2.1 钠及其化合物 (第一课时 活泼的金属单质——钠)-2025-2026学年高一上学期化学同步讲义人教版必修第一册
2025-09-23
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 钠及其化合物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.09 MB |
| 发布时间 | 2025-09-23 |
| 更新时间 | 2025-09-23 |
| 作者 | 吾爱教育工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54054724.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦钠的原子结构、物理性质及化学性质,从原子结构(最外层1个电子)揭示强还原性,通过实验探究物理性质(银白色、质软、密度小于水),系统梳理钠与氧气(常温生成Na₂O、加热生成Na₂O₂)、水的反应,构建“结构-性质-保存(煤油)-用途(导热剂、冶炼)”的学习支架。
资料以实验探究为核心,设计钠与氧气、水反应的实验表格,引导学生观察现象、分析结论,培养科学探究与实践能力。结合思维导图梳理知识脉络,通过成果小测和考点解析强化化学观念(结构决定性质),课中辅助实验教学,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
第二章 海水中的重要水元素——钠和氯
课题1 钠及其重要化合物
(第一课时 活泼的金属单质——钠)
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲 归纳总结
成果小测 考点解析 课后作业
1.根据钠的保存、取用以及钠与水反应的现象,认识钠的物理性质。
2.根据钠的原子结构特点及氧化还原反应原理,结合有关实验,理解钠的化学性质。
3.依据钠的性质,认识其保存方法及在生产中的应用。
一.钠的原子结构及存在
1.结构特点:
钠原子结构示意图: ,最外层只有 个电子。
2.性质:
在化学反应中很容易 这个电子,所以钠的化学性质非常活泼,表现出很强的 性。
3.存在:
以 态存在,如:NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
二.钠的物理性质
1.实验探究——【实验2-1】p32
实验装置
实验原理
4Na+O2===2Na2O;
实验用品
钠;滤纸、小刀、镊子、表面皿
实验步骤
用镊子取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,观察钠的表面的光泽和颜色,并注意新切开的钠的表面所发生的变化
实验现象
实验结论
实验说明
①钠暴露在空气中很快变暗,这是因为钠迅速被空气中的氧气氧化而生成了氧化钠。
这一实验不仅说明钠具有银白色金属光泽,质软,而且极易被空中的氧气氧化。
②钠通常保存在煤油中,防止与氧气、水等反应。
③未用完的钠必须放回原试剂瓶。
2.钠的物理性质
钠为银白色固体,密度为 ,比水的密度 ;熔、沸点较低,分别为 ℃和883 ℃,硬度 ,用小刀可以切割。
3.保存
密封保存,通常保存在石蜡油或_ __中。
三、钠的化学性质
1.钠与氧气的反应
条件
常温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有 色的金属光泽,在空气中很快
钠先熔化,然后剧烈燃烧,火焰呈 ,生成
固体
结论
①物理性质:钠具有 色的金属光泽,硬度 ,熔点 ,密度大于煤油,通常保存在 或 中
②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式):
常温下:4Na+O2===2Na2O(Na2O为 色)
加热时:2Na+O2Na2O2(Na2O2为 色)
反应条件不同,钠与氧气反应的产物不同
2.钠与其他非金属单质的反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显 价。
试写出下列反应的化学方程式:
①钠和氯气反应:2Na+Cl22NaCl;
②钠和硫的反应: ;
③钠和氢气反应生成NaH:2Na+H22NaH。
3.钠和氧气反应的易错知识点
(1)Na与O2反应时,温度不同,反应产物不同,常温生成Na2O,加热生成Na2O2。
(2)Na在空气中燃烧的现象主要有四点:一是Na先熔化后燃烧;二是燃烧剧烈;三是发出黄色火焰;四是生成淡黄色固体。
(3)Na与O2反应,不论生成Na2O还是Na2O2,每个Na原子都是失去1个电子变为Na+,因此,只要发生反应的Na的量一定,电子转移数就是一定的。
4.钠长期露置在空气中的变化【拓展】
(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3,此过程中的主要变化与现象有:
(2)反应的化学方程式:
①
②
④
⑤
四、钠与水反应
1.实验探究——【钠与水的反应】p34
实验装置
实验原理
实验用品
钠、水、酚酞溶液;滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。
预测产物
实验步骤
在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象?
实验现象和分析及结论
实验现象
分析及结论
实验结论
钠的密度比水 ,反应放热且钠的熔点 ,反应剧烈,产生H2和NaOH。
实验说明
①钠通常保存在 中,防止与氧气、水等反应。
②未用完的钠必须放回 。
③金属钠着火,不能用 灭火,必须用 来灭火。
2.钠与水反应
剧烈反应生成 ,化学方程式是 ,还原剂: ,氧化剂: 。离子方程式为 。
3.与酸反应
a.钠先与酸中的H+反应(不是与 先反应),离子方程式: 。
b.如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与 反应。
4.与盐反应
a.与熔融盐反应:在熔融状态下,金属钠能将不活泼金属从盐中 出来,
如:4Na+TiCl4 ,Na+KCl (制取金属钾,因为钾的沸点比钠的沸点低,使钾成为蒸汽而逸出)
b.与盐溶液反应
①投入NaCl溶液中,只有 放出
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
若投入饱和NaCl溶液中,有H2放出,还有 晶体析出(温度不变)
②投入NH4Cl溶液中有 和 逸出
2Na+2NH4Cl===2NaCl+H2↑+2NH3↑
③投入CuSO4溶液中有H2逸出和 沉淀生成
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应: 。
5.钠与水、酸及盐溶液的反应规律
五、钠的制取、保存及用途
1.电解法制取:
化学方程式为 。
2.钠的保存
钠易与空气中的O2、H2O反应,且钠的密度比煤油的密度大,不与煤油反应,故通常将钠保存在 。
3.用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的 导热剂 。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属:金属钠具有强还原性, 熔融 状态下可以用于制取某些金属。
如
一、钠的性质
1.钠的物理性质:
银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大,即ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
NaNa+
钠与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2:常温:4Na+O2===2Na2O,加热:2Na+O2Na2O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl
二、钠和水的反应
1.理论预测
(1)从物质组成的角度来看,钠含有Na元素,水含有H、O元素。
(2)从元素价态的角度来看,钠具有还原性,水具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成NaOH和H2。
2.实验探究
实验操作
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动
反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失
钠与水剧烈反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有碱性物质生成
3.实验结论
钠与水剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。
(1)化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
其中氧化剂为H2O,还原剂为Na。
(2)实质:钠置换水电离出的H+生成H2。
三、钠的重要用途
(1)钾钠合金用于原子反应堆,作导热剂。
(2)制备Na2O2。
(3)作电光源:高压钠灯。
(4)冶炼稀有金属,如冶炼金属钛:4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)火灾现场有的金属是钠,应迅速用高压水枪灭火,以防止钠燃烧。( )
(2)钠是银白色的金属,硬度大。( )
(3)钠与水反应生成O2。( )
(4)钠通常保存在煤油中,是因为其单质易与空气中的氧气反应生成相应的氧化物。( )
(5)实验室中金属钠不慎着火,可用CO2或干燥沙土来灭火。( )
2.实验室里,某同学取一小块金属钠做实验。完成下列问题:
(1)将钠放入水中的离子方程式 。
(2)钠投入水中后,熔化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是 。
(3)将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中,不可能观察到的现象是 (填字母)。
A.有气体生成
B.钠熔化成小球并在液面上游动
C.溶液底部有银白色的金属钙生成
D.溶液变浑浊
E.滴加酚酞后溶液变红
(4)钠长时间放在空气中,最后产物的主要成分是 。
A. B. C.NaOH D.
考点一:钠的物理性质和化学性质
1.图中的四位同学对的认识中正确的是
A. B.
C. D.
2.生活中常见金属很多,下列关于钠的叙述中,错误的是
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.加热时,钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C.切开的钠的表面很快变暗,生成了氧化钠
D.加热时,钠受热后先熔化,说明其熔点低
3.下列有关金属的说法正确的是
A.实验室用镊子夹取钠且剩余的钠放回原试剂瓶
B.钠着火时可用水浇灭
C.钠在加热条件下生成氧化钠
D.金属钠的熔点很低,硬度较大
考点二:钠的保存、用途及制法
4.金属钠未经密封保存,敞口放置于空气中,最后应变为
A.Na2O B.Na2O2 C.NaOH D.Na2CO3
5.下列关于金属钠的叙述中不正确的是
A.实验剩余的钠应放回原试剂瓶 B.钠是银白色金属,硬度大,熔点高
C.在实验室中钠保存于煤油中 D.钠着火时需要用干燥的沙土灭火
6.下面关于金属钠的描述正确的是
A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
B.钠离子性质很活泼
C.钠很软,在新材料领域没有用途
D.少量钠应保存在水中
考点三:钠与酸、酸、碱、盐溶液反应的实质
7.下列关于钠与盐溶液反应的说法正确的是
A.钠能置换出盐溶液里的金属
B.钠与盐溶液反应时,先与盐反应
C.钠与硫酸铜溶液反应,会置换出铜
D.钠与盐溶液反应时,先与水反应
8.将钠投入到下列溶液中,既有气体产生,又有沉淀生成的是
A.稀硫酸 B.氯化钠溶液 C.硫酸铜溶液 D.氢氧化钠溶液
9.将一小块金属钠投入足量的下列溶液中,既能生成气体,又能生成红褐色沉淀的是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
一、单选题
1.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠着火可以用水灭火
2.下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是
A.钠的密度比水大 B.Na和Na+化学性质一样
C.金属钠可保存在煤油中 D.钠在空气中燃烧生成白色固体物质
3.下列关于金属钠的描述中,不正确的是
A.银白色金属 B.能与水剧烈反应
C.保存在煤油中 D.在空气中燃烧只生成氧化钠
4.钠着火时,可以用来灭火的是
A.抹布 B.水 C.沙土 D.二氧化碳
5.已知Fe(OH)3为红褐色,下列关于钠的反应现象的叙述中,不正确的是
选项
反应内容
反应现象
A
切开钠,其颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把小块钠投入酚酞溶液中
钠浮在水面上、四处游动、溶液变红
C
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀
D
把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中
钠与氯气剧烈反应,产生大量白烟
A.A B.B C.C D.D
6.下列关于钠的叙述正确的是
A.钠在自然界中存在游离态 B.钠是一种灰色的固体
C.钠可以保存在煤油中 D.钠着火时可以用水扑灭
7.下列有关钠的物理性质叙述正确的是
①银白色金属②质软,可以用小刀切割③熔点较低④密度比水小⑤热和电的良导体
A.①②④ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤
8.将一小块钠投入下列溶液中,既能产生气体又能出现沉淀的是( )
A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.FeCl3溶液 D.稀盐酸
9.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠可存放于烧杯中
10.下列有关钠的叙述中, 不正确的是
A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为生成了Na2O
B.钠元素在自然界中主要以化合物形式存在
C.将一小块钠投入到CuSO4溶液中,有红色固体Cu析出
D.少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中
11.金属钠分别投入下列溶液中,既有白色沉淀产生又有气体放出的是
A.MgCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.FeCl3溶液 D.CuSO4溶液
12.4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到6.2g固体,由此可判断其氧化产物是
A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O2和Na2O D.无法确定
二、填空题
13.在实验室里为了研究钠的性质,做了如下实验:
(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是 。
(2)一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是 。
①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体
A.①②③④ B.②③④① C.②③①④ D.③②④①
(3)取一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,描述正确的是 。
A.①② B.①②③ C.①③ D.①④⑤
(4)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓的加入一绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的 。
(5)将一小块钠投入到FeCl3溶液中,发生反应的有关化学方程式为 。
14.某化学实验小组拟用下图装置进行钠与氧气反应的实验。
(1)将一小块钠放在石棉网上加热,能观察到的实验现象有 , 写出发生反应的化学方程式: 。
(2)上述实验中还观察到有黑色固体物质生成,其原因可能为2Na+CO2C+Na2O2或4Na+3CO2C+2Na2CO3,这两个化学方程式的反应类型既属于基本反应类型中的 反应,也属于 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
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第二章 海水中的重要水元素——钠和氯
课题1 钠及其重要化合物
(第一课时 活泼的金属单质——钠)
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲 归纳总结
成果小测 考点解析 课后作业
1.根据钠的保存、取用以及钠与水反应的现象,认识钠的物理性质。
2.根据钠的原子结构特点及氧化还原反应原理,结合有关实验,理解钠的化学性质。
3.依据钠的性质,认识其保存方法及在生产中的应用。
一、钠的原子结构及存在
1.结构特点:
钠原子结构示意图:,最外层只有 1个电子。
2.性质:
在化学反应中很容易失去这个电子,所以钠的化学性质非常活泼,表现出很强的还原性。
3.存在:
以化合态存在,如:NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
二、钠的物理性质
1.实验探究——【实验2-1】p32
实验装置
实验原理
4Na+O2===2Na2O;
实验用品
钠;滤纸、小刀、镊子、表面皿
实验步骤
用镊子取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,观察钠的表面的光泽和颜色,并注意新切开的钠的表面所发生的变化
实验现象
用小刀可以很轻松地切开金属钠,切口处可观察银白色光泽,暴露在空气中很快变暗。
实验结论
钠是银白色金属,硬度小,熔点低。常温条件下与O2都容易发生反应,说明钠比铁、铝、镁等活泼得多。
实验说明
①钠暴露在空气中很快变暗,这是因为钠迅速被空气中的氧气氧化而生成了氧化钠。
这一实验不仅说明钠具有银白色金属光泽,质软,而且极易被空中的氧气氧化。
②钠通常保存在煤油中,防止与氧气、水等反应。
③未用完的钠必须放回原试剂瓶。
2.钠的物理性质
钠为银白色固体,密度为0.971_g/cm3,比水的密度小;熔、沸点较低,分别为97.8℃和883 ℃,硬度小,用小刀可以切割。
3.保存
密封保存,通常保存在石蜡油或_煤油__中。
三、钠的化学性质
1.钠与氧气的反应
条件
常温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
钠先熔化,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
结论
①物理性质:钠具有银白色的金属光泽,硬度小,熔点低,密度大于煤油,通常保存在煤油或石蜡油中
②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式):
常温下:4Na+O2===2Na2O(Na2O为白色)
加热时:2Na+O2Na2O2(Na2O2为淡黄色)
反应条件不同,钠与氧气反应的产物不同
2.钠与其他非金属单质的反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显+1价。
试写出下列反应的化学方程式:
①钠和氯气反应:2Na+Cl22NaCl;
②钠和硫的反应:2Na+SNa2S;加热或研磨
③钠和氢气反应生成NaH:2Na+H22NaH。
3.钠和氧气反应的易错知识点
(1)Na与O2反应时,温度不同,反应产物不同,常温生成Na2O,加热生成Na2O2。
(2)Na在空气中燃烧的现象主要有四点:一是Na先熔化后燃烧;二是燃烧剧烈;三是发出黄色火焰;四是生成淡黄色固体。
(3)Na与O2反应,不论生成Na2O还是Na2O2,每个Na原子都是失去1个电子变为Na+,因此,只要发生反应的Na的量一定,电子转移数就是一定的。
4.钠长期露置在空气中的变化【拓展】
(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3,此过程中的主要变化与现象有:
(2)反应的化学方程式:
①4Na+O2=2Na2O
②Na2O+H2O=2NaOH
④2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O;
⑤Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O
四、钠与水反应
1.实验探究——【钠与水的反应】p34
实验装置
实验原理
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
实验用品
钠、水、酚酞溶液;滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。
预测产物
氢氧化钠和氢气
实验步骤
在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象?
实验现象和分析及结论
实验现象
分析及结论
浮——钠浮在水面上
钠的密度比水的小
熔——钠熔化成光亮的小球
钠与水反应放出热量,钠的熔点低
游——小球在水面上迅速游动
生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动,球周围有水雾出现,
响——发生“嘶嘶”的响声,逐渐减小,最后消失
钠与水剧烈反应,有时可能有火花或伴有爆鸣声
红——加入酚酥的溶液颜色变红
反应生成的产物呈碱性
实验结论
钠的密度比水小,反应放热且钠的熔点低,反应剧烈,产生H2和NaOH。
实验说明
①钠通常保存在煤油中,防止与氧气、水等反应。
②未用完的钠必须放回原试剂瓶。
③金属钠着火,不能用水(或 CO2)灭火,必须用干燥的沙土来灭火。
2.钠与水反应
剧烈反应,生成NaOH,化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,还原剂:Na,氧化剂:H2O。离子方程式为2Na+2H2O===2Na++OH-+H2↑。
3.与酸反应
a.钠先与酸中的H+反应(不是与水先反应),离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑。
b.如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
4.与盐反应
a.与熔融盐反应:在熔融状态下,金属钠能将不活泼金属从盐中置换出来,
如:4Na+TiCl44NaCl+Ti,Na+KClNaCl+K↑(制取金属钾,因为钾的沸点比钠的沸点低,使钾成为蒸汽而逸出)
b.与盐溶液反应
①投入NaCl溶液中,只有H2放出
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
若投入饱和NaCl溶液中,有H2放出,还有NaCl晶体析出(温度不变)
②投入NH4Cl溶液中有H2和NH3逸出
2Na+2NH4Cl===2NaCl+H2↑+2NH3↑
③投入CuSO4溶液中有H2逸出和蓝色沉淀生成
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应:2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓
5.钠与水、酸及盐溶液的反应规律
五、钠的制取、保存及用途
1.电解法制取:
化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
2.钠的保存
易与空气中的O2、H2O反应,且钠的密度比煤油的密度大,不与煤油反应,故通常将钠保存在煤油中。
3.用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的 导热剂 。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属:金属钠具有强还原性, 熔融 状态下可以用于制取某些金属。
如4Na+TiCl44NaCl+Ti
一、钠的性质
1.钠的物理性质:
银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大,即ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
NaNa+
钠与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2:常温:4Na+O2===2Na2O,加热:2Na+O2Na2O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl
二、钠和水的反应
1.理论预测
(1)从物质组成的角度来看,钠含有Na元素,水含有H、O元素。
(2)从元素价态的角度来看,钠具有还原性,水具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成NaOH和H2。
2.实验探究
实验操作
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动
反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失
钠与水剧烈反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有碱性物质生成
3.实验结论
钠与水剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。
(1)化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
其中氧化剂为H2O,还原剂为Na。
(2)实质:钠置换水电离出的H+生成H2。
三、钠的重要用途
(1)钾钠合金用于原子反应堆,作导热剂。
(2)制备Na2O2。
(3)作电光源:高压钠灯。
(4)冶炼稀有金属,如冶炼金属钛:4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)火灾现场有的金属是钠,应迅速用高压水枪灭火,以防止钠燃烧。( )
(2)钠是银白色的金属,硬度大。( )
(3)钠与水反应生成O2。( )
(4)钠通常保存在煤油中,是因为其单质易与空气中的氧气反应生成相应的氧化物。( )
(5)实验室中金属钠不慎着火,可用CO2或干燥沙土来灭火。( )
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×
2.实验室里,某同学取一小块金属钠做实验。完成下列问题:
(1)将钠放入水中的离子方程式 。
(2)钠投入水中后,熔化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是 。
(3)将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中,不可能观察到的现象是 (填字母)。
A.有气体生成
B.钠熔化成小球并在液面上游动
C.溶液底部有银白色的金属钙生成
D.溶液变浑浊
E.滴加酚酞后溶液变红
(4)钠长时间放在空气中,最后产物的主要成分是 。
A. B. C.NaOH D.
【答案】(1)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(2)钠与水反应是放热反应,钠的熔点低
(3)C
(4)D
【解析】(1)钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,故化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,该反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(2)钠熔化说明反应有热量放出,说明钠与水反应是放热反应,同时说明钠的熔点低,故答案为:钠与水反应是放热反应,钠的熔点低;
(3)A.钠和水反应生成氢气,所以能观察到,A正确;
B.钠的熔点较低且钠和水反应放出大量的热使钠熔成小球,所以能观察到,B正确;
C.钙的活泼性大于钠,且钠、钙都易和水反应生成碱,所以钠不可能置换出钙,则看不到有金属钙生成,C错误;
D.因为有部分溶质析出而导致溶液成悬浊液,所以看到溶液变浑浊,D正确;
E.反应后溶液呈碱性,故滴加酚酞溶液变红,E正确;
故答案为:C;
(4)金属钠放置于空气中:Na与O2反应生成Na2O,Na2O与H2O生成NaOH,NaOH潮解得NaOH的浓溶液,NaOH的浓溶液与CO2反应生成Na2CO3•10H2O,Na2CO3•10H2O风化后得Na2CO3,因此钠长时间放在空气中,最后产物的主要成分是Na2CO3,故答案为:D。
考点一:钠的物理性质和化学性质
1.图中的四位同学对的认识中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.钠是活泼金属,容易与空气中的氧气、水发生反应,自然界中不存在游离态钠,故A错误;
B.钠是活泼金属,与空气中的氧气、水等物质发生反应,剩余的钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶,故B错误;
C.钠的密度比煤油的密度大,少量钠可以保存在煤油中,煤油将钠和空气隔离,避免反应变质,故C正确;
D.钠是质地柔软、密度较小的金属,故D错误;
故选C。
2.生活中常见金属很多,下列关于钠的叙述中,错误的是
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.加热时,钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C.切开的钠的表面很快变暗,生成了氧化钠
D.加热时,钠受热后先熔化,说明其熔点低
【答案】A
【详解】A.钠虽为银白色金属,但其质地较软,可用小刀切割,A错误;
B.钠在加热条件下剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠(Na2O2),B正确;
C.钠在常温下与氧气反应生成氧化钠(Na2O),导致切面迅速变暗,C正确;
D.钠的熔点较低(约97.8℃),受热后会先熔化,D正确;
故选A。
3.下列有关金属的说法正确的是
A.实验室用镊子夹取钠且剩余的钠放回原试剂瓶
B.钠着火时可用水浇灭
C.钠在加热条件下生成氧化钠
D.金属钠的熔点很低,硬度较大
【答案】A
【详解】A.钠的化学性质非常活泼,不能用手直接接触,应用镊子夹取,剩余的钠放回原试剂瓶,避免丢弃引发火灾等事故,A正确;
B.钠着火会与氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠可与水发生反应生成具有助燃性的氧气,且钠与水反应还会生成可燃性气体氢气,所以钠着火时不能用水浇灭,而应该用干燥的沙土灭火,B错误;
C.钠在加热条件下生成过氧化钠,常温条件下生成氧化钠,C错误;
D.钠的熔点很低、硬度较小,可用小刀切割,D错误;
故选A。
考点二:钠的保存、用途及制法
4.金属钠未经密封保存,敞口放置于空气中,最后应变为
A.Na2O B.Na2O2 C.NaOH D.Na2CO3
【答案】D
【详解】金属钠在空气中首先被氧化为Na2O(常温),生成的Na2O会与空气中的水反应,生成NaOH,NaOH具有吸湿性,会潮解,之后又会与空气中的CO2反应,生成碳酸钠的结晶水合物(),在空气中会逐渐风化,失去结晶水,最终变成碳酸钠(Na2CO3)粉末。
故答案选D。
5.下列关于金属钠的叙述中不正确的是
A.实验剩余的钠应放回原试剂瓶 B.钠是银白色金属,硬度大,熔点高
C.在实验室中钠保存于煤油中 D.钠着火时需要用干燥的沙土灭火
【答案】B
【详解】A.钠易和氧气、水等物质反应,若随意丢弃会造成火灾等安全事故,且放回原试剂瓶并不会污染其它钠单质,故实验后剩余的钠粒,要放回原试剂瓶中,A正确;
B.钠是银白色金属,硬度小,熔点低,B错误;
C.钠易和空气中的氧气、水反应,故实验室把钠保存在石蜡油或煤油中来隔离空气,C正确;
D.钠可以和水反应,故钠着火后,要用干燥的沙土灭火隔离空气,D正确;
故选B。
6.下面关于金属钠的描述正确的是
A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
B.钠离子性质很活泼
C.钠很软,在新材料领域没有用途
D.少量钠应保存在水中
【答案】A
【详解】A.钠与氧气、水等都能发生剧烈反应,性质活泼,在自然界里不能以游离态存在,A正确;
B.钠原子最外层一个电子,易失去,所以钠原子具有较强的还原性,而钠离子只能得电子,具有弱氧化性,B错误;
C.钠的导电和导热性较好,在新材料领域有用途,C错误;
D.钠很活泼能与氧气和水反应,所以少量钠应保存在煤油中,D错误;
故选A。
考点三:钠与酸、酸、碱、盐溶液反应的实质
7.下列关于钠与盐溶液反应的说法正确的是
A.钠能置换出盐溶液里的金属
B.钠与盐溶液反应时,先与盐反应
C.钠与硫酸铜溶液反应,会置换出铜
D.钠与盐溶液反应时,先与水反应
【答案】D
【详解】A.钠在盐溶液中先与水反应生成NaOH和H2,不能置换金属,A错误;
B.钠与盐溶液反应时,优先与水反应而非盐,B错误;
C.钠与硫酸铜溶液反应时,生成NaOH与Cu2+结合为Cu(OH)2沉淀,而非置换出铜,C错误;
D.钠与盐溶液反应时,先与水反应生成NaOH和H2,D正确;
故选D。
8.将钠投入到下列溶液中,既有气体产生,又有沉淀生成的是
A.稀硫酸 B.氯化钠溶液 C.硫酸铜溶液 D.氢氧化钠溶液
【答案】C
【详解】A.钠与稀硫酸反应生成H2,生成的可溶,无沉淀;A不符合题意;
B.钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与NaCl不反应,无沉淀;B不符合题意;
C.钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成沉淀,既有气体又有沉淀;C符合题意;
D.钠与水反应生成NaOH和H2,无其他反应,无沉淀;D不符合题意;
故选C。
9.将一小块金属钠投入足量的下列溶液中,既能生成气体,又能生成红褐色沉淀的是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】C
【详解】A.钠与MgCl2溶液反应生成H2和白色Mg(OH)2沉淀,无红褐色沉淀,A错误;
B.钠与Ba(OH)2溶液反应生成H2,但溶液中无沉淀生成(Ba(OH)2可溶),B错误;
C.钠与FeCl3溶液反应生成H2,同时生成的NaOH与Fe3+结合形成红褐色Fe(OH)3沉淀,C正确;
D.钠与CaCl2溶液反应生成H2,但生成的NaOH与Ca2+不会形成沉淀(Ca(OH)2微溶且为白色),D错误;
故选C。
一、单选题
1.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠着火可以用水灭火
【答案】C
【详解】A.金属钠的硬度小,故A错误;
B.钠在常温下与氧气反应生成白色的氧化钠,与氧气在加热条件下反应生成淡黄色的过氧化钠,故B错误;
C.与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,因含钠元素,火焰呈黄色,故C正确;
D.钠与氧气反应 生成过氧化钠,过氧化钠可与水反应生成氧气,钠与水反应生成氢气,会使火势更不容易控制,故D错误;
故答案为C。
2.下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是
A.钠的密度比水大 B.Na和Na+化学性质一样
C.金属钠可保存在煤油中 D.钠在空气中燃烧生成白色固体物质
【答案】C
【详解】A.钠投入水中会浮在水面上,说明钠的密度比水小,A错误;
B.Na和Na+最外层电子数不同,化学性质不同,B错误;
C.钠的密度比煤油大,且不与煤油反应,可以保持在煤油中防止与空气中的水和氧气反应,C正确;
D.钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠固体,D错误;
综上所述答案为C。
3.下列关于金属钠的描述中,不正确的是
A.银白色金属 B.能与水剧烈反应
C.保存在煤油中 D.在空气中燃烧只生成氧化钠
【答案】D
【详解】A.金属钠是银白色金属单质,故A正确;
B.钠是活泼的金属单质,能与水剧烈反应,故B正确;
C.钠的密度比煤油大,故可以保存在煤油中,故C正确;
D.金属钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,故D错误;
故选D。
4.钠着火时,可以用来灭火的是
A.抹布 B.水 C.沙土 D.二氧化碳
【答案】C
【详解】A.抹布中有水,金属钠燃烧生成,可与水反应,因此不能用抹布灭火,故不选A项;
B.金属钠燃烧生成,可与水反应,因此不能用水灭火,故不选B项;
C.加入沙土可使金属与空气隔绝,起到灭火的作用,故选C项;
D.金属钠燃烧生成,可与反应,因此不能用灭火,故不选D项。
故选:C。
5.已知Fe(OH)3为红褐色,下列关于钠的反应现象的叙述中,不正确的是
选项
反应内容
反应现象
A
切开钠,其颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把小块钠投入酚酞溶液中
钠浮在水面上、四处游动、溶液变红
C
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀
D
把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中
钠与氯气剧烈反应,产生大量白烟
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.切开Na,Na与空气中的O2接触,反应生成Na2O,切面颜色变暗,但最后不会呈淡黄色;
B.把Na投入酚酞溶液中,Na与水反应生成NaOH,使溶液变红,同时生成H2,且Na密度比水小,Na浮在水面上、四处游动;
C.把Na投入Fe2(SO4)3溶液中,Na与水反应生成的NaOH再与Fe2(SO4)3反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀;
D.Na在Cl2中燃烧生成白色固体小颗粒——NaCl,即产生大量白烟。
故选A。
6.下列关于钠的叙述正确的是
A.钠在自然界中存在游离态 B.钠是一种灰色的固体
C.钠可以保存在煤油中 D.钠着火时可以用水扑灭
【答案】C
【详解】A.钠的性质活泼,易与空气中的水、氧气反应,在自然界中以化合态存在,自然界中不存在游离态,故A错误;
B.钠是银白色的金属,故B错误;
C.钠与煤油不反应,且密度比煤油大,可保存在煤油中,沉在底部,煤油隔绝了空气,故C正确;
D.钠与水剧烈反应,生成氢气,钠着火时不能用水扑灭,可以用沙子隔绝空气盖灭,故D错误;
答案为C。
7.下列有关钠的物理性质叙述正确的是
①银白色金属②质软,可以用小刀切割③熔点较低④密度比水小⑤热和电的良导体
A.①②④ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤
【答案】D
【详解】钠是第IA族元素,为银白色金属单质,有金属光泽;质地较软,可以用小刀切割;将钠放入水中,钠会立即熔成小球,说明熔点较低;钠能浮在水面上,说明钠的密度较小,钠是金属,含有自由移动的电子,所以是热和电的良导体,①②③④⑤都正确。
故选D。
8.将一小块钠投入下列溶液中,既能产生气体又能出现沉淀的是( )
A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.FeCl3溶液 D.稀盐酸
【答案】C
【详解】钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2,故每种溶液中均有气体产生;A、B、D中均无沉淀生成,C中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,答案选C。
9.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠可存放于烧杯中
【答案】C
【详解】A.钠的硬度小,可用小刀切割,故A错误;
B.钠放置在空气中,会被空气中氧气被缓慢氧化生成白色的氧化钠,故B错误;
C.金属钠在氧气中加热时,会先融化为小球,后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色的过氧化钠,故C正确;
D.钠的金属性强,易与空气中的氧气和水蒸气反应,应保存在煤油中,隔绝与空气中的氧气和水蒸气的接触,故D错误;
故选C。
10.下列有关钠的叙述中, 不正确的是
A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为生成了Na2O
B.钠元素在自然界中主要以化合物形式存在
C.将一小块钠投入到CuSO4溶液中,有红色固体Cu析出
D.少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中
【答案】C
【详解】A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为与空气中的氧气在常温下发生非反应生成了Na2O,故A正确;
B.钠元素在自然界中主要以化合物形式存在,故B正确;
C.钠和水会剧烈反应,故将一小块钠投入到CuSO4溶液中,首先发生的是金属钠与水的反应,再与硫酸铜发生反应,所以生成的物质为氢氧化铜和氢气,故C错误;
D.因为金属钠易于空气和水发生反应,故少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,故D正确;
答案选C。
11.金属钠分别投入下列溶液中,既有白色沉淀产生又有气体放出的是
A.MgCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.FeCl3溶液 D.CuSO4溶液
【答案】A
【详解】A.因为钠的化学性质活泼,投入MgCl2溶液中后,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,然后氢氧化钠与MgCl2反应生成氢氧化镁白色的沉淀,即MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,故A符合题意;
B.因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,有气体产生;但氢氧化钠与钾硫酸不反应,不能产生沉淀,故B不符合题意;
C.因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,有气体产生;而氢氧化钠与FeCl3溶液反应能产生红褐色沉淀,即FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,故C不符合题意;
D.因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,有气体产生;而氢氧化钠与CuSO4溶液反应能产生蓝色沉淀,即CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,故D不符合题意;
答案为A。
12.4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到6.2g固体,由此可判断其氧化产物是
A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O2和Na2O D.无法确定
【答案】A
【详解】4.6g纯净金属钠若完成被氧化为Na2O,则氧化产物的质量为=6.2g;4.6g纯净金属钠若完成被氧化为Na2O2,则氧化产物的质量为=7.8g;实际得到6.2g固体,所以可判断其氧化产物是Na2O,故选A。
二、填空题
13.在实验室里为了研究钠的性质,做了如下实验:
(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是 。
(2)一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是 。
①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体
A.①②③④ B.②③④① C.②③①④ D.③②④①
(3)取一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,描述正确的是 。
A.①② B.①②③ C.①③ D.①④⑤
(4)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓的加入一绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的 。
(5)将一小块钠投入到FeCl3溶液中,发生反应的有关化学方程式为 。
【答案】 用镊子取出钠块,用滤纸吸干钠块表面的煤油,在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层,再切下一小粒备用,余下的钠全部放回试剂瓶中 B D A 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl
【详解】(1)钠保存在煤油中,沉在煤油的底部,取用时需用镊子夹取一小块钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切去表面的氧化膜,切一小块内部的钠备用,剩余的钠要放回原试剂瓶中保存,故答案为:用镊子取出钠块,用滤纸吸干钠块表面的煤油,在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层,再切下一小粒备用,余下的钠全部放回试剂瓶中;
(2)钠接触空气首先与氧化反应生成氧化钠, 使钠表面变暗,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠吸水后出现氢氧化钠溶液,再吸收二氧化碳得到碳酸钠白色固体,故答案为:B;
(3) 金属钠放在燃烧匙里加热,因其熔点较低,受热首先会熔化成小球,继续加热钠会燃烧,火焰呈黄色,燃烧生成淡黄色的过氧化钠固体,故答案为:D;
(4)煤油和水互不相溶,且煤油的密度小于水,两者分层,煤油在上层,加入钠后,因钠的密度比煤油大,比水的小,因此钠处于煤油和水的交界处,与水反应生成气泡,因此正确的是A,故答案为:A。
(5) 钠投入到FeCl3溶液中,首先发生与水的反应生成氢氧化钠和氢气,反应为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成的氢氧化钠再与氯化铁反应生成氢氧化铁,反应为:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl,故答案为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;
14.某化学实验小组拟用下图装置进行钠与氧气反应的实验。
(1)将一小块钠放在石棉网上加热,能观察到的实验现象有 , 写出发生反应的化学方程式: 。
(2)上述实验中还观察到有黑色固体物质生成,其原因可能为2Na+CO2C+Na2O2或4Na+3CO2C+2Na2CO3,这两个化学方程式的反应类型既属于基本反应类型中的 反应,也属于 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
【答案】 钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,石棉网上有淡黄色粉末生成 2Na+O2=Na2O2 置换 氧化还原
【分析】本题考查钠的化学性质和反应类型。
【详解】(1)将金属钠在空气中加热时,钠的熔点较低看到钠先熔化后燃烧,方程式为:2Na+O2=Na2O2,生成的Na2O2为淡黄色粉末。所以燃烧时现象:钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,石棉网上有淡黄色粉末生成。
(2)根据两个反应的特点有单质参加反应有单质生成,所以应为置换反应;都有化合价变化所以也是氧化还原反应。
本题主要考查钠燃烧的现象与反应类型的判断。
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