(完整版)高中化学必修一钠及其化合物
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高一化学必修一钠及其化合物钠,这个名字在化学世界里可是大有来头的。
别看它名字简单,但它的化学性格可是非常“活泼”。
今天,我们就来聊聊钠和它的“家族”——钠的化合物,看看它们在生活中是怎样一个“明星”角色吧!1. 钠的基本情况1.1 钠的性质首先,钠这个家伙属于碱金属,化学符号是Na,真的是“高冷”得不得了。
它是银白色的金属,摸上去有点儿滑溜溜的,给人一种“溜得很”的感觉。
钠在空气中容易跟氧气反应,变成氧化钠,所以它的表面总是被一层白色的氧化膜包裹着。
这就像是钠穿了一件“保护服”,以防它自己搞个“自燃”。
1.2 钠的反应性说到钠的反应性,那可真是“火爆”。
它能跟水发生激烈的反应,释放出氢气,还会形成氢氧化钠,整件事就像是个小型的“烟火秀”。
所以,在实验室里,处理钠的时候一定要小心翼翼,毕竟这可是个“火气”很大的家伙。
2. 钠的主要化合物2.1 氯化钠(食盐)提到钠,大家最熟悉的肯定是氯化钠了,也就是咱们的食盐。
食盐在厨房里几乎是必备的调料,没了它,咱们的饭菜可能会“没滋没味”。
氯化钠溶解在水里后,能分解成钠离子和氯离子,这样就能够带来美味的咸味。
盐不仅让饭菜更可口,而且在我们的身体里也有重要作用,比如帮助调节体内的水分平衡。
2.2 碳酸钠(苏打)接下来,就是碳酸钠,大家可能听说过“苏打”这种东西,它就是碳酸钠的一个常见名字。
苏打在生活中用处广泛,不仅能用来做烘焙,还能清洁厨房里那些“顽固”的油渍。
它的另一种应用就是作为一种“药材”,能够帮助调节胃酸。
哦,对了,苏打水中含有碳酸钠,也是因为它能和二氧化碳反应,生成气泡,给我们带来“泡腾”的感觉。
3. 钠的应用与影响3.1 钠的工业用途在工业界,钠可谓是“大显身手”。
比如,在玻璃制造中,钠能用来降低玻璃的熔点,使得熔化的玻璃更容易成型。
还有在制药行业中,钠也有自己的“身影”,例如在制造一些药物时,钠盐被广泛使用。
所以说,钠不仅在咱们的厨房里忙碌,在工厂里也是个“大忙人”。
高一化学必修一钠及其化合物1. 钠的基本知识钠,这个名字听起来是不是有点陌生?其实,它在我们生活中无处不在呢。
钠是我们在化学课上见到的第11号元素,化学符号是Na。
别看它名字小,小小的钠可是有大大的用处。
1.1 钠的性质首先,钠是一个非常活泼的金属,银白色的外观非常亮眼,但它也很柔软,手指轻轻一压就能留下印记。
哎,别看它这么温顺,钠在空气中可容易被氧化,一会儿就变得黯淡无光了。
对了,它的化学反应能力特别强,跟水接触时会发生激烈的反应,发出“咝咝”的声音,还会冒泡泡,甚至能引起小爆炸,真是吓人。
1.2 钠的用途钠在我们生活中可发挥着大作用。
比如,厨房里的盐,哈哈,就是氯化钠。
还有,城市的路灯,很多都是用钠灯,光线亮亮的特别好看。
我们平常见到的肥料、玻璃制造、甚至有些药品里都有它的身影呢。
2. 钠的化合物钠的化合物也非常有趣,尤其是氯化钠和氢氧化钠,这两个小伙伴。
2.1 氯化钠(NaCl)氯化钠就是我们熟悉的食盐。
食盐在烹饪中必不可少,给菜肴提味,几乎每个人的厨房里都有它。
盐不仅能让食物更美味,还能帮助我们保持身体的电解质平衡。
不过,要是吃多了盐,对身体可不太好哦。
2.2 氢氧化钠(NaOH)氢氧化钠,听起来是不是有点高深?但其实它的别名叫做烧碱。
这个化学家族的成员在洗洁精、肥料、造纸等很多领域都有应用。
它的强碱性能让污垢轻松溶解,清洁效果非常棒。
不过,接触到皮肤时,它会引起强烈的刺激,所以使用时要小心。
3. 钠的反应特性钠的反应能力真的很强,特别是在和水反应时,那场面可以说是十分壮观。
3.1 钠与水的反应当钠和水碰在一起时,哇,简直像放了烟火一样。
钠会在水中迅速反应,生成氢气和氢氧化钠,反应还会放出热量。
氢气遇到空气中的氧气,可能会燃烧起来,哦,那火光真是让人眼前一亮。
这样的反应非常剧烈,所以要小心操作哦。
3.2 钠的氧化钠在空气中也很容易氧化。
氧化后的钠会形成一层灰白色的氧化钠,这样一来,钠的光泽就消失了。
高中化学必修一钠及其化合物要点一:钠单质的重要性质及其应用1.物理性质 颜色 熔点 硬度 密度导电导热性银白色低小比水的 ,比煤油的 。
良好2.化学性质从钠的结构认识钠的化学性质——还原性。
(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应 与O 2反应⎪⎩⎪⎨⎧==+==+22222a a 2a 2a 4O N O N O N O N :加热时,化学方程式为:常温下,化学方程式为(2)与水的反应①化学方程式为:2Na+2H 2O==2NaOH+H 2↑ ①与滴加酚酞的水反应的现象与解释 浮:钠的密度比水要小;溶:钠的熔点较低,且反应是放热的; 游:生成的气体推动钠移动;响:氢气与水摩擦和氢气燃烧爆炸产生响动; 红:酚酞变红色,说明生成物为碱性。
要点诠释:钠在空气中的变化过程分析 过程 现象 反应原理 ① 变暗 4Na+O 2===2Na 2O ② 成液 Na 2O +H 2O===2NaOH③ 结块 2NaOH+9H 2O+CO 2===Na 2CO 3·10H 2O ④变成粉末Na 2CO 3·10H 2O===Na 2CO 3+10H 2O综上,把钠久置在空气中,最终变成Na2CO3粉末。
(3)与酸的反应2Na+2H+=====2Na++H2↑a.若酸过量,则只考虑钠与酸的反应。
b.若钠过量,钠首先与酸反应,剩余的钠再与水反应。
(4)与盐的反应与盐溶液发生反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。
a.与NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反应:实质是与水反应。
b.与CuSO4溶液反应:钠先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应。
写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式:3.工业制备与保存钠的制取及保存4.钠的重要用途典型例题1、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:A、金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的,故A 错误;B、金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的,故B正确;C、根据4Na+O2=2Na2O,则1mol金属钠获得氧化钠的质量是31g,根据反应2Na+O2Na2O2,则1mol金属钠获得过氧化钠的质量是39g,等质量的两块钠,即金属钠的物质的量是相等的,所以生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量最大,故C错误;D、根据C的计算可以知道第一块钠的反应产物质量最大,故D错误。
故选:B。
2、下列各组物项相互混合进行反应,既有气体生成最终又有沉淀生成的是()①金属钠投入FeCl2溶液中①过量的NaOH溶液和明矾溶液反应①少量CaO投入过量的NaHCO3溶液中①Na2O2投入到CuSO4溶液中.A.①①B.①①C.①①D.①①解:①钠浮在水面上,与水剧烈反应,并放出大量热,熔化成小球,黄色的溶液变成红色沉淀,发生2Na+H2O=2NaOH+H2↑、3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓,故①既有气体生成最终又有沉淀生成;①过量的NaOH溶液和明矾溶液反应的方程式为:KAl(SO4)2•12H2O+4NaOH=KAlO2+14H2O+2Na2SO4,故①中既无气体生成最终又无沉淀生成;①中CaO与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀;,故①最终只有沉淀生成;①Na2O2与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,NaOH与CuSO4发生反应:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,故①中既有气体生成最终又有沉淀生成;故选:C。
变式训练1、如图,烧杯中盛有等体积的水和煤油,现将一小块金属钠加入烧杯中,试推断能观察到的实验现象应是()A.钠悬浮在煤油层中B.钠静止在两液面之间C.钠沉入水底下D.钠在两液体界面附近上下跳动2、将绿豆大小的方形金属钠投入足量且含酚酞的水中,根据相应现象不能得出的结论是()选项实验现象结论A方形金属钠变成小球方形金属钠反应速率快B钠浮于水面游动水的密度大于钠的C酚酞溶液变成红色有NaOH生成D钠球游动有吱吱声有气体生成A.A B.B C.C D.D要点二:氧化钠和过氧化钠1、氧化钠和过氧化钠性质的比较物质名称氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成结构由Na+与O2-构成,阴阳离子的个数比为1:2由Na+与O22-构成,阴阳离子的个数比为:1:22、有关Na2O2与CO2、H2O反应的5个重要关系典型例题1、将NaHCO3和Na2O2的固体混合物x g在密闭容器中加热至250①,充分反应后排出气体.将反应后的固体溶入水无气体放出,再逐滴加入盐酸,产生气体(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如图所示.下列说法错误的是()A.HCl的浓度0.2mol/LB.反应后固体的成分为NaOH与Na2CO3C.密闭容器中排出气体的成分为O2和H2OD.x的数值为6.09解:A、由175ml到275ml是与碳酸氢钠反应,而n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02mol,NaHCO3~~~HCl1mol 1mol0.02mol 0.02mol所以C(HCl)==0.2mol/L,故A正确;B、由图象可知,因为175>275﹣175所以固体混,合物为NaOH,Na2CO3,故B正确;C、由方程式可知:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,生成0.02mol的二氧化碳和0.02mol的水,再根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知密闭容器中排出气体的成分O2,H2O,故C正确;D、根据碳守恒可知,n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02mol=0.02mol,275ml时溶质是单一的氯化钠,根据钠守恒可知n(Na2O2)==0.0175mol,固体的质量为:0.02×84+0.0175×78=3.045g,故x=3.045g,故D错误;故选:D。
变式训练1、200①时CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了7.2g,则原混合气体的总物质的量为()A.0.2mol B.0.6mol C.0.8mol D.l.0mol2、将14g Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应,生成标况下的气体1.12L,所得溶液的体积为400mL.试计算:(1)原混合物中Na2O的质量.(2)所得溶液的物质的量浓度.要点三:碳酸钠与碳酸氢钠1、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较2、注意事项(1)碳酸钠与碳酸氢钠与酸的反应,Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应:(2).CO2与NaOH溶液反应的相关计算要点四:焰色反应(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这叫作焰色反应。
(2)操作步骤:洗——烧——蘸——烧——观(3)实验注意事项①火焰:火焰本身要为无色火焰。
①蘸待测物的金属丝:金属丝本身在火焰上灼烧时不能有颜色,同时熔点要高,不易被氧化。
用铂丝效果最佳。
①洗、烧:每次实验前,铂丝都要蘸稀盐酸在火焰上烧至无色,以除净铂丝上原有的使火焰呈现出颜色的金属离子。
①蘸:用铂丝所蘸取的一般是溶液,若蘸取的是粉末,常不易被金属丝蘸上,此时,把金属丝在火上烧热,再接触固体粉末熔化而蘸在铂丝上。
①观:观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去钠产生的黄色火焰,因为很少量的钠元素就能把钾元素的紫色火焰遮盖住。
(4)常见物质的焰色颜色黄色紫色(蓝色钴玻璃)(5)应用①鉴别一些金属元素;①用相应的化合物制烟火。
典型例题1、下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色.填写下列空白:(1)写出化学式:A,B,D E.(2)以上反应中不属于氧化还原反应的有(填序号).(3)写出反应①①①的化学方程式:①.①.①.(4)写出反应①的离子方程式:写出铝粉和C溶液反应的离子方程式:.解:A是一种常见单质,其焰色反应为黄色,则A是Na,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,Na在O2中燃烧生成B,B为Na2O2,Na和H2O反应生成NaOH和H2,Na2O2和水反应生成NaOH和O2,所以C是NaOH,NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3,所以E是NaHCO3,Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2,NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和水,所以D是Na2CO3,(1)通过以上分析知,A是Na、B是Na2O2,解:A是一种常见单质,其焰色反应为黄色,则A是Na,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,Na在O2中燃烧生成B,B 为Na2O2,Na和H2O反应生成NaOH和H2,Na2O2和水反应生成NaOH和O2,所以C 是NaOH,NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3,所以E是NaHCO3,Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2,NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和水,所以D是Na2CO3,(1)通过以上分析知,A是Na、B是Na2O2,D是Na2CO3,E是NaHCO3,故答案为:Na;Na2O2;Na2CO3;NaHCO3;(2)以上反应中①为钠的燃烧,①为Na与水反应,①为过氧化钠与水反应,①为过氧化钠与二氧化碳反应,均属于氧化还原反应,所以不属于氧化还原反应的有①①,故答案为:①①;(3)反应①的化学方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,①的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,①的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故答案为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑;2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(4)反应①的离子方程式为OH﹣+CO2═HCO3﹣,C是NaOH,铝粉和C溶液反应的离子方程式为2Al+2H2O+2OH﹣=2 AlO2﹣+3H2↑,故答案为:OH﹣+CO2═HCO3﹣;2Al+2H2O+2OH﹣=2 AlO2﹣+3H2↑.变式训练4-1、甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是()A.甲<乙<丙<丁B.丁<甲<乙<丙C.甲=丁<乙=丙D.丁<甲<乙=丙。