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高一化学必修一知识点+课后练习(活泼的金属单质——钠)

2023-07-28 09:23 作者:一化杰哥课代表  | 我要投稿

知识精讲

一、钠的物理性质与用途

1.物理性质:______色固体;密度0.97g·cm-3,比水____,比煤油____;质软,熔点97.8℃,______。

2.保存方法:_______液封、_______固封。

3.用途

(1)作还原剂来制取活泼金属;

(2)制作高压钠灯;

(3)制钠钾合金,用于原子反应堆导热剂。

 

【答案】1.银白;小;大;较低;2.煤油(石蜡油);石蜡

(1)钠作还原剂

金属钠在高温下能将TiCl4中的Ti置换出来,在反应中钠充当还原剂。化学方程式为:

TiCl4 + 4Na4NaCl+ Ti

(2)钠钾合金用作原子反应堆的导热剂的原因

①对流导热:由于钠钾合金呈液态,内部粒子可以对流,所以钠钾合金可以对流导热。

②传导导热:由于钠钾合金内部有大量的自由电子,所以钠钾合金又可以传导导热。

由于钠钾合金具备了两种高效率的导热方式,所以钠钾合金的导热能力特别强,这是将钠钾合金用作原子反应堆的导热剂的主要原因。

二、钠的化学性质

1. 钠的“构——性”

钠的原子结构示意图为________,最外层只有1个电子,在化学反应中很容易_____1个电子,因此金属钠的化学性质非常________,表现出很强的________,在自然界中均以________态存在

【答案】

失去  活泼  还原性  化合

2. 钠与氧气的反应

【答案】变暗  4Na + O2 ===2Na2O   黄色  淡黄色  2Na + O2 △=====Na2O2

注意

钠是非常活泼的金属,与O2反应时,条件不同(是否加热/点燃),现象不同,产物也不同,跟氧气的量、纯度等无关。

资料卡片——钠与其他非金属单质的反应

(1)钠与硫混合研磨生成Na2S:2Na+S===Na2S  (研磨时容易爆炸)

(2)在氯气中燃烧:2Na+Cl2点燃=====2NaCl  (产生黄色火焰,生成白烟)

(3)与氢气反应生成NaH:2Na+H22NaH(金属氢化物中,氢为-1价)

(4)与氮气反应生成Na3N:6Na+N2点燃=====2Na3N

3.钠与水的反应

(1)实验操作

(2)实验现象及解释

金属钠与水的反应,其实质是钠与水电离出的H+反应。

反应原理:

2Na + 2H2O ===  2NaOH + H2↑

(1)切割完钠块后,剩余的钠应该如何处理?

 

放入原来盛有煤油的试剂瓶中,取用钾时也要这样做。(钠、钾等金属的活泼性非常强,易与水或氧气反应造成失火或爆炸,为保证实验安全,放回原试剂瓶比较稳妥。)


 

(2)做实验时,金属钠不慎失火,能否用水灭火?

不能用水灭火,应该用干燥的沙土来灭火,(钠与水剧烈反应且生成氢气,会放出大量的热,甚至能引起氢气燃烧爆炸)

4.钠与酸的反应

(1)与强酸反应的离子方程式:_____________________________________________。

(2)钠与酸反应时,先与酸反应,如果钠过量,钠把酸反应完之后,再与水反应。

【答案】2Na + 2H+===  2Na++ H2↑

 

5. 钠与碱的反应

钠与碱溶液的反应,实质就是钠与水的反应。

总结归纳——钠与盐溶液反应的分析思路

①钠先与水反应,生成NaOH;

②考虑NaOH能否与该盐溶液反应;

③钠消耗了水,若是饱和盐溶液,会有晶体析出。

对点训练

题型一:金属钠的物理性质

【例1】下列有关钠的物理性质叙述正确的是

①银白色金属②质软,可以用小刀切割③熔点较低④密度比水小⑤热和电的良导体

A.①②④ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤

【答案】D

【详解】

钠是第IA族元素,为银白色金属单质,有金属光泽;质地较软,可以用小刀切割;将钠放入水中,钠会立即熔成小球,说明熔点较低;钠能浮在水面上,说明钠的密度较小,钠是金属,含有自由移动的电子,所以是热和电的良导体,①②③④⑤都正确。

故选D。

【变1】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

 

 题型二:金属钠与氧气的反应

【例2】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

【答案】C

【变2】(2021·河北高一期中)等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(常温)中充分反应,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.第二块钠的反应产物质量大 D.两块钠的反应产物质量一样大

【答案】B

【详解】

钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠、在常温下与空气中氧气反应,产物是氧化钠,反应中钠元素均从0价升高到+1价,则等质量的钠失去的电子数相同,故A错误、 B正确;根据元素守恒可知,等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质的量相同,过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量,则产生的过氧化钠的质量大,因此第一块钠的反应产物的质量大,故C、D错误。故选:B。

 

 题型三:金属钠与水的反应

【例3】(2019·福建高一月考)钠与水反应时产生的各种现象如下:

①钠浮在水面上;②有气泡产生;③钠熔化成小球;④小球迅速游动逐渐减小,最后消失;⑤发出嘶嘶的声音;⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是

A.全部 B.①③④⑤⑥ C.②③④⑤⑥ D.①③④⑥

【答案】B

【详解】

①钠的密度小于水的密度,所以钠会浮在水面上,①正确;③钠的熔点较低,钠和水的生成强碱氢氧化钠和氢气,且放出大量的热,放出是热量导致钠熔化成小球,③正确;④放出的气体导致钠受力不均而迅速游动,最后钠和水完全反应而消失,④正确;⑤钠和水反应迅速,且有气体生成,所以发出嘶嘶的声音,⑤正确,②错误;⑥钠和水反应生成强碱而使溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,⑥正确,综上所述,答案选B。

【变3-1】(2021·全国高一课时练习)金属钠与水反应的实验中,与钠的下列性质无关的是

A.密度比水小 B.熔点低 C.硬度小 D.强还原性

【答案】C

【分析】

钠与水反应产生的各种现象如下:钠浮在水面然后熔化成光亮的小球,在水面游动并发出嘶嘶的响声,滴有酚酞的溶液由无色变为红色。原因如下:浮:密度比水小,熔:熔点低,游、嘶:剧烈反应,红:生成碱性物质。

【详解】

A.钠的密度小,所以钠浮在水面上,与性质有关,故A不选;

B.钠与水反应放热,钠的熔点低,所以看到钠熔成闪亮的小球,与性质有关,故B不选;

C.硬度大小与反应现象无关,与性质无关,故C选;

D.钠与水剧烈反应生成氢氧化钠,表现强还原性,与性质有关,故D不选;

答案选C。

题型四:金属钠与盐溶液的反应

【例4】(2021·河北高一期中)向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后,观察到的现象有

①钠浮于液面上②熔化成小球③发出嘶嘶的响声,放出气体④小球在液面上游动、逐渐变小,直至消失⑤析出大量红色的铜⑥有蓝色沉淀产生⑦小球在溶液中沉浮

A.①②③④⑤ B.①②③④⑥ C.①②③⑥ D.②⑥⑦

【答案】B

【详解】

①钠密度小于水而浮于液面上,故①属于观察到的现象;②钠的熔点低,在反应放出的热量的作用下熔化成小球,故②属于观察到的现象;③钠表面生成氢气而发出嘶嘶的响声,故③属于观察到的现象;④随着钠与水反应的进行,小球在液面上游动、逐渐变小,直至消失,故④属于观察到的现象;⑤钠在水中不能置换铜,故⑤不属于观察到的现象;⑥钠与水的生成物氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,故⑥属于观察到的现象;⑦小球一直浮在水面上,故⑦不属于观察到的现象。

答案选B。

【变4】(2021·全国高一课时练习)将金属钠投入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体生成,又有白色沉淀产生的是(不考虑反应中溶液温度的变化)

①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④饱和Ca(OH)2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液⑦Fe2(SO4)3溶液

A.①②④ B.②③⑥ C.①④⑥ D.④⑤⑥

【答案】C

【详解】

将钠投入碱或盐的溶液中,钠首先和水反应生成NaOH和H2,反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,NaOH和部分盐能发生复分解反应,根据产物的可溶性判断即可。

①中NaOH再与MgSO4发生反应产生Mg(OH)2白色沉淀,既有气体生成,又有白色沉淀产生。①符合题意;

②钠与氯化钠溶液中的水反应生成NaOH和氢气,NaOH与NaCl不反应,不能得到沉淀,②不符合题意;

③钠与硫酸钠溶液反应只生成氢气,不能达到沉淀,③不符合题意;

④钠与溶液中水反应产生NaOH和H2,由于水减少,则有Ca(OH)2不能完全溶解而析出,产生白色沉淀,④符合题意;

⑤中NaOH与CuSO4溶液反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,⑤不符合题意;

⑥中由于水减少,则有NaCl析出,⑥符合题意;

⑦中OH-与Fe3+反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,⑦不符合题意;

综上所述可知:将金属钠投入相应溶液中,既有气体生成,又有白色沉淀产生的序号是①④⑥,故合理选项是C。

 题型六:金属钠的相关计算

【例6】(2020·东宁市第一中学高一月考)2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.9g固体,由此判断其产物是(  )

A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O和Na2O2 D.无法确定

【答案】B


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