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1、专题四钠及其化合物第1讲活泼的金属单质钠知识衔接知识点一钠的存在和性质【初中知识回顾】1 .钠元素位于周期表中第二周期，它属于金属（填“金属”或非金属）元素。2 .尝试画出钠的原子结构示意图。c、须“3 .从原子结构我们可以看出，钠原子的最外层只有I个电子，在化学反应中，该电子很容易失去（填“得到 或“失去”），所形成的粒子的符号是X仁。思考1结合前面学习的氧化还原反应原理，钠原子很容易失去最外层电子，说明钠容易表现出什么样的 化学性质？提示：钠原子很容易失去最外层电子，表现出很强的还原性。【新课知识梳理】一、钠的存在与性质1 .存在：钠元素在自然界中都是以化合物的形式存在，如Na。、Na2s
2、04等。钠单质可通过化学反应制得。2 .钠的物理性质实验2-1操作：用集了取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮，观察钠的光泽和 颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化。I现象1金属钠的状态为固体,保存在煤油中,用小刀切开，其表面有银白色的金属光泽。总结金属钠的物理性质：状态、色泽：常温下为银白色固体,有金属光泽。硬度：钠很钦，能用刀切割。熔点：低。3 .钠的化学性质（1）钠与非金属单质的反应钠与氧气的反应反应条件室温加热实验步骤嵋必物-魁 钠实验现象新切开的钠具有空自色的金属光 泽，在空气中很快变暗钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰 呈黄色，生成淡黄色固体化学方程式4Na+
3、Ch=2N a：02Na+Ozl=Na2Og结论钠是非常活泼的金属，与。2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同 钠可以与非金属单质反应。思考1钠是极活泼的金属，在自然界中是否有游离态的钠存在？提示：金属钠非常活泼，在空气中易与氧气等物质发生反应，在自然界中全部以化合态形式存在思考2实脸室中钠为什么要保存在煤油或石蜡油中？提示：因为钠不与煤油、石蜡油反应，且密度比煤油、石蜡油大，所以在实验室中可以把钠保存在煤油 或石蜡油中。思考引从电子转移的角度分析钠在氧气中燃烧的反应。通过对钠与氧气反应的探究，你能得出什么结论？ 提示：失去2 X,，化合价升百，被氧化oZ o ,I+i -i2 Na-f-O
4、2=Na2 02If得到2Xe一，化合价降低，被还原结论：反应物相同，如果反应条件不同，可能会生成不同的产物。总结金属钠的保存：金属钠要保存在煤油或石蜡油中钠与氯气的反应：2Na Ch总类2NaCl钠与硫的反应：2Na+S=Na2s练习1取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是（）金属钠先熔化：在空气中燃烧，放出黄色火花：燃烧后得到白色固体；燃烧时火焰为黄色： 燃烧后生成淡黄色固体物质。A.B.C.D.【答案】C【解析】金属钠的熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化为小球，在空气中燃烧火焰呈黄色，燃烧后生成淡黄色的NazCh。练习2下列关于金属钠的叙述错误的是（）A.金属钠可以保存
5、在煤油中B.钠元素只能以化合态形式存在于自然界中C实验室取用金属钠需要3种用品D.钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在【答案】C【解析】金属钠在空气中会被氧化，由于钠的密度比煤油大，故钠可以保存在煤油中，A项正确：金属 钠性质活泼，在自然界中无游离态的钠存在，B项正确；实睑室取用金属钠时，需要用镶子夹取钠，用滤纸 吸干煤油或液体石蜡，用小刀切割，用玻埔皿盛放，所以所需的用品至少有4种，C项错误；钠元素在自然 界中主要以NaCl的形式存在，D项正确。练习3K双选）金属钠分别在过量的。2和Cb中燃烧，产生的相同现象是（）A.都产生白烟B.都产生黄色火焰C.都发光发热D.都生成白色固体【答案】B
6、C【解析】Na的焰色反应颜色为黄色，B正确；Na在02、Cb中燃烧均发光发热，C正确；NazO?为淡黄色 固体，A、D不正确。（2）钠与水的反应预测从物质组成和氧化还原的角度分析预测下，钠与水反应的产物应该是什么？（钠与水反应应该得到氢氧化钠和氢气）【实验】向烧杯中加入一定量的水，滴加几滴酚麟，然后把一块绿豆大的钠放入水中，观察实验现象。实验现象分析结论钠在水中的位置浮于水面上钠的密度小于水钠的形状变化熔成一个小球反应放热，钠的熔点低钠的运动四处游动生成气体反应的声音发出嘶嘶声反应放热，热的钠使水蒸发溶液的颜色变化溶液变为红色生成碱性物质反应方程式2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
7、T离子方程式2Na + 2H2O = 2Na+ + 20H + H2T思考4根据钠与水的反应，思考钠与水反应的实质是什么？ 提示：钠与水反应，实质上是钠跟水也离出的H*反应。思考5将一块钠投入到少量的盐酸中，发生哪些反应？写出反应的离子方程式。提示：酸中的H+浓度比水中H+浓度大，所以钠先于稀盐酸中的HQ反应，反应完之后再与水反应。 反应的离子方程式：2Na + 2H=2Na+H2T； 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2?思考6把一小块钠投到C11SO4溶液中，可观察到哪些现象？写出反应的化学方程式。现象：钠浮于水面上，熔成一个小球，四处游动，发出嘶嘶声，产生蓝色沉淀。
8、化学方程式：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2f; 2NaOH + CuSO4 = Cu（OH）2l + Na2SO4思考7钠长期露置于空气中，最终的物质还是钠吗？此过程中发生的主要变化和现象有哪些？试写出相关化 学方程式。提示：金属钠长期露强于空气中最终完全转变为Na2cCh粉末，此过程中的主要变化与现象有：银白色金属钠（Na）表而变暗（生成NazO）出现白色固体（生成NaOH）nH20由05co?表面变成溶液（NaOH潮解） 白色块状物质（生成Na2cO3JOH2O）风化白色粉末状物质（生成Na2cCh）发生反应的化学方程式为：4Na+O2=2Na2O： Na2O+H2O=2N
9、aOH： 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;Na2co3+10H2O=Na2c0310比0（结晶）；Na2cO3 10比0 =Na2co3+10比0（风化）练习4金属钠和水（含几滴酚献）的反应是一个重要的实验，能从该实验获得的信息中说明金属钠具有的性 质是密度比水小熔点较低硬度较小还原性强该反应生成相应的碱该反应是放热反应A.除之外B.除之外C.除之外D.全部【答案】D【解析】钠与水反应实验做法是首先从屎油中用银子取出一块钠，用小刀切绿豆大小，说明硬度小；擦干煤油，投 入水中，钠浮在水面上，说明密度比水小；熔化为一个光亮的小球，说明钠与水的反应是放热反应，且金 属钠的熔点较低：在水面上
10、四处游动，发出嘶嘶的声音，说明反应生成了气体，溶液中加入酚酿后出现红 包，说明反应后生成了碱：金属钠与水反应剧烈，说明金属钠的还原性强，因此上述叙述均符合题意，D 项正确；答案选D。练习5下列有关钠及其化合物的说法正确的是（）A.常温下钠与氧气反应生成氢氧化钠B.加热时钠与氧气反应生成氢氧化钠C.羲氧化钠是淡黄色固体D钠露置于空气的过程中有氢氧化钠生成【答案】D【解析】钠露置于空气的过程中Na与Ch反应生成Na20, Na?O与水反应生成NaOH,氢氧化钠是白色固体。 练习6将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表而迅速变暗一“出汗”一变成白色粉末， 下列有关叙述正确的是A.表面迅
11、速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B “出汗”是因为生成的氮氧化钠吸收空气中的C 0 2在表面形成了溶液C.最后变成碳酸钠粉末D.该过程的所有化学反应均为氧化还原反应【答案】C【解析】钠露置在空气中迅速变暗，是因为Na与02反应生成了 NazO.NazO与水反应生成NaOH, NaOH 又结合空气中的H2O和CO2,生成Na2COv 10H2O,Na2CO3-10H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2c。3粉末， Na2CO310H2O的风化不属于氧化还原反应，故只有C项正确。练习7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.HC1 D.CuSO4 B.K2S
12、O4 C.NaOH【答案】D 【解析】对于A、B、C,都是消耗Na,产生H2, 2Na比；投入46gNa,放出2gH3溶液质量均增加。对于D,钠首先与H20反应，生成NaOH,放出H2,然后NaOH与C产生成Cu(0H)2沉淀，反应的化学方程式为2Na 十 2H2O+CuSO4=Na2so4 十 Cu(0H)2l十 H21,由反应的化学方程式可以看出，溶解46gNa,生成98g沉淀和2gH2,溶液质量减少54g 0巩固训练.下列有关钠的物理性质的叙述正确的是密度比水小热和电的良导体D.银白色金属 质软熔点低于I00CA.B.C.【答案】D【解析】钠为具有银白色光泽的金属，质软，熔点低，密度比水
13、小，为热和电的良导体。1 .等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是（）A.第一块钠失去电子数多B.两块钠失去电子数一样多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【答案】B【解析】根据得失电子守恒，不论是加热还是缓慢氧化，最终都是Na-Na+,故二者失去的电子数一样多;但加热时生成Na?。?，而常温时生成NazO,故第块钠反应产物质量大。2 .金属钠在氧气中燃烧，生成物是（）A.氧化钠B.过氧化钠C.氢氧化钠D.碳酸钠【答案】B【解析】金属钠在氧气中燃烧，生成淡黄色的NazO?。3 .将一小块金属钠投入下列物质的水溶液中，
14、既能生成气体，又有沉淀生成的是（）MgSCkiNaHCChNa2s04饱和石灰水 Ca （HCCh） 2FcChNHQ 饱和NaClA.B.C. D.全部【答案】C【详解】钠投入到溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，所以一定会有气体产生，所以只需判断是否有沉淀生成即可。氢氧化钠和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，故符合题意；氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水，不会生成沉淀，故不符合题意；氢氧化钠和硫酸钠不反应，所以没有沉淀生成，故不符合题意；氢氧化钠虽然不与氢氧化钙反应，但钠与水反应放热且消耗水，而氢氧化钙的溶解度会随温度上升而减小，所以会有氢氧化钙沉淀析出，故符合题意氢氧化钠和碳酸氢钙反应生
15、成碳酸钙沉淀，故符合题意；氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，故符合题意；氢氧化钠和氯化铁反应生成一水合氨，受热产生氨气，不会产生沉淀，故不符合题意；钠和水反应后消耗水，且NaCl的溶解度受温度影响较小，而原溶液为饱和NaCl溶液，水减少后会有氯 化钠析出，故符合题意；综上所述既能生成气体又有沉淀产生的是，故答案为C。4 .将一小块钠投入FeCb溶液中，下列有关实验结果的预测正确的是（）A.钠溶解，有铁析出，并有气体产生B.只有气体产生C.只有沉淀产生D.既有沉淀产生，又有气体产生【答案】D【解析】当钠投入FeCh溶液中时，钠首先与H?O反应生成H?和NaOH,生成的NaOH再与FeCh反应
16、：3NaOH + FeCh=Fe（OH）.4 + 3NaCl,故 D 项正确。5 .下列关于钠及其化合物的叙述正确的是（）A.常温下，钠露置在空气中易被氧气氧化为过氧化钠，因此应保存在煤油中B.金属钠着火时，能用水来灭火C.碳酸氢钠可用于焙制糕点D.氧化钠和过氧化钠均为白色固体【答案】C【解析】A.常温下，钠露置在空气中易被氧气氧化为氧化钠，因此应保存在煤油中，A错误；B.金属钠着火生成过氧化钠，过氧化钠与水反应产生氧气，且钠与水反应产生氢气，用水灭火只能使火势 加重，甚至引起爆炸，因此金属钠着火不能用水灭火，B错误；C.碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳气体，可使糕点疏松多孔，因此碳酸氢钠可用于焙
17、制糕点，C正确；D.氧化钠为白色固体，过氧化钠为淡黄色固体，D错误。答案选C。6 .下列各组离子中能大量共存，溶液呈现无色，且加入一小块钠后仍然能大量共存的是（）K+、MnO、SOF H+A. Ba2+ Na+、HCO、NO?B. Na+ NO*、K+、Cl-Ca2+、NO；. Cl-. COf【答案】C【解析】A中MnO1为紫红色，不符合题意，且H-与Na反应：B中Na与水反应生成的NaOH与HCOJ反 应，有COr生成，8丁与Ba?+反应产生BaCCh沉淀；D中Ca?+与CO不共存。8 .钠与水反应可以生成NaOH,将一小块钠投入盛有澄清饱和石灰水的试管里，下列说法正确的是A.钠与碱溶液不
18、反应B.没有气体产生C.有银白色物质生成D.溶液变浑浊【答案】D【解析 1钠的密度小于水，熔点低，与饱和石灰水反应实质是与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应放出大 量的热，能够使钠熔成小球，氢氧化钙溶解度随着温度升高而降低，所以能够看到现象为：有气体生成； 钠熔化成小球并在液面上游动；溶液变浑浊；钠不能置换钙，故选D,答案为D。9 .某实验小组对钠与水反应的实验进行研究，为点燃反应生成的氢气，他们设计了如图I所示的装置。请 回答下列问题：写出Na与H2O反应的化学方程式:,(2)在点燃H?之前必须先进行,方法是 o(3)实验小组查阅到钠、苯(常温下为液体，不溶于水，与钠不反应)、水的密度分别为0.
19、97g-cm-3、 1.00 g em 3,并据此对实验进行了如图2所示的改进。AL且-钠爵钠好水身水图1图2在改进后的实验中观察到的现象可能为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做上下跳动在改进后的实验中山的生成速率减慢，氢气燃烧更平稳，原因是一。【答案】(l)2Na+2H2。-2NaOH+H2T(2)验纯 用向下排空气法收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，移近火焰，松开拇指，若听到轻微的“噗” 声，则表明H2纯净D钠的密度比水的小，比苯的大，落在苯与水的交界处。钠与H?O反应产生的H?使钠浮起，脱离水面，反应
20、停止;当钠表面的H?逸出时，钠又回落，与水反应，如此反复，就可减慢Na与H?O反应的速率 【解析】点燃可燃性气体之前要检验气体的纯度。苯与水互不相溶，钠的密度介于苯和水之间，能与水反 应而不与苯反应，另外钠与水接触的位置是钠的底部，与水反应放出的氢气给钠一个向上的推力，同时与 钠受到的重力作用可使钠在苯与水的界面处上下跳动，如此反复，就减慢了 Na与H2O反应的速率。10.如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置实验开始时先向管内加入滴有酚酰试液的水，使水位达到B端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时Na掉入水中。回答下列问题:(1)钠与水反应的化学方程式为钠与水反应的现象有很多，不同的现象证明不同的性质。能证明钠的熔点低的现象是能证明有氢氧化钠生成的现象是能证明有气体产生的现象是A端液面.(填“上升”“下降”或“不变”，下同)，B端液面【答案】2Na+2H?O=2NaOH+H2T钠熔化为光亮的小球溶液呈红色上升 下降【详解】钠与水反应产生氢气和氢氧化钠，发生的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H23故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2t;(2)钠熔化为光亮的小球，说明钠的熔点低，故答案为：钠熔化为光亮的小球：反应后溶液呈红色，证明有氢氧化钠生成，故答案为：溶液呈红色；U型管B端气体压强增大，液面下降，A端液面上升，说明有气体生成-故答案为：上升；下降。