第二单元| 钠、镁及其化合物
第一课时 金属钠、碳酸钠的性质与应用
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1.了解钠单质的生产原理及钠的保存、存在和用途。
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。 3.了解Na2O、Na2O2的性质。 4.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。 5.了解碳酸钠和碳酸氢钠的用途。,
1.钠与O2、水反应的化学方程式为4Na+O2===2Na2O(白色) 2Na+O2=====Na2O2(淡黄色) 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ Na与水反应现象可概括为浮、游、熔、响。
2.Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,Na2O2可作漂白剂和供氧剂。2Na2O2
+2H2O===4NaOH+O2↑、
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
3.Na2CO3俗称纯碱或苏打,NaHCO3俗称小苏打。它们的水溶液都呈碱性,且物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性更强。
4.Na2CO3与NaHCO3相互转化的反应: Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3。 2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O, NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。
金属钠的性质与应用
1.钠的存在:在自然界中钠元素都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 2.钠的物理性质
颜色 银白色 3.钠与氧气的反应 状态 固态 质地 较软 密度 比水小 熔点 较低 △点燃
反应条件 实验步骤 室温 加热 实验现象 化学方程式 结论 4.钠与水的反应 实验操作 实验现象 钠浮在水面上 钠熔成小球 小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后消失 结论或解释 钠的密度比水小 钠熔点较低,且反应放热 反应产生的气体推动小球运动 钠与水剧烈反应,反应放与水反应发出“嘶嘶”声 热并生成气体 化学方程式 [特别提醒] (1)钠原子最外电子层上只有一个电子,反应容易失去,表现还原性且性质活泼。
(2)钠与水(滴有酚酞)反应的现象概括为“浮、熔、游、响、红”。 (3)钠易与空气中O2、H2O反应,通常保存在煤油中。 5.钠的制备
工业上电解熔融的NaCl:2NaCl通电,2Na+Cl2↑。 6.钠的用途
(1)钠可以用来制取一些钠的化合物如过氧化钠。
(2)冶炼金属,如可以从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。钠与四氯化钛反应的化学方程式为TiCl4+4Na700~800 ℃,Ti+4NaCl。
(3)可制作高压钠灯,其特点是黄光射程远,透雾能力强。 (4)钠钾合金:常温下是液体,可用于原子反应堆作热交换剂。
反应后溶液的颜色逐渐变红 有NaOH生成 新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗 4Na+O2===2Na2O 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 2Na+O2=====Na2O2 △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 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
1.钠与O2在不同条件下生成产物有何不同?写出反应的化学方程式。
提示:钠与O2在常温下反应生成Na2O,加热条件下生成Na2O2,化学方程式分别为4Na+O2===2Na2O,2Na+O2△,Na2O2。
2.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:钠先与盐酸反应,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↑。
3.把一小块钠投到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↑。
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:
银白色金O2表面变暗H2O出现白色固体H2O
――→―→?生成NaOH?――→ 属钠?Na?①?生成Na2O?―②③表面变成溶液CO2白色块状物质?生成风化
―→――→ ?NaOH潮解?―④⑤Na2CO3·10H2O?白色粉末状物质
?生成Na2CO3?
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:
(1)Na与Fe2(SO4)3溶液的反应 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4。 (2)Na与K2SO4溶液的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(仅此一步反应)。
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 C.①④⑤
B.①②③ D.④⑤
解析:选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。
2.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体又有沉淀产生的是( ) A.BaCl2溶液 C.FeCl3溶液
B.K2SO4溶液 D.NH4NO3溶液
解析:选C 钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2,故每种溶液中均有气体产生。A、B、D中均无沉淀生成,C中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。
3.将金属钠分别投入下列物质的水溶液中,生成白色沉淀的是( ) A.MgCl2 C.CuCl2
B.K2SO4 D.HCl
解析:选A 金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与盐反应产生沉淀。A项,氢氧化钠与氯化镁反应,生成氢氧化镁白色沉淀,正确;B项,氢氧化钠与硫酸钾不反应,错误;C项,氢氧化钠与氯化铜反应产生蓝色沉淀,错误;D项,无沉淀产生,错误。
钠的氧化物的性质与应用 (对应学生用书P39)
1.氧化钠
(1)物理性质:Na2O是一种白色粉末状固体。 (2)化学性质
有关的化学方程式: ①Na2O+H2O===2NaOH; ②Na2O+2HCl===2NaCl+H2O; ③Na2O+CO2===Na2CO3。 2.过氧化钠 (1)物理性质
颜色:淡黄色;状态:固体。 (2)化学性质 ①与水的反应
化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。 ②与二氧化碳的反应
化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。 (3)用途
①供氧剂:可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。 ②强氧化剂。
③漂白剂:用于漂白某些物质。
[特别提醒] (1)Na2O2中氧元素的化合价是-1价,Na2O中氧元素的化合价是-2价,Na2O2与水、CO2反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
(2)Na2O2中阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。
1.Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么?
提示:不是碱性氧化物;原因是Na2O2与酸反应时,除生成盐和水外,还生成O2,因此,Na2O2不是碱性氧化物,而属于过氧化物。
2.2.24 L的CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应,能得到相同条件下的气体多少升?
提示:根据CO2与Na2O2、H2O与Na2O2反应的化学方程式可知,2.24 L CO2和水蒸气的混合气体与足量Na2O2反应生成1.12 L O2。