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学员编号:
学员姓名: | 年 级:九 年 级 辅导科目:化 学 | 课 时 数: 3 课 时 学科教师: | |||
授课主题 | 钠与钠的化合物 | ||||
教学目的 | 1.了解钠的性质及用途 2.了解氧化钠与过氧化钠的联系与区别 3.了解碳酸钠与碳酸氢钠的联系与区别 | ||||
教学重点 | 熟悉钠与钠的氧化物的性质及用途 | ||||
授课日期及时段 | 2017年12月12日 10:00 -- 12:00 | ||||
教学内容 | |||||
1.钠在元素周期表中的位置:第三周期IA族。
原子结构示意图: 2. 物理性质:质软、银白色、有金属光泽、具有良好的导电性、导热性,密度比水小、比煤油大,熔点低。 3. 化学性质: 性质 | 化学方程式 | 有关反应现象 | 原因或结论 | ||
与与非金属反应 | O2(常温) | 4Na+O2=2Na2O2 | 切开小块钠,先看到银白色而后变暗 | 钠块在常温下即可被氧气氧化 | |
O2(加热) | 2Na+O2Na2O2 | 黄色火焰,生成淡黄色固体 | 钠块在点燃的情况下可以与氧气反应,且生成物与常温时的生成物不同 | ||
Cl2 | 2NaCl | 黄色火焰,白烟 | 钠块可以与氯气反应 | ||
S | 2Na+S=Na2S | 研磨混合物,爆炸 | 钠块可以与S反应 | ||
与H2O反应 | 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ | 浮:钠块浮在水面上 游:钠块在水面上游动 熔:钠块熔化为小球 响:发出嘶嘶声或爆鸣声 红:溶液变红 | 密度比水小 有气体生成 反应放热,钠的熔点低 生成气体 生成物显碱性 | ||
与盐酸反应 | 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 若HCl不足再与H2O反应 | 与H2O相似(更剧烈) | |||
与盐溶液反应: | (1)与氯化铵反应: Na + 2NH4Cl=2NaCl+2NH3↑+H2↑ (2)与NaCl稀溶液反应: 2Na +2H2O=2Na+ +2OH-+H2↑ (3)钠与CuSO4溶液反应: 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+ H2↑ | (1)有氢气和氨气逸出 (2)有氢气生成 (3)有氢气和蓝色沉淀 生成 | 反应实质:Na与H2O先反应,生成物再与盐溶液反应 | ||
制备 | 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ | ||||
保存 | 保存在煤油中 | ||||
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,如制备金属钛。 |
1.氨基钠(NaNH2)是合成维生素A的原料。工业上将钠于97~100℃熔融,向反应容器中缓慢通入无水的液氨(NH3),再加热至350~360℃生成氨基钠和氢气。下列说法中,不正确的是
A.单质钠中钠元素的化合价为0价
B.钠的熔点比铁的熔点低
C.维生素A是由Na、N、H元素组成的
D.该反应属于置换反应
2.下图为钠元素的原子结构示意图,下列说法不正确的是
A.钠原子核外有三个电子层 B.钠原子在化学反应中易得到电子
C.钠原子最外层电子数为1 D.钠原子核外电子总数为11
3.钠、镁、铝分别跟足量的稀硫酸反应,若生成等质量的H2,则反应的钠、镁、铝的原子数目之比为
A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1
C. 6∶3∶2 D. 4∶2∶1
4.下列关于钠原子和钠离子的说法正确的是
A. Na比Na+稳定 B. Na得到一个电子变成Na+
C. Na和Na+化学性质相同 D. Na和Na+都属于钠元素
5.肾病患者需要食用低钠盐的食品。目前,市场供应的低钠盐多为苹果酸钠盐(C4H5O5Na)。每日食用5g苹果酸钠盐,人体摄入的钠元素质量仅为等量食盐中钠元素质量的
A.18.7% B.26.7% C.37.5% D. 43.1%
6.2010年4月玉树地震后,防疫人员使用各种消毒剂对环境进行消毒。亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂。下列说法不正确的是
A 闻到消毒剂气味是因为微粒在不断运动
B NaClO2是由NaCl和O2构成的
C NaClO2中钠元素质量分数为25.4%
D NaClO2中氯元素的化合价为+3
7.钠、镁、铝分别跟足量的稀硫酸反应,若生成等质量的H2,则反应的钠、镁、铝的原子数目之比为
A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1
C. 6∶3∶2 D. 4∶2∶1
8.(平谷25)肾病患者需要食用低钠盐的食品。目前,市场供应的低钠盐多为苹果酸钠盐(C4H5O5Na)。每日食用5g苹果酸钠盐,人体摄入的钠元素质量仅为等量食盐中钠元素质量的
A. 18.7% B. 26.7% C. 37.5% D. 43.1%
9.氨基钠()是合成维生素A的原料,工业上将钠于97~100℃熔融,向反应容器中缓慢通入无水的液氨(),再加热至350~360℃生成氨基钠和氢气,下列说法中,不正确的是
A. 钠可能与水反应
B. 钠的熔点比铁的熔点低
C. 维生素A中一定含有钠元素
D. 反应的化学方程式为:
1.氧化钠和过氧化钠的性质比较
物质 | 氧化钠(Na2O) | 过氧化钠(Na2O2) |
颜色状态 | 白色固体 | 淡黄色固体 |
氧化物类型 | 碱性氧化物 | 过氧化物 |
电子式 | ||
化学键类型 | 离子键 | 离子键和共价键 |
阴阳离子个数比 | 1:2 | 1:2 |
氧的价态 | -2价 | -1价 |
生成条件 | 常温 | 加热或点燃 |
热稳定性 | 不稳定(加热时被空气氧化) | 稳定 |
制取原理 | 4Na+O2=2Na2O2 | 2Na+O2Na2O2 |
与水反应 | Na2O+H2O=2NaOH | 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ |
与CO2反应的方程式 | Na2O+CO2=Na2CO3 | 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ |
与酸反应(HCl) | Na2O+2HCl=2NaCl+H2O | 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ |
主要用途 | 用于少量Na2O2的制取,可制取烧碱 | 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂 |
保存 | 密封 | 密封且远离易燃物 |
课堂练习:
1.鱼苗在长途运输中,通常将鱼苗养在相对密闭的容器内,加入某种药品,使容器内满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、及时除去鱼苗呼出的CO2水的pH调节在8左右,碱性不能太强。现有以下四种物质供选择:双氧水、过氧化钙(CaO2) .过氧化钠(Na2O2)、氯酸钾。它们的有关化学性质如下:
(1)2H2O===2H2O+O2↑(2)2Na2 O2+2H20 ==4NaOH十O2↑
(3).2Na2 O2+2CO2== 2Na2CO3+O2(4)2CaO2+2H2O== 2Ca(OH)2+O2↑
(5) 2CaO2+2CO2 ==2CaCO3↓+O2 (6)KC1O3不与H2 O,CO2反应
2.在鱼苗长途运输中你认为最适合加入的物质是
A.双氧水 B.过氧化钙 C.过氧化钠 D.氯酸钾
3.硫酸氢钠(NaHSO4)在水溶液中能解离出钠离子、氢离子与硫酸根离子,则与下列物质①Zn,②NaOH溶液,③BaCl2溶液,④CO2,能发生反应的组合是( )
A、③ B、①②③④ C、①②③ D、②③
4.根据钠原子的结构示意图则下列关于该元素的说法错误的是
A.钠离子符号为Na+ B.它的原子核内有11个质子
C.它是一种金属元素 D.它的离子核外有11个电子
5.(10分)阅读材料:过氧化钠在工业上有广泛的用途,常用做漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂、氧化剂等。过氧化钠为淡黄色粉末,在空气中吸收水分和二氧化碳的同时放出氧气。与水反应,生成氢氧化钠和过氧化氢,由于反应放出大量的热,后者很快分解成水和氧气。过氧化钠能与稀酸反应。过氧化钠相对密度为2.805,难溶于乙醇,有氧化性,易引起燃烧爆炸,应避免与有机物和可燃物质接触。钠在氧气中燃烧可生成过氧化钠。
请回答下列问题:
(1)过氧化钠的物理性质(写两点) 、 ;
过氧化钠的化学性质(写两点) 、 。
(2)下列有关过氧化钠的说法正确的是
A.过氧化钠应密封保存
B.过氧化钠可作供氧剂
C.生成过氧化钠的反应属于分解反应
D.在生成过氧化钠的反应中,氧气体现氧化性
(3)写出过氧化钠与水反应时,发生的所有化学反应的文字表达式 。
(4)欲量取一定量稀酸与过氧化钠反应。使用量筒量取液体时,视线要与量筒内液体__________保持水平,再读出所取液体的体积数。下图为量筒的一部分,该量筒中液体的体积读数为______mL。
1. Na2CO3和NaHCO3的性质比较
物质
性质 | Na2CO3 | NaHCO3 |
俗名 | 纯碱,苏打 | 小苏打 |
色态 | 白色粉末 | 白色晶体 |
水溶液的酸碱性 | 碱性 原因:CO32-的水解 CO32-+H2O- HCO3-+OH- HCO3-+H2O-H2CO3+OH- | 碱性 原因:水解:HCO3-+H2O-H2CO3+OH- 电离:HCO3- -CO32-+H+ 水解大于电离 |
水溶性 | 易溶于水 | 可溶于水 |
与盐酸 | 总反应: CO32-+2H+=CO2↑+H2O 第一步:CO32-+H+ =HCO3- 第二步:HCO3-+H+=CO2↑+H2O | 更剧烈 HCO3-+H+=CO2↑+H2O |
与NaOH反应 (离子方程式) | 不反应 | HCO3-+OH-=CO32-+H2O |
与Ca(OH)2反应 (离子方程式) | Ca2++CO32-=CaCO3↓ | 碱不足:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O 碱充足:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O 技巧:少定多变(所谓“少定”,即量少的反应物,其离子的化学计量数按化学式确定;所谓“多变”,即过量的反应物,其化学计量数根据反应的需要量确定,不受化学式中的比例制约,是可变的) |
与BaCl2反应(离子方程式) | Ba2++CO32-=BaCO3↓ | 不反应 |
热稳定性(化学方程式) | 稳定 | 2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O |
与CO2反应(离子方程式) | CO32-+CO2+H2O=2HCO3- | 不反应 |
用途 | 制取化工原料(如工业制玻璃)、洗涤剂 | 食品发酵、治疗胃酸过多、泡沫灭火器 |
相互转化 | NaHCO3 Na2CO3
|
(1)若为固体,则加热,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的为NaHCO3
(2)若为液体,则可测试两种溶液的pH值,pH值大的为Na2CO3。稀溶液(0.1mol/L)中碳酸钠溶液的pH在12左右,而碳酸氢钠溶液的PH在8左右;或者取少量两种溶液于试管中,加入酚酞溶液,红色更深的为Na2CO3
(3)用盐酸进行鉴别:把NaHCO3往盐酸中滴加与盐酸往NaHCO3中滴加现象相同,都是立刻产生气体。
把Na2CO3往盐酸中滴加与盐酸往Na2CO3中滴加现象不同,具体现象为:
①把Na2CO3往盐酸中滴加:开始时,盐酸相对过量,即开始就有CO2气体放出。
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
②盐酸往Na2CO3中滴加:开始时,Na2CO3相对过量,发生反应:CO32-+H+ =HCO3-,继续滴加发生进一步反应:HCO3-+H+=CO2↑+H2O。即开始阶段无明显现象,一段时间后才有气体生成。反应的图像如下:
课堂练习:
1.(3分)
味精是常用的调味品,它的鲜味来自于其中的主要成分“谷氨酸钠”(化学式是C5H8NO4Na)。某品牌味精包装上标注内容
如图所示,请回答:
(1)谷氨酸钠的相对分子质量为_______。
(2)谷氨酸钠中氢元素与氧元素的质量比为 。
(3)该味精每包含钠元素的质量为_______g。
2.(8分)过氧化钠(Na2O2)因为能与水、CO2等反应产生氧气而作为供氧剂。现将39克Na2O2投入到足量的水中,发生如下反应:
2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2↑
(1)请计算生成NaOH和O2的质量。
(2)若反应开始时水的质量为69克,求反应后所得溶液的溶质的质量分数。
3..Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,用什么方法除杂?
4. (2011上海,17)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是 ( )
A.2.0mol/L B.1.5 mol/L C.0.18 mol/L D.0.24mol/L
5. Na2CO3的制取方法及综合实验探究
(1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下:
①往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),而不先通CO2再通NH3的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②从生产流程图可知,可循环利用的物质是__________。
③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式________________________________。
(2)如何用CO2和50 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液制取50 mL 1 mol·L-1 Na2CO3溶液?
①写出简要的实验步骤:____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②写出有关反应的化学方程式:____________________________________________
1. 金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是________________________________,通常用__________掩埋。
2. 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_____________________________________________________。
3. 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法
以验证反应实质。实验时,往100 mL大试管中先加40 mL煤油,
取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈漏斗
加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。仔细
观察,回答下列问题:
(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:_________________________________。
4. (2010·上海,11)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
5. (2009•全国理综Ⅱ,8)下列叙述中正确的是( )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同
D.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,有NaHCO3结晶析出
6. 12年,比利时人索尔维以NaCl、CO2、H2O、NH3为原料生产Na2CO3,叫索尔维法.其主要步骤是:(1)在NH3饱和的NaCl溶液中通入CO2制得NaHCO3;(2)再将NaHCO3焙烧制得纯碱,CO2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH3循环使用.1940年,我国著名化工专家侯德榜先生,冲破了“索尔维”法的技术封锁,并加以改进,用NaCl固体代替生石灰,加入母液使NH4Cl晶体析出,生产出纯碱和氯化铵.这便是举世闻名的“侯氏制碱法”.试回答:
1)在氨饱和NaCl溶液中通入CO2的两步反应方程式为
2)不能在NaCl溶液中通入CO2制NaHCO3的原因是:
3)析出小苏打的母液中加入生石灰的反应方程式是:
4)“侯氏制碱法”与“索尔维法”相比其优点是:
1.(8分)下面这幅卡通画形象地展现了钠与氯气反应形成氯化钠的微观过程,在此过程中,钠原子变成了钠离子。
(钠原子和氯原子的结构示意图分别为:)
(1)钠元素属于_______(填“金属”或“非金属”) 元素 ,它的原子在化学反应中一般比较容易_________(填“得”或“失”)电子,成为_________离子。
(2)氯元素属于_______(填“金属”或“非金属”) 元素,它的原子在化学反应中一般比较容易_________(填“得”或“失”)电子,成为_________离子。
(3)钠离子和氯离子通过静电作用,形成离子_________(填“单质”或“化合物”),化学式为_________
2.(6分)为避免被敌方发现,潜艇经常会长时间下潜到海洋的深处隐蔽接敌。艇
内战斗人员常用过氧化钠作为供氧剂。某同学查阅过氧化钠的相关资料如下:
过氧化钠是一种淡黄色粉末状固体,熔点460℃,沸点657℃。它具有较强的氧化性,能与水反应生成氢氧化钠和氧气,也能与二氧化碳发生反应生成碳酸钠和氧气。
请根据上述材料回答以下问题:
(1)过氧化钠的物理性质有__________________________(答一点即可,下同);过氧化钠的化学性质有_________________________________。
(2)写一个涉及过氧化钠参与反应的文字表达式:
3.钠是一种非常活泼的金属,它可和冷水直接反应生成氢气,但它与煤油不会发生反应。把一小块银白色的金属钠投入盛有蒸馏水的烧杯中,如图(a)所示,可看到钠块浮在水面上,与水发生剧烈反应,反应放出的热量使钠熔成小球,甚至使钠生成的氢气都发生燃烧。如果在上述盛蒸馏水的烧杯中先注入一些煤油,再投入金属钠,可看到金属钠悬浮在煤油和水的界面上(如图b)同样与水发生反应,但是不发生燃烧。
⑴在(a)实验中钠和氢气都燃烧的原因是什么?
4.化学来源于生活,应用于生活。如果不合理使用化学品,可能会带来灾难。请看来自《柳州晚报》的两则报道。
案例一:2012年3月16日“南风天”,我市一夜87人发生煤气中毒。
案例二:有一居民不看产品使用说明书,就用含盐酸的“洁厕灵”与含次氯酸钠(NaClO)的碱性“84消毒液”混合使用,结果两者发生剧烈的化学反应,产生大量白色泡沫,同时有黄绿色的刺鼻的有毒氯气生成,导致中毒。
请回答:
(1)煤气的主要成分是什么?煤气使人中毒的原因是什么?
(2)通过两则案例,你想对家人或他人说些什么?
(3)请写出盐酸与次氯酸钠(NaClO)发生反应的化学方程式:
5.(16分)潜水艇有两种供氧的装置,第一种是储备压缩氧气,第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠(Na2O2)做供氧剂,小红同学对过氧化钠如何做供氧剂产生浓厚的兴趣,于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动。
[查阅资料]
1.过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合,将人们呼出的CO2转换成O2,以供呼吸之用。
2.二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种,一种是氧气,另一种是化合物。
3.人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气。
(1)小红利用下图的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气。
若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,则B中装置可采用上图中的 (填数字序号,下同);E中装置可采用上图中的 ;B中的化学方程式为 。
(2)二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质?
[作出猜想]二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质?小红作出了以下三种猜想:
① 是碳酸 ②是氢氧化钠 ③是碳酸钠
通过对反应物有关的元素组成的分析,乙同学认为猜想 (填数字序号)一定是错误的,理由是 。
[进行实验]小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性,请完成下述实验报告。
[反思与交流]
①小红若用图A来代替B装置,证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气,你是否同意小红的做法? (填“是”或“否”)原因: 。
②由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为: Na2O2 + CO2 = O2 +
6.(8分)某化学课外兴趣小组通过查阅资料知道过氧化钠(Na2O2)能与水反应生成氢氧化钠和氧气,于是他们做了以下探究实验。
实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。
请你对脱脂棉燃烧的原因进行分析_______。
实验2:向盛有过氧化钠粉末的试管中加入水,充分反应后,取试管中的少量溶液放入另一小试管中加入几滴无色酚酞试液,溶液变红,过了一会,红色又褪去了。
【提出问题】溶液为什么先变红,过了一会,红色又褪去了呢?
【猜想】甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故。乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是_____________________。
【查阅资料】①滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H2O2时,H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色;②酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色,而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色。
【猜想】通过查阅资料后,该兴趣小组对溶液的红色褪去的主要原凶义进行了猜想。
猜想A:过氧化钠与水反应可能生成了H2O2;猜想B:生成的氢氧化钠溶液可能太浓。
【实验探究】请你将下列实验方案填写完整。
猜想 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中,_____ ___________________________________________ | _________________ | 猜想A 正确 |
B | 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中, ________________________________________ | ________________ | 猜想B 错误 |
7.(5分)过氧化钠(化学式为Na2O2)能与CO2反应,化学方程式为2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑,可用在呼吸面具中作为氧气来源。某实验小组欲用干燥的二氧化碳与过氧化钠反应收集一瓶氧气,实验装置如下图所示,请回答问题。
⑴实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
⑵浓硫酸的作用是 。
⑶若实验过程中发现澄清的石灰水变浑浊,其原因可能为
发生反应的化学方程式为
⑷氧气可用E装置收集,并用带火星的木条检验,这是利用了氧气的 性质 |