高一化学必修一---钠及其重要化合物
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第三章 金属及其化合物 第一节 钠及其重要化合物
一、钠 1、物理性质
银白色金属光泽,质软(可用小刀切割),密度比水小比煤油大(保存在煤油中),熔沸点低,具有良好的导热性和导电性。 2、化学性质
(1)与非金属反应:如O 2、Cl 2、S 等。 ①钠与氧气反应
常温下生成Na 2O (白色),化学方程式为: 4Na+O 2=2Na 2O
燃烧时生成Na 2O 2(黄色),化学方程式为: 2Na+O 2 Na 2O 2 ②钠与氯气反应
化学方程式为:2Na+Cl 2 2NaCl ③钠与硫反应
化学方程式为: 2Na+S Na 2S (2)与水、酸反应(反应顺序:先酸后水)
①钠与水、酸反应的实质上均是和H +
反应,离子方程式分别为: 2Na+2H 2O=2Na +
+2OH —
+H 2↑、2Na +2H +
=2Na +
+H 2↑ ②钠与水反应(加酚酞)的实验现象和解释
(3)Na 与盐溶液的反应(反应顺序:先与水反应,再考虑NaOH 是否与盐反应) ①钠投入到NH 4Cl 溶液中,有H 2和NH 3逸出,化学方程式为: 2Na+2NH 4Cl=2NaCl+2NH 3↑+H 2↑
②投入到CuSO 4溶液中,有气体放出和蓝色沉淀生成,化学方程式: 2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑ 、 CuSO 4+2NaOH =Na 2SO 4+Cu(OH)2↓ 思考:金属钠露置在空气中的变化过程是怎样的?
点燃
点燃
加热
切开金属钠,呈银白色(钠的真面目)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3·10H2O)→最后成白色粉末(Na2CO3·10H2O风化为Na2CO3)。
3、钠的保存、制取及用途
⑴金属钠的保存及取用
少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存入在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
电解
⑵钠的制取:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
⑶用途:钠是一种强还原剂,工业上用它还原金属钛、锆、铌等;另外钠和钾的合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂;钠也可用于制高压钠灯。
二、钠的重要氧化物
1、氧化钠和过氧化钠
转化关系2Na
2O+O22Na2O2
保存隔绝空气
一、过氧化钠的强氧化性
⑴Na2O2与SO2反应:Na2O2+SO2=Na2SO4。
⑵Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化成Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀。
⑶Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变浑浊。
⑷Na2O2投入Na2SO3溶液中,可将SO32-氧化成SO42-。
⑸Na2O2投入品红溶液中,因其有氧化性,所以有漂白性,可使品红溶液褪色。其漂白原理与HClO、NaClO、O3等相同。
二、有关Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系
⑴物质的量关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1,解决此类可借助物质的量守恒关系。
⑵电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,每产生1molO2转移2mole-。
⑶先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2、H2O(g)混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
⑷气体体积关系
若CO2、H2O(g)混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2且等于生成氧气的体积。
⑸固体质量关系
当Wg通式符合(CO)m H n(m、n为整数)的物质在O2中充分燃烧,将其产物通过足量的Na2O2固体,反应完毕,固体增重Wg。常见符合符合(CO)m H n的物质如:CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。
【答案】C
【答案】(1)验纯收集一试管氢气,用拇指堵住,移近火焰,移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声,表明H2纯净。
(2)较多的钠与水反应会放出大量的热,可能使试管内的H2、O2混和气爆炸。
(3)钠比水轻,比苯重,落在苯水交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应,如此反复,就可减慢Na与H2O反应速率
1B 2C 3A 4A 5A 6B 7D 8B 9D 10A 11D 12A
13 .
14.(1)A、NaOH B、NaHCO3C、Na2O2
(2)NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O
(3)CO32- + CO2 + H2O =2HCO3—
15.(1)①2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
②用玻璃片在水面下盖住集气瓶口,将玻璃片与集气瓶一起移出水面,将盖有玻璃片的集气瓶正放在桌上。
(2)①经计算,烧瓶中c(OH—)约为1 mol/L;因为c(OH-)在1.0×10-4 mol/L~2.5 mol/L时酚酞呈红色,因此红色迅速褪去不是由于溶液中c(OH—)过大造成的。
②取烧瓶中的溶液于试管中,加入少量二氧化锰,有气泡放出,用带火星的木条检验,木条复燃,说明溶液中可能有H2O2存在。
③取②中试管里的溶液滴加酚酞试液,溶液变红且不褪色,说明“红色迅速褪去”与H2O2的存在有关16(1)放出大量的热(1分)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑(1分)
(2)将带火星的木条放在P口处,木条复燃(1分)
将Q口插入到盛水的烧杯中,有气泡产生(1分)
(3)MnO2(1分)使带火星的木条复燃(1分)
(4)①B(1分)防止倒吸(1分)②500mL2分