111第二單元 鈉、鎂及其化合物第一課時(shí) 金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用基礎(chǔ)梳理1鈉的物理性質(zhì)：質(zhì)軟、銀白色，有金屬光澤的金屬，具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，密度比水小，比煤油大，熔點(diǎn)較低。2鈉的化學(xué)性質(zhì)：鈉原子很容易失去最外層的一個(gè)電子，形成鈉離子，表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。要點(diǎn)提示：（1）鈉與氧氣的反應(yīng)鈉在空氣中的緩慢氧化過程及現(xiàn)象：切開金屬鈉，呈銀白色(鈉的真面目)迅速變暗(生成Na2O)變白色固體(生成NaOH)成液(NaOH潮解)結(jié)塊(吸收CO2成Na2CO310H2O)最后粉末(晶體風(fēng)化變?yōu)镹a2CO3)。有關(guān)反應(yīng)方程式為：4NaO22Na2O；Na2OH2O 2NaOH；2NaOHCO2 Na2CO3H2O；Na2CO310H2ONa2CO310H2O；Na2CO310H2ONa2CO310H2O（風(fēng)化）。鈉在空氣中燃燒鈉在空氣中燃燒，首先受熱熔化（鈉熔點(diǎn)低)，隨后著火燃燒產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色固體（Na2O2），有黃色的煙生成（Na2O2固體小顆粒）。（2）鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因分析：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因分析鈉浮在水面上 （浮）鈉的密度比水的密度小熔成一個(gè)閃亮的小球（熔）反應(yīng)放熱且鈉熔點(diǎn)低迅速向四周到處游動(dòng) （游）反應(yīng)生成氫氣發(fā)出嘶嘶的響聲 （響）鈉與水反應(yīng)劇烈滴有酚酞的溶液變紅（紅）反應(yīng)生成堿（氫氧化鈉）鈉與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉原子和水電離出來的H+反應(yīng)，離子反應(yīng)方程式：2Na2H2O2Na2OHH2。（3）鈉與酸溶液的反應(yīng)：不少同學(xué)因?yàn)榭吹浇饘兮c與水反應(yīng)很劇烈，就認(rèn)為鈉與鹽酸的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是先和水反應(yīng)，生成的NaOH再和鹽酸作用，這是不正確的。實(shí)際上鈉無論是和水反應(yīng)還是和鹽酸反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)都是和H反應(yīng)：2Na2Na，Na失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)； 2HH2，H+的得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。由于鹽酸是強(qiáng)酸，在水溶液中完全電離H ClHCl，而水是難電離物質(zhì)，僅能發(fā)生微弱電離H2OHOH，因此鹽酸中的c(H)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于H2O提供的c(H)，故鈉投入鹽酸中，鈉直接與鹽酸反應(yīng)：2Na2HCl2NaClH2。注意：當(dāng)酸過量時(shí)只考慮鈉與酸電離出的H+反應(yīng)；當(dāng)過量的鈉與稀酸反應(yīng)時(shí)，首先是鈉消耗酸，緊接著是過量的鈉再與水反應(yīng)，所以產(chǎn)生H2的量應(yīng)按鈉的量計(jì)算。（4）鈉與鹽的反應(yīng)：鈉與鹽溶液的反應(yīng)：鈉和鹽溶液反應(yīng)時(shí)，鈉不能置換出鹽溶液中的金屬，這是因?yàn)榻饘訇栯x子在水中一般是以水合離子形式存在，即金屬離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著，鈉不能和金屬陽離子直接接觸，加之Na跟水反應(yīng)速率很快，故不能置換出金屬。鈉和鹽溶液的反應(yīng)一般可分為兩個(gè)過程進(jìn)行分析，首先鈉與水反應(yīng)生成H2和NaOH，緊接著NaOH再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成難溶性弱堿和相應(yīng)的鈉鹽。例如：Na與CuSO4溶液反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先為鈉與水反應(yīng)生成H2和NaOH，然后NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)3沉淀，不發(fā)生簡單的置換反應(yīng)。2Na2H2O2NaOHH2；2NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4，將上述兩個(gè)反應(yīng)方程式相加，即為Na與CuSO4溶液反應(yīng)的總化學(xué)方程式：鈉與熔融態(tài)鹽的反應(yīng)：鈉是一種強(qiáng)還原性的金屬，在高溫條件下可以與某些鹽發(fā)生置換反應(yīng)，冶煉金屬，如：Na+KClNaCl+K，通過轉(zhuǎn)移鉀蒸氣，來制取金屬鉀。3金屬鈉的保存：鈉應(yīng)該保存在煤油或者石蠟油中，使之隔絕空氣和水。4金屬鈉主要有下列用途：（1）鈉鉀合金在常溫下為液態(tài)，可用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。鈉的熔點(diǎn)為98，沸點(diǎn)為883，具有較大的液態(tài)溫度范圍。鈉不俘獲中子，因此鈉可用于核反應(yīng)堆的載熱劑。鈉單質(zhì)作還原劑冶煉金屬，如冶煉鉀，鋯，鈮，鈦，鉭。（2）可用作鈉光源。高壓鈉燈發(fā)出的黃光能夠穿透云霧，常用作道路和廣場(chǎng)的照明，而且不降低照明度水平的情況下能減少能量消耗，降低對(duì)環(huán)境的污染，它正逐漸取代高壓汞燈鈉燈還可以沖洗相片的暗室，因?yàn)檫@種黃光不會(huì)使相紙暴光。（3）制備鈉的化合物。例題解析例1將一小塊鈉投入盛飽和澄清石灰水的試管里，不可能觀察到的現(xiàn)象是（ ）A、熔成小球并在液面上游動(dòng) B、有氣體生成C、溶液底部有銀白色物質(zhì)生成 D、溶液變渾濁思路分析：將一小塊鈉投入飽和澄清石灰水中，鈉與水劇烈反應(yīng)，所以首先觀察到鈉與水反應(yīng)的一系列現(xiàn)象。隨著2Na2H2O=2NaOH+H2反應(yīng)的進(jìn)行，水被消耗，溶液的溫度升高，由于Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，可以觀察到溶液變渾。解題：C誤區(qū)點(diǎn)撥：解題時(shí)，不可忽視鈉與水反應(yīng)的放熱情況、Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低。例2由Na、Mg、Al三種金屬中的兩種組成的混合物共10 g，跟足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生0.5 g標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣，則此混合物中必定含有（ ） AAl BMg CNa D都不可能含有思路分析：本題運(yùn)用“極限”的思維方法。先求出Na、Mg、Al分別與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生0.5 g H2所需的質(zhì)量：2Na2HCl2NaClH246 2m(Na) 0.5 g 可知 m (Na)11.5 gMg2HClMgCl2H224 2m (Mg) 0.5 g 可知 m (Mg)6g2Al6HCl2AlCl33H254 6m (Al) 0.5 g 可知 m (Al)4.5g根據(jù)數(shù)學(xué)上的平均值原理可知混合物中一定含鈉。解題：C誤區(qū)點(diǎn)撥：在考慮鈉與酸、堿、鹽水溶液反應(yīng)的問題時(shí)，注意鈉與水反應(yīng)的同時(shí)，還要考慮生成的NaOH與溶液中的溶質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)；分析鈉與酸、堿、鹽水溶液反應(yīng)的問題時(shí)，生成的H2的量均按鈉計(jì)算，將使計(jì)算簡單，迅速準(zhǔn)確。鈉與酸溶液反應(yīng)時(shí)，鈉先和酸反應(yīng)生成H2，若鈉過量再和水反應(yīng)生成H2。若忽視了鈉和水的反應(yīng)，就會(huì)得出錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)論?；A(chǔ)訓(xùn)練1、下列有關(guān)鈉的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）A、鈉的還原性很強(qiáng)，可以用來冶煉金屬鈦、鋯、鈮等B、鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，鈉元素只能以化合態(tài)存在于自然界C、鈉是一種灰黑色的固體D、鈉的質(zhì)地軟，可用小刀切割2、鈉與水反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的各種現(xiàn)象如下：（ ）鈉浮在水面上；鈉沉在水底；鈉熔化成小球；小球迅速游動(dòng)逐漸減小，最后消失；發(fā)出嘶嘶的聲音；滴入酚酞后溶液顯紅色。A、 B、全部 C、 D、3、金屬鈉與下列溶液反應(yīng)時(shí)既有沉淀又有氣體生成的是（ ）A、KOH B、NaHCO3 C、BaCl2 D、CuSO44、已知NaH和H2O反應(yīng)生成H2和NaOH，反應(yīng)中1molNaH （ ）A、 失去1mol電子 B、得到1mol電子C、失去2mol電子 D、沒有電子得失5、將等質(zhì)量的鈉分別投入質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為100g和9.8%的HCl，H2SO4，H3PO4溶液中，金屬鈉完全參加了反應(yīng)。則生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比是（ ）A、123 B、321 C、111 D、無法計(jì)算6、將4.6g鈉投入足量水中得到ag溶液；將4.8g鎂投入足量的鹽酸中（與水等質(zhì)量），得到bg溶液，則反應(yīng)后兩溶液質(zhì)量關(guān)系是（得到的都是澄清溶液）（ ） A、a>b B、a=b C、a<b D、無法判斷7、某物質(zhì)灼燒時(shí)，焰色反應(yīng)呈黃色，下列判斷正確的是（ ） A、該物質(zhì)一定含鈉元素 B、該物質(zhì)一定是鈉的化合物 C、該物質(zhì)一定是金屬鈉 D、該物質(zhì)一定是硫酸鈉8、將4.6g鈉投入95.4g水中，所得到溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 （ ）A、等于4.6% B、等于8 C、大于8 D、小于89、已知鋇的活動(dòng)性處于鉀和鈉之間。下列反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)的是（ ） A、鋇可以從氯化鉀溶液中置換出鉀 B、鋇可以從冷水中置換出氫而得到氫氣C、鋇可以從氯化鈉溶液中置換出鈉 D、在溶液中鋇離子可以氧化金屬鋅10、在燒杯中加水和苯（密度為0.88g/cm3）各50mL。將一小粒金屬鈉（密度為0.97 g/cm3）投入燒杯中，觀察到的現(xiàn)象可能是（ ）A、鈉在水層中反應(yīng)并四處游動(dòng) B、鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)C、鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動(dòng) D、鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能作上下跳動(dòng)11、一定溫度下，向飽和NaOH溶液中投入一小塊金屬鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來溫度。下列敘述中，合理的是（ ）A、NaOH溶液濃度增大，并放出H2B、溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，有H2放出C、總?cè)芤旱馁|(zhì)量增大，有H2放出D、總?cè)芤旱馁|(zhì)量不變，有H2放出12、鈉是一種硬度 、 色的金屬。在自然界中，只以 態(tài)存在，主要以 （填物質(zhì)名稱）的形式存在。常用作快中子反應(yīng)堆熱交換劑的是 。鈉通常保存在 中，原因是 ；不保存在CCl4中的原因是 。放入Cl2中A13、物質(zhì)A是由A元素組成的單質(zhì)，將其在酒精燈火焰上D灼燒， 火焰為黃色，放入鹽酸中放入水B，C，D是含有A元素的三種不同化合物，A、B、C、D按右圖關(guān)系B通CO2進(jìn)行轉(zhuǎn)化：C寫出化學(xué)式：A B C D 寫出的化學(xué)方程式。 14、測(cè)定Na2O和Na的混合物中金屬鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可用下圖所示的幾套儀器組合： 標(biāo)出各儀器連接的順序 量筒在實(shí)驗(yàn)中的作用是 有一塊表面氧化成Na2O的金屬鈉，其質(zhì)量為2.0g，實(shí)驗(yàn)后在量筒中收集到0.5L水，求樣品中金屬鈉的質(zhì)量是 。（假設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）1、C 2、D 3、D 4、A 5、C 6、B 7、A 8、C 9、B 10、D 11、B 12、很小，銀白，化合，氯化鈉，鈉鉀的合金。煤油，鈉易與O2，H2O反應(yīng)而不與煤油反應(yīng)且密度比煤油大；鈉將浮在液面是上，達(dá)不到隔絕空氣的作用。13、A Na B NaOH C Na2CO3 D NaCl 點(diǎn)燃2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2+ H2O 2Na+Cl2=2NaCl14、（1）gfeh （2）間接測(cè)量氫氣體積 （3）1.03g111