2019高一化学 实验7 钠和水的反应学案.docx

实验7 钠和水的反应钠和水反应1、加深对钠活泼性的理解2、培养从实验现象探索实验本质的能力钠是活泼金属，能与冷水起剧烈的化学反应生成氢氧化钠和氢气2Na+2H2O=2NaOH+H2烧杯、小刀、镊子、滤纸、玻璃片、钠、水、酚酞步骤实验现象结论及解释1在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液。2用镊子从煤油中夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，将钠放在玻璃片上，用小刀切下绿豆大小的一块放入水中。3观察实验现象。浮：钠块浮在水面上钠的密度比水小，所以会浮在水面上熔：迅速熔化成一个闪亮的小球该反应是放热反应，且钠的熔点（97.8）较低游：小球在水面上四处游动有气体生成响：发出“嘶嘶”响声，最后消失反应剧烈红：溶液变成红色遇酚酞变红，说明溶液显碱性，生成了NaOH实验室钠着火时我们能不能直接用水来扑灭？不能，可以直接拿沙子扑灭。试从氧化还原的角度分析钠和水反应生成什么气体？可能反应有：与水反应产生氧气Na + H2ONaOH+O2 与水反应产生氢气Na +H2ONaOH+H2 钠原子易失电子，化合价升高，因此，必有另一种元素的化合价降低，故发生的是反应。将一小块钠加入到CuSO4溶液中会有什么现象？有蓝色沉淀生成，有气泡产生第一步Na与水反应 2Na+2H2O=2NaOH + H2第二步NaOH与CuSO4反应2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4合起来总反应方程式2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4 +H2钠的金属活泼性强，容易与水反应，故不是发生置换反应。注意事项：（1）金属钠的密度比水小，比煤油大，且易与空气和水反应，故保存在煤油中。（2）钠的取用是应用镊子不能用手直接接触，钠表面的煤油要用滤纸吸干。（3）该实验中使用的钠的量应为绿豆大小，因为该反应是放热反应且反应剧烈。（4）切割后剩余的钠应该放回原来的试剂瓶中，不能随意丢弃。（5）我们可以收集一试管生成的气体，用拇指堵住试管口，移到火焰边缘，放开手指，如果听到尖锐的爆鸣声，则是氢气。1在研究金属钠与水反应的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（）A将一小块Na投入水中，钠浮于水面，说明钠的密度比水小B将一小块Na投入滴有酚酞的水中，溶液变红，说明反应生成了碱C将一小块Na投入CuSO4溶液中，生成蓝色沉淀，说明Na没有Cu活泼D点燃Na与肥皂水反应产生的气泡，有尖锐爆鸣声，说明有H2生成【答案】C【解析】钠比铜要活泼，将一小块Na投入CuSO4溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，所以得不到铜，C错误。2下列关于钠及其化合物的说法不正确的是（）A钠与水反应放出氢气 B钠与水反应放出氧气C实验室中钠常保存在煤油中 DNa2O2与水反应放出氧气【答案】B【解析】A钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，正确，不选A；B钠与水不产生氧气，错误，选B；C钠容易与水或氧气反应，所以通常保存在煤油中，正确，不选C；D过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，正确，不选D。3下列是钠与水反应的实验现象、解释和结论，其中对应关系正确的是（）序号实验现象解释和结论钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔成小球钠与水反应放热且钠的熔点低钠四处游动，嘶嘶作响产生了氢气向反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红生成了碱性物质A B C D【答案】D【解析】钠的密度小于水，钠投入水中并浮在水面上，正确；钠与水反应放出大量热，而且钠的熔点较低，所以钠会熔化成一个闪亮的小球，反应生成大量的气体推动钠小球四处游动，生成氢氧化钠溶于水，正确；钠与水剧烈反应，生成气体，所以会发生嘶嘶响声，但现象不能说产生了氢气，错误；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，其反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2，溶液显碱性，所以反应后溶液由无色变为红色，正确；答案选D。4根据钠与水（滴有酚酞溶液）反应的实验现象，不能得出的结论是（）A钠的密度比水小 B钠的硬度小C钠很活泼，易与水反应生成碱性物质 D钠的熔点低【答案】B 【解析】A、钠浮在水面上，说明密度比水小，A正确；B、钠与水反应不涉及硬度实验，无法验证其硬度，B错误；C、钠与水剧烈反应置换出氢气，溶液变红色，说明金属钠化学性质活泼，易与水反应生成碱性物质，C正确；D、钠与水反应放出的热能使本身熔化成闪亮的小球，说明熔点低，D正确，答案选B。5下列叙述中不正确的是（）A钠在反应TiCl44Na=Ti4NaCl中作还原剂BNaOH应密封保存，以防分解变质C盛放KOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞D当足量的CO2通入饱和NaOH溶液中，会有固体析出【答案】B【解析】选项B，NaOH密封保存，目的是防止空气中的CO2与之反应而变质。6研究表明：爆炸反应是反应物均匀得混合好之后才能产生爆炸，否则它们只会飞溅喷出。钠与水反应会发生剧烈的爆炸，你认为关于爆炸的分析合理的是（）A钠与水反应放热使其熔化而发生爆炸B钠与水生成的氢气燃烧而发生爆炸C钠失去电子，正电荷堆积的斥力将钠变为针状碎片的结果D钠与水反应产物使溶液碱性增强让反应更加剧烈而发生爆炸【答案】C【解析】A钠与水反应放热使其熔化，液态钠在水表面乱游动，不发生爆炸，故A错误；B钠与水生成的氢气燃烧，瞬间产生的大量氢气就像一个保护层，将钠块与水隔开，阻止反应进行，不会发生爆炸，故B错误；C，金属失去带负电的电子后，金属上的正电荷不断堆积，正电荷的斥力将金属撕碎成为针状的碎片，这样的碎片增大了反应的面积，是爆炸的原因，故C正确；D反应后溶液碱性增强是生成氢氧化钠浓度增大，不是爆炸的原因，故D错误；7钾的金属活动性比钠强，根本原因是（）A钾的密度比钠的小B钾原子的电子层比钠原子多一层C钾与水反应比钠与水反应更剧烈D加热时，钾比钠更易汽化【答案】B【解析】钾的金属活动性比钠强，根本原因为钾原子的电子层比钠原子多一层，则K失去电子能力强，所以钾与水反应比钠与水反应更剧烈，而与金属密度、易汽化等无关。B对。8某化学研究性学习小组设计了如图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证钠的物理性质；钠和水反应的产物请回答下列问题：（1）实验开始时，欲使钠与水接触反应，应如何操作？_。（2）反应开始后，试管中能观察到的实验现象是：_（填写代号）A钠在水层中反应熔成小球并四处游动B钠在两液体界面处反应熔成小球并可能作上下跳动C钠在水层中反应熔成小球并四处游动D钠不断地减小至消失E钠停留在煤油层中不反应F钠和水反应生成的氢气不溶于水和煤油，煤油中有气泡产生（3）通过上述现象，能够验证钠的哪些物理性质：_（4）100mL容量瓶中盛有100mL0.101molL1的BaCl2溶液，现欲将其稀释成浓度为0.100molL1的BaCl2溶液（体积仍保持为100mL），所选用的仪器有：10mL量筒、1mL移液管（可准确移取0.101.00mL溶液）、胶头滴管。其简单的操作步骤是_【答案】（1）按住橡皮塞，将大头针向上抽，使钠块掉入水中（2）BDF （3）熔点低，密度比水小（4）用1mL移液管移出0.99mL0.1010molL1的BaCl2溶液，然后用胶头滴管向剩下的99.01mL 0.1010molL1的BaCl2溶液中加水至刻度线，即可配制0.100molL1的BaCl2溶液【解析】（1）接下来的操作是让钠与水接触开始反应，并观察现象、收集和验证产生的气体是否是氢气，应该按住橡皮塞，将大头针向上提，使钠块从针头脱落并落入水中；（2）A钠密度小于水大于煤油，钠在两液体界面处反应熔成小球并可能作上下跳动，故A错误；B钠密度小于水大于煤油，钠在两液体界面处反应熔成小球并可能作上下跳动，故B正确；C钠密度小于水大于煤油，钠在煤油和水层间反应熔成小球并上下跳动，故C错误；D钠和水反应生成氢氧化钠溶液和氢气，不断地减小至消失，故D正确；E钠在煤油和水层间反应熔成小球并上下跳动，故E错误；F钠和水反应生成的氢气不溶于水和煤油，煤油中有气泡产生，故F正确；故答案为：B、D、F；（3）熔小球、浮水面说明本实验钠的物理性质有钠熔点低，密度比水小；（4）设欲配制100mL0.100molL1的BaCl2溶液，所需的0.1010molL1的BaCl2溶液的体积为VmL，根据溶液稀释定律C浓V浓=C稀V稀可知：0.1010molL1VmL=100mL0.100molL1，解得V=99.01mL，故用1mL移液管移出0.99mL的0.1010molL1的BaCl2溶液，然后用胶头滴管向剩下的99.01mL 0.1010molL1的BaCl2溶液中加水至刻度线，即可配制得0.100molL1的BaCl2溶液。9有人设计了如图所示的实验装置来探究钠与水反应(铁架台等仪器已略)。实验前在橡胶塞下端打一个小孔穴，将一大小适中的钠块固定于针头下端，向上抽动针头使钠块藏于孔穴内。在玻璃反应管内装入适量水(使钠块不与水接触)。实验时，拔去橡胶乳头，按住橡胶塞，将针头缓缓向上拔起，使钠与水接触，反应管内的液体被产生的气体压出，流入置于下方的烧杯中，气体则被收集在反应管内。（1）钠与水反应的离子方程式为_。（2）实验中“钠块熔化为闪亮的小球”说明_；向试管中的溶液中滴加_，溶液变红，说明钠与水反应生成碱性物质。（3）如果实验前加入反应管内水的体积为a mL，欲使水最终全部被排出，则所取金属钠的质量至少为_g(设当时实验条件下气体摩尔体积为V mLmol1)。【答案】（1）2Na+2H2O=2Na+2OH+H2（2）钠与水的反应过程中有热量放出，Na熔点较低酚酞试液（3）【解析】（3）V(H2)=V(水)=a mLn(H2)=mol由2Na+2H2O=2NaOH+H22mol 1moln(Na) moln(Na)=2 mol；m(Na)=mol23gmol-1=g