2019高中化學(xué)專題2第二單元第一課時(shí)金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用講義蘇教版.docx

金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用1以鐵為例，回顧金屬有哪些主要的化學(xué)性質(zhì)？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：Fe在O2中燃燒：3Fe2O2Fe3O4；Fe與稀H2SO4反應(yīng)：FeH2SO4=FeSO4H2；Fe與CuSO4溶液反應(yīng)：FeCuSO4=FeSO4Cu。在上述三個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，鐵失去電子，化合價(jià)升高，顯示還原性。2回顧金屬活動(dòng)性順序表，認(rèn)識(shí)金屬Na的活動(dòng)性。提示：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu新知探究探究1畫出Na原子結(jié)構(gòu)示意圖，并預(yù)測(cè)其性質(zhì)。(1)鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖為(2)鈉原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系：容易失去最外層的1個(gè)電子，表現(xiàn)強(qiáng)還原性。探究2填寫表中空白，認(rèn)識(shí)鈉的物理性質(zhì)。顏色狀態(tài)質(zhì)地密度熔點(diǎn)銀白色固態(tài)較軟比水小較低探究3認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì)。(1)鈉與水的反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鈉浮在水面上；熔成閃亮的小球；在水面上四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶的響聲，最后消失；溶液由無色變?yōu)榧t色實(shí)驗(yàn)結(jié)論鈉的密度比水的小，熔點(diǎn)比較低，與水劇烈反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)方程式為：2Na2H2O=2NaOHH2(2)鈉與氧氣反應(yīng)：常溫下：將一塊金屬鈉用小刀切開，斷面呈光亮的銀白色，片刻后斷面變暗，反應(yīng)方程式為：4NaO2=2Na2O。加熱：鈉在空氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰生成淡黃色固體，反應(yīng)方程式為：2NaO2Na2O2。(3)鈉與熔融的金屬鹵化物反應(yīng)：鈉與TiCl4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiCl44NaTi4NaCl。探究4金屬鈉的用途和制備。(1)用途：冶煉金屬，如：鈦、鋯等。高壓鈉燈：其特點(diǎn)是黃光射程遠(yuǎn)，透霧能力強(qiáng)。鈉鉀合金：常溫下是液體，可用于原子反應(yīng)堆作熱交換劑。(2)制備：電解熔融NaCl，反應(yīng)方程式為：2NaCl2NaCl2。必記結(jié)論金屬鈉與各類溶液的反應(yīng)(1)金屬鈉與酸溶液的反應(yīng)：鈉與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Na與H作用。因?yàn)樗峥梢援a(chǎn)生大量的H，鈉就直接與酸作用，當(dāng)與酸反應(yīng)完后才與水反應(yīng)。如鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2HCl=2NaClH2。(2)鈉與堿溶液的反應(yīng)實(shí)際上是鈉與水的反應(yīng)。(3)鈉與鹽溶液反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上是鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬。例如：鈉與CuSO4溶液反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH2，CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4，總反應(yīng)化學(xué)方程式：2Na2H2OCuSO4=Na2SO4Cu(OH)2H2。成功體驗(yàn)1(好題共享選自人教版教材P53T2)下列關(guān)于鈉的敘述中，不正確是的()A鈉燃燒時(shí)發(fā)出黃色的火焰B鈉燃燒時(shí)生成氧化鈉C鈉有很強(qiáng)的還原性D鈉原子的最外層只有一個(gè)電子解析：選BNa燃燒生成Na2O2。2將一小塊金屬鈉投入足量的下列物質(zhì)中，既能生成氣體，又能生成白色沉淀的是()AMgSO4溶液BBaCl2溶液CFe2(SO4)3溶液 DCuCl2溶液解析：選A鈉與鹽的水溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)產(chǎn)生H2和NaOH，然后NaOH再與鹽反應(yīng)。NaOH與BaCl2溶液不反應(yīng)，與MgSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液、CuCl2溶液反應(yīng)分別生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀。其中只有Mg(OH)2沉淀是白色的。新知探究探究Na2O和Na2O2的主要性質(zhì)及應(yīng)用(1)氧化鈉：白色堿性氧化物，與H2O、酸(HCl)反應(yīng)的方程式分別為：Na2OH2O=2NaOH，Na2O2HCl=2NaClH2O。(2)過氧化鈉：淡黃色過氧化物，與H2O、CO2反應(yīng)的方程式分別為2Na2O22H2O=4NaOHO2、2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。Na2O2常用作漂白劑和供氧劑。必記結(jié)論氧化鈉和過氧化鈉的比較物質(zhì)氧化鈉過氧化鈉氧化物類型堿性氧化物過氧化物(不屬于堿性氧化物)氧的價(jià)態(tài)2價(jià)1價(jià)結(jié)構(gòu)存在O2存在O與H2O反應(yīng)Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與HCl反應(yīng)Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2與CO2反應(yīng)Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2相互轉(zhuǎn)化Na2ONa2O2成功體驗(yàn)3下列有關(guān)Na2O2的敘述中正確的是()ANa2O2與CO2反應(yīng)時(shí)，1 mol Na2O2轉(zhuǎn)移2 mol eBNa2O2與水發(fā)生置換反應(yīng)生成O2CNa2O2只有氧化性，而無還原性DNa2O2加入紫色石蕊試液中，溶液先變藍(lán)色后褪色解析：選DNa2O2中氧元素為1價(jià)，其中一半被氧化為0價(jià)，另一半被還原為2價(jià)，1 mol Na2O2轉(zhuǎn)移1 mol e，A錯(cuò)誤；置換反應(yīng)應(yīng)該符合單質(zhì)1化合物1=單質(zhì)2化合物2，所以B錯(cuò)；Na2O2中O呈1價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，所以既有氧化性又有還原性，C錯(cuò)；Na2O2加入紫色石蕊試液中與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，所以溶液變藍(lán)，但Na2O2有強(qiáng)氧化性，可以使有機(jī)色素褪色，所以變藍(lán)的溶液又褪色，D對(duì)。關(guān)鍵語句小結(jié)1鈉原子容易失去最外層的一個(gè)電子，表現(xiàn)出強(qiáng)的還原性，易與非金屬單質(zhì)、水等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。2鈉與O2、水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NaO2=2Na2O(白色)2NaO2Na2O2(淡黃色)2Na2H2O=2NaOHH2Na與水反應(yīng)現(xiàn)象可概括為浮、游、熔、響。3Na2O是堿性氧化物，Na2O2不是堿性氧化物，可作漂白劑和供氧劑。Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O24工業(yè)上電解熔融NaCl制金屬鈉。 例1某同學(xué)設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣下讓鈉與水反應(yīng)的方法，利用煤油來控制反應(yīng)速率，使學(xué)生能仔細(xì)觀察到各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。該方法簡(jiǎn)便、安全、現(xiàn)象明顯、有趣味性。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將長(zhǎng)頸漏斗和套有乳膠管的玻璃管插入橡皮塞孔中，乳膠管另一端接有金屬尖嘴管，乳膠管上帶有彈簧夾。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往100 mL的大試管中先加入40 mL煤油，取綠豆粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長(zhǎng)頸漏斗加入滴有酚酞的水直至液體充滿整個(gè)試管。根據(jù)反應(yīng)中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)前怎樣檢驗(yàn)該裝置的氣密性？_。(2)金屬鈉變化的現(xiàn)象是_。(3)大試管中溶液顏色的變化是_。(4)裝置中液面的變化分別是：大試管中_；長(zhǎng)頸漏斗中_。(5)簡(jiǎn)述檢驗(yàn)產(chǎn)生氣體的方法：_。解析：由于鈉的密度比水小，比煤油大，所以鈉在煤油與水的界面處漂浮。鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在逸出過程中把鈉帶入煤油層，鈉在重力作用下再回到界面。反復(fù)多次，直至鈉完全消失。產(chǎn)生的氣體聚集在大試管上部，把液體反壓到長(zhǎng)頸漏斗中。答案：(1)關(guān)閉彈簧夾，通過長(zhǎng)頸漏斗向大試管中加水直至漏斗中液面高于試管中液面，一段時(shí)間后液面差保持不變，說明裝置氣密性良好(2)鈉在煤油中逐漸下沉，至水面時(shí)與水發(fā)生反應(yīng)，熔化成閃亮的小球，像熱氣球一樣在煤油中作上下跳動(dòng)，最后完全消失(3)水溶液從上至下逐漸由無色變?yōu)榧t色(4)液面逐漸下降液面逐漸上升(5)當(dāng)漏斗中液面上升到一定高度后，打開彈簧夾，點(diǎn)燃?xì)怏w，有淡藍(lán)色火焰產(chǎn)生(1)金屬鈉著火不能用水、泡沫滅火器及干粉滅火器滅火，一般用沙土蓋滅。(2)金屬鈉與水的反應(yīng)過于劇烈，一般不用此反應(yīng)制備H2。1下列關(guān)于金屬鈉的說法中，正確的是()A鈉是活潑金屬，將其投入到硫酸銅溶液中，可置換出銅B金屬鈉著火時(shí)，可用泡沫滅火器來滅火C將4.6 g金屬鈉投入到95.4 g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于8%D鈉在空氣中燃燒生成淡黃色固體過氧化鈉解析：選DA項(xiàng)，鈉投入鹽溶液中，實(shí)質(zhì)上是先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，A錯(cuò)；B項(xiàng)鈉與水反應(yīng)生成易爆性的氫氣加之鈉著火生成的過氧化鈉能跟水或二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣使燃燒更加劇烈，B錯(cuò)；C項(xiàng)，4.6 g鈉與水反應(yīng)生成溶質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量為8 g，氫氣的質(zhì)量為0.2 g，溶液的質(zhì)量為4.6 g95.4 g0.2 g99.8 g，故溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于8%，C錯(cuò)。例2(2016開封高一檢測(cè))下列敘述正確的是()Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿，它們都是堿性氧化物Na2O與CO2發(fā)生化合反應(yīng)生成Na2CO3，Na2O2與CO2發(fā)生置換反應(yīng)生成O2Na2O是淡黃色物質(zhì)，Na2O2是白色物質(zhì)Na2O2可作供氧劑，而Na2O不可Na2O2和Na2O焰色反應(yīng)均為黃色A都正確BCD解析：選D中Na2O2不是堿性氧化物，中Na2O2與CO2的反應(yīng)不是置換反應(yīng)；中Na2O為白色，Na2O2為淡黃色。Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)中有關(guān)量的關(guān)系(1)物質(zhì)的量的關(guān)系無論是CO2或H2O(g)的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時(shí)，CO2或H2O(g)與放出O2的物質(zhì)的量之比均為21，即氣體減小的體積等于生成O2的體積。(2)固體質(zhì)量關(guān)系相當(dāng)于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(實(shí)際上兩反應(yīng)不能發(fā)生)。(3)先后順序關(guān)系一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，解決問題時(shí)可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(yīng)。(4)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 兩反應(yīng)都是Na2O2自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，每有1 mol O2生成時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子均為2 mol。2CO和H2的混合氣體3 g在足量的氧氣中燃燒后，在150時(shí)將混合氣體通過足量的Na2O2后，Na2O2增重的質(zhì)量為()A1.5 gB3 gC6 g D無法計(jì)算解析：選B2COO22CO2，2CO22Na2O2=2Na2CO3O2，2H2O22H2O，2Na2O22H2O=4NaOHO2。將兩式合并得：CONa2O2=Na2CO3；將兩式合并得：H2Na2O2=2NaOH。由、兩式可知，固體增加的質(zhì)量就等于CO和H2的質(zhì)量。課堂雙基落實(shí)1下列有關(guān)金屬鈉的說法錯(cuò)誤的是()A鈉投入到酸溶液中，先與水反應(yīng)B鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)條件有關(guān)C鈉應(yīng)保存在煤油中D鈉在反應(yīng)中易失電子，表現(xiàn)出還原性解析：選A鈉投入到酸溶液中，先與酸反應(yīng)，酸反應(yīng)完后再與水反應(yīng)。2某學(xué)生將一小塊鈉投入滴有酚酞的水中，此實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明鈉下面四點(diǎn)性質(zhì)中的()鈉的密度比水的小鈉的熔點(diǎn)較低鈉與水反應(yīng)時(shí)放出熱量鈉與水反應(yīng)后溶液呈堿性ABC D解析：選DNa與水反應(yīng)時(shí)，Na熔化成閃亮的小球，在水面四處游動(dòng)，同時(shí)溶液變紅色。體現(xiàn)了四點(diǎn)性質(zhì)。3雙選將金屬鈉投入到下列物質(zhì)中，有氣體放出且溶液質(zhì)量減輕的是()AHCl溶液 BK2SO4溶液CCuCl2溶液 D飽和NaOH溶液解析：選C、DNa投入溶液中都有H2放出，關(guān)鍵看溶液質(zhì)量減輕這一條件。C項(xiàng)中生成Cu(OH)2沉淀，D項(xiàng)中析出NaOH晶體，使溶液質(zhì)量減輕。4下列關(guān)于鈉的說法正確的是()A金屬鈉與氧氣反應(yīng)，條件不同，產(chǎn)物不同B金屬鈉著火可用水撲滅C少量的鈉可保存在汽油中D鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑，可從CuSO4溶液中置換出Cu解析：選A鈉與氧氣反應(yīng)，在常溫下生成Na2O，在加熱時(shí)生成Na2O2，故A項(xiàng)對(duì)；若鈉著火用水撲滅，鈉與水反應(yīng)生成可燃性氣體H2，且水與鈉燃燒的產(chǎn)物Na2O2反應(yīng)生成O2，使燃燒更劇烈，故B項(xiàng)錯(cuò)；由于汽油易揮發(fā)且易燃燒，故C項(xiàng)錯(cuò)；由于鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，首先是鈉與水發(fā)生反應(yīng)，生成的NaOH再與鹽溶液反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)。5鈉的氧化物有氧化鈉和過氧化鈉兩種。(1)寫出過氧化鈉與水及二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式，并分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出氧化劑、還原劑。_(2)在呼吸面具和潛水艇里，用作氧氣來源的物質(zhì)是_。AH2O2 BNa2O2CKClO3 DKMnO4(3)把Na2O2投