11-12版高中化学课时讲练通配套课件：2.2.1金属钠的性质与应用（苏教版必修1）

(共66张PPT)
1.结合钠的性质思考钠为什么保存在煤油中？能否保存在四氯化碳中？
提示：钠容易和空气中的水蒸气、O2反应，同时钠的密度比煤油大，而且和煤油不反应，能起到隔绝空气保护钠的目的。四氯化碳虽然和钠也不反应，但由于四氯化碳的密度大于钠，钠浮在四氯化碳上面，起不到隔绝空气保护钠的作用，所以不能用四氯化碳保存钠。
2.如图：试管中盛有水和煤油的混合物。若向试管中
加入黄豆粒大小的一小块钠，将会产生什么现象？
提示：钠的密度大于煤油小于水，钠处于水和煤油之
间的界面上，下面与水接触发生反应产生H2，使钠上
浮，H2放出后，钠又下沉，出现在煤油中反复沉浮的
现象。
3.结合Na与O2的反应，某同学悟出化学反应条件不同，产物可能不同。你还能列出其他的例子吗？Na与Cl2、S反应的产物是什么？
提示：Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，Fe在空气中锈蚀生成红色的铁锈(Fe2O3)。Na与Cl2、S反应分别生成NaCl和Na2S。
例1　将一定量的金属钠投入下列溶液中，充分反应后，最终不可能有沉淀的是
A.硫酸铜溶液
B.氯化钠稀溶液
C.氯化铁溶液
D.氯化镁溶液
【规范解答】选B。金属钠和下列溶液反应的主要现象如下(和水反应的除外)：
【互动探究】若将一定量的金属钠投入饱和氯化钠溶液中，有沉淀析出吗？
提示：金属钠投入水中与水反应：2Na＋2H2O====2NaOH+
H2↑，此过程消耗水，使得原饱和氯化钠溶液达到过饱和状态，从而析出氯化钠晶体。
1.钠与氧气的反应，反应条件不同，产物不同。
2.钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，应先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。
3.钠与酸的反应是钠与酸直接反应生成盐和氢气。
1.Na2O是碱性氧化物吗？试举例证明。
提示：是，如Na2O+2HCl====2NaCl+H2O。
2.Na2O2是碱性氧化物吗？为什么？
提示：不是。碱性氧化物是指与酸反应只生成盐和水的氧化物，Na2O2与酸反应除生成盐和水以外，还会有O2产生，是氧化还原反应。
3.Na2O2为什么可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源？
提示：Na2O2能够吸收人体呼出的CO2和H2O，同时生成O2供给呼吸，所以可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
例2　科学研究往往建立在合理的假设之上。下面是两个对照实验：
(1)提出问题，实验一中的CO2能灭火，而实验二中的CO2为何能“点火”？
(2)对实验二提出假设与猜想：
猜想1：CO2被Na2O2吸收，可能生成Na2CO3；
猜想2：棉花被点燃，说明上述反应_____________；
猜想3：棉花燃烧剧烈，说明上述反应______________。
(3)设计并进行实验，观察、解释和总结。
【规范解答】(2)棉花被点燃，说明上述反应是一放热反应。棉花燃烧剧烈，说明有助燃的O2产生。
(3)Ⅰ：由2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2，木条未复燃，可能是由于CO2过量造成的，由于只有少量Na2O2参加反应，放出的O2在混合气体中含量较少；Na2O2稍多一些，产生的O2量较多，木条复燃，可验证猜想3。
Ⅱ：CO2与Na2O2反应是放热反应，手触摸集气瓶的底部，感觉发烫。
Ⅲ：安装好气体发生装置，加入白色固体和盐酸，有气泡产生且能使澄清石灰水变浑浊，从而说明CO2和Na2O2反应生成了Na2CO3。
答案：(2)放热 放出氧气
(3)Ⅰ.可能CO2过量，瓶中O2少，CO2多 3
Ⅱ.发烫 2
Ⅲ.塞上带导管的橡皮塞 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
1
【互动探究】若用脱脂棉包裹Na2O2然后滴加水也应该有燃烧现象。下面是一同学的实验记录：(1)向小烧杯(底部垫砂)中包有Na2O2的脱脂棉上滴水，发现有气泡产生，杯底发热，棉花没有燃烧，分析可能原因。
(2)向烧杯中的溶液滴入酚酞，溶液变红色，振荡后红色消失，其原因可能是什么？
提示：(1)此反应易使棉花燃烧，没有燃烧可能是Na2O2已部分变质或滴入的H2O太多而吸热；(2)生成的NaOH因呈碱性而使酚酞变红，但Na2O2或反应后生成的H2O2具有强氧化性，又使酚酞被漂白。
探究：
1.1 mol CO2、H2O(g)的混合气体通过足量的Na2O2时剩余的气体的物质的量为多少？
提示：0.5 mol。CO2、H2O与Na2O2反应时产生气体的物质的量的关系：2CO2～O2，2H2O～O2
即：无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
2.1 L CO2、H2O(g)的混合气体通过足量的Na2O2时剩余的气体的体积为多少？
提示：0.5 L。CO2、H2O(g)与Na2O2反应时产生气体的体积关系
2CO2～O2～ΔV 2H2O(g)～O2～ΔV
即：CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量等于原混合气体体积的一半且等于生成氧气的体积。
3.1 mol CO2、H2O(g)的混合气体通过足量的Na2O2时电子转移的物质的量是多少？
提示：1 mol。CO2、H2O(g)与Na2O2反应时电子转移的物质的量的关系
2CO2～2Na2O2～O2～2e- 2H2O～2Na2O2～O2～2e-
即：当Na2O2与CO2、H2O(g)反应时，转移的电子的物质的量与参加反应的CO2、H2O、Na2O2的物质的量相同，是生成O2的物质的量的2倍。
4.30 g CO、H2的混合气体完全燃烧后的产物通过足量的Na2O2时，固体质量增重多少？
提示：30 g。CO2、H2O与Na2O2反应时的固体质量关系
2Na2O2～2Na2CO3～2CO
2Na2O2～4NaOH～2H2
即：Na2O2与二者反应时，相当于固体只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+
CO====Na2CO3、Na2O2+H2====2NaOH(实际上两反应不能发生)。
5.1 mol CO2和2 mol H2O(g)的混合气体通过1 mol Na2O2时，反应的产物如何？
提示：产物为Na2CO3。先后顺序关系
2H2O+2Na2O2====4NaOH+O2↑
(+)4NaOH+2CO2====2Na2CO3+2H2O
2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2
即：一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
1.金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。关于钠的叙述中，正确的是( )
A.钠是银白色金属，熔点低，硬度大
B.钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.加热时，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰
D.金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火
【解析】选C。A项钠的硬度较小，A错；B项，钠在空气中被氧化为白色的氧化钠，B错；D项，钠可与CO2和水反应，不能使用泡沫灭火器。
2．(2011·福州高一检测)下列关于金属钠的叙述中，正确的是( )
A．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，产物是淡黄色的氧化钠
B．钠应保存在装有少量水的广口瓶中
C．钠着火时不能用干冰灭火剂和泡沫灭火剂
D．钠的氧化物有两种，颜色一样，都是碱性氧化物
【解析】选C。钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，产物是淡黄色的过氧化钠，A错；钠与水反应，钠应保存在装有少量煤油的广口瓶中，B错；钠性质活泼，能与二氧化碳和水发生反应，着火时不能用干冰灭火剂和泡沫灭火剂，C正确；钠的氧化物有两种，白色的氧化钠和淡黄色的过氧化钠，氧化钠为碱性氧化物，过氧化钠为过氧化物，D错。
3．取一小块钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是( )
①钠先熔化
②在空气中燃烧，放出黄色火花
③燃烧后可得白色固体
④燃烧时火焰为黄色
⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A．①② B．①②③
C．①④⑤ D．④⑤
【解析】选C。加热钠时先熔化，再燃烧，最后生成淡黄色固体Na2O2。钠的沸点也比较低，熔化后有钠蒸气产生，因此燃烧时有黄色火焰，但不是火花。
4.向紫色石蕊试液中加过氧化钠粉末，充分搅拌后，最后溶液的颜色为( )
A.红色 B.蓝色
C.紫色 D.无色
【解析】选D。本题考查Na2O2的化学性质，Na2O2与紫色石蕊试液中的水反应生成NaOH和O2，NaOH显碱性，使溶液变蓝，但Na2O2具有氧化性，又可将蓝色溶液氧化成无色。
5．(2011·太原高一检测)将表面已经部分被氧化为氧化钠的金属钠样品5.4 g放入40 g水中，在标准状况下放出1.12 L H2。求：
(1)产生H2的物质的量为多少？
(2)原混合物中金属钠的质量为多少克？氧化钠的质量为多少克？
【解析】(1)n(H2)=V(H2)/Vm=1.12 L/22.4 L·mol-1
=0.05 mol
(2)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
46 g 1 mol
m(Na) 0.05 mol
m(Na)=46 g×0.05 mol/1 mol=2.3 g
m(Na2O)=5.4 g-2.3 g=3.1 g
答案：(1)0.05 mol
(2)2.3 g 3.1 g
一、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)
1.(2011·台州高一检测)关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是( )
A．钠，银白色，质软，熔点相对较低，密度比水小
B．大量的钠着火时可以用沙扑灭，少量的钠应保存在煤油中
C．金属钠在空气中长期放置，最终变为碳酸钠
D．氧化钠和过氧化钠都是白色固体，都是碱性氧化物
【解析】选D。过氧化钠是淡黄色固体，是过氧化物，不是碱性氧化物。
2.Na2O与Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( )
A.颜色 B.水溶液的酸碱性
C.氧化性 D.漂白性
【解析】选B。Na2O为白色固体，无氧化性和漂白性，Na2O2为淡黄色固体，具有很强的氧化性和漂白性，故A、C、D不正确；Na2O+H2O====2NaOH，2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑两者的水溶液最终都是强碱溶液，故B正确。
3.(2011·三明高一检测)把标准状况下4.48 L的CO2通过一定量的固体Na2O2后，收集到标准状况下3.36 L气体。则这3.36 L气体的质量是( )
A．6.0 g B．4.8 g
C．3.2 g D．5.6 g
【解析】选A。由CO2和Na2O2的反应可知，
2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2 Δn=1
2 　　1 1
　　 n(O2) 0.2 mol-0.15 mol
n(O2)=0.05 mol,即3.36 L气体由0.1 mol CO2和0.05 mol O2组成，质量为m=0.1 mol×44 g·mol-1+0.05 mol×
32 g·mol-1=4.4 g+1.6 g=6.0 g。
4.下列各组中的两种物质作用时，反应条件(温度、反应物用量)改变，不会引起产物种类改变的是( )
A．Na和O2 B．Ca(OH)2和CO2
C．Fe和HCl D．C和O2
【解析】选C。相同的反应物，在不同的温度、用量甚至浓度不同时，都可能发生不同的反应，生成不同的产物。A是受温度影响；B、D是与用量有关。
5.(2011·太原高一检测)等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量最大
D.两块钠的反应产物质量一样大
【解析】选B。根据如下关系式：2Na～Na2O2～2e-，2Na～Na2O～2e-，所以等质量的两块钠反应生成的氧化物的物质的量相等，转移电子的物质的量相等，因为Na2O2的摩尔质量比Na2O的大，所以生成的Na2O2的质量比Na2O的大。
6.CO与H2的混合气体3 g和足量的氧气点燃后，在150 ℃时，将混合气体通过足量Na2O2后，Na2O2增重的质量为( )
A.1.5 g B.3 g
C.6 g D.无法计算
【解析】选B。
【规律方法】Na2O2吸收CO2和H2O的有关计算
H2、CO气体，燃烧后生成物被足量Na2O2吸收，Na2O2增重的质量等于H2、CO的质量，凡是分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，燃烧后生成物被足量Na2O2吸收，Na2O2固体增加的质量等于原可燃物的质量，如CH3OH。
二、非选择题(本题包括2小题，共26分)
7.(12分)用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，_________ 。
过氧化钠跟水反应的化学方程式为_______________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。
用以验证第一条结论的实验方法及现象是_____________。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是_____________。
【解析】(1)脱脂棉燃烧的条件：
①与氧气接触；②温度达到着火点，由此可知Na2O2与水反应时要放出热量。
(2)由所示装置知，Na2O2与水反应生成的O2由导管P管口逸出，验证是否有O2产生时，只需将带火星的木条放在导管P的管口即可；Na2O2与水反应放出的热量使锥形瓶内气体温度升高，导致气体膨胀，气体由导管Q的管口逸出，验证该反应是否放热时，只需将导管Q浸入水中，观察导管Q的管口处是否有气泡冒出即可。
答案：(1)反应放热 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
(2)将带火星的木条放在导管P的管口，木条复燃
将导管Q浸入水中，导管Q的管口处有气泡冒出
8.(14分)(2011·三明高一检测)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂，请选用适当的化学试剂和实验用品，用如图所示的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：
______________________________________________。
(2)填写表中空格：
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：
______________________________________________。
(4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：
______________________________________________。
【解析】实验室用大理石(CaCO3)与稀盐酸(HCl)反应来制备CO2，其反应方程式：CaCO3＋2HCl====CaCl2＋H2O＋CO2↑，因生成的CO2气体中含有HCl气体杂质，通过装置B中的饱和NaHCO3溶液将其除去：
NaHCO3+HCl(g)====NaCl＋CO2＋H2O。将除去HCl的气体通过
装有Na2O2的装置C从而生成O2：
2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2,2H2O＋2Na2O2====4NaOH＋O2↑。
因生成的O2中含有在水中溶解度比较小的CO2，会影响O2的检验，故在收集O2之前应用NaOH溶液将其除去，可见装置D中应加入NaOH溶液。
答案：(1)CaCO3＋2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
(2)
(3)2Na2O2+2CO2=====2Na2CO3+O2
(4)把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气