(完整版)金属钠的性质与应用
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钠的性质及应用物理性质钠(Na)是一种常见的金属元素,位于周期表的第三周期、1A族。
下面将介绍钠的性质及其在应用中的物理性质。
钠是一种银白色的金属,具有良好的延展性和塑性。
它的密度相对较低,约为0.97 g/cm³,且熔点较低,为97.8C。
钠的熔点低使得它在室温下常以液态形式存在。
钠的沸点为883C,其蒸汽呈蓝色,故常用于制造钠灯等照明装置。
此外,钠在高温下还具有较高的蒸汽压,使得它能够广泛地应用于气体增压和真空技术。
钠是一种活泼的金属,与氧气(O₂)和水(H₂O)反应剧烈,形成氧化钠(Na ₂O)和氢氧化钠(NaOH)。
这种活泼性是由于钠原子外层只有一个电子,容易失去形成正离子。
与氧气反应产生的氧化钠广泛用作玻璃、洗涤剂和肥皂的原料。
钠与水反应生成的氢氧化钠是一种碱性溶液,具有强腐蚀性。
由于这个性质,氢氧化钠在工业上被用于制造肥皂和纸浆加工等。
钠是一种良好的导电材料,具有较高的电导率。
钠的电导率比普通金属如铁和铜要高得多,因为钠原子的外层电子相对来说较松散,容易进行电子传导。
这使得钠可以应用于制造电池、电线和其他电器设备中。
另外,钠还具有较好的热导性能,因为它的晶格结构有利于热传导。
这使得钠在制造热交换器、冷却设备和热管等方面有广泛的应用。
在核物理中,钠也扮演着重要的角色。
钠常被用作反应堆冷却剂,在核电站中起到冷却和传热的作用。
钠能够快速地吸收中子,并将热量传递给水或冷却剂,以保持反应堆的稳定工作温度。
总结起来,钠是一种具有较低密度和较高热导性能的金属。
它具有较低的熔点和较高的蒸汽压,使其在照明、气体增压和真空技术中有广泛应用。
钠与氧气反应形成氧化钠,可用于制造玻璃和洗涤剂。
钠与水反应形成氢氧化钠,可用作碱性溶液。
钠具有良好的导电性和热导性,因此在电子设备和热交换器中有广泛应用。
此外,钠还被用作核物理中的冷却剂。
以上是钠的性质及在物理应用中的部分介绍。
高中化学钠的性质及应用钠是一种常见的碱金属元素,其化学性质十分活泼。
下面将从物理性质、化学性质和应用三个方面来详细介绍钠的性质及其应用。
一、物理性质:1. 外观:钠是一种银白色的金属,具有很强的金属光泽。
2. 密度:钠的密度相对较低,约为0.97 g/cm³,属于轻金属。
3. 熔点和沸点:钠的熔点较低,为97.8,而沸点则较高,为883。
4. 导电性:钠是良好的导电体,具有很高的导电性能,可用于制造导线和电池等。
二、化学性质:1. 活泼性:钠是一种极活泼的金属,能够与氧、水和氯等物质迅速反应,释放大量的热量。
2. 与氧的反应:钠可以与氧气反应生成氧化钠(Na2O)和过氧化钠(Na2O2)。
其中,钠与氧气反应形成氧化钠的反应是钠的常见氧化反应之一,而钠与过氧化氢反应形成过氧化钠的反应是一种还原反应。
3. 与水的反应:钠与水反应会放出氢气,并生成氢氧化钠(NaOH)。
该反应是剧烈的放热反应,钠在水中剧烈燃烧,并在水中迅速溶解产生碱性溶液。
4. 与氯的反应:钠与氯反应会形成氯化钠(NaCl)。
该反应是一种离子键形成的反应,而氯化钠是世界上最常见的盐之一。
三、应用:1. 钠在冶金工业中广泛用于制备其他金属,如铝和镁等。
钠可以与一些金属氧化物反应,从而与金属氧化物中的金属离子置换,制备金属。
2. 钠在化学工业中用作还原剂,能够将许多金属离子还原为金属。
此外,钠还可以用于生产合成橡胶、有机化学品等。
3. 钠可以用于制备钠合金,如钠铅合金和钠汞合金等。
这些合金具有较低的熔点和较高的导电性能,被广泛应用于电池和其他电器设备中。
4. 氢氧化钠是一种强碱,广泛用于工业和日常生活中。
氢氧化钠可以用于制备肥皂、合成染料和纺织品等。
5. 氯化钠是一种重要的食盐,被广泛应用于食品加工、调味品制备等领域。
总结:综上所述,钠是一种活泼的金属,具有很多特殊的物理和化学性质。
它在冶金、化学、电池和食盐等业界应用广泛,对于工业生产和日常生活都具有重要意义。
一.金属钠1.钠的物理性质金属钠是一种柔软,银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;它的密度为0.97g /cm3,比水的密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
2.钠的化学性质钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子,具有很强的还原性,是一种活泼的金属元素。
(1)跟非金属反应:①金属钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成氧化钠:4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面变暗)②在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O2Na2O2(黄色火焰),以上反应说明Na2O2比Na2O 稳定。
可见,与O2反应时因条件不同而产物不同。
③在氯气中燃烧:2Na+Cl2NaCl(白烟)(2)钠与水反应:2Na+2H2O =2NaOH +H2↑现象:①浮:钠投入水中并浮在水面上②声:钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。
③游:同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红:反应后的水溶液使酚酞变红。
(3)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸。
(4)钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否与盐反应。
例如:①钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2(2)合并(1)(2)得:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2↑②钠与FeCl3溶液反应:6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑3.钠的存放和取用由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2、H2O等反应,所以少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
4.钠的存在与用途自然界中钠只能以化合态的形态存在,主要以氯化钠的形式存在。
第二单元 钠、镁及其化合物 第1课时 金属钠的性质与应用一 钠的性质及应用1.物理性质2.钠的化学性质 (1)钠与氧气反应按表中要求完成实验,并将观察到的实验现象及其原因解释填入表中。
①钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4Na +O 2==2Na 2O ,在加热点燃时反应的化学方程式是2Na +O 2=====点燃Na 2O 2。
由此你能得出的结论是 。
②通过以上实验过程,可以说明钠具有的性质有哪些?并分析说明在实验室中应怎样保存金属钠?(2)钠与水反应在小烧杯中加入约1/2的水,滴入1~2滴酚酞溶液,将切好的钠投入到水中,盖上表面皿,观察实验现象。
填写下表:钠与水反应的化学方程式是2Na +2H 2O==2NaOH +H 2↑,氧化剂是H 2O ,还原剂是Na 。
3.钠的制备和用途 (1)制备工业上电解熔融NaCl 可以得到金属钠:2NaCl=====通电2Na +Cl 2↑(填电解方程式)。
(2)用途①钠和钾的合金常温下呈液态,可用于快中子反应堆作热交换剂。
②高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强,常用作路灯。
③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。
如Na 与TiCl 4反应:TiCl 4+4Na =====700~800 ℃Ti +4NaCl 。
归纳总结 有关钠的反应(1)钠在常温下与O 2反应生成Na 2O ,加热条件下生成Na 2O 2,钠与O 2的反应产物是由温度决定的,而不是由O 2的量决定的。
(2)钠与水(滴有酚酞)反应的实验现象可概括为5个字——“浮”、“熔”、“游”、“响”、“红”。
(3)钠与酸反应是先酸后水;钠与盐溶液反应是先水后盐,并不能置换出不活泼金属。
(4)钠与熔融的盐反应时可以置换出比其不活泼的金属。
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大D.两块钠的反应产物质量一样大2.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是()A.HClB.NaOHC.K2SO4D.CuSO4二氧化钠和过氧化钠(过氧化钠为加试要求)1.氧化钠是一种碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。
请写出下列反应的化学方程式:(1)氧化钠与水反应:Na2O+H2O==2NaOH;(2)氧化钠溶于盐酸:Na2O+2HCl==2NaCl+H2O;(3)氧化钠与CO2反应:Na2O+CO2==Na2CO3。
2.实验探究(加试要求)(1)把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,现象为___________________;用手轻摸试管外壁,感觉__________________________________,说明反应__________;向试管溶液中滴入酚酞溶液,现象为__________________________。
实验结论:____________________________________________________________________。
(2)写出过氧化钠与水反应的化学方程式:________________________;氧化剂是________,还原剂是________;被氧化的元素是________,被还原的元素是________。
3.(加试要求)氧化钠、过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠,其不同点是Na2O2与水反应有O2生成,Na2O与水反应无O2生成。
二者与二氧化碳反应具有类似的规律,试写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2。
4.(加试要求)Na2O2具有强氧化性,与H2O、CO2反应生成O2,Na2O2可作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。
归纳总结氧化钠与过氧化钠的比较(加试要求)[22(2)Na2O固体中的阳离子和阴离子分别为Na+、O2-,其数目比为2∶1,Na2O2固体中的阳离子和阴离子分别为Na+、O2-2,其数目比为2∶1。
(3)Na2O2与CO2或H2O反应均为自身氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O和CO2既不是氧化剂也不是还原剂。
1 mol Na2O2参与反应转移1 mol电子。
3.(加试要求)下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是()A.Na2O、Na2O2都是钠的氧化物,都是碱性氧化物B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂D.Na2O2与水反应时,1 mol Na2O2转移2 mol电子4.(加试要求)下列判断正确的是()A.可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B.可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C.可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色1.下列关于钠的叙述中正确的是()A.钠是银白色金属,硬度很大B.将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠D.金属钠的熔点很高2.取一小块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:①金属先熔化;②在空气中燃烧,放出黄色火花;③燃烧后得白色固体;④燃烧时火焰为黄色;⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。
描述正确的是()A.①②B.①②③C.①④D.①④⑤3.将2.3 g金属钠放入1 000 g水中,完全反应后溶液的质量分数为()A.41 000+2.3×100%B.41 000+4-1.8×100%C.41 000+4×100%D.41 000+2.3-0.1×100%4.将一小块钠投入到盛有MgCl2溶液的试管中,不可能观察到的现象是()A.熔成小球并在液面上游动B.有气体生成C.溶液底部有白色物质生成D.溶液变浑浊5.(加试要求)下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述,其中错误的是()A.过氧化钠和氧化钠中钠元素的化合价相同,氧元素化合价不同B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成D.过氧化钠是强氧化剂,而氧化钠只是一种碱性氧化物6.(加试要求)下图中,A是固体金属单质,燃烧时火焰呈黄色。
(1)判断A、B、C、D是什么物质,写出其化学式:A________,B________,C________,D________。
(2)写出下列转化的化学方程式:①A→B________________________________________________________________________。
②B→D________________________________________________________________________。
③A→C________________________________________________________________________。
40分钟课时作业[经典基础题]1.将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可以观察到下列实验现象,其中正确的是()①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面②钠立即与水反应,并有气体产生③反应后溶液变红④钠熔化成闪亮的小球⑤小球在水面上四处游动⑥有“嘶嘶”的响声发出A.①②③④B.②③④⑤C.②④⑤⑥D.③④⑥2.下列关于钠的说法中正确的是()A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同B.钠钾合金通常状况下呈固态,可作原子反应堆的导热剂C.钠的化学活泼性很强,少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属3.下列关于金属钠的说法中正确的是()A.钠是活泼金属,将其投入硫酸铜溶液中,可置换出铜B.金属钠着火时,可用泡沫灭火器来灭火C.将4.6 g金属钠投入95.4 g水中,所得溶液中溶质的质量分数等于8%D.钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠4.把金属钠投入到下列物质的溶液中,溶液质量减轻的是()A.HClB.Na2SO4C.FeCl3D.NaOH5.在烧杯中加入水和苯(密度为0.88 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能是()A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能上浮下沉6.(加试要求)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),化学反应并不改变的是()A.Na和O2B.NaOH和CO2C.Na2O2和CO2D.木炭和O27.(加试要求)对于Na 2O 2从氧元素化合价分析,它既有氧化性又有还原性。
下列化学反应中,Na 2O 2只显示氧化性的是( ) A.2Na 2O 2+2CO 2==2Na 2CO 3+O 2 B.Na 2O 2+SO 2==Na 2SO 4 C.Na 2O 2+2HCl==2NaCl +H 2O 2 D.Na 2O 2+2H 2O==2NaOH +H 2O 2 8.(加试要求)下列叙述正确的是( )①Na 2O 与Na 2O 2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物②Na 2O 与CO 2发生化合反应生成Na 2CO 3,Na 2O 2与CO 2发生置换反应生成O 2 ③Na 2O 是淡黄色物质,Na 2O 2是白色物质 ④Na 2O 2可作供氧剂,而Na 2O 不可 ⑤Na 2O 2和Na 2O 焰色反应均为黄色 A.都正确 B.②③④⑤ C.②③⑤D.④⑤9.(加试要求)如下图装置,试管中盛有水,气球a 中盛有干燥的Na 2O 2颗粒。
U 形管中注有浅红色的水。
将气球用橡皮筋紧缚在试管口。
实验时将气球中的Na 2O 2抖落到试管b 的水中,将发现的现象是( )A.U 形管内红水褪色B.试管内溶液变红C.气球a 被吹大D.U 形管水位:d<c10.(加试要求)对于反应:2Na 2O 2+2H 2O==4NaOH +O 2↑,下列说法中正确的是( ) A.Na 2O 2是氧化剂,H 2O 是还原剂 B.Na 2O 2既是氧化剂,又是还原剂 C.该反应中电子转移的数目为4e -D.每有18 g H 2O 与足量Na 2O 2反应,则固体增重4 g[能力提升题]11.(加试要求)A 、B 、C 是中学化学中常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去):A ――→O 2B ――→O 2C O 2(1)若A 是一种金属,C 是淡黄色固体,则B 的化学式为________,A →C 反应的化学方程式为________________________________________________________________________。