离子(Na)与阴离子(O2)的个
数比为2:1,A项正确;由2NaO2十2C02一2NaC0
十O2可知,该反应可制备O2,因此Na2O2可用作呼吸
面具供氧剂,这也是Na2O2在空气中变白的原因,该
反应中CO2既不是氧化剂也不是还原剂,B项错误,
C项正确;Na2O2先和水反应生成O2和NaOH,
NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生CaCO沉淀,D项
正确。
5.C【解析】④中红色褪去,而⑤中产生较多气泡,表明
②③④中有H2O2。H2O2将红色物质氧化而使其褪
色,说明Na2O2与H2O反应生成NaOH和H2O2,
H2O2分解产生O2(MnO2作催化剂)。
6.(1)B。(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.
(3)HCI+NaHCO3=NaCl++H2 O+CO2
(4)2Na2O2+2C02-2Na2C03+O2。
(5)COz+2NaOH-NazCO3+H2O.
【解析】(1)由题意知NazO2与水反应放热,则锥形瓶