化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第1课时课后测评

这是一份化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第1课时课后测评，共9页。试卷主要包含了与水的反应，78 g D．不能确定等内容，欢迎下载使用。

第二单元 钠、镁及其化合物


第1课时 金属钠的性质与应用


目标与素养：1.了解钠单质的生产原理及钠的保存、存在和用途。(宏观辨识与微观探析)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。(宏观辨识与微观探析)3.了解Na2O、Na2O2的性质。(宏观辨识与微观探析)








一、钠的存在与物理性质


1．钠的存在：在自然界中都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠和硫酸钠等。


2．钠的物理性质


二、钠的结构与化学性质及应用


(填结构示意图)，说明钠具有强还原性。


1．钠与氧气的反应


2.与水的反应


(1)化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。


(2)现象及原因。





3．与熔融的金属卤化物反应


Na与熔融的TiCl4反应的化学方程式为4Na＋TiCl4eq \(=======,\s\up8(700～800 ℃))4NaCl＋Ti。


4．钠的制备与应用


(1)制备：电解熔融的氯化钠，反应的化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up8(通电))2Na＋Cl2↑。


(2)用途：①冶炼金属。②高压钠灯：其特点是黄光射程远，透雾能力强。③钠钾合金：在常温下为液体，可用于快中子反应堆作热交换剂。





1．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HCl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↑。


2．把一小块钠投入到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↑。


三、钠的氧化物


1．氧化钠


氧化钠为白色固体，属于碱性氧化物，与水和盐酸反应的化学方程式分别为Na2O＋H2O===2NaOH、Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。


2．过氧化钠


(1)物理性质：淡黄色固体。


(2)化学性质


①与水反应的化学方程式：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。


②与二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。


(3)用途：作呼吸面具里的供氧剂，也可作漂白剂。


微点拨


(1)Na2O2不属于碱性氧化物。


(2)Na2O固体中的阳离子和阴离子分别为Na＋、O2－，其数目比为2∶1，Na2O2固体中的阳离子和阴离子分别为Na＋、Oeq \\al(2－,2)，其数目比为2∶1。


(3)Na2O2与CO2或H2O反应均为自身氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O和CO2既不是氧化剂也不是还原剂。1 ml Na2O2参与反应转移1 ml电子。





1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)自然界中金属都是以化合态形式存在的(×)


(2)钠与O2反应时，条件不同，产物也不同(√)


(3)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为－2和－1价(√)


(4)Na2O2与H2O反应，H2O作还原剂(×)


2．下列叙述中错误的是( )


A．钠在自然界中可以以游离态存在


B．钠在燃烧时产生黄色火焰


C．钠与硫化合时可能发生爆炸


D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠


A [钠在自然界中只能以化合态的形式存在。]


3．Na及其化合物的转化如图，写出有关的化学方程式。





①___________________________________________________；


②___________________________________________________；


③___________________________________________________；


④___________________________________________________。


[答案] ①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ②2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑ ③Na2O＋CO2===Na2CO3 ④2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2





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：





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Na与Fe2(SO4)3溶液的反应：


2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4，总的反应方程式为6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4＋3H2↑。


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浓CaCl2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液


A．①②⑤ B．①④⑥


C．①④⑤ D．①⑤⑥


B [钠与溶液中的水反应，水的量减少。①中MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4；④中CaCl2＋2NaOH===Ca(OH)2↓＋2NaCl；⑤中生成的是蓝色的Cu(OH)2沉淀，不合题意要求；⑥中水减少，有NaCl析出。]





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 B．①②③


C．①④⑤ D．④⑤


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。]


反应的化学方程式为


2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2①


2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑②


1．物质的量关系


不论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。


2．电子转移关系


在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1 ml O2都转移2 ml电子。


3．固体质量关系


(1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(固体)


2×78 g 2 ml 2×106 g 56 g (2 ml CO的质量)


即发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。


(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm(固体)


2×78 g 2 ml 4×40 g 4 g (2 ml H2的质量)


即发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。


4．先后顺序关系


一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。


对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是( )


A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂


B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂


C．该反应中电子转移的数目为4e－


D．每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g


B [在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；2 ml Na2O2参加反应，电子转移的数目为2 ml e－；根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。]





2．CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加( )


A．21.2 g B．14 g


C．6.78 g D．不能确定


A [2CO＋O2eq \(=====,\s\up8(点燃))2CO2①，2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2②，2H2＋O2eq \(=====,\s\up8(点燃))2H2O③，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④。将①②两式合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3⑤；将③④两式合并得：H2＋Na2O2===2NaOH⑥。由⑤、⑥两式可知，固体增加的质量就等于CO和H2的质量。]





1．下列关于金属钠性质的叙述正确的是( )


A．钠着火时可用水扑灭


B．钠与氧气在加热条件下反应时，若氧气的量较少，则生成氧化钠


C．钠在空气中长期放置，最终变成碳酸钠


D．钠是金属，其密度比水的大


C [钠能与水反应，着火时可用沙土扑灭；钠与氧气在加热时生成过氧化钠，与氧气量的多少无关；钠在空气中放置，先生成氧化钠，进一步转化成氢氧化钠，最后变成碳酸钠；钠的密度比水的小。]


2．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面四点性质中的( )


①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性


A．①④ B．①②④


C．①③④ D．①②③④


D [Na与水反应时，Na融化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时溶液变红色，体现了①②③④四点性质。]


3．下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的是( )


A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物


B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体


C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂


D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂


C [Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错误；Na2O2是淡黄色固体，故B项错误；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故C项正确；Na2O与H2O、CO2的反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。]


4．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )


A．都是白色固体


B．都是碱性氧化物


C．都能和水反应形成强碱溶液


D．都是强氧化剂


C [Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体；Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物；它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液；Na2O中氧元素化合价为－2价，无氧化性，Na2O2中氧元素化合价为－1价，具有氧化性、还原性，是强氧化剂。]


5．钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种。


(1)写出过氧化钠与水及二氧化碳反应的化学方程式，并分析电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂。


_____________________________________________________；


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(2)在呼吸面具和潜水艇里，用作氧气来源的物质是( )


A．H2O2 B．Na2O2


C．KClO3 D．KMnO4


(3)把Na2O2投入到少量紫色石蕊溶液中，有什么现象？如何解释？


_______________________________________________________________


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[解析] (1)过氧化钠与水及二氧化碳的反应中，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。(2)因为Na2O2与CO2和水反应均可产生O2，故在呼吸面具和潜水艇里Na2O2用作O2来源的物质。 (3)Na2O2具有强氧化性，可以使有机色质褪色。








上述两反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂


(2)B (3)石蕊溶液先变为蓝色，后变为无色；Na2O2与水反应生成的NaOH使石蕊溶液由紫色变为蓝色；Na2O2具有强氧化性、漂白性，因此片刻后，溶液由蓝色变为无色颜色、状态
熔、沸点
密度
硬度
银白色固体
熔沸点较低
比水小
硬度小、质地软
反应条件
室温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗
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
化学方程式
4Na＋O2===2Na2O
2Na＋O2eq \(=====,\s\up8(△))Na2O2
结论
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
钠的主要化学性质
Na2O2与CO2、H2O反应的四大关系