金属的化学性质--钠 知识点和练习
金属的化学性质——钠
知识目标:认识钠与氧气、水的反应,掌握钠的主要化学性质。
能力目标:通过钠与氧气、水的实验,培养学生观察、分析能力。
情感态度价值感:激发学生学习化学的兴趣,体验科学探究的艰辛和喜悦。
重点:钠的氧化反应,钠与水的反应。
难点:钠与水的反应,钠与盐溶液的反应。
一、金属元素概述:
1. 物理性质:有金属光泽、易传热、易导电,有延展性、可塑性,除汞以外都是固体(除汞外金属都有金字旁)
多数金属以化合态存在。如:K 、Ca 、Na 等。(原因:多数金属的化学性质活泼,易与其他 物质发生反应)
2. 存在 游离态 及少数金属以游离态存在。如:Au (原因:化学性质不活泼不易与其他物质反应) 化合态+游离态 如Fe 、Cu 等。
3. 地壳中元素含量排在前五位的元素:O 、 Si 、 Al 、Fe 、 Ca
二、钠的物理性质
钠是银白色金属,质软(可用刀切割),密度小(0.97g/cm3),熔点低,是电和热的良导体。
三、钠的化学性质
-钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中容易失去最外层的一个电子变为钠离子:Na -e →Na +
所以钠的化学性质极活泼,具有强还原性,是强还原剂,具有金属的典型性质。
1. 与非金属反应
(1)与氧气的反应(看课本P 39)
实验3-1:常温下能与空气中的氧气化合,表面变暗。
4Na+O2=2Na2O
实验3-2:在空气或氧气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
2Na+O2 Na 2O 2 点燃 (2 2Na+S=Na2S (研磨易爆炸)
(3)与氯气反应
2Na+Cl2 点燃2NaCl (发出黄色火焰,产生白烟)
2. 与水反应(课本P 42,实验3-8)
钠与水反应的实验现象及现象解释如下:
注:
与水反应的金属钠为绿豆粒大小,过大则氢气发出剧烈,可能引起爆炸。
钠与水反应在钠的周围有白雾生成,此白雾是氢气燃烧产生的水蒸气。
钠与水反应的化学方程式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
该反应的实质是钠原子与水电离出的H +发生氧化还原反应,其离子方程式为:
-2Na+2H2O=2Na++2OH+H2↑
注:钠与水反应的现象可概括为“浮、熔、游、响、红”,意译为“芙蓉又想红”,并结合钠的性质进行记忆。
钠的保存方法:
由于钠很容易与空气或水反应,所以保存钠时应隔绝空气和水。因为煤油不与钠反应,且煤油的密度小于钠的密度,所以通常将钠保存在煤油里。虽然汽油的密度也小于钠的密度,但由于汽油易挥发,所以不能用汽油保存钠。由于四氯化碳的密度大于钠的密度,所以不能用四氯化碳保存钠。
例1. 下列实验操作正确的是( )
A. 往盛水的烧杯中投入小拇指大小的钠块,观察现象
B. 将钠保存在汽油中
C. 将一小块钠放在石棉网上加热,观察现象
D. 用手掰开一块金属钠,观察钠的颜色
例2. 在烧杯中加水和苯(密度:0.88g/cm3)各50mL 。将一小粒金属钠(密度:0.97g/cm3)投入烧杯中。观察到的现象可能是( )
A. 钠在水层中反应并四处游动
B. 钠停留在苯层中不发生反应
C. 钠在苯的液面上反应并四处游动
D. 钠在苯与水的界面处反应,并可能上、下跳动
1.在地壳中含量最多的金属元素是 ( )
A .铁 B .氧 C .硅 D .铝
2.金属钠常常保存在 ( )
A .水中 B .煤油中 C .石蜡油中 D .棕色瓶内
3. 做钠与水反应的实验时,不能用很大的钠块,原因是( )
A. 钠不会浮在水面上 B. 钠不会熔化
C. 容易发生爆炸 D. 会使水沸腾
4.将金属钠放在燃烧匙中加热使其燃烧,不可能出现的现象是( )
A .金属钠融化为小球 B .火焰为黄色
C .燃烧后得到一白色固体 D .燃烧后得到一淡黄色固体
5.在Na 与H 2O 的反应中( )
A .Na 是氧化剂 B .H 2是氧化产物
C .反应实质是钠置换水电离出的少量的H + D .反应实质是钠置换水中的氢气
6. 钠着火时,采用哪种灭火方式最好( )
A. 水 B. 煤油 C. 泡沫灭火器 D. 沙子
7. 4.6g金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g 固体,由此可判断其产物是 ( )
A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O2和Na2O D.无法确定
8. 一小块金属钠投入水中,观察到:
(1)钠浮在水面上,说明: ;
(2)钠熔成光亮的小球,在水面上四处游动,说明: ;
(3)反应后的水溶液中加入酚酞试剂呈红色,说明: 。
9.. 用右图的实验装置可以进行钠跟水的反应实验,并可收集、检验生成
的气体。Na 的密度为0.97g ·cm -3 ,煤油的密度为0.87g ·cm -3。请回答
下列问题:
(1)液体物质添加完毕后,关闭活栓,打开右边胶塞,向煤油中加入一
小块钠,立即塞好胶塞。反应开始前钠的位置在 处(填A 、B 或C )。
(2)反应后,钠在煤油层和水层界面之间上下跳动,反应平缓连续进行,
试说明产生上述现象的原
因: 。
(3)写出钠跟水反应的离子方程
式 。
(4)本实验除能使反应平缓连续进行、收集并检验气体外,还有一个优
点是 ,这是因为 。
3. 与酸反应
钠与酸反应比与水反应更加激烈,极易爆炸。
钠与盐酸反应 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
钠与稀硫酸反应 2Na+H2SO 4 =Na2SO 4 +H2↑
钠与酸溶液反应的实质是:钠与酸电离出来的H +直接反应,而不是钠先与水反应,生成的氢氧化钠再和酸溶液反应。因为钠与水反应时,得电子的是水电离的H +,而酸中H +浓度大于水中H +的浓度。
4. 与盐的反应
(1) 钠与四氯化钛反应 4Na+TiCl4700—800℃
(2) 与盐溶液反应 将钠加到盐溶液中,首先是钠与水反应,若生成的氢氧化钠与盐能发生复分解反应,生成难溶物或弱电解质等,则氢氧化钠和盐再反应;否则钠只与水反应。
将一小粒钠投入硫酸铜溶液中,除观察到与水反应相同的现象外,还看到蓝色沉淀生成。这是因为钠先与水反应,生成的NaOH 再与盐CuSO 4发生复分解反应生成氢氧化物——C u (O H ) 2沉淀。其反应式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓(蓝色)+Na2SO 4
总反应式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO 4+H2↑
故钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属。
注:钠与CuSO 4溶液反应时会产生黑色物质,这是因为钠与水反应放出大量的热,使难溶碱C u (O H ) 2部分分解,生成黑色的C u O 所致。
由于钠的性质十分活泼,所以钠元素以化合态如NaCl 、Na 2SO 4、Na 2CO 3、NaNO 3等形式存在于自然界中。
钠的用途
1. 制取过氧化钠。
2. 钠和钾的合金是原子反应堆的导热剂。
3. 用于电光源(高压钠灯):将钠用于电光源上,高压钠灯发出的黄光波长约为589nm ,射程远,透雾能力强,对道路平面的照度比高压水银灯高三倍半,广泛应用于广场、街道的照明。钠灯也可用于洗相的暗房,因为这种