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    2020-2021学年化学苏教版必修1教师用书:专题2第2单元第1课时 金属钠的性质与应用
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    化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第1课时课后测评

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    这是一份化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第1课时课后测评,共9页。试卷主要包含了与水的反应,78 g D.不能确定等内容,欢迎下载使用。

    第二单元 钠、镁及其化合物


    第1课时 金属钠的性质与应用


    目标与素养:1.了解钠单质的生产原理及钠的保存、存在和用途。(宏观辨识与微观探析)2.了解钠的物理性质,认识钠是一种很活泼的金属,掌握钠的化学性质。(宏观辨识与微观探析)3.了解Na2O、Na2O2的性质。(宏观辨识与微观探析)








    一、钠的存在与物理性质


    1.钠的存在:在自然界中都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠和硫酸钠等。


    2.钠的物理性质


    二、钠的结构与化学性质及应用


    (填结构示意图),说明钠具有强还原性。


    1.钠与氧气的反应


    2.与水的反应


    (1)化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。


    (2)现象及原因。





    3.与熔融的金属卤化物反应


    Na与熔融的TiCl4反应的化学方程式为4Na+TiCl4eq \(=======,\s\up8(700~800 ℃))4NaCl+Ti。


    4.钠的制备与应用


    (1)制备:电解熔融的氯化钠,反应的化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up8(通电))2Na+Cl2↑。


    (2)用途:①冶炼金属。②高压钠灯:其特点是黄光射程远,透雾能力强。③钠钾合金:在常温下为液体,可用于快中子反应堆作热交换剂。





    1.将一块钠投入到少量的盐酸中,发生哪些反应?写出反应的化学方程式。


    [提示] 钠先与HCl反应,过量的钠再与水反应。反应的化学方程式分别为2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。


    2.把一小块钠投入到CuSO4溶液中,可观察到哪些现象?写出反应的化学方程式。


    [提示] 观察到钠浮在液面上,熔化成一闪亮的小球到处游动,有蓝色沉淀生成。反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4。合并后可得2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。


    三、钠的氧化物


    1.氧化钠


    氧化钠为白色固体,属于碱性氧化物,与水和盐酸反应的化学方程式分别为Na2O+H2O===2NaOH、Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。


    2.过氧化钠


    (1)物理性质:淡黄色固体。


    (2)化学性质


    ①与水反应的化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。


    ②与二氧化碳反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。


    (3)用途:作呼吸面具里的供氧剂,也可作漂白剂。


    微点拨


    (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+、Oeq \\al(2-,2),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 ml Na2O2参与反应转移1 ml电子。





    1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)


    (1)自然界中金属都是以化合态形式存在的(×)


    (2)钠与O2反应时,条件不同,产物也不同(√)


    (3)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为-2和-1价(√)


    (4)Na2O2与H2O反应,H2O作还原剂(×)


    2.下列叙述中错误的是( )


    A.钠在自然界中可以以游离态存在


    B.钠在燃烧时产生黄色火焰


    C.钠与硫化合时可能发生爆炸


    D.钠在空气中燃烧生成过氧化钠


    A [钠在自然界中只能以化合态的形式存在。]


    3.Na及其化合物的转化如图,写出有关的化学方程式。





    ①___________________________________________________;


    ②___________________________________________________;


    ③___________________________________________________;


    ④___________________________________________________。


    [答案] ①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②2Na+2HCl===2NaCl+H2↑ ③Na2O+CO2===Na2CO3 ④2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2





    1.金属钠露置于空气中的主要变化


    金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象有:





    发生的主要变化的化学方程式为


    ①4Na+O2===2Na2O;


    ②Na2O+H2O===2NaOH;


    ④2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O;


    ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O。


    2.钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应


    (1)钠与水的反应


    化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,


    还原剂:Na,氧化剂:H2O。


    (2)钠与酸溶液的反应


    ①钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。


    ②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。


    (3)钠与碱溶液的反应


    实质就是钠与水的反应。


    (4)钠与盐溶液的反应


    钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。例如Na与Fe2(SO4)3溶液的反应:


    2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4,总的反应方程式为6Na+6H2O+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4+3H2↑。


    将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是( )


    ①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④浓CaCl2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液


    A.①②⑤ B.①④⑥


    C.①④⑤ D.①⑤⑥


    B [钠与溶液中的水反应,水的量减少。①中MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO4;④中CaCl2+2NaOH===Ca(OH)2↓+2NaCl;⑤中生成的是蓝色的Cu(OH)2沉淀,不合题意要求;⑥中水减少,有NaCl析出。]





    1.取一块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列对实验现象的描述正确的是( )


    ①金属先熔化 ②在空气中燃烧,产生黄色火花 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


    A.②⑤ B.①②③


    C.①④⑤ D.④⑤


    C [钠燃烧时,先受热熔化成闪亮的小球,然后燃烧,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成淡黄色的过氧化钠固体。]


    反应的化学方程式为


    2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2①


    2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑②


    1.物质的量关系


    不论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。


    2.电子转移关系


    在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 ml O2都转移2 ml电子。


    3.固体质量关系


    (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)


    2×78 g 2 ml 2×106 g 56 g (2 ml CO的质量)


    即发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。


    (2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)


    2×78 g 2 ml 4×40 g 4 g (2 ml H2的质量)


    即发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。


    4.先后顺序关系


    一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O的混合物的反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应。


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


    A.Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂


    B.Na2O2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


    B [在Na2O2与H2O的反应中,Na2O2中-1价氧原子之间发生电子转移,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;2 ml Na2O2参加反应,电子转移的数目为2 ml e-;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。]





    2.CO和H2的混合气体21.2 g,与足量O2反应后,通过足量Na2O2,固体质量增加( )


    A.21.2 g B.14 g


    C.6.78 g D.不能确定


    A [2CO+O2eq \(=====,\s\up8(点燃))2CO2①,2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2②,2H2+O2eq \(=====,\s\up8(点燃))2H2O③,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑④。将①②两式合并得:CO+Na2O2===Na2CO3⑤;将③④两式合并得:H2+Na2O2===2NaOH⑥。由⑤、⑥两式可知,固体增加的质量就等于CO和H2的质量。]





    1.下列关于金属钠性质的叙述正确的是( )


    A.钠着火时可用水扑灭


    B.钠与氧气在加热条件下反应时,若氧气的量较少,则生成氧化钠


    C.钠在空气中长期放置,最终变成碳酸钠


    D.钠是金属,其密度比水的大


    C [钠能与水反应,着火时可用沙土扑灭;钠与氧气在加热时生成过氧化钠,与氧气量的多少无关;钠在空气中放置,先生成氧化钠,进一步转化成氢氧化钠,最后变成碳酸钠;钠的密度比水的小。]


    2.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面四点性质中的( )


    ①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性


    A.①④ B.①②④


    C.①③④ D.①②③④


    D [Na与水反应时,Na融化成闪亮的小球,在水面四处游动,同时溶液变红色,体现了①②③④四点性质。]


    3.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的是( )


    A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物


    B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体


    C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂


    D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂


    C [Na2O2与水反应时除了生成碱外,还生成O2,故Na2O2不属于碱性氧化物,故A项错误;Na2O2是淡黄色固体,故B项错误;Na2O2与CO2和H2O反应时,是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应,CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,故C项正确;Na2O与H2O、CO2的反应中无氧气产生,不能作供氧剂,D项错误。]


    4.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )


    A.都是白色固体


    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


    C [Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体;Na2O是碱性氧化物,Na2O2是过氧化物;它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液;Na2O中氧元素化合价为-2价,无氧化性,Na2O2中氧元素化合价为-1价,具有氧化性、还原性,是强氧化剂。]


    5.钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种。


    (1)写出过氧化钠与水及二氧化碳反应的化学方程式,并分析电子转移的方向和数目,指出氧化剂、还原剂。


    _____________________________________________________;


    ________________________________________________________________。


    (2)在呼吸面具和潜水艇里,用作氧气来源的物质是( )


    A.H2O2 B.Na2O2


    C.KClO3 D.KMnO4


    (3)把Na2O2投入到少量紫色石蕊溶液中,有什么现象?如何解释?


    _______________________________________________________________


    ________________________________________________________________


    ________________________________________________________________


    ________________________________________________________________。


    [解析] (1)过氧化钠与水及二氧化碳的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。(2)因为Na2O2与CO2和水反应均可产生O2,故在呼吸面具和潜水艇里Na2O2用作O2来源的物质。 (3)Na2O2具有强氧化性,可以使有机色质褪色。








    上述两反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂


    (2)B (3)石蕊溶液先变为蓝色,后变为无色;Na2O2与水反应生成的NaOH使石蕊溶液由紫色变为蓝色;Na2O2具有强氧化性、漂白性,因此片刻后,溶液由蓝色变为无色颜色、状态
    熔、沸点
    密度
    硬度
    银白色固体
    熔沸点较低
    比水小
    硬度小、质地软
    反应条件
    室温
    加热
    实验步骤
    实验现象
    新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
    钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
    化学方程式
    4Na+O2===2Na2O
    2Na+O2eq \(=====,\s\up8(△))Na2O2
    结论
    钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同
    钠的主要化学性质
    Na2O2与CO2、H2O反应的四大关系
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