蘇教版化學必修1同步練習 金屬鈉的性質與應用

111第二單元 鈉、鎂及其化合物第一課時 金屬鈉的性質與應用基礎梳理1鈉的物理性質：質軟、銀白色，有金屬光澤的金屬，具有良好的導電導熱性，密度比水小，比煤油大，熔點較低。2鈉的化學性質：鈉原子很容易失去最外層的一個電子，形成鈉離子，表現(xiàn)出很強的還原性。要點提示：（1）鈉與氧氣的反應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)結塊(吸收CO2成Na2CO310H2O)最后粉末(晶體風化變?yōu)镹a2CO3)。有關反應方程式為：4NaO22Na2O；Na2OH2O 2NaOH；2NaOHCO2 Na2CO3H2O；Na2CO310H2ONa2CO310H2O；Na2CO310H2ONa2CO310H2O（風化）。鈉在空氣中燃燒鈉在空氣中燃燒，首先受熱熔化（鈉熔點低)，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）鈉與水反應的實驗現(xiàn)象及原因分析：實驗現(xiàn)象原因分析鈉浮在水面上 （?。┾c的密度比水的密度小熔成一個閃亮的小球（熔）反應放熱且鈉熔點低迅速向四周到處游動 （游）反應生成氫氣發(fā)出嘶嘶的響聲 （響）鈉與水反應劇烈滴有酚酞的溶液變紅（紅）反應生成堿（氫氧化鈉）鈉與水反應的實質是鈉原子和水電離出來的H+反應，離子反應方程式：2Na2H2O2Na2OHH2。（3）鈉與酸溶液的反應：不少同學因為看到金屬鈉與水反應很劇烈，就認為鈉與鹽酸的反應實質上是先和水反應，生成的NaOH再和鹽酸作用，這是不正確的。實際上鈉無論是和水反應還是和鹽酸反應，其實質都是和H反應：2Na2Na，Na失去電子，發(fā)生氧化反應； 2HH2，H+的得到電子，發(fā)生還原反應。由于鹽酸是強酸，在水溶液中完全電離H ClHCl，而水是難電離物質，僅能發(fā)生微弱電離H2OHOH，因此鹽酸中的c(H)遠遠大于H2O提供的c(H)，故鈉投入鹽酸中，鈉直接與鹽酸反應：2Na2HCl2NaClH2。注意：當酸過量時只考慮鈉與酸電離出的H+反應；當過量的鈉與稀酸反應時，首先是鈉消耗酸，緊接著是過量的鈉再與水反應，所以產(chǎn)生H2的量應按鈉的量計算。（4）鈉與鹽的反應：鈉與鹽溶液的反應：鈉和鹽溶液反應時，鈉不能置換出鹽溶液中的金屬，這是因為金屬陽離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跟水反應速率很快，故不能置換出金屬。鈉和鹽溶液的反應一般可分為兩個過程進行分析，首先鈉與水反應生成H2和NaOH，緊接著NaOH再與鹽發(fā)生復分解反應，生成難溶性弱堿和相應的鈉鹽。例如：Na與CuSO4溶液反應時，應先為鈉與水反應生成H2和NaOH，然后NaOH再與CuSO4反應生成Cu(OH)3沉淀，不發(fā)生簡單的置換反應。2Na2H2O2NaOHH2；2NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4，將上述兩個反應方程式相加，即為Na與CuSO4溶液反應的總化學方程式：鈉與熔融態(tài)鹽的反應：鈉是一種強還原性的金屬，在高溫條件下可以與某些鹽發(fā)生置換反應，冶煉金屬，如：Na+KClNaCl+K，通過轉移鉀蒸氣，來制取金屬鉀。3金屬鈉的保存：鈉應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)，可用作原子反應堆的導熱劑。鈉的熔點為98，沸點為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堆的載熱劑。鈉單質作還原劑冶煉金屬，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，因為這種黃光不會使相紙暴光。（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 B、有氣體生成C、溶液底部有銀白色物質生成 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，所以首先觀察到鈉與水反應的一系列現(xiàn)象。隨著2Na2H2O=2NaOH+H2反應的進行，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)點撥：解題時，不可忽視鈉與水反應的放熱情況、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，產(chǎn)生0.5 g標準狀況下氫氣，則此混合物中必定含有（ ） AAl BMg CNa D都不可能含有思路分析：本題運用“極限”的思維方法。先求出Na、Mg、Al分別與足量鹽酸反應，產(chǎn)生0.5 g H2所需的質量：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)學上的平均值原理可知混合物中一定含鈉。解題：C誤區(qū)點撥：在考慮鈉與酸、堿、鹽水溶液反應的問題時，注意鈉與水反應的同時，還要考慮生成的NaOH與溶液中的溶質的化學反應；分析鈉與酸、堿、鹽水溶液反應的問題時，生成的H2的量均按鈉計算，將使計算簡單，迅速準確。鈉與酸溶液反應時，鈉先和酸反應生成H2，若鈉過量再和水反應生成H2。若忽視了鈉和水的反應，就會得出錯誤的計算結論?；A訓練1、下列有關鈉的敘述中，錯誤的是（ ）A、鈉的還原性很強，可以用來冶煉金屬鈦、鋯、鈮等B、鈉的化學性質非?；顫姡c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、鈉的質地軟，可用小刀切割2、鈉與水反應時產(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時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反應生成H2和NaOH，反應中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、將等質量的鈉分別投入質量和質量分數(shù)均為100g和9.8%的HCl，H2SO4，H3PO4溶液中，金屬鈉完全參加了反應。則生成的氫氣在標準狀況下的體積比是（ ）A、123 B、321 C、111 D、無法計算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（與水等質量），得到bg溶液，則反應后兩溶液質量關系是（得到的都是澄清溶液）（ ） A、a>b B、a=b C、a<b D、無法判斷7、某物質灼燒時，焰色反應呈黃色，下列判斷正確的是（ ） A、該物質一定含鈉元素 B、該物質一定是鈉的化合物 C、該物質一定是金屬鈉 D、該物質一定是硫酸鈉8、將4.6g鈉投入95.4g水中，所得到溶液的質量分數(shù)是 （ ）A、等于4.6% B、等于8 C、大于8 D、小于89、已知鋇的活動性處于鉀和鈉之間。下列反應可以實現(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、鈉在水層中反應并四處游動 B、鈉停留在苯層中不發(fā)生反應C、鈉在苯的液面上反應并四處游動 D、鈉在苯與水的界面處反應并可能作上下跳動11、一定溫度下，向飽和NaOH溶液中投入一小塊金屬鈉，充分反應后恢復到原來溫度。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的質量分數(shù)不變，有H2放出C、總溶液的質量增大，有H2放出D、總溶液的質量不變，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 （填物質名稱）的形式存在。常用作快中子反應堆熱交換劑的是 。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A是由A元素組成的單質，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按右圖關系B通CO2進行轉化：C寫出化學式：A B C D 寫出的化學方程式。 14、測定Na2O和Na的混合物中金屬鈉的質量分數(shù)可用下圖所示的幾套儀器組合： 標出各儀器連接的順序 量筒在實驗中的作用是 有一塊表面氧化成Na2O的金屬鈉，其質量為2.0g，實驗后在量筒中收集到0.5L水，求樣品中金屬鈉的質量是 。（假設在標準狀況下測定）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反應而不與煤油反應且密度比煤油大；鈉將浮在液面是上，達不到隔絕空氣的作用。13、A Na B NaOH C Na2CO3 D NaCl 點燃2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2+ H2O 2Na+Cl2=2NaCl14、（1）gfeh （2）間接測量氫氣體積 （3）1.03g111