必修一第一章金属钠跟氯气性质.doc

金属钠的性质及应用1.1金属钠的性质1. 钠的物理性质（1）探究钠的物理性质实验目的：探究金属钠的物理性质实验步骤：观察盛放在试剂瓶中的金属钠。用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一块（黄豆粒大小），观察钠块的切面。注意事项：钠有强烈的腐蚀性，不能用手直接接触。实验记录：状态：固态 颜色：保存在试剂瓶内的钠表面呈暗灰色；新切开的钠呈银白色，有金属光泽 硬度：硬度很小，用小刀就容易切开（2）钠的物理性质：钠是银白色，有金属光泽、质软、密度小（=0.97gcm-3）的金属，其熔，沸点低（熔点97.8），是热和电的良好导体。（可以巧记为：软，白，轻，低，导）（3）注意事项：a.物质的物理性质通常包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、溶解性、密度、硬度、导电性及导热性。b.钠有强烈的腐蚀性，不能用手直接接触，以免灼伤皮肤。c.放入水中金属钠只能是黄豆粒大小的一块，否则易发生爆炸，危险。d.切完剩余的钠放回原瓶。2.钠的化学性质（1）预测钠的化学性质a.钠属于金属，应该具有金属的通性，如能与氧气、氯气等非金属反应，能与酸、盐等发生反应。b.钠在金属活动性顺序中排在钙之后镁之前，所以钠应该是一种活泼的金属，不但能与酸反应而且能与水反应。（2）探究钠与水的反应实验目的：探究金属钠与水的反应实验步骤：向培养皿中加适量的水，滴入12滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，观察现象。实验现象及结论：钠浮在水面上：证明（Na）（H2O）钠块熔成闪亮的小球：钠熔点低，钠与水反应放出的热量，使钠块熔成钠球。发出“嘶嘶”的响声：钠与水剧烈反应生成氢气，气体与水发生剧烈碰撞。溶液变成红色：钠与水剧烈反应生成碱性物质发生反应的化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2(3)探究钠与氧气的反应金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成白色的氧化钠（Na2O），从而失去金属光泽；金属钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2)。a.常温下钠与氧气的反应实验目的：探究常温下钠与氧气的反应实验步骤：将切好的金属钠放置在空气中，使其与氧气反应。实验结论：钠在常温下就可以迅速的与氧气反应，生成氧化钠：4Na+O2=3Na2O(白色固体)b.加热条件下钠与氧气反应实验目的：探究加热时钠与氧气的反应。实验步骤：将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应。实验现象：钠熔化后很快燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体。实验结论：在点燃或加热的条件下，钠与氧气反应，生成过氧化钠：2Na+O2=Na2O2(加热)c.由钠与氧气的反应可知，同样的反应物在不同的反应条件下可以生成不同的产物，因此控制反应的条件非常重要。钠在空气中的反应取决于反应的条件，与空气的量及氧气的纯度无关。d.过氧化钠与水和二氧化碳反应均可放出氧气，因此过氧化钠可以做呼吸面具和潜水艇中氧气的来源。3.比较钠与铁性质的异同：（1）相同点：具有金属的物理通性银白色，有金属光泽，易导电、导热；都能与氧气、氯气、盐酸等反应。（2）不同点：密度、硬度的相对大小：钠较小，铁较大熔点的相对高低：钠较低，铁较高与氧气反应：钠在常温下即可反应，加热点燃时剧烈反应，条件不同产物不同。 铁在常温下不易反应，加热时可以与空气中的氧气反应，点燃时可在氧气中燃 烧。与水反应：钠与水剧烈反应。铁在高温下可与水蒸气反应。与盐酸反应：钠与盐酸剧烈反应甚至燃烧。铁与盐酸反应较迅速。与硫酸铜溶液反应：钠是先与溶液中的水反应生成碱再与硫酸铜发生复分解反应。铁可以直接置换出金属钠。4.钠的、保存与用途：（1）钠元素的存在形式：由于钠的化学性质非常活泼，所以自然界中钠只以化合态的形式存在。（2）钠元素的保存：少量的钠浸没在煤油中进行保存。大量的钠存放在铁桶中用石蜡密封。（3）钠的用途：制取过氧化钠；NaK合金在室外下呈液态，是原子反应堆的导热剂；用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼；做光源高压钠灯。1.2金属钠跟水及溶液反应的规律：1.钠跟水反应：实质是钠跟水电离出的氢离子反应，产生氢气2Na+2H2O=2NaOH+H22.钠在溶液中的反应（1）钠在酸性溶液中的反应：实质上是钠与酸电离出的清理在实质上反应，酸溶液中的氢离子浓度远大于水中的氢离子的浓度，所以钠与酸溶液的反应要比水水反应剧烈，甚至会发生燃烧或轻微的爆炸。（2）钠与盐溶液的反应：实质上市钠先与盐溶液中的溶剂（水）电离出的氢离子反应，所以在盐溶液的反应中，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐发生复分解反应。如将钠加入到FeCl3、CuSO4溶液中发生如下反应：2FeCl3+6Na+6H2O=2Fe(OH)3+6NaCl+3H22Na+CuSO4+2H2O=NaSO4+Cu(OH)2+H2所以钠等活泼金属与盐溶液反应时，不能置换出盐中的金属。（3）钠在碱溶液中的反应：钠只与碱溶液中的水发生反应生成氢氧化钠。因此金属钠跟水反应是基本反应，跟其他物质的水溶液的反应要具体情况具体分析。1.3钠露置于空气中发生的一系列变化银白色（Na）变暗（生成Na2O）变成白色固体（NaOH）表面形成溶液（NaOH潮解）结块（吸收CO2、H2O，形成Na2CO310H2O）最终变成白色粉末（风化生成Na2CO3）有关的化学反应方程式：4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+10H2O=Na2CO310H2ONaCO310H2O=Na2CO3+10H2O1.4氧化钠和过氧化钠的比较氧化钠过氧化钠化学式及化合价Na2O，氧为-2价Na2O2，氧为-1价类别碱性氧化物过氧化物（不属于碱性氧化物）颜色、状态白色固体淡黄色固体与氧气反应2Na2O+ O2= 2Na2O2(加热)与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与CO2反应Na2O+ CO2=NaCO32Na2O2+ 2CO2=2 Na2CO3+ O2与盐酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+ H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+ 2H2O +O2稳定性不稳定相对稳定用途制备NaOH做漂白剂和生氧剂1.5过氧化钠的特性及有关计算过氧化钠具有强氧化性、漂白性，将过氧化钠投入到品红溶液中，可使品红溶液褪色，显示过氧化钠的强氧化性（漂白性）；将过氧化钠投入到滴有酚酞的水中，溶液先变红然后退至无色，显示出过氧化钠的强氧化性（漂白性）。1.固体质量差量的计算2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+ 2CO2=2 Na2CO3+ O2 在这两个反应中，对过氧化钠固体而言，反应中过氧化钠增重的质量实际相当于水中H的质量，其结果可以看做Na2O2 H2O（相当于2H+O） 2NaOH在反应中，过氧化钠增重的质量实际上相当于CO2中的CO的质量，其结果可以看做：Na2O2 CO2（相当于CO+O） Na2CO3+O 终态法的思想在过氧化钠计算中的应用：Na2O2+H2=2NaOH、Na2O2+CO= Na2CO3、Na2O2+CO+ H2=2NaOH+ Na2CO3（实际上述反应均不能发生）。 a g通式符合(CO)m(H2)n(m=0,1,2，n=1,2,)的物质在氧气中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重a g2.气体体积差量的计算2Na2O2+ 2CO2=2 Na2CO3+ O2 气体体积差 2 1 V=12Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2 气体体积差 2 1 V=1由此可见，若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的1/2，即生成的氧气的体积。3.先后顺序关系一定量的过氧化钠与一定量的CO2和水蒸气的混合物反应，可视作过氧化钠先与二氧化碳反应，待二氧化碳反应完全后，再与水蒸气发生反应。例题：1通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是 （ ）A保存在水中 B密封，保存在广口瓶中 C用铝箔包裹，密封在广口瓶中 D密封，保存在煤油中2下列有关钠的叙述中，错误的是 （ ） A.钠的很活泼，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等B.钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界C.钠是一种灰黑色的固体 D.钠的质地软，可用小刀切割 3金属钠着火后，可用于灭火的物质和器材有 （ ）A水 B泡沫灭火器 C干冰灭火剂 D干砂4取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，下列实验现象正确的是 金属先熔化 在空气中燃烧火焰呈黄色 燃烧时火星四射 燃烧后生成淡黄色固体 燃烧后生成白色固体A B c D5钠的下列用途与其化学性质无关的是 （ ）A制过氧化钠 B原子反应堆的导热剂 C冶炼金属钛 D制取贵重金属钽6将一小块钠投入盛有5mL饱和石灰水的试管中，不可能观察到的现象是（ ） A钠熔成光亮的小球，在液面四处游动 B有气体产生 C溶液底部有银白色的物质 D溶液变浑浊7在烧杯中加入水和苯（密度：0.88g/cm3）各50mL。将一小粒金属钠 （密度0.97g/cm3）投入烧杯中。观察到的现象可能是 （ ）A. 钠在水层中反应并四处游动 B. 钠停留在苯层中不发生反应C. 钠在苯的液面上反应并四处游动 D. 钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动8下列盛放物质的方法错误的是A.将金属钠保存在煤油中。B.少量的白磷可保存在水中。C.纯碱溶液用带磨口玻璃瓶塞的试剂瓶保存。D.硝酸银溶液盛放在棕色试剂瓶中。9金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是 ( ) A.Na2O2 B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHCO310将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，得到的主要产物是 ( ) A. Cu和CuSO4 B. Cu（OH）2 、Na2SO4和H2C. Cu、Na2SO4和 H2 D. Cu、Cu（OH）2 、Na2SO4和 H211下列属于钠离子性质的是A、极易被氧化 B、有银白色金属光泽C、能置换CaCl2溶液中的Ca D、焰色反应为黄色12将金属钠分别投入下列物质的水溶液中，生成白色沉淀的是A、HCl B、K2SO4 C、CuCl2 D、Ca(HCO3)213有四种含钠的化合物W、X、Y、Z，根据下列变化推断与W、X、Y、Z的分子式对应的一组是 ( )WX+CO2+H2O Z+CO2X+O2 Z十H20Y十O2 X+Ca(OH)2Y+CaCO3A.Na2C03、NaHC03、NaOH、Na202 B.NaOH、Na202、Na2C03、NaHC03 C.NaHC03、NaC03、NaOH、Na202D.NaHC03、Na2C03、Na202、NaOH14下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是 A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物相同B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成D.过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物 15. 将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗“出汗”变成白色固体（粉末）。下列有关叙述正确的是 （ ）A. 表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B. “出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳在表面形成了溶液C. 最后变成碳酸钠粉末D. 该过程的所有化学反应均为化合反应16. 2.3g钠在干燥的空气中与氧气反应，可得3.5g固体，据此可判断其产物为（ ）A. 只有Na202 B.只有Na2O C. Na2O和只有Na202 D.无法确定17将一小块金属钠投入到FeCl3溶液中，此时观察到的现象是 ，有关化学反应方程式是 。18.据如图所示的转化关系及现象，完成下列问题： 金属单质 反应气体B固体Y溶液白色沉淀淡黄色固体X气体A 反应 澄清石灰水 反应 稀盐酸 反应（1）固体X的名称为 ；A的化学式为 。（2）写出反应的化学方程式： 19. 在120的条件下把总总质量为2.1g的CO和H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后将产物通过足量的过氧化钠固体，固体质量增加了 。氯气的性质及应用1.1 氯气的性质1. 氯气的物理性质：氯气是一种黄绿色气体，易液化，对人体有强烈的刺激性，吸入少量的氯气会刺激鼻腔和喉咙粘膜并引起胸痛和咳嗽，吸入较多氯气会使人窒息死亡。工业上，常用氯气作为工业原料，大量制造盐酸，有机溶剂和杀菌消毒剂。2. 氯气的化学性质：氯气是一种化学性质非常活泼的非金属单质 ，能与铁、铜、钠等金属发生反应，生成相应的氯化物，还能与氢气、红磷、硫等非金属发生反应。（1）氯气与金属的反应实验目的：探究氯气与铁的反应实验步骤：用坩埚钳夹住一束细铁丝在酒精灯的火焰上加热，待铁丝烧至红热之后，将盛满氯气的集气瓶口开启一半，立即将红热的铁丝移近瓶口，使铁丝自上而下慢慢伸入瓶内，观察现象。实验即将结束时，立即用玻璃片盖严瓶口，轻轻震荡集气瓶，再次观察现象。实验现象：红热的铁丝在氯气中燃烧，生成大量的红棕色烟，向反应后的集气瓶中加如水形成黄色溶液。实验结论：铁与氯气反应在点燃的条件下发生反应，生成氯化铁：2Fe+3Cl2=2FeCl3(点燃)。注：氯气不仅能跟铁发生化学反应，而且能跟除金（Au）、铂（Pt）等少数金属外的绝大多数金属发生反应，生成金属氯化物。如：2Na+Cl2=2NaCl.Cu+Cl2=CuCl2(点燃)金属的活动性越强，与氯气的反应就越容易；有可变化合价的金属，反应后显示较高的化合价或最高化合价。（2）氯气与非金属的反应实验目的：探究氯气与氢气的反应实验步骤：将经过检验确定复合安全点燃要求的氢气在空气中点燃，然后将导管带火焰移入盛有氯气的集气瓶内，使导管在瓶内自上而下慢慢伸入，观察现象。实验现象：氢气在氯气中继续燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾。实验结论：氢气和氯气在点燃条件下发生反应，生成氯化钠：H2+Cl2=2HCl白雾（点燃）注： 如果直接点燃氢气和氯气的混合物会发生爆炸。因此，实验室在点燃氢气之前，必须检验氢气的纯度。上述反应是工业上制取盐酸的基本原理 氯气还可以与磷、碳、硅等非金属反应，生成相应的氯化物。（3）氯气跟水的反应氯气的水溶液叫做绿水，通常情况下为浅黄绿色溶液。氯气不仅能溶于水，还能与水发生化学反应，生成盐酸和次氯酸。次氯酸具有氢氧化性，能使有色物质中的有机质被破坏，从而使颜色褪色，次氯酸还能杀灭细菌，具有漂白和消毒作用。a.氯水具有漂白性实验目的：探究氯气与水反应的产物的漂白性实验步骤：将干燥的氯气依次通过盛有干燥红纸条的集气瓶A和盛有湿润红纸条的集气瓶B，观察现象。实验现象：干燥的红纸条不褪色，湿润的红纸条褪色实验结论：氯气本身没有漂白性，而是氯气与水反应的产物有漂白性b.氯水的主要成分实验目的：探究氯水的主要成分实验步骤：取三支试管，各加人少量新制的氯水，分别加入3滴硝酸银溶液，用砂纸磨光镁片和几滴石蕊溶液，观察各试管内的现象。实验现象：滴加硝酸银溶液：有白色沉淀生成，说明氯水中含有氯离子加入镁片：有无色气体生成，说明氯水中含有酸滴入石蕊溶液：溶液先变成红色，又慢慢变为无色，说明氯水中含有酸和具有漂白性的物质。实验结论：氯水是含有多种成分的混合物，氯气不是简单的溶于水，而是与水发生了反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，因而氯水的成分和性质较为复杂。注： 氯水中含有的分子有：H2O、Cl2、H