金属钠的性质与应用

第二单元　钠、镁及其化合物

第1课时　金属钠的性质与应用

一　钠的性质及应用

1.物理性质

2.钠的化学性质

(1)钠与氧气反应

按表中要求完成实验，并将观察到的实验现象及其原因解释填入表中。

①钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4Na＋O2==2Na2O，在加热点燃时反应的化学方程式是2Na＋O2Na2O2。由此你能得出的结论是 。

②通过以上实验过程，可以说明钠具有的性质有哪些并分析说明在实验室中应怎样保存金属钠

(2)钠与水反应

在小烧杯中加入约1/2的水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，盖上表面皿，观察实验现象。填写下表：

钠与水反应的化学方程式是2Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑，氧化剂是H2O，还原剂是Na。

3.钠的制备和用途

(1)制备

工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠：2NaCl2Na＋Cl2↑(填电解方程式)。

(2)用途

①钠和钾的合金常温下呈液态，可用于快中子反应堆作热交换剂。

②高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。

③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。

归纳总结

有关钠的反应

(1)钠在常温下与O2反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，钠与O2的反应产物是由温度决定的，而不是由O2的量决定的。

(2)钠与水(滴有酚酞)反应的实验现象可概括为5个字——“浮”、“熔”、“游”、“响”、“红”。

(3)钠与酸反应是先酸后水；钠与盐溶液反应是先水后盐，并不能置换出不活泼金属。

(4)钠与熔融的盐反应时可以置换出比其不活泼的金属。

1.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　)

A.第一块钠失去电子多

B.两块钠失去电子一样多

C.第二块钠的反应产物质量大

D.两块钠的反应产物质量一样大

2.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是(　　)

二　氧化钠和过氧化钠(过氧化钠为加试要求)

1.氧化钠是一种碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。请写出下列反应的化学方程式：

(1)氧化钠与水反应：Na2O＋H2O==2NaOH；

(2)氧化钠溶于盐酸：Na2O＋2HCl==2NaCl＋H2O；

(3)氧化钠与CO2反应：Na2O＋CO2==Na2CO3。

2.实验探究(加试要求)

(1)把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，现象为___________________；用手轻摸试管外壁，感觉__________________________________，

说明反应__________；向试管溶液中滴入酚酞溶液，现象为__________________________。

实验结论：____________________________________________________________________。

(2)写出过氧化钠与水反应的化学方程式：________________________；氧化剂是________，还原剂是________；被氧化的元素是________，被还原的元素是________。

3.(加试要求)氧化钠、过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠，其不同点是Na2O2与水反应有O2生成，Na2O与水反应无O2生成。二者与二氧化碳反应具有类似的规律，试写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O2＋2CO2==2Na2CO3＋O2。

4.(加试要求)Na2O2具有强氧化性，与H2O、CO2反应生成O2，Na2O2可作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。

归纳总结

氧化钠与过氧化钠的比较(加试要求)

[提醒]　(1)Na2O2不属于碱性氧化物。

(2)Na2O固体中的阳离子和阴离子分别为Na＋、O2－，其数目比为2∶1，Na2O2固体中的阳离子和阴离子分别为Na＋、O，其数目比为2∶1。

(3)Na2O2与CO2或H2O反应均为自身氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O和CO2既不是氧化剂也不是还原剂。1 mol Na2O2参与反应转移1 mol电子。

3.(加试要求)下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是 (　　)

、Na2O2都是钠的氧化物，都是碱性氧化物

、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体

在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂

与水反应时，1 mol Na2O2转移2 mol电子

4.(加试要求)下列判断正确的是(　　)

A.可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

B.可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

C.可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2

D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

1.下列关于钠的叙述中正确的是(　　)

A.钠是银白色金属，硬度很大

B.将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠

C.金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠

D.金属钠的熔点很高

2.取一小块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。描述正确的是(　　)

A.①② B.①②③

C.①④ D.①④⑤

3.将 g金属钠放入1 000 g水中，完全反应后溶液的质量分数为(　　)

×100%

×100%

×100%

×100%

4.将一小块钠投入到盛有MgCl2溶液的试管中，不可能观察到的现象是 (　　)

A.熔成小球并在液面上游动

B.有气体生成

C.溶液底部有白色物质生成

D.溶液变浑浊

5.(加试要求)下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是(　　)

A.过氧化钠和氧化钠中钠元素的化合价相同，氧元素化合价不同

B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应

C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成

D.过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物

6.(加试要求)下图中，A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色。

(1)判断A、B、C、D是什么物质，写出其化学式：

A________，B________，C________，D________。

(2)写出下列转化的化学方程式：

①A→B________________________________________________________________________。

②B→D________________________________________________________________________。

③A→C________________________________________________________________________。

40分钟课时作业

[经典基础题]

1.将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的是 (　　)

①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面

②钠立即与水反应，并有气体产生

③反应后溶液变红

④钠熔化成闪亮的小球

⑤小球在水面上四处游动

⑥有“嘶嘶”的响声发出

A.①②③④ B.②③④⑤

C.②④⑤⑥ D.③④⑥

2.下列关于钠的说法中正确的是(　　)

A.金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同

B.钠钾合金通常状况下呈固态，可作原子反应堆的导热剂

C.钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中

D.由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属

3.下列关于金属钠的说法中正确的是(　　)

A.钠是活泼金属，将其投入硫酸铜溶液中，可置换出铜

B.金属钠着火时，可用泡沫灭火器来灭火

C.将 g金属钠投入 g水中，所得溶液中溶质的质量分数等于8%

D.钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠

4.把金属钠投入到下列物质的溶液中，溶液质量减轻的是(　　)

5.在烧杯中加入水和苯(密度为 g·cm－3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50 mL，将一小粒金属钠(密度为 g·cm－3)投入烧杯中，观察到的现象可能是(　　)

A.钠在水层中反应并四处游动

B.钠停留在苯层中不发生反应

C.钠在苯的液面上反应并四处游动

D.钠在苯与水的界面处反应并可能上浮下沉

6.(加试要求)下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应并不改变的是(　　)

和O2 和CO2

和CO2 D.木炭和O2

7.(加试要求)对于Na2O2从氧元素化合价分析，它既有氧化性又有还原性。下列化学反应中，Na2O2只显示氧化性的是(　　)

＋2CO2==2Na2CO3＋O2

＋SO2==Na2SO4

＋2HCl==2NaCl＋H2O2

＋2H2O==2NaOH＋H2O2

8.(加试要求)下列叙述正确的是(　　)

①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物

②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2

③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质

④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可

⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色

A.都正确 B.②③④⑤

C.②③⑤ D.④⑤

9.(加试要求)如下图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发现的现象是(　　)

形管内红水褪色 B.试管内溶液变红

C.气球a被吹大 形管水位：d

10.(加试要求)对于反应：2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(　　)

是氧化剂，H2O是还原剂

既是氧化剂，又是还原剂

C.该反应中电子转移的数目为4e－

D.每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g

[能力提升题]

11.(加试要求)A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：

O2

(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为________，A→C反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要的温室气体，则C的分子式为__________，B→C反应的化学方程式为_______________________________________。

A和C是否能反应________(填“能”或“不能”)，若能，写出反应的化学方程式：

______________________________________________________________(若不能，此空不填)。

12.(1)如图甲所示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到________________，发生反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

(2)某班同学用如图乙所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。

①上述实验过程中发生反应的化学方程式为________________________________________。

②实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是________(填字母)。

a.甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完

b.甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内

c.乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出

d.乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出

13.某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸；②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了下图装置。

请回答下列问题：

(1)写出Na与H2O反应的化学方程式：____________________________________________。

(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快，Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是___________________________________。

(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为 g·cm－3、 g·cm－3、 g·cm－3，并据此对实验进行改进。

在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是_____________________________________。

14.(加试要求)一块表面已部分被氧化、质量为 g的钠放入10 g水中后，收集到氢气 g。

(1)金属钠表面氧化钠的质量是________。

(2)所得溶液里溶质的质量分数是________。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/79aa126fbb0d6c85ec3a87c24028915f814d844b.html