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钠 及 其 化 合 物
----钠及其氧化物
第二章 海水中的重要元素----钠和氯
浩瀚的大海美丽而富饶。海洋是一个巨大的化学资料宝库,含有80多种元素,钠和氯就是含量较高的两种元素,也是典型的金属元素和非金属元素
海洋中的重要元素钠和氯
【思考】初中的时候,我们已经知道了钠原子的结构。请画出其原子结构示意图。并结合已有知识,预测钠的性质,设计实验证明。
预测:1、从钠的原子结构来看,它的原子的最外电子层上只有1个电子,在化学反应中该电子很容易失去。因此,钠应该具有很强的还原性。可以和氧气等氧化剂反应。
2、钠属于金属,结合金属活动顺序表,猜测钠可以和酸、盐、非金属单质反应。
【实验2-1】
用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,观察钠的光泽和颜色,用刀切去一端的外皮,再观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠的表面所发生的变化。
现象:取出的金属钠表面有- -灰黄色层,切开后的切口处露出银白色光泽;切口在空气中迅速变暗。
常温下:4Na+O2=2Na2O
银白色→变暗(灰白)
银白色金属钠
(Na)
表面变暗
出现白色固体
表面变成溶液
白色粉末状物质
白色块状物
思考:Na长时间暴露空气,最后生成什么物质?
O2
①
风化
⑤
CO2
④
H2O
③
H2O
②
(生成Na2O)
(生成NaOH)
(NaOH潮解)
(生成Na2CO3·10H2O)
(生成Na2CO3)
【讨论】根据上述现象,解析钠保存在煤油、石蜡油中的原因。
钠在常温下能与氧气反应。因此,在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,
以隔绝空气。
钠的密度为:ρ=0.97g/cm3 ,大于煤油
【思考】钠与氧气常温下生成氧化钠,在加热条件下是否也是生成氧化钠呢?
【实验2-2】
将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。
现象:熔成小球,剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
坩埚
一:活泼的金属单质钠
常温 (灰白色)
加热: (淡黄色)
1、与氧气反应
4Na + O2 = 2Na2O
Na2O2
2Na + O2 =
点燃
条件不同
产物不同
-2
-1
【思考】钠的还原性很强,能还原HCl中的H元素,它能够还原H2O中的H元素吗?如果能,从物质组成及氧化还原反应角度,预测钠与水反应的生成物?
【探究实验】
在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中。
实验现象
分析及结论
钠浮在水面上
钠的密度比水小
熔成光亮小球且周围有水雾产生
反应放热,且钠的熔点低
从钠在水中的位置、钠的形状的变化、溶液颜色的变化等方面观察和描述实验现象。分析实验现象,你能得出哪些结论
四处游动
有气体生成,推动小球迅速游动
嘶嘶作响,钠球逐渐变小,最后完全消失。有时可能有火花,或伴有爆鸣声.....
有气体生成,反应剧烈
溶液由无色变成红色
生成碱性物质
记忆小技巧:“芙蓉又想红”
2
与水反应
钠的性质如此活泼,如果制钠着火了怎么办?
干燥的沙土
Na投入CuSO4溶液中,现象为浮、熔、游、响、蓝色沉淀。请写出化学方程式。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
钠与盐溶液反应时,先与水反应,不能置换盐中的金属。
思考:
钠能从硫酸铜溶液置换出铜?猜测实验现象。
1、为什么钠不能直接与Cu2+ 反应?
Cu2+
H2O
H2O
H2O
H2O
Na
Na
Na
Na
Cu2+在水溶液中
CuSO4+2NaOH==Na2SO4+Cu(OH)2↓
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2↑
一般规律: 钠在水溶液中:先与酸,再和水,轮不到盐
(2) 实验中意外地发现了生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物,而所使用的药品均没有问题,你认为该黑色难溶物是________(填化学式),生成该黑色难溶物的原因是(结合化学方程式和必要的文字作答)_______。
钠与TiCl4(熔融)反应
熔融状态下
TiCl4+4Na Ti+4NaCl
700-800°C
若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属。
3、与熔融盐反应
2、钠能否与盐反应,置换出金属?怎么处理?
盐为熔融状态
1.下列关于金属Na的叙述正确的是
A. 做“钠与水的反应”实验时,切取绿豆大小的金属钠,用滤纸吸干其表面的煤油,放入烧杯中,滴入两滴酚酞溶液,再加入少量水,然后观察并记录实验现象
B. 钠与滴有酚酞的冷水反应的现象简述为浮、熔、游、响、红,离子方程式为: Na + 2H2O=Na++2OH— +H2↑
C. 将钠投入到饱和NaCl溶液中,有氢气放出,还有白色晶体析出
D. 取用金属钠时,剩余的钠不能放回原瓶
【练习】
2.将一小块钠投入下列溶液时,既能产生气体又会出现沉淀的是
A.稀H2SO4 B.氢氧化钠溶液
C.硫酸铜溶液 D.饱和氯化钠溶液
E、澄清石灰水
(三)钠的用途
1、制Na2O2
2、制Na-K合金,做原子反应堆导热剂
3、高压钠灯——黄光射程远,透雾力强
4、还原贵重金属
高压钠灯
秦山核电站 快中子反应堆