学案钠及其重要化合物doc.docx

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学案:

钠及其重要化合物

1、钠

1、钠的物理性质

颜色

硬度

密度

熔点

导电导热性

2、钠的化学性质

（Ⅰ）钠与非金属反应：

Na+O2==（现象：

）Na+O2

（现象：

）

Na+Cl2==（现象：

）Na+S

（现象：

）

学生实验1：

（Ⅱ）钠与水反应：

钠的取用：

取（镊子）、吸（滤纸）、放（玻璃片）、切、返（剩余钠返回原试剂瓶）

与水反应的化学方程式为；

离子方程式为。

用双线桥和单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。

钠投入滴有酚酞的水中反应的现象及解释：

①浮在水面上：

（钠的密度比水的密度）②熔化成光亮的小球：

（钠的熔点；该反应为

反应）③小球在水面上游动：

（有气体产生）④发出嘶嘶的声音：

（反应剧烈）

⑤溶液中滴入酚酞显红色：

（生成的溶液呈性）。

钠与水反应的实验改进装置：

（Ⅲ）与酸反应（比在水中更快,为什么？

）：

Na＋HCl=_______________________

离子方程式为

（Ⅳ）①与盐溶液反应

学生实验2：

与硫酸铜溶液反应：

钠投入硫酸铜溶液中能否置换出铜?

总化学方程式为：

总的离子方程式为：

学生实验3：

将钠投入到FeCl3溶液中_____________________________________________

将钠投入到KCl溶液中_________________________________________________

②与熔融盐反应钠与TiCl4：

Na+TiCl4

【注意】①钠投入盐溶液中先与水反应生成碱，在考虑碱与盐的反应；②钠从盐溶液中置换出金属（填“能”或“不能”），但钠可以从盐中置换出较不活泼的金属

3．钠的制取及保存

（1）制取：

化学方程式为NaCl（熔融）

（2）保存：

密封保存，通常保存在______________。

4．钠的存在:

在自然界中只以态（“游离”或“化合”）形式存在。

5、钠的用途：

①工业上用钠作强还原剂，用于冶炼金属，如Ti②Na—K合金（液态）用作原子（或快中子）反应堆的导热剂③在电光源上，用钠制钠光灯，因为黄光透雾能力强

【思考】①综合钠的性质，金属钠着火时，可用来灭火的物质是（）

A.煤油B.泡沫灭火剂C.沙子D.水

②钠能否保存在汽油或CCl4中？

③金属钠露置在空气中会发生什么样的变化，最终生成什么物质？

④用金属钠制取Na2O，通常采用下列方法：

2NaNO3+6Na=4Na2O+N2↑。

试说明不采用钠在氧气中燃烧而用此法制取的原因？

加热生成Na2O2，N2用作保护气体

碱金属元素

1、结构：

碱金属元素包括__________________________五种元素，最外层均为____个电子，在化学反应中容易_______个电子,表现出_________性；从Li到Cs核电荷数___________电子层数_____________原子半径_____________失电子能力__________还原性______________金属性______________

2、物理性质（从Li～Cs）密度从Li到Cs______________（____反常）,熔沸点从Li到Cs________

3、化学性质

▲附加：

如何比较元素金属性强弱：

元素的金属性是指元素的原子失电子的能力，可以从以下几种不同的方面予以分析、判断。

金属单质与水或酸反应置换氢的难易程度

金属最高价氧化物的水化物的碱性强弱（即氢氧化物的碱性强弱）：

LiOHNaOHKOHRbOHCsOH则金属性LiNaKRbCs

焰色反应

1、概念：

很多金属单质及其化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。

属于_________变化，属于_________的性质。

2、实验步骤：

3、实验用品：

酒精灯、铂丝（或光洁无锈的铁丝）、待测样品、稀盐酸等

4、现象钠元素：

_____色，钾元素：

____色（透过蓝色钴玻璃）

5、应用：

检验某些金属元素或制焰火

【注意】并不是所有金属元素在灼烧时火焰都呈现特殊的颜色，如铂（Pt）、铁（Fe）等

课时作业：

1．下面关于金属钠的描述正确的是（）

A．钠的化学性质很活泼，在自然界里能以游离态存在B．钠离子和钠原子都具有较强的还原性

C．钠能把钛锆等金属从它们的盐溶液中还原出来D．钠和钾的合金可做原子反应堆的导热剂

2．下列关于钠的说法正确的是（）

A、金属钠与氧气反应，条件不同产物不同B、金属钠着火可用水扑灭

C、Na、Li合金可作原子反应堆的导热剂D、钠的化学性质活泼，可从CuSO4溶液中置换出Cu

3．下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是（）

A．它们相差一个电子层B．它们的化学性质相似

C．钠原子,钠离子均为同一元素D．灼烧时，它们的焰色反应都呈黄色

4．将一小块金属钠放在石棉网上加热燃烧，下列实验现象描述正确的是（）

①金属钠先熔化②在空气中燃烧，产生黄色火花③燃烧后生成白色固体

④燃烧火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色粉末状物质

A、①②B、①②③C、①④D、①④⑤

5．两种金属的混合物13g，溶于足量的稀H2SO4中，生成氢气1.0g，则混合物不可能是（）

A．Na和MgB．Zn和FeC．Mg和AlD．Al和Fe

6．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中加入黄豆粒大小的金属钠，可能观察到的现象是（　　）

8.钠长期放置空气中，最后变成（　　）

Ａ　Ｎａ2Ｏ　　　　Ｂ　Ｎａ2Ｏ2　　Ｃ　Ｎａ2ＣＯ3　　Ｄ　ＮａＨＣＯ3

9．下列金属单质中，不能从氯化铜溶液中置换出铜的是（）

A．锌B．铝C．钠D．铁

10．将少量金属钠放入盛有CuSO4溶液的烧杯中，剧烈反应，有蓝色沉淀及无色气体产生。

则烧杯中发生的反应是（）

①2Na＋CuSO4====Na2SO4＋Cu；②Cu＋2H2O====Cu（OH）2↓＋H2↑；

③2Na＋H2O====2NaOH＋H2↑；④2NaOH＋CuSO4====Cu（OH）2↓＋Na2SO4

A.①B.①②C.③④D.①③

11、金属钠着火，能用来灭火的是（）

A、水B、湿抹布C、泡沫灭火器D、干沙

12.将一小块钠投入５ｍｌ饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是（　）

Ａ　钠熔成小球并在液面上四处游动　　　Ｂ　有气体生成

Ｃ　溶液中有银白色金属析出　　　　　　Ｄ　溶液变浑浊

13．将少量的金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（　　）

A．HCl　　　B．K2SO4C．NaOHD．CuSO4

14．相同质量的钠在下列情况下产生氢气最多的是（）

A．放在足量水中B．放在足量盐酸中

C．放在足量CuSO4溶液中D．用刺有小孔的铝，包好放入足量水底中

15．钾（K）与Na在性质上具有很大的相似性，但K比Na的活泼性强，下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中正确的（）

A．因为K的活泼性强，所以钾应该保存在煤油B．K在空气可以被空气中的氧气所氧化，且产物是K2O

C．K与水能够反应，但不如Na与水的反应剧烈，但产物都有D．K可以与水剧烈反应，生成氢气

16．将2.3g金属钠放入100g水中，完全反应后溶液的质量分数为（　　）

　　A．

100％　　　　　　B．

100％

　　C．

100％　　　　　　　D．

100％

17．一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生H20.1mol，则被氧化的钠是（）A．9.2gB．10.6gC．6.2gD．4.6g

18．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是_________。

①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水　⑤Ca（HCO3）2溶液　⑥CuSO4溶液　⑦饱和NaCl溶液

19．有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法

以验证反应实质。

实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，

取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗

加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）。

仔细

观察，回答下列问题：

（1）如何从试剂瓶中取用金属钠？

剩余的Na能否放回原试剂瓶？

（2）有关钠反应的现象是_________________________________。

（3）大试管的溶液中出现的现象：

_____________________________________________。

（4）装置中液面的变化：

大试管内______；长颈漏斗内________。

（5）写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：

_________________________________。

20铷和另一种金属的合金4.6g和足量的水完全反应时产生氢气0.1mol，则合金中另一金属一定是（）A．锂B．钠C．钾D．铯

二、钠的氧化物

1、氧化钠、过氧化钠的性质比较

化学式

Na2O

Na2O2

色、态

电子式

氧元素化合价

阴、阳离子个数比

稳定性

与水反应

与CO2反应

与酸反应（HCl）

是否为碱性氧化物

主要用途

2、过氧化钠的强氧化性

【例1】某溶液中HCO3-,C032-,S032-,Na+,NO3-五种离子。

若向其中加入Na202，则充

反反应后溶液中离子浓度保持不变的是（溶液体积变化忽略不计）（）

A.C032-、NO3-、Na+B.C032-、NO3-C.S032--、NO3-D.NO3-

3、过氧化钠与水、CO2反应规律及计算规律

化：

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

无论是CO2、H2O（g）中的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na202后：

（1）物质的量的关系：

生成的n（O2）等于参加反应的n（CO2）、n[H2O（g）]的

（2）气体的体积关系：

气体体积的减少量△V（减）等于参加反应的V（CO2）、V[H2O（g）]

的，同时生成的V（O2）

（3）电子转移的关系：

（4）固体质量的关系：

相当于固体（Na2O2）只吸收了“CO2中的CO”和“H2O（g）中的H2”；可以有以下关系式:

【例1】一定温度下，mg下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过氧化钠

充分反应后，产物与足量的过氧化钠充分反应，过氧化钠增加了ng,下列所给几组物

质中，满足n=m的是，n>m的是

①H2②CO③H2和CO的混合物④HCHO⑤CH3CHO⑥CH3COOH

【小结】凡分子组成符合（CO）n·（H2）m的物质，Wg该物质在足量O2中完全燃烧，

将其产物（CO2和“水蒸气”）通过足量Na2O2后，Na2O2固体增重必为g

（5）反应先后顺序关系：

一定量的Na202与CO2和H2O（g）的混合物反应时，可看作

【例2】1molNa202与2molNaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气

体物质后冷却，残留的固体物质是（）

A、Na2CO3B、Na202、Na2CO3C、NaOH、Na2CO3D、NaOH、Na2CO3、Na202

课时作业：

1．将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察到的现象是（）

A．生成白色沉B．生成红褐色沉淀C．有气泡产生D．无变化

2．在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（）

A．NH4＋、Ba2＋、Cl－、NO3－B．K＋、AlO2－、Cl－、SO42－

C．Ca2＋、Mg2＋、NO3－、HCO3－D．Na＋、Cl－、CO32－、SO32－

3．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），化学反应的本质并不改变的是（）A．Na和O2B．NaOH和CO2C．Na2O2和CO2D．木炭（C）和O2

4．2.1g平均相对分子质量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加（　　）

A.2.1gB．3.6gC．7.2gD．无法确定

5．16.8gNaHCO3和7.8gNa2O2在密闭容器中灼烧，充分反应后，将密闭容器保持温度为500℃。

最后容器内的物质是（）

A．Na2CO3、Na2O2和O2B．Na2CO3、O2和H2OC．Na2CO3、CO2、O2和H2O（g）D．NaHCO3、Na2CO3和O2

6.1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（　　）

A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3

7．将15.6g过氧化钠放入足量水中，生成标准状况下的氧气______L。

8．模拟呼吸面具中的反应原理设计用所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。

量气装置E由甲乙两根玻璃管组成，它们由橡皮管连通，并装入适量水。

甲管有刻度（0～50mL）供量气用，乙管可上下移动调节液面高低。

实验可供选用的药品还有：

稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。

（1）图中各装置接口连接顺序是______（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）。

（2）装置C中放入的反应物是______和______。

（3）装置A的作用是______，装置B的作用是______。

（4）为了较准确测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中应注意______和______（填字母编号）。

a．视线与凹液面最低处相平　　b．等待片刻，待乙管中液面不再上升时立刻读数

c．读数时应上下移动乙管，使甲乙两管液面相平　　d．读数时不一定使甲乙两管液面相平

9．利用下列装置进行过氧化钠与二氧化碳反应，并收集反应生成的气体。

请回答下列问题：

（1）写出D中发生反应的化学方程式。

（2）装置B的作用是，

有关反应的离子方程式为。

（3）装置E的作用是。

10．为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”，某课题研究小组的同学们设计了如右图的实验装置，分别进行了甲、乙两次实验：

实验甲：

干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应。

在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2，在通入CO2之前，关闭K1和K2。

在试管Ⅰ内装入试剂X后，打开K1和K2，通入CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上，观察到木条不复燃，且Ⅱ中的淡黄色没有变化。

实验乙：

潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应。

在试管Ⅰ内装入试剂Y，其他操作同实验甲。

观察到木条复燃，且Ⅱ中的淡黄色变为白色。

试回答下列问题：

（1）在装入Na2O2后，通入CO2前，关闭K1和K2的目的是__________________________________________________________________。

（2）在实验甲中，试剂X是________；在实验乙中，试剂Y是_____________。

（3）根据上述两个实验现象，得到的结论是___________________________________________________________________。

（4）为了确保实验现象的准确性，制备CO2所用的反应物最好选用________（填编号）。

A.大理石　B．小苏打　C．烧碱　D．盐酸　E．稀硫酸　F．稀硝酸

11．实验室里常用Na2O2与H2O反应快速制取少量的O2，下面装置用来制取O2并演示Na在O2中的燃烧实验。

（1）关闭装置中的止水夹a后，开启活塞b，漏斗中液体不断地往下滴，直至全部流入试管。

试判断装置是否漏气________（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”），判断理由是________________________________________________。

（2）写出A装置中反应的化学方程式：

_______________________________。

（3）B装置中盛放的试剂是__________________，其作用是__________________________。

（4）C装置中观察到的现象是________________________________________。

12．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样。

请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体，6mol/L盐酸和蒸馏水）。

请填写下列空白：

（1）写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式：

，。

（2）应选用的装置是__（只要求写出图中装置的标号）。

（3）所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母，连接胶管省略）：

。

三、钠的化合物

1、Na2CO3和NaHCO3的性质比较

化学式

Na2CO3

NaHCO3

俗名

色、态

水溶性及

大小比较

溶液碱性强弱

热稳定性

与盐酸反应及

速率快慢比较

逐滴加入盐酸的现象及方程式

与NaOH反应

与Ca（OH）2溶液

反应及现象

与CaCl2溶液

与CO2反应

用途

化工原料、洗涤剂

食品发酵、治疗胃酸、泡沫灭火剂

相互转化

Na2CO3NaHCO3

【思考1】利用澄清石灰水能否鉴别Na2CO3和NaHCO3？

常见的鉴别方法有哪些？

碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结：

（1）向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示； 

（2）向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示； 

（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示（设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略）； 

（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示（设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1,其他比例时的图像略）。

▲小结：

钠及其化合物的相互转化：

Na2ONaCl

④⑾⒀

①⑿

⒁NaNaOHNa2CO3NaHCO3

②⑧⑩

⑤

Na2O2

四、碱金属元素

3、结构：

碱金属元素包括__________________________五种元素，最外层均为____个电子，在化学反应中容易_______个电子,表现出_________性；从Li到Cs核电荷数___________电子层数_____________原子半径_____________失电子能力__________还原性______________金属性______________

4、物理性质（从Li～Cs）密度从Li到Cs______________（____反常）,熔沸点从Li到Cs________

3、化学性质

▲附加：

如何比较元素金属性强弱：

元素的金属性是指元素的原子失电子的能力，可以从以下几种不同的方面予以分析、判断。

金属单质与水或酸反应置换氢的难易程度

金属氧化物的水化物的碱性强弱（即氢氧化物的碱性强弱）：

LiOHNaOHKOHRbOHCsOH则金属性LiNaKRbCs

五、焰色反应

1、概念：

很多金属单质及其化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。

属于_________变化，属于_________的性质。

2、实验步骤：

3、实验用品：

酒精灯、铂丝（或光洁无锈的铁丝）、待测样品、稀盐酸等

4、现象钠元素：

_____色，钾元素：

____色（透过蓝色钴玻璃）

5、应用：

检验某些金属元素或制焰火

【注意】并不是所有金属元素在灼烧时火焰都呈现特殊的颜色，如铂（Pt）、铁（Fe）等

课时作业：

1．关于Na2CO3和NaHCO3性质的有关叙述正确的是（）

A．在水中溶解性：

Na2CO3＜NaHCO3B．热稳定性：

Na2CO3＜NaHCO3

C．与酸反应的速率：

Na2CO3＜NaHCO3D．溶于水后溶液的pH：

Na2CO3＜NaHCO3

2．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是（　　）

　A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通人澄清的石灰水中

B．分别在这两种物质的溶液中，加入CaCl2溶液　

C．分别在这两种固体中，加入同浓度的稀盐酸

D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水

3．与小苏打溶液反应，没有气体或沉淀生成的是（）

A．烧碱B．硫酸氢钠C．氢氧化钡D．过氧化钠

4．上图是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。

请观察如图实验装置、分析实验原理，并判断下列说法和做法，其中不科学的是（）

A．甲为小苏打，乙为纯碱B．整个实验过程中没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊

C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊

D．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球

5．

（1）除去Na2CO3固体中的NaHCO3，方法是____________，反应的化学方程式是________________________________________

（2）除去Na2CO3溶液中的NaHCO3，方法是________________，反应的化学方程式是________________________________________

6．通常用饱和小苏打溶液除去CO2中的HCl（g），反应的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，不能用NaOH溶液的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，也不能用Na2CO3的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（用离子方程式表示原因）

7．将30.5gNa2CO3和NaHCO3的混合物加热至质量不再减少为止，冷却后，称得剩余固体质量为21.2g。

计算原混合物中Na2CO3的质量分数。

8．A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色，A、B、C、D与盐酸反应均生成E，此外B还生成一种可燃气体。

而C、D还生成一种无色无味气体H，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

D和A可反