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钠教案

钠教案

分类:高一化学教案   更新:2013/1/26   来源:网友提供

钠教案

gCl2溶液②饱和NaCl溶液③NH4Cl溶液中,各发生什么现象?【分析】本题是想通过钠与盐溶液的反应,让学生明确反应的实质,培养学生完整描述实验现象的能力。将钠分别投入上述各种盐溶液中,首先与水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,在①中又发生了反应Mg2++2OH-Mg(OH)2↓;在②中N
gCl2溶液②饱和NaCl溶液③NH4Cl溶液中,各发生什么现象?
【分析】本题是想通过钠与盐溶液的反应,让学生明确反应的实质,培养学生完整描述实验现象的能力。将钠分别投入上述各种盐溶液中,首先与水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,在①中又发生了反应Mg2++2OH-Mg(OH)2↓;在②中Na+浓度增大,而水的量减小,故有NaCl析出;在③中又发生了反应NH+4+OH-NH3•H2O,而反应放热故有氨气放出。


【解析】在三种溶液中的共同现象是;钠浮在液面上,熔成小球,迅速游动,并发出嘶嘶声音,最后消失;不同之处是:①中有白色沉淀;②中溶液变浑浊;③中有刺激性气味气体放出。
拖6将一块钠投入盛5mL饱和澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象是()
A.钠熔成小球并在液面滚动
B.有气体产生
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
答案: C(钠投入到任何水溶液中,都是先与水反应,而不可能置换出溶液中的金属离子,Na与水反应生成NaOH,放出热量,使溶液温度升高,且OH-离子浓度增大,结果可使Ca(OH)2晶体析出,使溶液变浑浊)
【例题5】 有一块表面被氧化成Na2O的金属钠质量为5.02g,投入到94.98g水中,完全反应后收集到0.2gH2,求:
(1)其中含Na2O具体物质多少克?
(2)反应后所得溶液的溶质的质量分数是多少?
题中所给出的5.02g是Na及Na2O的总质量,与水反应可放出H2的只有Na,所以通过H2的产量求出Na及Na2O质量,然后再求溶液的质量分数。
【分析】(1)设钠的质量为x,则
2Na+3H2O2NaOH+H2↑
2×232
 x0.2g
x=0.2g×2×232=4.6g
Na2O质量为5.02g-4.6g=0.42g
(2)求溶液的质量分数
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2×232×40
4.6gyy=8.0g
Na2O+H2O2NaOH
622×40
0.42gz
z=0.54g
溶液的质量分数=8.0g+0.54g(5.02g+94.98g-0.2g)×100%=8.56%
【解析】(1)Na2O为0.42g;(2)溶液的质量分数为8.56%。
【例题6】 将2.3g钠投入到97.3g水中,所得溶液的质量分数是()
A.2.3%B.4.0%
C.3.98%D.4.02%
拖7一块表面已被氧化成氧化钠的钠块5.4g投入足量的水中,最多能产生0.1g气体,则原来被氧化的钠的质量是()
A.2.3gB.3.1g
C.4.6gD.5.3g
答案: A(此题不少学生对题意理解不深,将所问原来被氧化的钠的质量,理解成被氧化为氧化钠的质量,故错选B。首先,由产生气体0.1g,求出现存在的钠的质量,再由总质量减去钠的质量,求得已被氧化成氧化钠的质量,再由氧化钠的Na2O→2Na,求出被氧化的钠的质量)
随笔:

 

拖8将4.6g钠投入100g水中,所得溶液的质量分数为()
A.等于4.6%【分析】根据2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2.3g钠生成4.0gNaOH,即溶质为4.0g,而参加反应的水为1.8g,从而控制的质量为(97.3-1.8)g,而溶液的质量为溶质和溶剂的和,所以溶液的质量为:(97.3-1.8+4.0)g=99.5g,故溶液的质量分数为4.0g99.5g×100%=4.02%.
不过以上解法计算比较麻烦,最简单的方法是:根据质量守恒可得M溶液=M水+MNa-MH2=(97.3+2.3)g-MH2=100-MH2<100g
而溶质NaOH的质量为4.0g,故溶液的质量分数大于4%。
答案:D(根据Na—NaOH
23g40g
4.68.0
即溶液中溶质为8g,而溶液的质量为(100+4.6-2.2)g>100g所以溶液质量分数小于8%)

【解析】D
【例题7】 相同质量的Na、Mg、Al分别与足量盐酸充分反应,生成氢气的质量比为()
A.1∶2∶3B.23∶24∶27
C.23∶12∶9D.36∶69∶92
【分析】酸过量,放出H2的质量按金属计算:
2Na—H2Mg—H22Al—3H2
2×23 2 24 22×273×2
m 2m2×23m 2m24m 3×2m2×27
当金属均为m g,则H2的质量比为:2m2×23∶2m24∶3×2m2×27=36∶69∶92
金属与酸反应(酸过量)放出H2的质量比为金属化合价/金属相对原子质量之间的比值;若酸不足,则Na可以完全反应,产生H2按Na计算,Mg、Al则按酸的量来计算。


【解析】DB.等于8%
C.大于8%
D.小于8%


拖9将2.3g钠投入到一定质量的水中,得到质量分数为4%的NaOH溶液,则原水的质量为()
A.96gB.97.7g
C.97.8gD.97.6g
答案:C(根据:2Na+2H2O2NaOH+H2↑
46g36g80g
2.3g 1.8g 4.0g
所得溶液中含溶质NaOH:4.0g,则溶剂的质量为96g,而参加反应的为1.8g,所以原水的质量为96g+1.8g=97.8g)
拖10现在钠、镁、铝质量分别为2.3g、2.4g、2.7g,使其分别与含HCl为18.25%的盐酸溶液10g充分反应后,所得H2的质量的关系正确的是()
A.放出氢气的质量相同
B.铝放出氢气最多,钠最少
C.钠放出氢气最多,铝最少
D.钠放出氢气最多,镁、铝相同
答案:D[反应时金属与盐酸的关系:①Na~HCl②Mg~2HCl③Al~3HCl。题中盐酸溶液中m(HCl)=10g×18.25%=1.825g。现在2.3gNa与1.825gHCl的盐酸反应,盐酸不足,但是过量的钠还继续与水反应生成H2,所以2.3gNa全部反应,利用关系式2Na~H2计算得H2质量为0.1g。2.4gMg、2.7gAl与含HCl1.825g的盐酸反应时,盐酸都不足(Mg~2HCl,73gHCl需Mg24g,则1.825gHCl反应需要Mg质量<2.4g,即盐酸不足,同理可判断Al与盐酸反应时也是盐酸不足=。应该用2HCl~H2计算H2的质量,所以镁、铝与盐酸反应产生H2一样多,所得H2质量为0.05g。=
拖11标出反应NaH+H2ONaOH+H2↑中电子转移的方向和数目,并指出氧化剂为,氧化产物为。名题活题创新探究
例题分析解答【例题8】 氢化钠(NaH)是一种白色离子晶体,其中钠为+1价,NaH与水反应放出H2,则下列叙述正确的是()
A.NaH与水反应后溶液显酸性
B.NaH中氢离子最外层有2个电子
C.NaH与水反应,水为氧化剂
D.NaH中氢离子被还原为氢气
答案:NaH+H2ONaOH+H失1e-得1e-2氧化剂为水氧化产物H2

【分析】由已知条件可知NaH中氢为-1价,是由于H原子得到钠原子失去的一个电子,因此H-外层有2个电子,B正确。在反应NaH+H2ONaOH+H2↑中,实质是不同价态的氢发生归中反应,因此NaH是还原剂、H2O为氧化剂,H2既是氧化产物,又是还原产物,因此C正确。

【解析】BC
【例题9】 把一小块金属钠暴露在空气中,观察到以下现象,试在右栏写上对应的化学方程式:
主要现象有关化学方程式金属钠表面变暗过些时候有液滴出现再过些时候出现白色晶体最后变成白色粉末【分析】将一小块金属钠暴露在空气中,首先钠被空气中的氧气氧化成Na2O从而使钠因被氧化表面变暗而失去光泽,生成的Na2O与空气中水蒸气反应生成NaOH,而NaOH极易潮解形成NaOH溶液,从而有液滴出现,而NaOH溶液为碱溶液,易吸收空气中的CO2气体而生成Na2CO3,因水的量不多,所以形成Na2CO3•10H2O晶体,而Na2CO3•10H2O容易风化而失去结晶水,最后变成Na2CO3粉末。

【解析】4Na+O22Na2O,
Na2O+H2O2NaOH
2NaOH+CO2+9H2ONa2CO3•10H2O
Na2CO3•10H2ONa2CO3+10H2O
拖12图211烧杯中盛有CuSO4溶液,再向烧杯中加入适量煤油,然后向烧杯中投入黄豆大的一小块钠,我们将看到主要现象有:


图2-1-1



答案:①钠熔成小球处于煤油和CuSO4溶液的界面处,且上下跳动。
②有大量气泡从煤油中逸出
③CuSO4溶液中有蓝色沉淀产生
(解析:将钠投入烧杯中后,因钠的密度比水小,比煤油大,所以钠处于煤油与CuSO4溶液的界面处,同时钠与溶液中H2O剧烈反应,生成NaOH和H2并放出热量,由于钠的熔点低,钠被反应放出的热量熔成小球,由于产生气体的速率很快,从而推动小球上下跳动,还有大量气泡从煤油中逸出。生成的NaOH扩散到CuSO4溶液中。与CuSO4发生反应:CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+2Na2SO4,故CuSO4溶液中有蓝色沉淀产生)


随笔:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

能力达标检测
1.下列钠的化合物在自然界中不存在的是()
A.氧化物B.硫酸盐C.硝酸盐D.氯化物
 答案:A(Na2O与空气中水,CO2等反应)
2.钠的下列用途与钠的化学性质无关的是()
A.制取过氧化钠B.作原子反应堆导热剂
C.冶炼金属钛D.应用在光电源上
答案:B(钾、钠合金作原子反应堆导热剂是因为钾、钠合金熔点低)
3.金属钠放入下列溶液中,反应后既有气体放出又有白色沉淀生成的是()
A.盐酸B.NaClC.CuCl2D.MgCl2
答案:D(金属钠投入任何水溶液中,都是先与水反应生成NaOH和H2)
4.下列关于钠的说法中,正确的是()
A.钠着火,可以用水灭火
B.钠是一种很强的还原剂,可以把钛、锆、铌等金属从它们的卤化物的溶液中置换出来
C.钠在化学反应中常常失去电子,被氧化,作氧化剂
D.钠原子具有强还原性,钠离子具有弱氧化性
答案:D(钠是很强的还原剂,将钛、锆、铌从它们的熔融化合物中置换出来,失电子的物质被氧化,作还原剂;单质的还原性强,对应的离子氧化性弱)
5.①钠比水轻②钠的熔点较低③钠与水反应时要放出热量④钠与水反应后溶液呈碱性,某学生将一小块金属钠投入滴有酚酞的试液的水中,以上实验能证明上述四点性质中的()
A.①④B.①②④C.①③④D.①②③④
答案:D(钠投入水中,浮于水面,说明钠比水轻,块状钠变小球,说明该反应放热,放出的热量使钠熔成小球,说明钠的熔点低,溶液变红,说明溶液显碱性)
6.下列说法中正确的是()
A.钠原子的半径小于钠离子半径
B.钠与硫粉加热,生成硫化钠
C.钠与盐酸反应,其中钠是还原剂,盐酸是氧化剂
D.氧化钠没有过氧化钠稳定
答案:D(从钠原子变成钠离子,减小一个电子层,半径减小;钠很活泼,与硫粉混合迅速反应,甚至爆炸,不能加热,钠投入盐酸中,主要与水反应,水作氧化剂)
7.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象的叙述中,正确的是()
①金属先熔化②在空气中燃烧,火星四射③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成浅黄色固体物质
A.①②B.①②③C.①④⑤D.④⑤
8.把2.3g金属钠放入97.7g水中,此时溶液的质量分数为()
A.2.3%B.>4%C.<4%D.4%
答案:C(钠在空气中燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色Na2O2)
9.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,反应后溶液质量减轻的是()
A.HClB.K2SO4C.NaOHD.CuSO4
答案:D[A、B、C三个选项中,钠反应后,生成NaOH,放出H2,则溶液的质量改变为:(MNa-MH2);而进入溶液中钠元素的质量大于放出H2的质量,故溶液质量增加,D选项中钠与水反应生成的NaOH继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀,使溶液质量减少]

10.制备金属钠可选用下列哪种方法()
A.将更活泼的金属钾投入氯化钾溶液中
B.将氯化钠熔融通直流电
C.将直流电通过NaCl溶液
D.加热灼烧氢氧化钠固体,使其分解
答案:B(钠是活泼金属,形成的化合物很稳定,不容易分解生成钠单质,只能电解熔融的化合物)
11.将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来,放在石棉网上加热,反应后生成的固体是()
A.黄色固体混合物B.硫与硫化钠
C.过氧化钠与硫化钠D.氧化钠与硫化钠
答案:C(因为在空气中,且加热,钠与硫反应,同时也与氧气反应生成Na2O2)
12.把少量钠分别放入下列物质的水溶液中,写出有关离子方程式。
(1)H2SO4溶液____________
(2)CH3COOH溶液____________
(3)MgCl2溶液____________
答案:(1)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,OH-+H+H2O
(2)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,CH3COOH+OH-H2O+CH3COO-
(3)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
13题图13.右图是密闭容器,已知A端盛有2.3g金属钠,B端盛有x gHgO,当同时加热容器的两侧支管时,钠着火燃烧,冷却后测得容器中的空气成分并未发生变化,则x=____________.
答案:21.7(容器中空气成分并未发生变化,说明与Na反应消耗的O2与HgO分解而生成的氧气相等,又因为加热,钠与氧气反应生成Na2O2,根据原子守恒可建立下列关系式
2Na~Na2O2~2HgO
46g434g
2.3g21.7g
14.在空气里暴露过的NaOH固体,经分析知其含水7.65%,含Na2CO34.32%,其余是NaOH。若将1g该样品放入含有HCl 3.65g的盐酸中使其完全反应后,多余的酸再用50g 2%的NaOH溶液恰好完全中和。蒸干所得溶液,可得固体多少克?
答案:解:该题数据众多,相关的反应也较多,但细心分析一下所进行的反应产物就会发现,最后所得的固体均为NaCl,我们可以利用氯元素守恒快速解题。
根据氯元素守恒得如下关系式:
HCl~NaCl
36.558.5
3.65g x
36.5∶3.65g=58.5∶x
x=5.85g最终可得固体5.85g
15.已知NaOH在10℃时的溶解度为22g,将多少克钠放入5g水中,反应后生成氢氧化钠在10℃时刚好饱和?其饱和溶液的质量分数是多少?
答案:解:设取xgNa投入5g水中,10℃时刚好饱和
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2×232×182×402
x w1gw2gw3g
4023xx+5g-x23g=22g100g+22g
解得x=0.576
饱和溶液的质量分数为:22122×100%=18%
答:放入0.576g钠,溶液的质量分数为18%。
参考答案
【一拖二】
1.CD(钠着火,如加大量水,钠与水剧烈反应,产生大量氢气,氢气也燃烧)
2.C(解此题并不难,但要注意几点:①Na投入水中立即反应,得到的溶质是NaOH溶液,所以此题是求生成的NaOH的质量分数;另外反应中有气体H2放出,所以溶液的质量在反应后有改变,因而通过方程式找出溶质的质量,再计算
设生成NaOH和H2的质量分别为x、y
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2×23g2×40g2g
4.6gxy
x=2×40×4.62×23=8gy=2×4.62×23=0.2g
NaOH质量分数=84.6+95.6-0.2×100%=8%)
3.D(设原钠块的质量为23g,则增加的质量为39g,若为Na2O2则增重16g,若生成NaOH,则增重17g;若生成Na2CO3则增重30g,若生成Na2CO3•H2O则增重39g)4.2NaNO2+6Na2-4Na2O+N2↑因为Na在O2中燃烧时得到的是Na2O2而不是Na2O;用这种方法得到的是N2和Na2O,N2可将Na2O与空气隔开,避免Na2O被氧化。5.C(钠投入到FeCl3溶液中,钠首先与水反应生成NaOH,NaOH再与FeCl3反应生成Fe(OH)3)6.C(钠投入到任何水溶液中,都是先与水反应,而不可能置换出溶液中的金属离子,Na与水反应生成NaOH,放出热量,使溶液温度升高,且OH-离子浓度增大,结果可使Ca(OH)2晶体析出,使溶液变浑浊)7.A(此题不少学生对题意理解不深,将所问原来被氧化的钠的质量,理解成被氧化为氧化钠的质量,故错选B。首先,由产生气体0.1g,求出现存在的钠的质量,再由总质量减去钠的质量,求得已被氧化成氧化钠的质量,再由氧化钠的Na2O→2Na,求出被氧化的钠的质量)
8.D(根据Na—NaOH
23g40g
4.68.0
即溶液中溶质为8g,而溶液的质量为(100+4.6-2.2)g>100g所以溶液质量分数小于8%)
9.C(根据:2Na+2H2O2NaOH+H2↑
46g36g80g
2.3g 1.8g 4.0g
所得溶液中含溶质NaOH:4.0g,则溶剂的质量为96g,而参加反应的为1.8g,所以原水的质量为96g+1.8g=97.8g)
10.D[反应时金属与盐酸的关系:①Na~HCl②Mg~2HCl③Al~3HCl。题中盐酸溶液中m(HCl)=10g×18.25%=1.825g。现在2.3gNa与1.825gHCl的盐酸反应,盐酸不足,但是过量的钠还继续与水反应生成H2,所以2.3gNa全部反应,利用关系式2Na~H2计算得H2质量为0.1g。2.4gMg、2.7gAl与含HCl1.825g的盐酸反应时,盐酸都不足(Mg~2HCl,73gHCl需Mg24g,则1.825gHCl反应需要Mg质量<2.4g,即盐酸不足,同理可判断Al与盐酸反应时也是盐酸不足)。应该用2HCl~H2计算H2的质量,所以镁、铝与盐酸反应产生H2一样多,所得H2质量为0.05g。]11.NaH+H2ONaOH+H失1e-得1e-2氧化剂为水氧化产物H2
12.①钠熔成小球处于煤油和CuSO4溶液的界面处,且上下跳动。
②有大量气泡从煤油中逸出
③CuSO4溶液中有蓝色沉淀产生
(解析:将钠投入烧杯中后,因钠的密度比水小,比煤油大,所以钠处于煤油与CuSO4溶液的界面处,同时钠与溶液中H2O剧烈反应,生成NaOH和H2并放出热量,由于钠的熔点低,钠被反应放出的热量熔成小球,由于产生气体的速率很快,从而推动小球上下跳动,还有大量气泡从煤油中逸出。生成的NaOH扩散到CuSO4溶液中。与CuSO4发生反应:CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+2Na2SO4,故CuSO4溶液中有蓝色沉淀产生)
【能力达标检测】
1.A(Na2O与空气中水,CO2等反应)2.B(钾、钠合金作原子反应堆导热剂是因为钾、钠合金熔点低)3.D(金属钠投入任何水溶液中,都是先与水反应生成NaOH和H2)4.D(钠是很强的还原剂,将钛、锆、铌从它们的熔融化合物中置换出来,失电子的物质被氧化,作还原剂;单质的还原性强,对应的离子氧化性弱)5.D(钠投入水中,浮于水面,说明钠比水轻,块状钠变小球,说明该反应放热,放出的热量使钠熔成小球,说明钠的熔点低,溶液变红,说明溶液显碱性)6.D(从钠原子变成钠离子,减小一个电子层,半径减小;钠很活泼,与硫粉混合迅速反应,甚至爆炸,不能加热,钠投入盐酸中,主要与水反应,水作氧化剂)7.C(钠在空气中燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色Na2O2)8.B[2.3gNa投入水中生成4.0gNaOH,而溶液质量为(97.7+2.3-MH2)g<100g]9.D[A、B、C三个选项中,钠反应后,生成NaOH,放出H2,则溶液的质量改变为:(MNa-MH2);而进入溶液中钠元素的质量大于放出H2的质量,故溶液质量增加,D选项中钠与水反应生成的NaOH继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀,使溶液质量减少]10.B(钠是活泼金属,形成的化合物很稳定,不容易分解生成钠单质,只能电解熔融的化合物) 11.C(因为在空气中,且加热,钠与硫反应,同时也与氧气反应生成Na2O2)
12.(1)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,OH-+H+H2O
(2)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,CH3COOH+OH-H2O+CH3COO-
(3)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
13.21.7(容器中空气成分并未发生变化,说明与Na反应消耗的O2与HgO分解而生成的氧气相等,又因为加热,钠与氧气反应生成Na2O2,根据原子守恒可建立下列关系式
2Na~Na2O2~2HgO
46g434g
2.3g21.7g
14.解:该题数据众多,相关的反应也较多,但细心分析一下所进行的反应产物就会发现,最后所得的固体均为NaCl,我们可以利用氯元素守恒快速解题。
根据氯元素守恒得如下关系式:
HCl~NaCl
36.558.5
3.65g x
36.5∶3.65g=58.5∶x
x=5.85g最终可得固体5.85g
15.解:设取xgNa投入5g水中,10℃时刚好饱和
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2×232×182×402
x w1gw2gw3g
4023xx+5g-x23g=22g100g+22g
解得x=0.576
饱和溶液的质量分数为:22122×100%=18%
答:放入0.576g钠,溶液的质量分数为18%。
【课本习题】
一、1.游离化合钠的化学性质很活泼,易与氧气、水等反应。2.O2H2O煤油O2H2O3.还原
4.(1)剧烈反应,火焰呈黄色,生成淡黄色粉末,并有浅黄色的烟。Na为活泼的金属单质,O2为活泼的非金属单质,它们能发生剧烈反应,并燃烧,放出热量,反应生成Na2O2为淡黄色粉末。2Na+O2   Na2O2
(2)钠粒熔为闪亮的小液球,浮在水面上四处游动,发出嘶嘶的响声,钠球很快消失,溶液变为红色。Na熔点低且Na与H2O反应放出热量,因此钠熔化为小液球。钠的密度小于水的密度,因此,浮在水面上。Na与H2O反应产生气体(H2),所以小液球不断游动,同时发出声音。反应生成的NaOH为强碱,所以溶液为红色。
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
二、B

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