1、1第 1课时 金属钠的性质与应用学习目标定位 1.掌握钠的物理性质和化学性质。2.了解钠元素在自然界中的存在形式，了解钠的生产原理和主要用途。3.理解 Na2O和 Na2O2的组成、性质和应用。一、钠的性质1物理性质颜色、状态 熔、沸点 密度 硬度银白色块状固体 较低 比水小 硬度小、质地软2.钠的化学性质(1)钠与氧气反应用镊子从试剂瓶中取出金属钠，将其表面的煤油用滤纸吸干，用小刀切下一小块金属钠(如图 1)：放置在空气中发生的变化是很快变暗；上述变化的原因是钠是较活泼金属，在空气中易被氧化，反应的化学方程式是 4NaO 2=2Na2O。将一小块金属钠放在坩埚中加热(如图 2)：钠块先熔化为
2、银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。写出上述反应的化学方程式：2NaO 2,Na 2O2。(2)钠与水反应在小烧杯中加入约 1/2的水，滴入 12 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：2实验现象 原因分析钠浮在水面上 钠的密度比水小钠熔成光亮小球 反应放热且钠熔点低四处游动 生成气体发出“嘶嘶”响声，且很快消失反应剧烈溶液变红色 反应生成物显碱性钠与水反应的化学方程式是 2Na2H 2O=2NaOHH 2，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：2NaCl 2NaCl 2(填电解方程
3、式)。= = = = =通 电 (2)用途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。高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如 Na与 TiCl4反应：TiCl 44NaTi4NaCl。= = = = =700 800 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
4、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。【例 1】 等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在氧气中常温下充分反应，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第二块钠的生成物质量大D两块钠的生成物质量一样大答案 B3解析 易错提醒 钠与 O2反应时，常温下生成 Na2O，加热条件下生成 Na2O2，反应产物与 O2的用量无关。【例 2】 将一定量的金属钠投入下列溶液中，充分反应后，最终不可能有沉淀的是( )A硫酸铜溶液 B氯化钠溶液C氯化铁溶液 D氯化镁溶液答案 B解析 钠与盐溶液反应分两步进行：先是 Na与 H2O反应，然后是生成的 NaO
5、H与盐溶液反应生成难溶碱。Na NaOHError! H2O 思维启迪 钠与盐溶液反应的分析思路(1)Na先与水反应。(2)生成的 NaOH是否与盐溶液中的溶质发生复分解反应。(3)NaOH若与溶质反应分步写出化学方程式。特别提醒 Na 不能从盐溶液中置换出金属单质。二、氧化钠和过氧化钠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：Na 2OH 2O=2NaOH；(2)氧化钠溶于盐酸：Na 2O2HCl= =2NaClH 2O；(3)氧化钠与 CO2反应：Na 2OCO 2=Na2CO3。2实验探究(1)把水滴入盛有少量 Na2O
6、2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：_；4氧化剂是_，还原剂是_；被氧化的元素是_，被还原的元素是_。答案 (1)试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 试管壁温度升高 放热 溶液先变红，后褪色 过氧化钠与水反应产生 O2和碱性物质，同时放热，过氧化钠有漂白性(2)2Na2O22H 2O =4NaOHO 2 Na 2O2 Na 2O2 Na 2O2中的氧元素 Na 2O2中的氧元素3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
7、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：2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2。4Na 2O2具有强氧化性，与 H2O、CO 2反应生成 O2，Na 2O2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名称 氧化钠 过氧化钠化学式 Na2O Na2O2氧元素的化合价 2 1颜色状态 白色固体 淡黄色固体氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物相同点 都能与 H2O反应生成 NaOH，都能与 CO2反应生成 Na2CO3化学性质 不同点Na2O2与 H2O、CO 2反应有 O2产生，具有强氧化性
8、，而 Na2O不具有此强氧化性【例 3】 下列对于 Na2O、Na 2O2的比较正确的一项是 ( )ANa 2O、Na 2O2都是钠的氧化物，都是碱性氧化物BNa 2O、Na 2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体CNa 2O2在和 CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂DNa 2O2与水反应时，1 mol Na 2O2转移 2 mol电子答案 C解析 Na 2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了 O2，故 Na2O2不属于碱性氧化物，A 项错误；Na 2O2是淡黄色固体，B 项错误；Na 2O2与 CO2和 H2O反应时，是 Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应，CO 2、H 2O既不是氧化
9、剂又不是还原剂，Na 2O2既作氧化剂又作还原剂，1 mol Na2O2反应转移 1 mol e ，故 C项正确，D 项错误。知识拓展 (1)Na 2O2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 、O 2 ，其数目比为 21，Na 2O2固体中的阳5离子和阴离子分别为 Na 、O ，其数目比为 21。22(3)Na2O2与 CO2或 H2O反应均为自身氧化还原反应，Na 2O2既是氧化剂又是还原剂，H 2O和CO2既不是氧化剂也不是还原剂。1 mol Na 2O2参与反应转移 1 mol电子。(1)钠的性质简单记忆法银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；浮熔
10、游响红，遇水记五点；遇酸酸优先，遇盐水在前。(2)“两反应” 、 “一作用”2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 22Na2O22H 2O=4NaOHO 2Na2O2常作供氧剂。1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金属钠的熔点很高答案 B解析 钠是银白色的固体，硬度小，密度也小，熔点很低，分析各选项，只有 B项正确。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：金属先熔化；在空气中燃烧，放出黄色火花；燃烧后得白色固体；燃烧时火焰为黄色；燃烧后生成淡黄
11、色固体物质。描述正确的是( )A BC D答案 D解析 钠的熔点只有 97.8 ，受热时立即熔化。钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。3下列判断正确的是( )A可用水来确定某 Na2O粉末中是否含有 Na2O2B可用 CO2来确定某 Na2O粉末中是否含有 Na2O2C可利用在空气中加热的方法除去 Na2O中的 Na2O26D将足量的 Na2O2、Na 2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色答案 A解析 CO 2、H 2O与 Na2O2、Na 2O均能反应，但与 Na2O2反应时能产生气体，不过因氧气是无色无味的气体且 CO2也是气体，故
12、 CO2与 Na2O2的反应无明显的现象产生，水与 Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象，故 A项正确，B 项错误；在空气中加热 Na2O2与 Na2O的混合物，后者会转化为前者，故 C项错误；D 项中两种氧化物加到酚酞溶液中后，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因 Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，D 项错误。4下列对于过氧化钠的叙述中正确的是( )A过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作很多气体的干燥剂C过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂DNa 2O2与 CO2反应时，1 mol Na
13、2O2转移 1 mol电子答案 D解析 A 项，碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，而 Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还生成 O2，如 2Na2O24HCl= =4NaCl2H 2OO 2，故 Na2O2不是碱性氧化物；B 项，Na2O2与 H2O反应放出 O2，引入新的杂质，故 Na2O2不能作气体干燥剂；C 项，Na 2O2与 H2O反应中电子转移关系如下：Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，水既不是氧化剂，也不是还原剂；D 项，Na 2O2与 CO2反应时电子转移关系如下：故 1 mol Na2O2转移 1 mol电子。5将一小块钠投入到盛有 CuSO4溶液的试管中，不可能观察到
14、的现象是 ( )A钠熔成小球并在液面上游动B有气体生成C溶液底部有红色物质生成D溶液变浑浊7答案 C解析 钠投入 CuSO4溶液中，钠先与水反应产生氢氧化钠，然后氢氧化钠与硫酸铜发生复分解反应生成难溶物氢氧化铜，使溶液变浑浊，不能置换出单质铜。6.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：AB_。BD_。AC_。答案 (1)Na Na 2O2 NaOH Na 2CO3(2)2NaO 2 Na2O2= = = = =点 燃 2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 22Na2H 2
15、O=2NaOHH 2解析 对于元素及其化合物的框图推断题，关键之处是找到突破口，该题的突破口为“A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色” ，只要推断出 A，问题就可以迎刃而解。另外，熟练掌握元素及其化合物的性质也是快速解决此类问题的关键。对点训练题组一 钠与 O2、水反应1下列说法中错误的是 ( )A钠在常温下很容易被氧化B钠受热后能够着火燃烧C钠在空气中缓慢氧化能自燃D钠在氧气中燃烧比在空气中更为剧烈8答案 C解析 钠在空气中容易被氧化为 Na2O，但不能自燃；加热条件下燃烧生成 Na2O2，在纯氧气中燃烧更剧烈。2将钠放入盛有空气的密闭容器中，生成 Na2O还是 Na2O2是由下列哪项因素所决
16、定的( )A反应温度 B空气的量C钠粒的大小 D钠的状态(s、l)答案 A解析 钠与氧气在常温下反应生成 Na2O，加热时生成 Na2O2，反应温度不同，其产物不同。3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 ( )钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面 钠立即与水反应，并有气体产生 反应后溶液变红 钠熔化成闪亮的小球 小球在水面上四处游动 有“嘶嘶”的响声发出A BC D答案 C解析 钠的密度小于水的密度，把钠放入水中， 它不会沉入水底，应浮在水面上，不正确；钠与水反应时有 NaOH生成，使紫色石蕊溶液变蓝色，不是变红色，不正确。4某同
17、学按如图所示实验装置进行钠与水反应的实验，据此判断下列说法中正确的是( )A打开右端软塞，将一小块金属钠加入到煤油中，然后塞上软塞，反应前片刻，钠的位置在 a处B开始反应后，能观察到的实验现象是钠在 b处液面以下的水中反应C反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，b 处有无色气体产生D若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象答案 C解析 密度： 煤油 c。8对于反应：2Na 2O22H 2O=4NaOHO 2，下列说法中正确的是( )ANa 2O2是氧化剂，H 2O是还原剂BNa 2O2既是氧化剂，又是还原剂C该反应中电子转移的数目为 4e10D每有 18 g H2O与足量 Na2O2
18、反应，则固体增重 4 g答案 B解析 在 Na2O2与 H2O的反应中，Na 2O2中1 价氧原子之间发生电子转移，Na 2O2既是氧化剂，又是还原剂；电子转移的数目为 2e ；根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即 18 g H2O参加反应，固体增重 2 g。题组三 钠及其氧化物的综合9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答案 A解析 4NaO 2=2Na2O,2NaO
19、 2 Na2O2，A 正确；钠钾合金通常状况下呈液= = = = =点 燃 态，这是钠的重要用途之一，B 错误；钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于钠的有机溶剂中， (CCl4) (Na)，故 C错误；盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，另外，钠先跟水反应，故不能从盐溶液中置换出金属，D 错误。10某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体。根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是( ) A发生了氧化还原反应B变灰暗色是因为生成了过氧化钠C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D只发生物理变化答案 A
20、解析 变灰暗是因为钠与氧气反应生成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A 正确，B 错误；是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气表面形成了溶液，C 错误；中氢氧化钠与空气中的 CO2反应生成了碳酸钠，发生了化学变化，D 错误。综合强化11回答下列问题：(1)在实验室里，有些钠块浸在煤油里，要取金属钠做钠与水反应的实验，取用的操作方法为_。(2)在空气中切开一块金属钠，可看到断面呈_色，具有金属光泽，但断面很快变11_，主要是由于生成了一薄层_。若把钠放在石棉网上加热，可观察到_，反应的化学方程式为_。若把 1.15 g钠放在足量的氯气中燃烧，生成氯化钠的质量是_g，反应的化学方程式是_。(3)将一小块金属钠投
21、入氯化镁溶液中观察到的现象是_。答案 (1)用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油并放在玻璃片上，用小刀切下绿豆粒大小的一小块钠，其余的立刻放回原瓶(2)银白 暗 Na 2O 钠先熔化成光亮的银白色小球，后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色粉末 2NaO 2 Na2O2 2.925 2NaCl 2 2NaCl= = = = = = = = = =点 燃 (3)钠浮在液面上，迅速熔化成光亮的银白色小球，小球四处游动，发出“嘶嘶”的响声，生成白色沉淀12A、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)：O2A O2 B O2 C(1)若 A是一种金属，
22、C 是淡黄色固体，则 B的化学式为_，AC 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 是主要的温室气体，则 C的分子式为_，BC 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)。答案 (1)Na 2O 2NaO 2 Na2O2= = = = =点 燃 (2)CO2 2COO 2 2CO2 能 CCO 2 2CO= = = = =点 燃 = = = = = 解析 (1)根据 C为淡黄色固体，推知 C为 Na2O2，则 B为 Na2O，A 为 Na，AC 的反应为2NaO 2 Na2O2。(2)
23、根据 C是主要的温室气体，推知 C为 CO2，则 A为= = = = =点 燃 C，B 为 CO，A 与 C能反应，化学方程式为 CCO 2 2CO。= = = = = 1213(1)如图 1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。上述实验过程中发生反应的化学方程式为_。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15面上升明显大于瓶内空气
24、体积的 。下列对这两种现象解释合理的是_(填字母)。15a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答案 (1)钠表面变暗，气球膨胀 4NaO 2=2Na2O(2)2NaO 2 Na2O2 abcd= = = = =点 燃 解析 (1)钠与空气中的氧气反应生成 Na2O，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(2)a项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量小于容器容积的 ，结果偏低，合15理；b 项，若瓶塞未
25、塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理；c 项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理；d 项，若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理。14一块表面已部分被氧化、质量为 0.77 g的钠放入 10 g水中后，收集到氢气 0.02 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_。答案 (1)0.31 g (2)11.2%13解析 0.77 g混合物中包括 Na及 Na被氧化后产生的 Na2O，当投入水中时，由产生 H2
26、的质量可计算原混合物中 Na的质量及其生成的 NaOH的质量，同时可知 Na2O的质量，进一步计算生成总的 NaOH的质量。(1)设 Na的质量为 x g，与 H2O反应生成 NaOH的质量为 y g，则有2Na2H 2O=2NaOHH 246 80 2x g y g 0.02 g解得： x0.46， y0.80；m(Na2O)0.77 g0.46 g0.31 g。(2)设 Na2O与 H2O反应生成 NaOH的质量为 z g，则有Na2OH 2O=2NaOH62 80031 g z g解得： z0.40；w(NaOH) 100%11.2%。0.80 g 0.40 g10 g 0.77 g 0.02 g
