考点一 钠的性质及应用
【知识梳理】
1.钠的物理性质
颜色:银白色,有金属光泽; 密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);
熔点:低于100 ℃; 硬度:质地柔软,可以用小刀切割。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na O2、Cl2、H2O、H+等(――――――――→)+1(Na)
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2Na2O2(=====) Cl2:2Na+Cl2点燃(=====)2NaCl
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。 ②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应 离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)电解(=====)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
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+TiCl4熔融(=====)4NaCl+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)850 ℃(=====)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!
【深度思考】
1.钠能否保存在CCl4中?
答案 否,因为CCl4的密度比钠的大。
2.金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠O2(――→)表面变暗((生成 )) H2O(――→)出现白色固体((生成 )) H2O(――→)表面变稀((NaOH )) CO2(――→)白色块状物质((生成Na2CO3•10H2O)) 风化(――→)白色粉末状物质((生成 ))
答案 Na2O NaOH 溶液 Na2CO3
3.金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是_______________________________,
通常用__________掩埋。
答案 金属钠能与H2O或CO2反应 干燥沙土
4.与盐溶液的反应 先与水反应生成碱,再考虑碱与盐的反应。
将Na投入CuSO4溶液中,反应的化学方程式为________________________,_____________________________。
总的离子方程式为____________________________________________________。
答案 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
【典例分析】
题组一 金属钠与H2O、醇、酸反应的实质
1.将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中,反应速率由快到慢的顺序为______________。解释反应速率不同的原因:___________________。
答案 c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H+间的置换反应,H+浓度的大小决定了反应速率的快慢,由三种物质电离H+的能力可知H+浓度的大小顺序为c>a>b,因而反应速率为c>a>b
总结 钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
题组二 金属钠与盐溶液、碱溶液反应的实质
2.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
答案 ①④⑤⑦
(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:____________________________。
答案 (1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠,用滤纸吸干表面上的煤油,用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用,剩余的钠要放回原试剂瓶,不要随意丢弃。
(2)有气泡生成,钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解
(3)下层溶液出现白色絮状沉淀
(4)下降 上升 (5)2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
【规律总结】
1.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
2.金属钠与溶液反应现象分析思维模板
(1)共性:因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:① 浮:钠浮在液面上;②熔:钠熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游动直至反应完;④响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
(2)差异性:与酸及能形成弱碱的金属盐溶 液反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比钠与水剧烈,最后钠可能在液面上发生燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
考点二 氧化钠和过氧化钠
【知识梳理】
完成下列表格
化学式 Na2O Na2O2
氧元素化合价 -2 -1
色、态 白色固体 淡黄色固体