高中化學新教材同步教案必修第一冊第2章第1節(jié)第1課時活潑的金屬單質(zhì)-鈉

下載最新免費模擬卷，到公眾號：一枚試卷君其次章海水中的重要元素-鈉和氯第一節(jié)鈉及其化合物第1課時活潑的金屬單質(zhì)——鈉[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.能從鈉原子的結(jié)構(gòu)(微觀)分析相識鈉是一種特別活潑的金屬，具有很強的還原性(宏觀)。2.設(shè)計試驗探究鈉與氯氣、水的反應，會分析鈉與酸、堿、鹽溶液的反應，促進“證據(jù)推理與模型認知”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。一、鈉的原子結(jié)構(gòu)鈉與非金屬單質(zhì)的反應1．鈉元素的原子結(jié)構(gòu)及存在2．鈉與非金屬單質(zhì)的反應(1)鈉與氧氣的反應條件常溫加熱試驗步驟試驗現(xiàn)象新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗鈉先熔化，然后猛烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體結(jié)論①鈉具有銀白色的金屬光澤，硬度小，熔點低，密度大于煤油，通常保存在煤油或石蠟油中②鈉與氧氣的反應(寫出反應的化學方程式)常溫下：4Na＋O2=2Na2O，白色加熱時：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2，其中O為－1價③條件不同，鈉與氧氣反應的產(chǎn)物不同(2)鈉與其他非金屬單質(zhì)化合生成的化合物中鈉只顯＋1價，如Na與Cl2在點燃條件下可反應，化學方程式：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2NaCl。(1)金屬鈉能存放于煤油中，也可存放于CCl4中()(2)常溫下，鈉與氧氣反應生成淡黃色固體()(3)鈉與氧氣反應時，條件不同，產(chǎn)物也不同()(4)試驗中取出的藥品都不能再放回原瓶()(5)等質(zhì)量的鈉無論生成氧化鈉、過氧化鈉還是它們的混合物，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均相同()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√1．在試驗室中，為什么要把鈉保存在石蠟油或煤油中？提示鈉密度比石蠟油或煤油大，能隔絕空氣，防止鈉被氧化。2．等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，其次塊在足量氧氣中(常溫下)充分反應，失電子________多(填“第一塊”“其次塊”或“一樣”，下同)，生成產(chǎn)物的質(zhì)量______大，試著寫出你的理由。提示一樣第一塊二、鈉與水的反應1．試驗探究試驗操作試驗現(xiàn)象結(jié)論或說明鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔化成小球鈉的熔點低，反應放熱小球在水面上快速游動反應產(chǎn)生的氫氣推動小球運動與水反應發(fā)出“嘶嘶”的響聲，漸漸變小，最終消逝鈉與水猛烈反應，產(chǎn)生氣體反應后溶液的顏色漸漸變紅有堿性物質(zhì)(氫氧化鈉)生成2.試驗結(jié)論(1)化學方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；離子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。(2)實質(zhì)：鈉置換水電離出的H＋生成H2。(1)鈉塊可以干脆用手取用()(2)鈉失火時不能用水撲滅，應當用沙土蓋滅()(3)鈉與水反應的離子方程式為Na＋H2O=Na＋＋OH－＋H2↑()答案(1)×(2)√(3)×某試驗小組在學習了鈉與水的反應后，做了以下幾個試驗。(1)將兩塊綠豆粒大小的鈉分別同時投入到甲、乙兩個小燒杯中，甲燒杯盛有10mL水，乙燒杯盛有10mL稀鹽酸，視察到的現(xiàn)象：乙燒杯中鈉反應更猛烈。結(jié)論：乙燒杯中發(fā)生的化學方程式為：2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑。(2)將一塊綠豆粒大小的鈉投入到丙燒杯中，視察到的現(xiàn)象是：浮、熔、游、響、生成藍色沉淀。請依據(jù)現(xiàn)象寫出丙燒杯中發(fā)生的化學方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑]。(3)(2024·安徽宿州月考)將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管中，可能視察到的現(xiàn)象是________(填字母)。a．鈉熔化成閃亮的小球b．鈉在液面上四處游動c．溶液底部有銀白色物質(zhì)生成d．溶液變渾濁答案abd解析鈉與水反應放出大量的熱，使鈉熔成小球，故a正確；鈉的密度小于水的密度，故也肯定小于飽和澄清石灰水的密度，所以會浮在液面上，鈉與水反應生成的氫氣使鈉球在液面上四處游動，故b正確；鈣的金屬活動性強于鈉，且鈉、鈣都易與水反應，所以鈉不行能置換出鈣，故c錯誤；因為反應消耗了水，且反應放熱，所以飽和澄清石灰水中會有部分溶質(zhì)析出而導致溶液變渾濁，故d正確。鈉與水溶液反應的規(guī)律遇水記四點，浮熔游響全，遇酸酸優(yōu)先，遇鹽水在前。1．試驗室中，用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，然后用濾紙吸干表面的煤油，再用小刀切開視察。在這一試驗過程中不能得出的鈉的物理性質(zhì)是()A．鈉在常溫下是固體B．鈉的熔點很低C．鈉具有銀白色的金屬光澤D．金屬鈉很軟答案B解析從題干中“取出一小塊金屬鈉”知鈉在常溫下是固體；“用小刀切開”說明鈉很軟；2．(2024·榆林市二中月考)關(guān)于鈉的敘述中，正確的是()A．鈉是銀白色金屬，硬度很大B．將金屬鈉放在坩堝里用酒精燈加熱，金屬鈉猛烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色固體氧化鈉C．金屬鈉在空氣中燃燒，生成過氧化鈉D．金屬鈉的熔點很高答案C解析鈉是一種硬度小、熔點低的銀白色金屬，塊狀鈉燃燒時會熔化成閃亮的小球，燃燒火焰為黃色，生成物是淡黃色固體過氧化鈉；鈉在空氣中緩慢氧化則生成氧化鈉。3．用流程圖示的方法可以清晰反映物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。如Na→乙→NaOH→NaCl，則在常溫下，上述轉(zhuǎn)化關(guān)系內(nèi)的物質(zhì)乙是()A．Na2O2B．Na2OC．NaClD．Na2CO3答案B解析常溫下，鈉與氧氣反應生成氧化鈉，氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉。4．將一塊金屬鈉投入到滴有紫色石蕊溶液的盛有冷水的燒杯中，甲同學認為可視察到下列現(xiàn)象，其中正確的有()①鈉投入水中，先沉入水底，后浮出水面②鈉馬上與水反應，并有氣體產(chǎn)生③反應后溶液變紅④鈉熔成閃亮的小球⑤小球在水面上四處游動⑥有“嘶嘶”的響聲發(fā)出A．①②③④B．②③④⑤C．②④⑤⑥D(zhuǎn)．③④⑥答案C解析鈉的密度小于水的密度，鈉投入水中，不會沉入水底，應浮在水面上；鈉與水反應有NaOH生成，使紫色石蕊溶液變藍色，而不是變紅色，故①③不正確。5．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體產(chǎn)生，又有沉淀產(chǎn)生的是________(填序號，下同)，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的是________。①MgSO4溶液②NaHCO3溶液③Na2SO4溶液④飽和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥FeCl3溶液⑦NH4Cl溶液答案①④⑤⑥⑦解析在題給幾種溶液中，金屬鈉均先與水發(fā)生反應：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；②中NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O，生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3，故不會產(chǎn)生沉淀；③中Na2SO4與NaOH不反應，沒有沉淀生成；④中反應消耗水，溶液溫度上升，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；⑤中Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O；⑥中Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓；⑦中產(chǎn)生兩種氣體，H2和NH3，NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。A組基礎(chǔ)對點練題組一金屬鈉的物理性質(zhì)及存在1．下列有關(guān)鈉的物理性質(zhì)的敘述正確的是()①銀白色金屬②質(zhì)軟，可以用小刀切③熔點低于100℃④密度比水?、轃岷碗姷牧紝wA．僅①②④⑤ B．僅①②③④C．僅①③④⑤ D．①②③④⑤答案D解析鈉為具有銀白色光澤的金屬，質(zhì)軟，熔點低，密度比水小，為熱和電的良導體?！究键c】金屬鈉的物理性質(zhì)【題點】金屬鈉的物理性質(zhì)2．下列有關(guān)鈉的存在、保存及取用方法的描述正確的是()A．鈉在自然界中主要以化合態(tài)形式存在，少量以游離態(tài)形式存在B．鈉須要密封保存在四氯化碳中C．試驗室中可干脆用藥匙取用鈉D．試驗室中取用后剩余的鈉要放回原試劑瓶中答案D解析鈉在自然界中只以化合態(tài)形式存在，A項錯誤；四氯化碳的密度比鈉大，不能用來保存鈉，B項錯誤；試驗室中用鑷子取用鈉，C項錯誤；取用后剩余的鈉必需放回原試劑瓶中，D項正確?！究键c】金屬鈉的保存與取用【題點】金屬鈉的保存與取用存在形式3．(2024·聊城高一檢測)從生活常識角度考慮，試推斷鈉元素在自然界中存在的主要形式是()A．NaB．NaClC．NaOHD．NaHCO3答案B【考點】鈉的存在形式【題點】鈉的存在形式題組二鈉與氧氣反應4．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列試驗現(xiàn)象中，正確的描述是()①鈉先熔化②在空氣中燃燒，放出黃色火花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(zhì)A．①② B．①②③C．①④⑤ D．④⑤答案C解析Na熔點較低，加熱時先熔化，燃燒時火焰為黃色，燃燒后生成Na2O2，為淡黃色固體?！究键c】鈉與氧氣的反應【題點】鈉與氧氣在加熱條件下反應的現(xiàn)象5．下列說法中錯誤的是()A．鈉在常溫下就簡單被氧化B．鈉受熱后能夠著火燃燒C．鈉在空氣中緩慢氧化能自燃D．鈉在氧氣中燃燒比在空氣中更為猛烈答案C解析常溫下，鈉與O2反應在固體表面生成氧化鈉，反應快速，但不能自燃?！究键c】鈉與氧氣的反應【題點】鈉與氧氣的反應在不同條件下反應不同題組三鈉與水的反應6．(2024·杭州高一檢測)某學生將一小塊鈉投入滴有酚酞的水中，此試驗能證明鈉下面4點性質(zhì)中的()①鈉的密度比水的?、阝c的熔點較低③鈉與水反應時放出熱量④鈉與水反應后溶液呈堿性A．①④ B．①②④C．①③④ D．①②③④答案D解析Na與水反應時，浮在水面上(密度比水小)，熔化成閃亮的小球(反應放熱，鈉熔點低)，在水面四處游動(有氣體生成)，同時溶液變紅色(生成堿性物質(zhì))，體現(xiàn)了①②③④4點性質(zhì)?！究键c】鈉與水的反應【題點】鈉與水反應的現(xiàn)象的緣由7．(2024·德州高一期中)向一盛有水的燒杯中分別加入等體積的水和煤油，片刻后再向該燒杯中加入綠豆粒大小的金屬鈉，可能視察到的現(xiàn)象是()答案A解析鈉與煤油不反應，由密度ρ水＞ρNa＞ρ煤油可知A項正確。【考點】鈉與水的反應【題點】鈉與水反應的現(xiàn)象鈉的物理性質(zhì)題組四鈉與酸、堿、鹽溶液的反應8．將一小塊鈉投入到盛有氯化鎂溶液的試管里，不行能視察到的現(xiàn)象是()A．鈉熔成小球并在液面上游動B．有氣體生成C．溶液底部有銀白色物質(zhì)生成D．溶液變渾濁答案C解析鈉投入到氯化鎂溶液中，先與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，出現(xiàn)與水反應的類似現(xiàn)象；然后氫氧化鈉與氯化鎂發(fā)生復分解反應生成難溶物氫氧化鎂，使溶液變渾濁，溶液底部不會有銀白色物質(zhì)生成?！究键c】鈉與鹽溶液的反應【題點】鈉與鹽溶液反應的現(xiàn)象9．將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是()A．氯化氫 B．氫氧化鈉C．硫酸鉀 D．硫酸銅答案D解析在A、B、C三個選項中只有氫氣放出，故溶液質(zhì)量是增加的。D選項中由于鈉與水反應生成的氫氧化鈉能與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀：2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，反應后溶液質(zhì)量減輕。【考點】鈉與酸、堿、鹽溶液的反應【題點】鈉與酸、堿、鹽溶液反應的改變10．如圖是有關(guān)鈉與水反應及產(chǎn)物檢驗的試驗裝置。試驗起先時先向管內(nèi)加入滴有酚酞溶液的水，使水位達到B端管口，然后快速塞緊橡膠塞并拔掉大頭針，此時Na掉入水中。回答下列問題：(1)鈉與水反應的化學方程式為____________________________________________________。(2)鈉與水反應的現(xiàn)象有許多，不同的現(xiàn)象證明不同的性質(zhì)。①能證明鈉的密度比水小的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________________________________。②能證明鈉的熔點低的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。③能證明有氫氧化鈉生成的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________________________________。④能證明有氣體產(chǎn)生的現(xiàn)象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不變”，下同)，B端液面________。答案(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(2)①鈉浮在水面上②鈉熔化為光亮的小球③溶液呈紅色④上升下降解析(1)鈉與水反應生成NaOH和H2。(2)①鈉浮在水面上，證明鈉的密度比水小。②鈉熔化為光亮的小球，證明鈉的熔點低。③反應后溶液呈紅色，證明有氫氧化鈉生成。④B端壓強增大，液面下降，A端液面上升，證明有氣體生成?！究键c】鈉與水的反應【題點】鈉與水反應的試驗創(chuàng)新及現(xiàn)象的視察【B組綜合強化練】1．2.3g純凈的金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后得到3.5g固體，由此推斷其產(chǎn)物是()A．只有Na2OB．只有Na2O2C．Na2O和Na2O2D．無法確定答案C解析若2.3g鈉全部生成Na2O，質(zhì)量為3.1g；若2.3g鈉全部生成Na2O2，質(zhì)量為3.9g，因為3.1g<3.5g<3.9g，故氧化產(chǎn)物應為Na2O和Na2O2的混合物。【考點】鈉與氧氣的反應【題點】鈉與氧氣反應的計算2．將2.3g鈉投放到97.7g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為()A．2.3% B．小于2.3%C．4% D．大于4%答案D解析鈉與水反應，溶質(zhì)為氫氧化鈉，質(zhì)量為4g，但是由于反應時有氣體放出，溶液質(zhì)量小于100g，故質(zhì)量分數(shù)大于4%?！究键c】鈉與水的反應【題點】鈉與水反應后溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的求算3．下列說法正確的是()A．將一小塊鈉放入水中，鈉將沉在水底B．將一小塊鈉放在稀鹽酸中，鈉先與水反應生成NaOH和H2，生成的NaOH再與HCl反應生成NaCl和H2OC．將一小塊鈉放在氯化鎂溶液中發(fā)生如下反應：2Na＋Mg2＋=2Na＋＋MgD．鈉可用于冶煉金屬答案D解析鈉的密度比水小，且與水反應放出H2，放入水中會浮在水面上，并不停地游動，故A錯；鈉在酸溶液中優(yōu)先與酸中的氫反應，鈉在鹽溶液中優(yōu)先與水反應，故B、C錯；金屬鈉可以從熔融鹽中置換出鈦、鉭、鈮、鋯等金屬，故D正確。4．不能正確表示下列反應的離子方程式的是()A．鈉與水反應：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．鈉與CuSO4溶液反應：2Na＋Cu2＋=Cu＋2Na＋C．鈉與鹽酸反應：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑D．鈉跟氯化鉀溶液反應：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑答案B【考點】鈉與酸、堿、鹽溶液的反應【題點】鈉與酸、堿、鹽溶液反應的離子方程式即實質(zhì)5．(2024·北京房山區(qū)高一期末)某同學探究金屬Na與CO2的反應，試驗如下：試驗Ⅰ試驗Ⅱ操作將點燃的金屬鈉伸到盛有CO2的集氣瓶中將試驗Ⅰ的集氣瓶用水沖洗，過濾。取黑色濾渣灼燒；取濾液分別滴加酚酞和氯化鋇溶液現(xiàn)象①火焰呈黃色②底部有黑色固體，瓶壁上附有白色固體①黑色濾渣可燃②濾液能使酚酞溶液變紅，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成下列說法不正確的是()A．生成的黑色固體中含有CB．白色固體是Na2OC．試驗說明CO2具有氧化性D．金屬Na著火不能用CO2滅火答案B解析鈉在二氧化碳氣體中燃燒生成碳酸鈉和碳單質(zhì)，則生成的黑色固體中含有C，故A正確；碳酸鈉在溶液中顯堿性，與氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀，則由濾液能使酚酞溶液變紅，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成可知，瓶壁上附有的白色固體為碳酸鈉，故B錯誤；鈉在二氧化碳氣體中燃燒生成碳酸鈉和碳單質(zhì)，反應中鈉為還原劑，二氧化碳為氧化劑，試驗說明CO2具有氧化性，故C正確；由試驗Ⅰ可知鈉能夠在二氧化碳中燃燒，則金屬Na著火不能用CO2滅火，應用沙土覆蓋滅火，故D正確。6．將2.3g金屬鈉放入100g水中，完全反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為()A.eq\f(4,100＋2.3)×100% B.eq\f(4,100＋4－1.8)×100%C.eq\f(4,100＋4)×100% D.eq\f(4,100＋2.3－0.1)×100%答案D解析依據(jù)化學方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑可知，2.3g鈉與水反應生成0.1g氫氣，則反應后的溶液總質(zhì)量＝(100＋2.3－0.1)g，溶質(zhì)是NaOH，質(zhì)量為4g。7．現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，可利用的裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}[已知Na2O2易與空氣中CO2、H2O(g)反應]：(1)裝置Ⅳ中盛放的試劑是__________，其作用是_____________________________________。(2)若規(guī)定氣體的氣流方向從左到右，則組合試驗裝置時各件儀器的正確連接依次為(按從左到右依次寫明儀器的編號Ⅰ、Ⅱ……)_________，各儀器接口的標號字母(a、b……)依次是空氣進入________，________接________，_________接_________，_________接__________。(3)裝置Ⅱ的作用是_____________________________________________________________。(4)操作中通空氣和加熱的依次為________________。答案(1)氫氧化鈉溶液汲取導入空氣中的二氧化碳(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱhgfea(或b)b(或a)c(3)防止空氣中的水分和二氧化碳進入裝置Ⅰ(4)先通一段時間的空氣，再加熱Ⅰ裝置解析用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，要避開生成的Na2O2與空氣中的水分和二氧化碳發(fā)生反應，在制取過程中要除去這兩種雜質(zhì)，且要防止外界空氣中的水分和二氧化碳倒吸進入裝置。(1)由上述分析可知，應當除去空氣中的CO2，故Ⅳ中的試劑為氫氧化鈉溶液。(2)由上述分析可知，試驗的依次為除CO2→除水蒸氣→與鈉反應→避開CO2、水蒸氣進入反應裝置，故裝置依次為Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ，接口依次為hgfeabc或hgfebac。(3)裝置Ⅱ的作用是避開空氣中的CO2、水蒸氣進入反應裝置Ⅰ。(4)為防止Na2O2與CO2、水蒸氣反應，應先排盡空氣，再加熱金屬鈉?！究键c】鈉與氧氣的反應【題點】鈉與氧氣反應試驗的探究8．某課外活動小組為了檢驗鈉與水反應的產(chǎn)物，設(shè)計如圖裝置(夾持裝置省略)。首先在U形管