2019年人教版高一化学必修一第三章金属及化合物复习专题——钠及化合物(有答案)
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钠及其化合物
学习目标:
1.了解金属钠的保存方法。
2.掌握钠单质的物理性质和化学性质。
3.掌握钠的化合物的性质并了解焰色反应。
知识研读
一、钠的性质
1.钠的物理性质
钠是一种银白色金属、质软、有金属光泽的固体,熔沸点低(97.7℃),密度比水小但比煤油大。
钠有良好的导热性、导电性,可作为核反应堆的导热剂。
2.钠的化学性质
结构决定性质,钠元素是一种非常活泼的金属元素,它的原子结构示意图如右图所示。
钠原子极易失去最外层的1个电子,变成8电子的稳定结构。所以金属钠表现出非常强的还
原性,因此在自然界中通常以化合态的形式存在。
(1)钠与O2反应
常温下,新切开的金属钠表面的银白色金属光泽迅速变暗,因为钠和
氧气发生缓慢氧化反应,生成白色的氧化钠。
4Na + O2=2Na2O
加热条件下,钠跟氧气剧烈反应,金属钠先熔化后剧烈燃烧,发出黄色火焰,
生成淡黄色固体——过氧化钠(Na2O2)。
2Na + O2△Na2O2
+11 2 8 1
(2)钠与H2O反应
在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后用镊子把钠从煤油中取出来,并用滤纸将表面的煤油吸干,用小刀切绿豆大小的金属钠投入到水中,在烧杯口盖上玻璃片,观察实验现象。
实验现象:钠浮在水面上(钠的密度比水小),迅速熔化成一个光亮的小球(该反应放热,钠的熔点低),并在水面上四处游动、发出嘶嘶的响声(生成了气体),加入酚酞溶液后,溶液变为
红色(生成了碱性物质)。
化学方程式:2 Na + 2 H2O =2 NaOH + H2↑
离子方程式:
2 Na + 2 H2O =2 Na+ + 2 OH-+ H2↑
思考:试解析上述现象
答案:
(3)钠的保存
少量金属钠可保存在煤油中,大量的金属钠则用蜡密封保存在铁筒中。
【例1】下列关于钠的性质叙述中,不.正确的是()
A.切下一小块钠,投入水中,钠熔成小球,说明钠与水反应有热量放出
B.从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应
C.钠在空气中燃烧生成氧化钠
D.切开一块钠,呈银白色,很快变暗,说明钠常温下能与氧气反应
【答案】C
现象解释
钠浮在水面上
钠熔成小球
钠在水面上四处游动
发出嘶嘶的响声
溶液变红
【解析】钠在空气中燃烧时发生反应:2Na +O 2=====点燃
Na 2O 2,故C 选项错误。
练习1-1 金属钠在水中能浮在水面上,在煤油中能沉在油层下,煤油的密度是0.8 g·cm -
3,可推测钠的密度(g·cm -
3)( )
A .大于1.0
B .小于0.8
C .介于0.8~1.0之间
D .不能确定
【答案】C
【解析】金属钠在水中能浮在水面上,说明它的密度比水小,即小于1.0 g·cm -
3;在煤油中能沉在油层下,
说明它的密度比煤油大,即大于0.8 g·cm -
3。
练习1-2 将金属钠分别投入下列物质的稀水溶液中,能生成白色沉淀的是( )
A .HCl
B .K 2SO 4
C .MgCl 2
D .CuCl 2
【答案】C
【解析】在考虑钠与碱、盐水溶液反应的问题时,注意钠与水反应的同时,还要考虑生成的NaOH 与溶液
中溶质的反应。钠与四种溶液反应都生成氢气;CuCl 2溶液中会有蓝色沉淀生成,只有氯化镁溶液中可生成白色沉淀。
练习1-3 将一小块钠投入到FeCl 3溶液中,此时观察到的现象是__________________________,有关的化学方程式是__________________________________________________________。
【答案】钠浮于液面上,熔成闪亮的小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,溶液中有红褐色沉淀析出
2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑,3NaOH +FeCl 3===Fe(OH)3↓+3NaCl 或2FeCl 3+3H 2O +6Na===2Fe(OH)3↓+3H 2↑+6NaCl
【解析】钠与盐溶液反应分两个过程,一是钠与水反应,二是NaOH 与盐的反应。
二、钠的化合物 1. 氧化钠和过氧化钠
(1)物理性质
白色的氧化钠固体 淡黄色的过氧化钠固体 (2)化学性质对比
氧化钠( Na 2O ) 过氧化钠( Na 2O 2) 结构
由Na +和O 2-以2:1的比例构成
由Na +和O 22-以2:1的比例构成
氧元素显2-价
氧元素显1-价
【例2】关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是()
A.都是白色的固体
B.都是碱性氧化物
C.都能和水反应形成强碱溶液
D.都是强氧化剂
【答案】C
【解析】Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体;Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物;Na2O2是强氧化剂,Na2O不是。C正确。
练习2-1关于Na2O2与CO2、H2O反应的叙述正确的是()
A.Na2O2与CO2反应中,Na2O2只作还原剂,CO2作氧化剂
B.Na2O2与H2O反应中,Na2O2既作氧化剂又作还原剂
C.Na2O2与CO2反应中,1 mol Na2O2转移2 mol电子
D.Na2O2与水反应中,1 mol Na2O2转移2mol电子
【答案】B
【解析】Na2O2与CO2、H2O反应中,既作氧化剂又作还原剂,且1mol Na2O2反应均转移1 mol电子。故选B。
练习2-2 金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是()
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰
D.金属钠着火可以用水灭火
【答案】C
【解析】A中,钠的硬度小,可用小刀切割;B中,放置在空气中,钠被缓慢氧化生成白色的Na2O;D中,钠与水反应产生氢气,故钠着火时不能用水灭火。
练习2-3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
【答案】B
【解析】本题只涉及钠与氧气的反应。钠在氧气中加热生成过氧化钠,不加热则生成氧化钠及少量过氧化钠,产物中的钠元素只显+1价。解题时要抓住钠与氧气反应随温度不同产物不同,等质量的钠