《高中化學(xué)》專題3第2單元課題1鈉的性質(zhì)與制備

專題3從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第二單元金屬鈉及鈉的化合物課題1鈉的性質(zhì)與制備內(nèi)容索引學(xué)習(xí)目標(biāo)活動(dòng)方案課堂反饋學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解鈉的物理性質(zhì)，掌握鈉的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識(shí)鈉是一種很活潑的金屬。2.了解鈉的存在、用途及制備方法。3.了解鈉的氧化物的性質(zhì)。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作及觀察，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析得出結(jié)論的能力?；顒?dòng)方案1.由鈉原子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)鈉的性質(zhì)及存在?；顒?dòng)一：由實(shí)驗(yàn)探究鈉的性質(zhì)2.由實(shí)驗(yàn)探究鈉的性質(zhì)。(1)鈉與氧氣的反應(yīng)。反應(yīng)條件室溫加熱或點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象新切開(kāi)的鈉具有________色的金屬光澤，在空氣中很快________鈉先______化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈______色，生成________色固體化學(xué)方程式_______________________________________________銀白變暗熔黃淡黃4Na＋O2===2Na2O思考：①鈉為什么可以保存在煤油中？【答案】

鈉的密度比煤油大且不與煤油反應(yīng)，因鈉能與空氣中的氧氣反應(yīng)，故用煤油隔絕空氣。②由以上實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿玫解c有哪些物理性質(zhì)？【答案】

鈉單質(zhì)呈銀白色，質(zhì)地軟，密度大于煤油，熔點(diǎn)較低。③鈉與氧氣的反應(yīng)可說(shuō)明條件對(duì)產(chǎn)物有影響，如何理解這個(gè)觀點(diǎn)？【答案】

常溫下生成Na2O，燃燒或加熱生成Na2O2。④判斷下列說(shuō)法是否正確。Ⅰ.取用鈉時(shí)，可以用手直接接觸Na(

)Ⅱ.金屬鈉能存放于煤油中，也可存放于CCl4中(

)Ⅲ.常溫下，鈉與氧氣反應(yīng)生成淡黃色固體(

)Ⅳ.鈉與氧氣反應(yīng)時(shí)，條件不同，產(chǎn)物也不同(

)Ⅴ.實(shí)驗(yàn)中取出的藥品都不能再放回原瓶(

)Ⅵ.等質(zhì)量的鈉無(wú)論生成氧化鈉、過(guò)氧化鈉還是它們的混合物，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同(

)×××√×√(2)鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋鈉______在水面上鈉________成小球小球在水面上____________與水反應(yīng)發(fā)出“嘶嘶”聲，逐漸變小，最后消失反應(yīng)后溶液的顏色逐漸變______浮鈉的密度比水小熔化鈉熔點(diǎn)低，反應(yīng)放熱迅速游動(dòng)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)鈉與水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣紅有堿性物質(zhì)(氫氧化鈉)生成結(jié)論：鈉與水劇烈反應(yīng)，其化學(xué)方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。還原劑是______，氧化劑是______，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水電離出的H＋反應(yīng)。①鈉與酸溶液的反應(yīng)。若酸過(guò)量，鈉與酸反應(yīng)放出氫氣，比與水反應(yīng)劇烈；若酸不足，鈉將酸反應(yīng)完后，剩余的鈉再與水反應(yīng)。②鈉與水溶液反應(yīng)問(wèn)題的思維模型。鈉水某實(shí)驗(yàn)小組做了以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，將三塊綠豆粒大小的鈉分別同時(shí)投入甲、乙、丙三只小燒杯中。Ⅰ.甲燒杯中除觀察到浮、熔、游、響現(xiàn)象外，溶液還出現(xiàn)渾濁，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________，產(chǎn)生渾濁的原因是____________________________________________________。Ⅱ.乙燒杯中鈉反應(yīng)更劇烈，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑鈉與水反應(yīng)放熱且溶劑減少，Ca(OH)2過(guò)飽和結(jié)晶析出2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑Ⅲ.丙燒杯中能否析出紅色銅？寫出鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?/p>

不能，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。③某實(shí)驗(yàn)室鈉著火時(shí)，能否用水滅火？為什么？【答案】

不能，因?yàn)殁c極易與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，用水滅火易發(fā)生爆炸，常用干燥的沙土來(lái)滅火。④由以上兩組實(shí)驗(yàn)，你可以總結(jié)一下鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)嗎？【答案】

鈉的物理性質(zhì)：銀白色，有金屬光澤的固體，質(zhì)地柔軟，熔點(diǎn)低(小于100℃)，密度比水小，但比煤油大。鈉的化學(xué)性質(zhì)：鈉是活潑的金屬，能與非金屬單質(zhì)、水、酸反應(yīng)，在反應(yīng)中均失去一個(gè)電子表現(xiàn)強(qiáng)還原性。金屬鈉是在1807年利用電解氫氧化鈉制得的，約在1891年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，1921年電解氯化鈉制鈉的工業(yè)方法實(shí)現(xiàn)。目前，世界上鈉的工業(yè)生產(chǎn)多數(shù)是用電解氯化鈉的方法，少數(shù)仍沿用電解氫氧化鈉的方法?；顒?dòng)二：鈉的工業(yè)制備電解氯化鈉制金屬鈉通常在電解槽(見(jiàn)右圖)里進(jìn)行。電解時(shí)氯化鈉需要熔融，氯化鈉的熔點(diǎn)為801℃，在技術(shù)上有困難。實(shí)際生產(chǎn)中用熔融溫度約為580℃的40%氯化鈉和60%氯化鈣的低共熔物(即兩種或兩種以上物質(zhì)形成的熔點(diǎn)最低的混合物)，降低了電解時(shí)所需的溫度。電解時(shí)，氯氣在陽(yáng)極放出，當(dāng)電流通過(guò)熔融鹽時(shí)，金屬鈉和金屬鈣同時(shí)被還原出來(lái)，浮在陰極上方的熔融鹽上面，從管道溢出。把熔融的金屬混合物冷卻到105～110℃，金屬鈣成晶體析出，經(jīng)過(guò)濾就可以把金屬鈉跟金屬鈣分離。1.寫出工業(yè)上利用電解熔融氯化鈉制備鈉的化學(xué)方程式。2.下列有關(guān)鈉的用途，理解其中的化學(xué)性質(zhì)與原理。(1)充有鈉蒸氣的高壓鈉燈常用于道路和廣場(chǎng)的照明，為什么？【答案】

高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn)，透霧能力強(qiáng)。(2)鈉鉀合金可用作快中子反應(yīng)堆的熱交換劑，原理是什么？【答案】

鈉鉀合金熔點(diǎn)低，常溫下呈液態(tài)，導(dǎo)熱性好。(3)一定條件下，鈉可以用來(lái)冶煉鈦、鋯、鈮、鉭等稀有金屬，利用鈉的什么性質(zhì)？寫出700～800℃時(shí)，鈉與熔融TiCl4反應(yīng)制備金屬Ti的化學(xué)方程式。1.某同學(xué)在搜索關(guān)于Na2O的文獻(xiàn)時(shí)，查得以下一段文字：危險(xiǎn)特性：①遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)并放熱；②與酸類物質(zhì)能發(fā)生劇烈反應(yīng)；③與銨鹽反應(yīng)放出氨氣；④在潮濕條件下能腐蝕某些金屬。(1)分別寫出氧化鈉與水、鹽酸、二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮縉a2O＋H2O===2NaOH；Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；Na2O＋CO2===Na2CO3。(2)為什么氧化鈉可以與銨鹽反應(yīng)放出氨氣？【答案】

氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉能與銨鹽反應(yīng)放出氨氣。(3)氧化鈉在潮濕條件下，最容易腐蝕哪一種常見(jiàn)金屬？【答案】

鋁。活動(dòng)三：認(rèn)識(shí)兩種鈉的氧化物2.按照?qǐng)D1、圖2所示操作分別完成“滴水生火”和“吹氣生火”(可改用口吹)實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？試加以解釋。【答案】

脫脂棉燃燒。因?yàn)閮蓚€(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，并有氧氣產(chǎn)生，故脫脂棉燃燒。(2)分別寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。【答案】2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。3.思考分析。類比Na與水溶液反應(yīng)的分析方法及Na2O2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式，試著分析。①將適量過(guò)氧化鈉投入鹽酸中，有什么現(xiàn)象？寫出化學(xué)方程式?！敬鸢浮?/p>

有氣泡產(chǎn)生，2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O。②將適量過(guò)氧化鈉投入硫酸銅溶液中，有什么現(xiàn)象？寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?/p>

有氣泡放出，溶液顏色變淺，同時(shí)有藍(lán)色沉淀生成。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。③判斷下列說(shuō)法是否正確。Ⅰ.Na2O與Na2O2均為堿性氧化物(

)Ⅱ.Na2O與Na2O2中的氧元素的化合價(jià)不相同，鈉元素的化合價(jià)相同(

)Ⅲ.Na2O與Na2O2的陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為1∶2(

)Ⅳ.Na2O2與CO2的反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑(

)×√√√課堂反饋245137968101.(2024泰興、興化期中)鈉及其化合物的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是(

)A.實(shí)驗(yàn)室里Na保存在煤油中B.NaH中氫元素化合價(jià)為－1C.①～④反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)D.Na2O屬于堿性氧化物11【解析】

反應(yīng)④為Na2O＋H2O===2NaOH，屬于非氧化還原反應(yīng)。C245137968102.(2024南通如皋調(diào)研)將一小塊金屬鈉置于燃燒匙中，用酒精燈加熱燃燒匙，可以觀察到金屬鈉先熔化，后劇烈燃燒，燃燒結(jié)束后燃燒匙底部殘留有黃色固體。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.金屬鈉切開(kāi)后表面為銀白色

B.金屬鈉的熔點(diǎn)低于著火點(diǎn)C.金屬鈉燃燒時(shí)火焰為黃色

D.所得產(chǎn)物中陽(yáng)離子和陰離子比例為1∶1112451379681011【答案】

D24537968103.(揚(yáng)州高郵期中)下列關(guān)于鈉的說(shuō)法正確的是(

)A.鈉的熔點(diǎn)很高，硬度很大B.工業(yè)上用電解熔融氯化鈉的方法制備金屬鈉C.鈉投入硫酸銅溶液中，會(huì)析出紅色固體D.實(shí)驗(yàn)室中，鈉著火時(shí)可用水撲滅111【解析】

鈉的熔點(diǎn)低，硬度小，A錯(cuò)誤；鈉投入硫酸銅溶液中，先與水反應(yīng)，置換不出金屬，C錯(cuò)誤；鈉能與水反應(yīng)，鈉著火時(shí)不能用水撲滅，應(yīng)用干燥的沙子覆蓋，D錯(cuò)誤。B24537968104.(南通如皋中學(xué)調(diào)研)下列敘述正確的是(

)A.Na2O與CO2發(fā)生化合反應(yīng)生成Na2CO3，Na2O2與CO2發(fā)生置換反應(yīng)生成O2B.Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿，它們都是堿性氧化物C.Na2O能繼續(xù)被氧化成Na2O2D.Na2O2只有還原性111【解析】Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2，沒(méi)有單質(zhì)參加，不是置換反應(yīng)，A錯(cuò)誤；Na2O2和水反應(yīng)生成NaOH和O2，不是堿性氧化物，B錯(cuò)誤；Na2O和O2在加熱條件下生成Na2O2，C正確；Na2O2中氧顯－1價(jià)，既有氧化性，又有還原性，D錯(cuò)誤。C24537968105.將一小塊金屬鈉投入下列溶液中，既能產(chǎn)生氣體又會(huì)出現(xiàn)沉淀的是(

)A.稀硫酸

B.氯化鈉溶液

C.硫酸銅溶液

D.氯化銨溶液1【解析】C項(xiàng)，鈉與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀。C24537968106.某同學(xué)按如右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鈉跟水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，據(jù)此判斷下列說(shuō)法正確的是(

)A.打開(kāi)右端軟塞，將一小塊金屬鈉加入煤油中，反應(yīng)前片刻，鈉的位置在a處B.開(kāi)始反應(yīng)后，能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鈉在b處液面以下的水中反應(yīng)C.反應(yīng)一段時(shí)間后，左端液面上升進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗，b處有無(wú)色氣體產(chǎn)生D.若用苯或酒精來(lái)代替煤油，可觀察到相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象11124537968101【解析】

鈉的密度大于煤油，所以會(huì)沉在煤油中，A錯(cuò)誤；鈉的密度大于煤油而小于水，所以鈉會(huì)沉在煤油中而漂浮在水面上，上下跳動(dòng)，不可能在b處液面以下的水中反應(yīng)，B錯(cuò)誤；鈉和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，生成的氫氣導(dǎo)致左端液面上升，進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗，b處有無(wú)色氣體產(chǎn)生，C正確；乙醇和水互溶，所以不會(huì)出現(xiàn)相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。11【答案】

C24537968107.(2024南通質(zhì)量監(jiān)測(cè))根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是(

)111選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A用潔凈的鉑絲蘸取少量待測(cè)液在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色該待測(cè)液是鈉鹽溶液B向CuSO4溶液中加入鐵粉，有紅色固體析出Fe的還原性弱于Cu的還原性C向CuSO4的丙酮(一種有機(jī)溶劑)溶液中加入綠豆大小的金屬鈉，產(chǎn)生紅色沉淀鈉與CuSO4發(fā)生了置換反應(yīng)D向久置的Na2O2樣品中加入水，有氣泡產(chǎn)生Na2O2沒(méi)有變質(zhì)24537968101【解析】

還可能是NaOH溶液，A錯(cuò)誤；鐵置換出銅，還原性Fe>Cu，B錯(cuò)誤；紅色固體為Cu，說(shuō)明在丙酮條件下中，鈉置換出硫酸銅中的銅，C正確；Na2O2與水反應(yīng)生成O2，不能說(shuō)明Na2O2是否變質(zhì)，D錯(cuò)誤。11【答案】

C24537968108.(蘇州期中)在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是(

)111【解析】

氯氣與鐵在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成FeCl3，B錯(cuò)誤；加熱條件下，Na與O2反應(yīng)生成Na2O2，C錯(cuò)誤；HCl與KI不反應(yīng)，D錯(cuò)誤。A24537968109.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)后滴加酚酞，酚酞先變紅后褪色。某小組欲探究其原因，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)①取反應(yīng)后溶液加入二氧化錳后迅速產(chǎn)生大量氣體；實(shí)驗(yàn)②③中紅色均不褪去。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2B.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)需要MnO2作催化劑C.實(shí)驗(yàn)②③證明使酚酞褪色的不是氫氧化鈉和氧氣D.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)可能生成了具有漂白性的H2O211124537968101【解析】

過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2，A正確；過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)不需要催化劑，雙氧水分解需要MnO2作催化劑，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)②③作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，能證明使酚酞褪色的不是氫氧化鈉和氧氣，C正確；根據(jù)反應(yīng)后溶液加入二氧化錳后迅速產(chǎn)生大量氣體可推斷，過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)可能生成了具有漂白性的H2O2，D正確。11【答案】

B245379681010.在實(shí)驗(yàn)室里為了研究鈉的性質(zhì)，做了如下實(shí)驗(yàn)：(1)取用浸沒(méi)在煤油中的金屬鈉的操作方法是______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)一小塊金屬鈉長(zhǎng)時(shí)間置于空氣中，可能出現(xiàn)下列現(xiàn)象：①變成白色粉末；②變暗；③變成白色固體；④表面變潮。這些現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序是______(填字母，下同)。A.①②③④ B.②③④①

C.②③①④ D.③②④①111用鑷子取出鈉塊，用濾紙吸干鈉塊表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化層，再切下一小粒備用，余下的鈉全部放回試劑瓶中B2453796810(3)取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，觀察到下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①金屬先熔化；②在空氣中燃燒，放出黃色火花；③燃燒后得白色固體；④燃燒時(shí)火焰為黃色；⑤燃燒后生成淡黃色固體。其中描述正確的是______。A.①② B.①②③

C.①③ D.①④⑤(4)將一小塊鈉投入FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________