2020年高中化学专题二从海水中获得的化学物质第2单元钠镁及其化合物第1课时金属钠的性质与应用课时跟踪检测
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金属钠及其化合物的性质与应用[基础巩固]1.下列有关钠的叙述中错误的是( )A.金属钠在自然界中部分以游离态存在B.钠燃烧时产生黄色火焰C.钠与硫化合时可能发生爆炸D.钠在空气中燃烧生成过氧化钠解析:选A。
钠是非常活泼的金属,所以它在自然界中只能以化合态存在,而不能以游离态存在,A选项错误;钠燃烧时产生黄色火焰,B选项正确;钠与硫化合时(如研磨)可能发生爆炸,C选项正确;钠与空气中的O2在点燃的条件下生成过氧化钠,D选项正确。
2.下列物质露置于空气中会发生变质,但不发生氧化还原反应的是( )A.钠 B.氢氧化钠C.氯化钠D.过氧化钠解析:选B。
钠露置于空气中会与氧气和水反应而变质,都是氧化还原反应,A错误;氢氧化钠露置于空气中吸水潮解而且能与空气中二氧化碳反应而变质,不是氧化还原反应,B正确;氯化钠露置于空气中不发生变化,C错误;过氧化钠露置于空气中能与二氧化碳和水反应,都是氧化还原反应,D错误。
3.下列各组中的两物质相互反应时,若改变反应条件(温度、反应物用量比),生成物并不改变的是( )A.Na和O2B.NaOH和CO2C.Na2O2和CO2D.木炭和O2解析:选C。
钠与氧气常温生成氧化钠、加热或点燃生成过氧化钠,A错误;少量二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液生成碳酸钠,过量二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液生成碳酸氢钠,B错误;过氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠和氧气,C正确;木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳、不充分燃烧生成一氧化碳,D错误。
4.金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是( )A.BaCl2溶液B.K2SO4溶液C.FeCl3溶液D.盐酸解析:选C。
钠与氯化钡溶液、硫酸钾溶液、氯化铁溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与氯化钡和硫酸钾都不反应,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气。
5.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较大D.两块钠的反应产物质量一样大解析:选B。
专题2 从海水中获得的化学物质第二单元钠第一课时【中图分类号】g633.8 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2012)07-0189-021.设计思想:利用自然界和生产生活的背景进行元素化合物知识的教学,体现从“生活走进化学,从化学走向社会”,以此激发学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的兴趣,从而培养创新意识和创造能力。
实验探究教学是以实验为中心的探究教学,把实验作为提出问题、探究问题的重要途径和手段。
2.教材分析:《课程标准》的要求:根据生产生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠等金属及其重要化合物的主要性质。
本节课内容主要从2 个方面: 钠的物理性质、钠的化学性质,并安排了钠的有关性质的探究实验,也使学生感受到化学物质的丰富多彩。
3.学情分析:在前面学生已学习了氧化还原反应理论、钠原子的结构示意图,为理解钠的化学性质,认识钠的活泼性奠定了理论基础;通过对本节钠与水的反应实验合理的探究,能对产生现象的原因进行合理解释。
4.教学目标:知识目标:了解钠的物理性质;理解和掌握钠的化学性质;了解钠的存在和用途。
能力目标:1.通过学习和实验,培养学生动手能力及观察分析问题的能力;2.培养学生分析原有知识、归纳类比的能力。
思想情感:通过实验培养学生学习化学的兴趣,培养学生严谨求实的科学态度。
科学方法:科学的观察法、实事求是的实验态度。
5.重点、难点:钠的化学性质。
6.教学方法:实验探究法、情境设计、启发思维、分析、归纳7.教学软件环境:powerpoint2003、windowsxp操作系统实验用品:钠、酚酞、小刀、镊子、滤纸、烧杯、玻璃试管、大头针、玻片、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、石棉网、酒精灯、火柴等8.教学过程设计:9.教学反思:本节课主要是通过对钠的性质的课堂教学,让学生掌握钠与水、盐溶液的反应。
教学中一开始以滴水点灯实验引入新课,以创设学习情景,把学生思路带入探究的内容中,激发学生学习和探究的兴趣。
专题二从海水中获得的化学物质第二单元钠、镁及其化合物钠的物理性质:银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小、质软、熔点低、能导电导热。
钠的化学性质:1.钠与水反应加盖玻璃片。
观察到的现象及由现象得出的结论有:(1)钠浮在水面上(钠的密度比水小)(2)钠熔成一个闪亮的小球(钠与水反应放出热量,钠的熔点低)(3)钠在水面上四处游动(有(4)发出嘶嘶的响声(生成了气体,反应剧烈)(5)事先滴有酚酞试液的水变红(有碱生成)反应方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2.钠与氧气反应在常温时:4Na+O2=2Na2O (白色粉末)在点燃时:2Na+O2=△=Na2O2 (淡黄色粉末)3.钠与钛、锆、铌等金属氯化物反应4Na+TiCl4==熔融==4NaCl+Ti(条件为高温且需要氩气做保护气)补充4.与酸溶液反应钠与水反应本质是和水中氢离子的反应,所以钠与盐酸反应,不是先和水反应,钠与酸溶液的反应涉及到钠的量,如果钠少量,只能与酸反应,如钠与盐酸的反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 如果钠过量,则优先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应。
5.与盐溶液反应将钠投入盐溶液中,钠先会和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应。
如将钠投入硫酸铜溶液中:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓钠的制取:电解熔融氯化钠2NaCl(熔融)=电解=2Na+Cl2↑钠的化合物2.区分碳酸钠与碳酸氢钠的方法⑴加热固体。
产生能使石灰水变浑浊的无色气体的是碳酸氢钠。
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2⑵溶解,加入氯化钙溶液,产生沉淀的是碳酸钠。
Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3↓⑶在固体中加入相同浓度的盐酸,反应剧烈的是碳酸氢钠。
侯氏制碱法反应原理NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑离子反应强电解质:强酸(硫酸、盐酸、硝酸)、强碱(氢氧化钠、氢氧化钾)、大多数盐在水溶液中完全电离的一类电解质。
2.2.4 镁的提取及应用〖学习目标〗1、掌握镁的性质及从海水中提取镁的原理2、了解镁的应用〖知识链接〗1、请写出在已经学过的非金属知识中,涉及到镁的有关反应。
2、回忆初中学过的工业炼铁,写出炼铁的方程式。
3、回忆冶炼金属钠。
〖自主学习〗学生观察触摸一根擦亮的镁条并结合生活实际,总结镁的物理性质。
一、镁的物理性质镁为色金属,硬度较,具有导导性,密度较,熔沸点较,镁合金的密度也较,但硬度和强度都较。
[回顾与延伸]1.回顾镁的原子结构,分析并推测镁在化学反应中应体现什么性质?2.复习镁与氧气的实验,并推测镁与其他非金属反应的现象?[实验与探究]完成课本P56 实验并填写下表[知识总结]二、镁的化学性质1、与非金属的反应(氧气、氯气、氮气等)_____ _________、______________ ___、______________ _____2、与水反应:3、与二氧化碳反应:________________ ______________________4、与酸反应(盐酸、硫酸等)______________ _______________、_______________________ _____5、、与盐溶液反应(硫酸铜等)________________ ___ ___________________[问题与解决]1、在使用镁条做实验前,应对镁条进行什么处理?为什么?2、镁在空气中燃烧会生成哪些产物?3、钠、镁等活泼金属引起的火灾能否用CO2来灭火?[自主学习]三、镁的用途镁合金被大量用于制造、等;由于镁燃烧发出,因此常用来制造;氧化镁的熔点高达,是优质的。
四、镁的存在自然界中的镁主要以态的形式存在于地壳和海水中。
五、从海水中提取镁的基本原理及步骤(完成空格并写出相关化学方程式或离子方程式)1.煅烧成,并制成;2.将加入到海水沉淀池中,得到;3.将与反应,蒸发结晶得到六水合氯化镁晶体,再在一定条件下加热生成氯化镁;4.电解的氯化镁。
第1课时金属钠的性质与应用课时跟踪检测知识点一:Na的性质1.金属钠着火,能用来灭火的是( )A.水B.湿抹布C.泡沫灭火剂D.干沙解析:金属钠着火生成Na2O2,水和CO2能与Na2O2反应生成O2,达不到灭火的目的,只有干沙可以将其盖灭。
答案:D2.将一小块金属钠长期露置于空气中发生一系列变化后,最终产物是( )A.NaOH B.Na2OC.Na2O2D.Na2CO3解析:Na的性质活泼,易与空气中氧气反应生成Na2O,Na2O易与水反应生成NaOH,NaOH 吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3·x H2O,Na2CO3·x H2O风化脱水生成Na2CO3,答案选D。
答案:D3.把一小块金属钠投入盛有煤油和水的烧杯中,可以观察到( )A.钠浮在烧杯中的液面上B.钠沉在烧杯的底部C.煤油会熊烧起来,产生很浓的黑烟D.钠会在水面和煤油层里上下浮动,直到反应结束解析:因煤油的密度比水小,所以煤油在上层,水在下层,又因钠的密度比水小,比煤油大,因此介于两者之间,而钠能与水反应产生气体,在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,反应放的热量太少不能使煤油燃烧,答案选D。
答案:D4.实验室里做钠跟水反应的实验时,用到的仪器和药品是( )①试管夹②镊子③小刀④滤纸⑤研钵⑥烧杯⑦坩埚⑧石棉网⑨玻璃片⑩药匙A.①②③④B.②③④⑥⑨C.③④⑧⑨⑩D.②⑤⑦⑨⑩解析:做该实验时,先用镊子从广口瓶中取出一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,再在玻璃片上用小刀切绿豆大小的一块,投入盛有水的烧杯里,为了安全,烧杯上盖玻璃片。
答案:B5.将一小块钠投入到FeCl3溶液中,观察到的现象是( )A.钠溶解,有铁析出并有气体产生B.只有气体产生C.既有气体产生,又有红褐色沉淀产生D.只有沉淀产生解析:钠投入到FeCl3溶液中,先与水反应生成NaOH和H2,接着NaOH与FeCl3反应生成NaCl和Fe(OH)3沉淀,故选C。
答案:C6.实验室少量的金属钠保存在________中,取用时用到的仪器和用品有小刀、玻璃片、滤纸和________,剩余的钠应________;将一小块钠投入到硫酸铜溶液中,反应的化学方程式为___________________________________________,观察到的现象为________(填写标号)。
a.钠浮在液面上四处游动b.钠熔成了一个闪亮的小球c.溶液中有蓝色沉淀生成d.溶液中有红色固体析出解析:钠极易和空气、水反应,且密度较小,所以保存钠要隔绝空气和水,钠的密度大于煤油且和煤油不反应,所以钠保存在煤油中;取用钠时,用镊子夹取钠,用小刀切割钠,用滤纸吸收煤油,将钠放置在玻璃片上切割;钠极易和空气、水反应且钠极易燃烧,所以剩余的钠要放回原瓶;钠的密度小于水,所以会浮在水面上,钠的熔点较低,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,且放出大量的热,放出的热使钠熔成小球,钠和水反应放出的氢气使钠受力不均,导致钠四处游动,氢氧化钠和硫酸铜发生复分解反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,故选abc。
答案:煤油镊子放回原瓶略abc知识点二:Na2O和Na2O27.下列关于Na2O2的说法中,不正确的是( )A.是浅黄色固体B.可用作供氧剂C.与H2O反应时,H2O作还原剂D.与H2O反应时,放出热量解析:过氧化钠是浅黄色固体,A正确;过氧化钠能与水或CO2反应生成氧气,可用作供氧剂,B正确;与H2O反应时,过氧化钠既作还原剂,也作氧化剂,水不是氧化剂,也不是还原剂,C错误;与H2O反应时,放出热量,D正确,答案选C。
答案:C8.下列关于Na2O和Na2O2的说法中,正确的是( )A.均能与水反应B.氧元素的化合价均为-2C.均为淡黄色固体D.均能与CO2反应放出氧气解析:氧化钠和水反应生成氢氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,A正确;过氧化钠中氧元素是-1价,B错误;氧化钠是白色固体,C错误;氧化钠和CO2反应生成碳酸钠,D错误,答案选A。
答案:A9.下列物质暴露在空气中不容易变质的是( )A.Na2O B.Na2O2C.NaOH D.Na2SO4解析:Na2O和空气中水蒸气或CO2生成NaOH或Na2CO3,故A错误;Na2O2和空气中水蒸气、CO2生成NaOH、Na2CO3和氧气,故B错误;NaOH吸收空气中的CO2生成Na2CO3,故C错误;Na2SO4不容易变质,故D正确。
答案:D10.等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变成原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为( )A.3∶4∶1 B.3∶3∶2C.6∶7∶3 D.6∶9∶0解析:设三者的物质的量分别为 3 mol,发生的反应为:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,现气体体积变为原来的8/9,即剩余气体的物质的量为8 mol,若二氧化碳完全与过氧化钠反应,则气体的物质的量减少数1.5 mol,即剩余气体为7.5 mol,说明二氧化碳有剩余。
设有x mol二氧化碳参加反应,则有3+3+0.5x+(3-x)=8,则x=2,所以反应后N2的物质的量为3 mol,O2的物质的量为4 mol,CO2的物质的量为1 mol,混合气体中N2、O2、CO2的物质的量之比为3∶4∶1,故选A。
答案:A1.在一定温度下,向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠,充分反应后恢复到原来的温度。
下列叙述中,合理的是( )A.NaOH溶液浓度增大,并放出H2B.溶液中NaOH的质量分数不变,有H2放出C.总溶液的质量增大,有H2放出D.总溶液的质量不变,有H2放出解析:Na投入饱和NaOH溶液中,Na与水反应生成NaOH和H2,消耗了溶剂水,增加了溶质,溶液中有NaOH晶体析出,溶液质量减小,但该溶液仍为同一温度下的饱和溶液,溶质的质量分数不变。
答案:B2.将少量金属钠分别投入下列物质中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )A.H2SO4B.CuSO4C.KNO3D.KOH解析:2Na+H2SO4===Na2SO4+H2↑,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2)=46 g-2 g=44 g,故A不符合;Na与CuSO4溶液的反应为2Na+2H2O+CuSO4===H2↑+Na2SO4+Cu(OH)2↓,根据方程式知,溶液的质量减少,减轻的质量=m[Cu(OH)2]-m(Na)+m(H2),故B符合;钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,生成的氢氧化钠和硝酸钾不反应,所以溶液增加的质量=m(Na)-m(H2),故C不符合;钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,所以溶液质量增加,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2),故D不符合,故选B。
答案:B3.200 ℃时,11.6 g CO2和H2O的混合物气体与足量的Na2O2反应,反应后固体增加了3.6 g,则原混合气体的平均式量为( )A.5.8 B.11.6C.23.2 D.46.4解析:设CO2的物质的量为x mol,H2O的物质的量为y mol,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2Δm2 56x 28x2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm2 4y 2y根据信息,则有44x+18y=11.6,28x+2y=3.6,解得x=0.1,y=0.4,根据摩尔质量的表达式M=m/n=11.6/(0.1+0.4) g·mol-1=23.2 g·mol-1,故选项C正确。
答案:C4.已知Na2SO3在空气中会被氧气氧化成Na2SO4,现将物质的量均为1 mol的下述物质,长期放置于空气中(最终物质不考虑潮解情况),最后质量增加的大小关系是( )①Na2O ②Na2O2③NaOH④Na2SO3A.①=③>②>④ B.①>②>④>③C.③>①=②>④ D.④>③>②>①解析:Na2O、Na2O2、NaOH长期放置于空气中,最终物质均为Na2CO3,根据钠元素守恒可知,①1 mol Na2O→1 mol Na2CO3,质量增加44 g;②1 mol Na2O2→1 mol Na2CO3,质量增加28 g;③1 mol NaOH→0.5 mol Na2CO3,质量增加13 g;④根据已知可知,1 mol Na2SO3→1mol Na 2SO 4,质量增加16 g ,故最后质量增加的大小关系是①>②>④>③。
答案:B5.现有一定量含有Na 2O 杂质的Na 2O 2试样,用下图的实验装置测定Na 2O 2试样的纯度(通过CO 2与样品反应后生成O 2的量测定Na 2O 2的含量)。
(可供选用的反应物只有CaCO 3固体、6 mol/L 盐酸、6 mol/L 硫酸和蒸馏水)回答下列问题:(1)装置A 中液体试剂应选用________________________________。
(2)装置B 的作用是________;装置E 中碱石灰的作用是________________。
(3)装置D 中发生反应的化学方程式是____________。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g ,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na 2O 2试样的纯度为________。
解析:(1)根据题意可知,装置A 是制备CO 2气体,故选用CaCO 3固体和6 mol/L 盐酸反应。
(2)制备的CO 2中含有HCl 气体,故用装置B 中的NaHCO 3饱和溶液来吸收CO 2中的HCl ;CO 2与Na 2O 2反应生成的O 2中含有未反应完的CO 2,故用装置E 中的碱石灰来吸收O 2中的CO 2。
(3)装置D 发生反应的化学方程式为Na 2O +CO 2===Na 2CO 3、2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2。
(4)装置F 、G 是排水法测定O 2的体积,故224 mL 气体是O 2,根据2Na 2O 2~O 2可得,n (Na 2O 2)=2n (O 2),m (Na 2O 2)=n (Na 2O 2)×M (Na 2O 2)=2×0.224 L 22.4 L·mol -1×78 g·mol-1=1.56 g ,所以Na 2O 2的纯度为1.56 g2.0 g×100%=78%。
答案:(1)6 mol/L 盐酸(2)吸收CO 2中的HCl 吸收O 2中的CO 2(3)Na 2O +CO 2===Na 2CO 3、2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2 (4)78%。