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文檔簡介
第二單元鈉、鎂及其化合物第1課時鈉一、鈉元素的存在和原子結構1.存在自然界中鈉元素都以化合態(tài)存在,如NaCl、Na2CO3和Na2SO4等。2.原子結構①原子結構示意圖:。②結構和性質的關系:很容易失去最外層的一個電子,表現強還原性。二、鈉單質的物理性質鈉是一種銀白色金屬,質軟,密度為0.97g·cm-3,熔點為97.8℃三、鈉的化學性質1.與O2反應2.與水反應將一小塊金屬鈉放入滴有幾滴酚酞的水中,可以觀察到的現象及對應的解釋是:鈉與水反應的化學方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。四、鈉的制備與用途1.制備工業(yè)上電解熔融氯化鈉,反應的化學方程式為2NaCleq\o(=,\s\up17(電解))2Na+Cl2↑。2.用途(1)冶煉金屬:鈉能與鈦、鉭、鈮、鋯等金屬氯化物反應,其中和TiCl4反應的化學方程式為4Na+TiCl4eq\o(=,\s\up17(700~800℃))Ti+4NaCl。(2)高壓鈉燈:其特點是發(fā)出的黃光射程遠,透霧能力強。(3)鈉鉀合金:常溫下是液體,可用于快中子反應堆作熱交換劑。探究點鈉與水、溶液的反應1.鈉與水的反應將綠豆大的一小塊鈉投入到滴有酚酞的盛水的燒杯中,產生的現象及解釋如下表所示:實驗現象解釋鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔成閃亮的小球鈉的熔點低,鈉和水反應放熱小球在水面上四處游動鈉和水反應生成氣體,推動小球迅速游動發(fā)出“嘶嘶”的響聲反應劇烈反應后的水溶液變紅鈉和水反應生成了堿性物質,使酚酞溶液變紅化學方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,還原劑:Na;氧化劑:H2O。2.與酸溶液反應(1)鈉與酸溶液反應時先與酸反應,如:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑。(2)如果鈉相對酸過量,待酸消耗盡后,鈉再與水反應,事實上不存在過量鈉。3.與堿溶液反應鈉與堿溶液反應實質就是鈉與水的反應。4.與鹽溶液反應(1)NaCl溶液:實際是與水反應。反應的化學方程式為:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。(2)CuSO4溶液:因為鈉與水劇烈反應,這樣鈉先與水反應,生成的NaOH再跟CuSO4反應,而不能認為發(fā)生的只是置換反應。反應的化學方程式為:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;總反應式為:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。(3)NaHSO4溶液:因其完全電離:NaHSO4=Na++H++SOeq\o\al(2-,4),而使溶液顯強酸性,即鹽電離產生的H+濃度遠大于水中的H+濃度,此時鈉直接與鹽反應。方程式為:2Na+2NaHSO4=2Na2SO4+H2↑。(4)通常鈉不能從鹽溶液中置換出金屬;若鹽為熔融狀態(tài),鈉可以置換出較不活潑的金屬,如:4Na+TiCl4eq\o(=,\s\up17(熔融))4NaCl+Ti。提示:與Na有類似情況的還有非?;顫姷慕饘?,如:K、Ca、Ba等。1.在鈉與水反應之前,為什么要用濾紙擦干煤油呢?提示:防止鈉與水反應放熱而造成煤油的燃燒。2.鈉在金屬活動性順序表中排在前面,那它能在鹽溶液中置換出排在它后面的金屬嗎?提示:不能,因為它會先跟水反應,然后生成的NaOH再與鹽反應?!纠?1)將一小塊鈉放入下列溶液中,既能產生氣體又能生成白色沉淀的是()A.硝酸銅溶液B.稀硫酸C.氯化鈉溶液 D.氯化鎂溶液(2)寫出Na投入到下列溶液中所發(fā)生的化學反應方程式(若有多步,則分步書寫)①NaHCO3溶液:_______________________________________、_________________________________________________________。②FeCl3溶液___________________________________________、_________________________________________________________?!舅悸贩治觥縉a與酸反應的實質是與H+反應,與鹽、堿的反應實際上是與H2O反應,然后根據得到的生成物,再結合溶質的性質,進行判斷。【解析】遇到鈉與酸、堿、鹽水溶液反應的問題時,在注意鈉與水反應的同時,還要考慮生成的NaOH是否與溶液中的溶質反應。鈉與四種溶液反應都生成氫氣,在硫酸銅溶液中會有藍色沉淀生成,只有在氯化鎂溶液中可生成白色沉淀?!敬鸢浮?1)D(2)①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl向分別盛有100mL水、100mL鹽酸、100mL硫酸銅溶液的X、Y、Z三個燒杯中分別投入0.05molNa,Na完全反應,下列說法正確的是(C)A.三個燒杯中一定均會發(fā)生反應:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑B.三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應,相比而言,Z中的反應一定最劇烈C.Z燒杯中一定會有Cu(OH)2沉淀生成D.三個燒杯中生成的氣體的量不一定相同解析:鈉投入水溶液中,發(fā)生反應的實質是鈉與酸或水電離產生的氫離子反應,故A錯誤;鹽酸為酸、硫酸銅為強酸弱堿鹽,所以X、Y、Z三個燒杯中,溶液中氫離子濃度最大的是Y,氫離子濃度越大,反應越劇烈,故B錯誤;鈉與硫酸銅溶液反應,反應方程式為:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+2Na2SO4,故C正確;依據得失電子守恒,可知相同量的鈉失去電子數相同,生成氫氣的量相同,故D錯誤。1.(雙選)把一小塊鈉投入到硫酸銅溶液中,生成物有(BC)A.Cu B.Cu(OH)2C.H2 D.O2解析:鈉投入到硫酸銅溶液中,既有沉淀生成,同時又放出氣體,反應方程式為:2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。2.下列有關鈉的敘述錯誤的是(A)A.鈉是一種灰黑色固體,密度比水小,是熱和電的良導體B.鈉的化學性質非常活潑,鈉元素只能以化合態(tài)的形式存在于自然界中C.鈉的還原性很強,可以用來冶煉金屬鈦、鋯、鈮等D.鈉的質地軟,可用小刀切割解析:鈉是一種銀白色固體,密度比水小,是熱和電的良導體,A項錯誤。3.(雙選)下列關于鈉的說法不正確的是(CD)A.金屬鈉與O2反應,條件不同,產物不同B.鈉—鉀合金通常狀況下呈液態(tài),可作原子反應堆的導熱劑C.鈉的化學活潑性很強,少量的鈉可保存在有機溶劑CCl4中D.鈉露置在空氣中的最終產物為Na2O2解析:鈉易與空氣中的O2、H2O反應,可將其保存在煤油中,CCl4比鈉重,鈉不能保存在其中;鈉露置在空氣中最終產物應為無水Na2CO3。4.取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱,記錄了下列實驗現象:①金屬鈉熔化;②在空氣中燃燒,放出紫色火花;③燃燒后得到白色固體;④燃燒時火焰為黃色;⑤燃燒后生成淡黃色固體物質,其中描述正確的是(D)A.①② B.①②③C.①④ D.①④⑤解析:鈉的熔點只有97.8℃5.已知苯為無色液體,與水互不相溶,且苯不與鈉反應,在燒杯中加入水和苯(密度:0.88g/cm3)各50mL。將一小粒金屬鈉(密度:0.97g/cm3)投入燒杯中,觀察到的現象可能是(D)A.鈉在水層中反應并四處游動B.鈉停留在苯層中不發(fā)生反應C.鈉在苯的液面上反應并四處游動D.鈉在苯與水的界面處反應并可能做上、下跳動解析:密度:ρ(苯)<ρ(鈉)<ρ(水),所以鈉應在苯與水的界面處反應。鈉與水接觸時反應產生氫氣,生成的氣體將鈉帶離水層,進入苯層后鈉與苯不反應,鈉又下沉,如此往復,直至鈉反應完,所以鈉可能做上、下跳動。6.(1)用金屬鈉制取過氧化鈉的化學方程式是2Na+O2eq\o(=,\s\up17(點燃))Na2O2,現象是產生黃色火焰;生成淡黃色固體。(2)已知由金屬鈉生成氧化鈉,可有多種方法:①4Na+O2=2Na2O②4Na+CO2=2Na2O+C③2NaNO2+6Na=4Na2O+N2↑在上述三種方法中最好的方法是哪種?原因是什么?答案:③;此反應的產物中只有Na2O是固體,
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