衔接点13 钠的单质&知识精讲钠1. 物理性质颜色:银白色,有金属光泽;密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);熔点、沸点:熔点为98 ℃、沸点为883 ℃;导电、导热性:具有良好的导电性和导热性硬度:质地柔软,可以用小刀切割金属钠的切割方法:虑纸吸干煤油——小刀切割——切外皮露出庐山真面目实验3-1】(1)用镊子夹取煤油中的钠(切不可用手接触钠,注意安全),用滤纸吸干表面的煤油,放在玻璃片上,观察2)用小刀将钠从中间切开,观察钠的颜色、光泽,切割时感受钠的硬度,并注意观察切面的变化3)观察完毕,将剩余的钠全部放回原试剂瓶中2.化学性质(1)与非金属单质的反应①Na与O2点燃发生反应的化学方程式为:2Na+O2Na2O2实验3-2】把一小块金属钠放在坩埚里,加热,有什么现象?实验现象:钠受热先熔化成银白色的小球,接着燃烧起来,火焰呈黄色,最后生成淡黄色固体(Na2O2)②Na在常温下露置于空气中的化学方程式为:4Na+O2 = 2Na2O③Na与S的反应为:2Na+S = Na2S(研磨)④Na与Cl2的反应为:2Na+Cl22NaCl (2)与水的反应化学方程式为:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑【实验3-3】在容器中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中,有什么现象? 实验现象:a.“浮”:将钠投入水中,钠浮在水面上。
说明钠的密度比水小b.“熔”:钠熔化成小球说明钠的熔点低且该反应是放热反应c.“游”:小球在水面上四处游动,并伴有嘶嘶声说明有气体生成d.“响”:反应剧烈e.“红”:反应后的溶液能使酚酞变红说明反应生成了碱离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑其中,Na做还原剂,H2O做氧化剂3)与盐酸反应钠跟盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应时,反应现象比与水反应更剧烈,原因是:钠与水反应的实质是钠被水电离出的H+所氧化,酸溶液中的H+浓度远大于水中的H+浓度,因而反应更剧烈离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑4)与CuSO4溶液反应Na与CuSO4溶液反应的过程硫酸铜溶液投入Na,并与水剧烈反应,Na熔成小球Na燃烧,并有沉淀物生成生成大量的沉淀物生成 Na与水反应现象相似 实验现象 产生的气体可以燃烧,并产生黄色的火焰(反应较与水反应剧烈) 有蓝色沉淀生成因为硫酸铜溶液里的每个Cu2+都是被若干个水分子包围着的,钠在CuSO4溶液里直接接触到的微粒是水分子,这样钠先与水反应生成NaOH,生成的NaOH再跟CuSO4反应,而不能认为发生的是钠与铜的置换反应。
上述反应过程的化学方程式为: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4总反应化学方程式为:2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4 + H2↑与钠跟CuSO4溶液反应类似的还有:FeCl3溶液、MgSO4溶液等若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属,如:4Na+TiCl44NaCl+Ti3.制备:钠最早是在1807年电解氢氧化钠制得的这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功而电解氯化钠制钠的工业方法直到1921年才实现目前世界上钠的工业生产多数用电解氯化钠的方法,只有少数仍沿用电解氢氧化钠的方法电解氯化钠时需要熔融态的氯化钠,化学方程式为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑4.钠的保存密封保存,通常实验室中通常把少量钠保存在煤油或石蜡油中保存,目的是防止Na与空气中的O2和水蒸气发生反应5.钠的用途(1)制取Na2O2等化合物;(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂;(3)用作电光源,制作高压钠灯高压钠灯发出的黄光能够穿透云雾,常用于道路和广场的照明,而且在不降低照度水平的情况下能减少能源消耗,降低对环境的污染,正逐渐取代高压汞灯。
钠灯还可以用于冲洗相片的暗室,因为这种黄光不会使相纸曝光;(4)冶炼某些金属:金属钠具有强的还原性,用于冶炼钾、锆、铌、钛、钽等金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti;(5)制造钠的化合物"实验探究 例.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如下回答下列问题:Na2O2可以与H2O、CO2反应)(1)装置Ⅳ中盛放的药品是 ,其作用是 2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……) ,各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是:空气进入 , 接 , 接 , 接 3)装置Ⅱ的作用 4)操作中通空气和加热的顺序为 · 准确性训练1.金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是 ( )A.黄烟,生成白色固体 B.黄雾,生成淡黄色固体C.黄色火焰,生成淡黄色固体 D.黄色火焰,生成白色固体【答案】C【解析】钠在氧气中燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色的过氧化钠。
2.以下说法错误的是 ( )A.钠在常温下就容易被氧化 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.钠在氧气中燃烧更为剧烈【答案】C【解析】钠的化学性质活泼,在空气中容易被氧化,但不能自燃3.在地壳中含量最多的元素是 ( )A.铁 B.氧 C.硅 D.铝【答案】B【解析】地壳中含量最多的金属元素是铝,含量最多的元素是氧4.将钠放置在空气中,是生成白色的Na2O还是淡黄色的 Na2O2,主要取决于下列因素中的 ( )A.反应温度 B.空气的量 C.钠粒的大小 D.钠的形状【答案】A【解析】钠与氧气在常温下反应生成氧化钠,加热条件下反应生成过氧化钠5.在实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸将表面的煤油吸干,再用小刀切开观察。
在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是 ( )A.钠在常温下是固体 B.钠的熔点很低 C.钠具有银白色的金属光泽 D.金属钠很软【答案】B【解析】从取出钠到切割的过程中,没有体现出“钠的熔点低”这一物理性质· 敏捷性训练 6.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钠与水反应后溶液是呈碱性A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④【答案】D【解析】钠与水反应时,钠熔化成闪亮的小球,在水面四处游动,同时溶液使酚酞变红,体现了①②③④四点性质7.下列关于金属Na的叙述中,说法正确的是 ( )A.Na在空气中燃烧,发出黄色火花 B.Na在空气中燃烧,产物是Na2OC.Na是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na、K合金可作原子反应堆的导热剂【答案】D【解析】Na燃烧,火焰为黄色,产物为Na2O2;Na的硬度小,熔点低。
8.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,发出黄色火焰D.金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火【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,钠着火时生成Na2O2,泡沫灭火器释放的泡沫中有CO2、H2O会与Na和Na2O2反应生成H2、O2,故不能用泡沫灭火器灭火9.4.6 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0 g固体,由此可判断其氧化产物是 ( )A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O2和Na2O D.无法确定【答案】C【解析】若钠全部生成氧化钠,则得到6.2 g,若全部被氧化成过氧化钠,则得到7.8 g,故氧化产物中两者都有。
10.下列叙述不正确的是 ( )A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗,发生的反应为2Na+O2=Na2O2B.4.6gNa与O2完全反应,生成7g产物时失去电子的物质的量为0.2molC.Na与稀硫酸反应的离子方程式为2Na+2H+=2Na++H2↑D.将少量Na投入到CuSO4溶液中,既有沉淀生成又有气体放出【答案】A【解析】A项错,常温下切开的金属Na暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗是因为生成Na2O;B项正确,由题意知虽然生成Na2O2和Na2O的混合物,但是Na的物质的量为0.2mol,故失去电子的物质的量仍为0.2mol;C项正确,Na与稀H2SO4反应的本质是与H+的反应,H2SO4是强酸;D项正确,Na与水反应放出气体,生成的NaOH与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀· 广阔性训练11.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体放出又有白色沉淀生成的是 ( )A.盐酸 B.氯化钠 C.氯化铜 D.氯化镁【答案】D【解析】金属钠与盐酸、NaCl溶液反应,只生成H2;与CuCl2溶液反应,生成H2和Cu(OH)2蓝色沉淀。
12.实验室中保存少量的金属钠,下列对容器和隔离剂的选择中,正确的是 ( )A.细口瓶,煤油。