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第三章 金属及其化合物
第1节 钠及其化合物[高考导航]
1.了解钠的主要性质及其应用。
2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。
1.物理性质
颜色 熔点 硬度 密度 导电性、导热性 银白色 低 小 比水的小;
比煤油的大 良好 2.化学性质
从原子结构认识钠的化学性质:
(1)主要化学性质:
(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释:
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在煤油中。
4.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。
(4)冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
[说明]
工业上在850 ℃,钠与熔融状态的KCl反应可以制取金属钾:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g),反应发生是因为在反应温度下,体系中只有钾是气体,能从体系中逸出,利于反应正向进行,即在反应温度下,为熵增反应,该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾。
问题1 钠与水、醇、酸的反应
[对点练] 1.将钠投入到下列溶液中,反应的剧烈程度由强到弱的顺序是____________________
①水 ②NaOH溶液 ③0.1 mol·L-1盐酸
④0.1 mol·L-1硫酸铜 ⑤乙醇
解析:Na与水、酸、盐溶液反应的实质是与H+的反应,Cu2+水解显酸性,四种溶液中c(H+)由大到小的顺序为③④①②⑤,c(H+)越大,反应越快。
答案:③④①②⑤
钠与 水、乙醇、乙酸的反应比较
钠与水、乙醇、乙酸的反应,其实质是与三种物质电离出的H+反应,电离出H+的能力:乙酸>水>乙醇,所以钠与水、乙醇、乙酸的反应剧烈程度为:乙酸>水>乙醇。
问题2 钠与盐溶液反应的实质
(1)钠投入到饱和NaCl溶液中,有H2放出,同时溶液变浑浊,因为水减少,NaCl析出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(2)钠投入到CuSO4溶液中,有H2放出,产生蓝色沉淀。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3)钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中,有H2和NH3逸出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2O。
(4)钠投入到FeCl3溶液中,有H2逸出,产生红褐色沉淀。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
FeCl3+3NaOH===3NaCl+Fe(OH)3↓。
[对点练] 2.将少量金属钠放入下列盛有足量溶液的小烧杯中,既有气体生成,又有白色沉淀产生的是________。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液
④Ca(HCO3)2溶液 ⑤Al2(SO4)3溶液 ⑥FeCl2溶液
解析:钠与各溶液中的水发生反应,都能产生H2,即2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;④中Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤中生成Al(OH)3沉淀;⑥生成的白色Fe(OH)2沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
答案:①④⑤⑥
角度一 Na与O2的反应
1.判断下列说法的正误
(1)Na与足量O2反应生成Na2O,随着温度的升高,生成Na2O的速率逐渐加快。( )
(2)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子。( )
(3)Na表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。( )
(4)Na在O2中完全燃烧所得产物的电子式为: 。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.取一小块金属Na,放在燃烧匙里加热,下列现象描述正确的是( )
金属先熔化 在空气中燃烧,放出黄色火花 燃烧后得白色固体 燃烧时火焰为黄色 燃烧后生成淡黄色固体物质A. B. C. D.
解析:选C 金属Na在燃烧匙里加热时首先熔化成小球,然后燃烧,燃烧时产生黄色火焰,最后得到淡黄色的过氧化钠。角度二 Na与水及电解质溶液的反应
3.取一支大试管,加入20 mL饱和澄清石灰水(ρ=1.6 g·cm-3),再加入5 mL苯(ρ=0.87 g·cm-3),静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ=0.97 g·cm-3)。下列实验现象中,能观察到的有( )
①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动 ②有气体产生 ③澄清石灰水变浑浊 ④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动 ⑤钠停留在苯层不反应 ⑥钠块最后消失
A.①②⑥ B.②③④⑥
C.⑤ D.①②③⑥
解析:选
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