专题01 钠的性质考查(重难点讲义)化学人教版必修第一册
2026-07-15
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2份
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20页
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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 | 钠及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.52 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58814113.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中化学讲义以钠的性质为核心,系统梳理钠的物理性质(银白色、质软、密度介于煤油和水之间、低熔点)、化学性质(与O₂常温生成Na₂O加热生成Na₂O₂,与水反应“浮熔游响红”现象及原理,与酸、盐溶液反应规律)及制取、保存、用途,构建从基础性质到实际应用的学习支架。
该资料亮点在于结合考情设计“典例+对练”题型,注重实验现象微观分析(如钠与水反应现象对应性质解释)和综合探究(如钠与CuSO₄溶液反应异常现象分析),培养科学思维与科学探究能力,课中辅助教师实验教学,课后助力学生强化知识、弥补薄弱点。
内容正文:
专题01 钠的性质考查
重难目标
1.掌握钠的物理性质(银白色、质软、低密度、低熔点)及保存方法(煤油中)。
2.理解钠的化学性质:
(1)与氧气反应(常温生成Na2O,加热生成Na2O2)。
(2)与水反应(现象:浮、熔、游、响、红)。
(3)与酸、盐溶液反应的规律。
3.能解释钠着火时用干燥沙土灭火的原理。
考情分析
围绕“钠的活泼性”展开,考查考生对元素化合物性质的理解、实验现象的分析以及知识的迁移应用能力。属于必考考点,常在大题中结合工业流程、实验探究考查。考查趋势:
1.从单一性质考查转向综合应用,结合实验设计、物质鉴别、计算等;
2.情境更贴近生活和工业生产,如钠在电池、金属冶炼中的应用;
3.注重对实验细节和异常现象的分析,考查考生的科学探究能力。
一、钠的物理性质
状态
颜色
硬度
密度
熔点
固态
银白色
质软
ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
较低
二、钠的化学性质
1.与非金属单质(如O2、Cl2、S、H2)的反应
O2
常温
4Na+O2===2Na2O(新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗)
加热
2Na+O2Na2O2(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)
Cl2
2Na+Cl22NaCl (产生黄色火焰,生成白烟)
S
2Na+S=Na2S (研磨时容易爆炸)
H2
2Na+H22NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
2.钠与水的反应
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成小球
钠熔点低,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”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(氢氧化钠)生成
化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
3.钠与酸、碱、盐溶液反应的实质
物质类别
反应分析
酸
①钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
碱
钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应
盐
钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐能与NaOH反应,则会发生复分解反应,如Na与CuSO4溶液的反应
4.金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
三、钠的制取、保存与用途
存在形态
以化合态存在,如:NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
制备
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
变质
钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠
保存
一般保存在煤油或石蜡油中
灭火
钠着火时一般用砂土扑灭
用途
制钠的化合物:
制Na2O2等
冶金还原剂
从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
制高压钠灯
黄光,射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂
钠、钾合金,室温下是液体,吸热能力强
题型01 钠与氧气反应
【典例1】将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续加热,片刻钠熔化,然后立即撤掉酒精灯,观察到:钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的是( )
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应 B.金属钠熔化说明其熔点低于坩埚
C.黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化 D.得到淡黄色固体说明发生了物理变化
【对练1】下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2===Na2O2
B.一定条件下,2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2NA
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,现象为:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体
【对练2】等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(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
题型02 钠与水反应
【典例2】下列有关钠与水(滴有少量酚酞)反应实验现象的解释正确的是( )
选项
实验现象
现象
A
钠浮在水面上
钠的密度大于水
B
钠熔化成小球
该反应为吸热反应
C
钠四处游动
反应生成的气体推动钠游动
D
溶液变红色
生成了酸性物质
【对练1】将一小块黄豆粒大小的金属钠投入滴有酚酞的冷水中,下列现象不会出现的是( )
A.钠球四处游动,并发出“嘶嘶”的响声 B.钠球沉在水底,和水剧烈反应
C.滴有酚酞的溶液变成红色 D.金属钠熔化成一个闪亮的小球
【对练2】(2026•浙江杭州高一期中)某同学设计的钠与水反应的实验装置如图,实验开始时,关闭活塞a,向上提拉大头针,使钠与大头针分开,下列说法错误的是( )
A.钠会在水与煤油的交界面上下跳动
B.滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质生成
C.导水管出水口应低于玻璃管中的液面,有利于水喷出
D.打开活塞a,将燃着的火柴放在导气管口,可检验生成的气体
题型03 钠与溶液反应
【典例3】将绿豆大小的金属钠(Na)放入CuSO4溶液中,钠迅速熔成小球,在液面上游动,发出嘶嘶的声音(查资料表明产生了H2),产生蓝色沉淀。根据现象推理正确的是
A.Na的密度比铁高 B.金属钠比铁更容易与盐酸反应
C.钠的熔点比铁高 D.金属钠能在CuSO4溶液中置换出铜
【对练1】将一小块钠放入下列溶液中,既能产生气体又能生成白色沉淀的是( )
A.硝酸铜溶液 B.稀盐酸 C.氯化钡溶液 D.饱和石灰水
【对练2】某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应,进行如下实验。
实验操作
实验现象
将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中,用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。
①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中,钠熔化为金属小球在笼中游动,剧烈反应发出嘶嘶的响声;
②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。
下列分析或推断不正确的是( )
A.现象①说明反应放出大量的热,且产生气体
B.生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑
C.蓝黑色固体中可能含CuO,原因是Cu(OH)2受热会分解
D.因Na与H2O反应,未与Cu2+置换出Cu,因此蓝黑色固体中不可能含Cu
1.将金属钠投入下列溶液中时,既有白色沉淀析出又有气体逸出的是( )
A.KCl溶液 B.CuSO4溶液 C.Mg(NO3)2溶液 D.Fe2(SO4)3溶液
2.如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水硫酸铜粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法错误的是( )
A.上述反应的化学方程式为2Na+CuSO4Na2SO4+Cu
B.上述反应中钠表现了还原性
C.上述反应中若有1个钠参与反应,则转移1个电子
D.若将钠投入硫酸铜稀溶液中,也有红色物质生成
3.在隔绝空气条件下让钠与CuSO4溶液反应,实验时,往大试管中先加煤油,取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后,塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入CuSO4溶液使煤油的液面上升至橡胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。下列叙述不正确的是( )
A.金属钠将在煤油和水的分层处上下运动
B.上层煤油中有气泡生成
C.下层溶液中出现蓝色沉淀
D.钠与CuSO4溶液反应的化学方程式为2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu
4.某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,打开右端软塞,将一小块金属钠加入煤油中,迅速塞紧塞子,下列说法中正确的是( )
A.金属钠落在煤油中,有气体产生,并且上下跳动
B.从左端长颈漏斗中滴加酚酞溶液,水溶液变为红色
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,a处有无色氧气产生
D.打开活塞A,在右端导管口直接点燃,产生黄色火焰
5.钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.钠和液氨可发生以下反应:
D.钠投入液氨生成时,共失去电子
6.有研究发现:某温度下,钠完全燃烧的产物是白色的过氧化钠固体,极少量的超氧化钠的生成使产物表现为淡黄色固体。有学习小组设计了一套基于“烟囱效应”(促进空气流动)的实验装置(如图所示)来探究钠的燃烧反应。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.管内的空气被加热,密度降低,从玻璃管右侧逸出,产生压力差,促进外部空气从左管道进入
B.加热过程中,先观察到产生白色气体,之后在右侧玻璃管中出现白色固体,这是产生的过氧化钠气体遇冷凝华为固体
C.基于“烟囱效应”,右侧玻璃管越短越好
D.最终玻璃管中残留的固体可以用水进行清洗
7.实验室用如图所示装置可进行Na与CO2的反应,并能检验产物CO(已知:PdCl2溶液吸收CO气体产生黑色的单质Pd),下列说法不正确的是( )
A.装置①还可以制取H2(反应物Zn和稀H2SO4)、O2 (反应物H2O2和MnO2)等气体
B.装置②、③中盛装的试剂分别为NaOH溶液、浓H2SO4
C.装置⑤中澄清石灰水变浑浊后,再点燃装置④处的酒精灯
D.装置⑥中产生黑色沉淀的反应为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl
8.小组同学探究金属钠与KMnO4溶液的反应。
①向KMnO4溶液中投入一小块金属钠,溶液颜色略有变浅,继续依次投入五小块金属钠,溶液变为绿色,产生气体。
②向KMnO4溶液中加入少量NaOH固体,溶液颜色无明显变化,继续加入NaOH固体,溶液变为绿色,产生气体。
已知:Mn2+无色,MnO42-绿色,对比①②,下列有关说法不正确的是
A.①中溶液颜色变浅,说明KMnO4发生还原反应
B.①中溶液变为绿色,说明MnO4-被钠还原为MnO42-
C.②中溶液变为绿色,可能发生4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O
D.②中溶液颜色变化表明,浓度会影响物质还原性的强弱
9.金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。
已知:的密度大于H2O的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。
实验Ⅰ.将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(2)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动, (补充实验现象)。
实验Ⅱ.为验证产生的气体,小组同学将产生的气体通入如图所示装置中,先通入一段时间气体后再进行加热,当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热,继续通入气体直至冷却,烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验)
(3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。
(4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。
(5)实验Ⅲ.将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液,重复实验Ⅰ.
实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ,请用离子方程式解释原因 。
10.(2026·江西赣州高一期中)钠是一种活泼金属,能与很多物质发生化学反应。
(1)将Na放入FeCl3溶液中会产生红褐色沉淀和气体,分步写出发生的化学方程式:________、________。Na可以在高温下与熔融TiCl4反应制备Ti单质,写出制备Ti的化学方程式:________。
(2)CO2经常用于灭火,但Na着火不能用CO2灭火。实验小组研究Na与CO2反应,猜测反应产物的成分。
猜测1:C和Na2O
猜测2:C和Na2CO3
实验装置如下图所示:
实验步骤和现象:
i.通入CO2至澄清石灰水浑浊后,点燃酒精灯。
ii.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。
iii.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量CaCl2溶液,产生白色沉淀。
①通过实验现象,猜测________是正确的。
②写出硬质玻璃管中反应的化学方程式:________。
③步骤i的作用是________,步骤iii中产生的白色沉淀是________。
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专题01 钠的性质考查
重难目标
1.掌握钠的物理性质(银白色、质软、低密度、低熔点)及保存方法(煤油中)。
2.理解钠的化学性质:
(1)与氧气反应(常温生成Na2O,加热生成Na2O2)。
(2)与水反应(现象:浮、熔、游、响、红)。
(3)与酸、盐溶液反应的规律。
3.能解释钠着火时用干燥沙土灭火的原理。
考情分析
围绕“钠的活泼性”展开,考查考生对元素化合物性质的理解、实验现象的分析以及知识的迁移应用能力。属于必考考点,常在大题中结合工业流程、实验探究考查。考查趋势:
1.从单一性质考查转向综合应用,结合实验设计、物质鉴别、计算等;
2.情境更贴近生活和工业生产,如钠在电池、金属冶炼中的应用;
3.注重对实验细节和异常现象的分析,考查考生的科学探究能力。
一、钠的物理性质
状态
颜色
硬度
密度
熔点
固态
银白色
质软
ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
较低
二、钠的化学性质
1.与非金属单质(如O2、Cl2、S、H2)的反应
O2
常温
4Na+O2===2Na2O(新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗)
加热
2Na+O2Na2O2(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)
Cl2
2Na+Cl22NaCl (产生黄色火焰,生成白烟)
S
2Na+S=Na2S (研磨时容易爆炸)
H2
2Na+H22NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
2.钠与水的反应
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成小球
钠熔点低,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”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(氢氧化钠)生成
化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
3.钠与酸、碱、盐溶液反应的实质
物质类别
反应分析
酸
①钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
碱
钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应
盐
钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐能与NaOH反应,则会发生复分解反应,如Na与CuSO4溶液的反应
4.金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
三、钠的制取、保存与用途
存在形态
以化合态存在,如:NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
制备
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
变质
钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠
保存
一般保存在煤油或石蜡油中
灭火
钠着火时一般用砂土扑灭
用途
制钠的化合物:
制Na2O2等
冶金还原剂
从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
制高压钠灯
黄光,射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂
钠、钾合金,室温下是液体,吸热能力强
题型01 钠与氧气反应
【典例1】将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续加热,片刻钠熔化,然后立即撤掉酒精灯,观察到:钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的是( )
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应 B.金属钠熔化说明其熔点低于坩埚
C.黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化 D.得到淡黄色固体说明发生了物理变化
【答案】D
【解析】A项,钠和水生成氢氧化钠和氢气,用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应,A正确;B项,金属钠熔化说明其熔点低于坩埚,B正确;C项,黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化,气化后的钠燃烧形成火焰,C正确;D项,钠剧烈燃烧,得到淡黄色固体说明生成了新物质,发生了化学变化,D错误;故选D。
【对练1】下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2===Na2O2
B.一定条件下,2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2NA
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,现象为:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体
【答案】D
【解析】2.3 g钠的物质的量为0.1 mol,而钠无论反应后产物是什么,钠元素一定变为+1价,故0.1 mol钠失去0.1NA电子,故B错误;钠在空气中加热,生成了淡黄色的过氧化钠,故C错误;钠(银白色)在空气中长期放置,开始生成氧化钠(变灰暗),吸水生成NaOH(变白色),继续吸水生成NaOH溶液(出现液滴),最后吸收CO2变成了碳酸钠(白色固体),故D正确。选D。
【对练2】等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(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
【答案】B
【解析】钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠、在常温下与空气中氧气反应,产物是氧化钠,反应中钠元素均从0价升高到+1价,则等质量的钠失去的电子数相同,故A错误、 B正确;根据元素守恒可知,等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质的量相同,过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量,则产生的过氧化钠的质量大,因此第一块钠的反应产物的质量大,故C、D错误。故选B。
题型02 钠与水反应
【典例2】下列有关钠与水(滴有少量酚酞)反应实验现象的解释正确的是( )
选项
实验现象
现象
A
钠浮在水面上
钠的密度大于水
B
钠熔化成小球
该反应为吸热反应
C
钠四处游动
反应生成的气体推动钠游动
D
溶液变红色
生成了酸性物质
【答案】C
【解析】A项,钠浮在水面是因钠的密度小于水,而非密度大于水,A错误;B项,钠熔成小球是因反应剧烈放热,钠熔点低被熔化,而非吸热反应,B错误;C项,钠与水反应生成氢气(2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),产生的氢气推动钠四处游动,C正确;D项,酚酞变红是因生成NaOH,导致酚酞变红,而非酸性物质,D错误;故选C。
【对练1】将一小块黄豆粒大小的金属钠投入滴有酚酞的冷水中,下列现象不会出现的是( )
A.钠球四处游动,并发出“嘶嘶”的响声 B.钠球沉在水底,和水剧烈反应
C.滴有酚酞的溶液变成红色 D.金属钠熔化成一个闪亮的小球
【答案】B
【解析】钠密度小于水,浮在水面上;与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,钠块熔成小球;生成氢气使钠在水面上四处游动,氢氧化钠属于碱,与酚酞变红色。A项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成氢气使钠在水面上四处游动,且反应剧烈故发出“嘶嘶”的响声,A正确;B项,钠密度小于水,浮在水面上,B错误;C项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠属于碱,与酚酞变红色,所以钠与水反应后溶液变红,C正确;D项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,钠熔化成闪亮的小球,D正确;故选B。
【对练2】(2026•浙江杭州高一期中)某同学设计的钠与水反应的实验装置如图,实验开始时,关闭活塞a,向上提拉大头针,使钠与大头针分开,下列说法错误的是( )
A.钠会在水与煤油的交界面上下跳动
B.滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质生成
C.导水管出水口应低于玻璃管中的液面,有利于水喷出
D.打开活塞a,将燃着的火柴放在导气管口,可检验生成的气体
【答案】C
【解析】A项,密度:水>钠>煤油,钠在煤油中会向下沉,钠与水接触时,反应生成氢气,反应较剧烈,会推动钠向上浮,所以钠会在水与煤油的交界面上下跳动,A正确;B项,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠,酚酞遇碱变红,滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质(NaOH)生成,B正确;C项,由于水与钠反应剧烈,且有气体产生,导水管出水口应高于玻璃管中的液面,若低于玻璃管中的液面,含有碱性物质(NaOH)的水会喷出,不利于实验安全,C错误;D项,金属钠与水反应生成氢气,打开活塞a,导管口会有氢气流出,将燃着的火柴放在导管口,火焰呈淡蓝色,可检验生产的气体,D正确;故选C。
题型03 钠与溶液反应
【典例3】将绿豆大小的金属钠(Na)放入CuSO4溶液中,钠迅速熔成小球,在液面上游动,发出嘶嘶的声音(查资料表明产生了H2),产生蓝色沉淀。根据现象推理正确的是
A.Na的密度比铁高 B.金属钠比铁更容易与盐酸反应
C.钠的熔点比铁高 D.金属钠能在CuSO4溶液中置换出铜
【答案】B
【解析】A项,钠能浮在水面,说明钠的密度低,错误;B项,钠比铁活泼,钠能与水反应,铁不行,所以钠更易与酸反应,正确;C项,钠和水反应放出大量的热,且钠的熔点较低,使钠熔成小球,说明钠的熔点比铁低,错误;D项,钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,不会置换出铜,错误。
【对练1】将一小块钠放入下列溶液中,既能产生气体又能生成白色沉淀的是( )
A.硝酸铜溶液 B.稀盐酸 C.氯化钡溶液 D.饱和石灰水
【答案】D
【解析】A项,因钠能与硝酸铜溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,有气体产生,氢氧化钠再与硝酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,A不符合题意;B项,钠与HCl反应生成氯化钠和氢气,若钠过量,钠与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,有气体产生,但不会产生白色沉淀,B不符合题意;C项,钠与氯化钡溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,有气体产生,但氢氧化钠不能与氯化钡反应,则无白色沉淀生成,C不符合题意;D项,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,有气体产生,且反应放热,导致氢氧化钙的溶解度降低,且消耗水,从而析出氢氧化钙固体,所以既能产生气体又能生成白色沉淀,D符合题意;故选D。
【对练2】某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应,进行如下实验。
实验操作
实验现象
将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中,用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。
①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中,钠熔化为金属小球在笼中游动,剧烈反应发出嘶嘶的响声;
②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。
下列分析或推断不正确的是( )
A.现象①说明反应放出大量的热,且产生气体
B.生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑
C.蓝黑色固体中可能含CuO,原因是Cu(OH)2受热会分解
D.因Na与H2O反应,未与Cu2+置换出Cu,因此蓝黑色固体中不可能含Cu
【答案】D
【解析】将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中,用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中,金属钠与水反应生成氢氧化钠与氢气并放出热量,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜,在受热条件下氢氧化铜分解生成黑色氧化铜,氧化铜可能与钠与水反应生成的氢气继续反应生成铜,因此蓝黑色固体中可能含有铜。A.钠与水反应剧烈,放出大量热使钠熔化,嘶嘶声说明产生气体(H2),A正确;B.钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与Cu2+生成Cu(OH)2沉淀,总反应为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑,B正确;C.反应放热可能导致Cu(OH)2分解为CuO,蓝黑色固体可能含CuO,C正确;D.由分析可知,蓝黑色固体可能含铜,D错误;故选D。
1.将金属钠投入下列溶液中时,既有白色沉淀析出又有气体逸出的是( )
A.KCl溶液 B.CuSO4溶液 C.Mg(NO3)2溶液 D.Fe2(SO4)3溶液
【答案】C
【解析】A项,金属钠投入到KCl溶液,钠会和水反应生成氢气,无沉淀,不符合题意;B项,金属钠投入到CuSO4溶液,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成蓝色沉淀,不符合题意;C项,金属钠投入 到Mg(NO3)2溶液,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再和Mg(NO3)2反应生成白色沉淀,符合题意;D项,金属钠投入到Fe2(SO4)3溶液,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再和Fe2(SO4)3反应生成红褐色色沉淀,不合题意。
2.如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水硫酸铜粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法错误的是( )
A.上述反应的化学方程式为2Na+CuSO4Na2SO4+Cu
B.上述反应中钠表现了还原性
C.上述反应中若有1个钠参与反应,则转移1个电子
D.若将钠投入硫酸铜稀溶液中,也有红色物质生成
【答案】D
【解析】A.由题意知钠与CuSO4反应有铜生成,反应的化学方程式为2Na+CuSO4Na2SO4+Cu,故A正确;B.反应中Na由0价升高到+1价,钠作还原剂,表现了还原性,故B正确;C.Na-e-=Na+,在反应中一个Na失去一个电子,则1个Na参加反应转移1个电子,故C正确;D.若将钠投入CuSO4溶液中,钠先与水发生置换反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成Cu(OH)2沉淀,无红色物质生成,故D错误;故选D。
3.在隔绝空气条件下让钠与CuSO4溶液反应,实验时,往大试管中先加煤油,取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后,塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入CuSO4溶液使煤油的液面上升至橡胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。下列叙述不正确的是( )
A.金属钠将在煤油和水的分层处上下运动
B.上层煤油中有气泡生成
C.下层溶液中出现蓝色沉淀
D.钠与CuSO4溶液反应的化学方程式为2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu
【答案】D
【解析】A.金属钠的密度比水小,比煤油大,所以反应时金属钠将在煤油和水的分层处上下运动,故A正确;B.Na与CuSO4溶液反应的实质是Na先与水反应放出氢气,上层煤油中有气泡生成,故B正确;C.Na与CuSO4溶液反应的实质是Na先与水反应,反应生成的NaOH又与CuSO4反应生成蓝色沉淀,故C正确;D.钠与CuSO4溶液“先水后盐”反应的化学方程式为2Na + 2H2O + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2↓+ H2↑,故D错误;选D。
4.某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,打开右端软塞,将一小块金属钠加入煤油中,迅速塞紧塞子,下列说法中正确的是( )
A.金属钠落在煤油中,有气体产生,并且上下跳动
B.从左端长颈漏斗中滴加酚酞溶液,水溶液变为红色
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,a处有无色氧气产生
D.打开活塞A,在右端导管口直接点燃,产生黄色火焰
【答案】B
【解析】右侧加入钠以后,钠密度大于煤油,因此在煤油中下沉直到接触到水面,钠与水反应生成氢气且密度小于水,钠在煤油和水的接触面上浮动并产生气体。A.金属钠与煤油不反应,钠落在煤油中,无气体产生,且不会上下跳动,A错误;B.钠与水反应生成NaOH,使得水溶液呈碱性,左侧长颈漏斗滴加酚酞溶液后,水溶液变红色,B正确;C.钠与水反应生成氢气,U形管右侧压强增大,左侧液面上升进入长颈漏斗,钠停留在煤油和水的接触面上,在接触面上有氢气产生,a处无氧气产生,C错误;D.钠与水反应生成氢气,打开活塞A,在右端导管口直接点燃,氢气燃烧产生淡蓝色火焰,D错误;故答案选B。
5.钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.钠和液氨可发生以下反应:
D.钠投入液氨生成时,共失去电子
【答案】D
【解析】A.钠沉入液氨说明钠的密度比液氨大,A正确;B.液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,说明溶液的导电性增强,B正确;C.反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑,C正确;D.钠在液氨中生成蓝色的溶剂合电子,失去电子,0.1mol钠共失去0.1mol电子,D错误;故选D;
6.有研究发现:某温度下,钠完全燃烧的产物是白色的过氧化钠固体,极少量的超氧化钠的生成使产物表现为淡黄色固体。有学习小组设计了一套基于“烟囱效应”(促进空气流动)的实验装置(如图所示)来探究钠的燃烧反应。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.管内的空气被加热,密度降低,从玻璃管右侧逸出,产生压力差,促进外部空气从左管道进入
B.加热过程中,先观察到产生白色气体,之后在右侧玻璃管中出现白色固体,这是产生的过氧化钠气体遇冷凝华为固体
C.基于“烟囱效应”,右侧玻璃管越短越好
D.最终玻璃管中残留的固体可以用水进行清洗
【答案】C
【解析】A.管内的空气被加热,密度降低小于空气的密度,从玻璃管上口即右侧逸出,产生压力差,促进外部空气从下口即左管道进入,A正确;B.结合题意可知,钠在水平管内燃烧生成白色的过氧化钠气体,流动的空气将过氧化钠气体带到右侧,在右侧遇冷凝华为固体,所以加热过程中,先观察到产生白色气体,之后在右侧玻璃管中出现白色固体,B正确;C.“烟囱效应”的原理是产生压强差促进空气流动,则右侧玻璃管较长更容易观察到右侧有白色的过氧化钠生成,即右侧玻璃管应当较长才好,C错误;D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气而溶解,故最终玻璃管中残留的固体可以用水进行清洗,D正确。答案选C。
7.实验室用如图所示装置可进行Na与CO2的反应,并能检验产物CO(已知:PdCl2溶液吸收CO气体产生黑色的单质Pd),下列说法不正确的是( )
A.装置①还可以制取H2(反应物Zn和稀H2SO4)、O2 (反应物H2O2和MnO2)等气体
B.装置②、③中盛装的试剂分别为NaOH溶液、浓H2SO4
C.装置⑤中澄清石灰水变浑浊后,再点燃装置④处的酒精灯
D.装置⑥中产生黑色沉淀的反应为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl
【答案】B
【解析】由装置图可知:①为二氧化碳的制取装置,②中试剂应为NaHCO3溶液,用于除去HCl;③为浓硫酸,用于干燥CO2气体。在加热条件下,在④中如发生反应,CO2可被还原生成CO,可观察到⑥中溶液产生黑色沉淀。A.装置①为常温下固体和液体制备气体的装置可用于稀硫酸和锌反应制备氢气;也可以用H2O2和MnO2反应制备O2,A正确;B.装置②盛有饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中的杂质HCl气体,若使用NaOH溶液,则CO2、HCl会都被溶解吸收;装置③中试剂为浓磷酸,作用是干燥CO2气体,B错误;C.装置⑤中石灰水变浑浊后,说明装置内的空气已排出,再点燃酒精灯,以防止氧气和钠反应,C正确;D.CO与PdCl2、H2O发生氧化还原反应,反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl,因此能检验产物CO,D正确;故选B。
8.小组同学探究金属钠与KMnO4溶液的反应。
①向KMnO4溶液中投入一小块金属钠,溶液颜色略有变浅,继续依次投入五小块金属钠,溶液变为绿色,产生气体。
②向KMnO4溶液中加入少量NaOH固体,溶液颜色无明显变化,继续加入NaOH固体,溶液变为绿色,产生气体。
已知:Mn2+无色,MnO42-绿色,对比①②,下列有关说法不正确的是
A.①中溶液颜色变浅,说明KMnO4发生还原反应
B.①中溶液变为绿色,说明MnO4-被钠还原为MnO42-
C.②中溶液变为绿色,可能发生4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O
D.②中溶液颜色变化表明,浓度会影响物质还原性的强弱
【答案】B
【解析】由实验②实验现象可知,加入氢氧化钠固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,说明高锰酸根离子能与溶液中的氢氧根离子反应生成氧气,则实验①中溶液变为绿色可能是溶液中高锰酸根离子与溶液中的氢氧根离子反应所致,也可能是与钠反应所致。A.①中高锰酸钾溶液颜色变浅,说明高锰酸根离子转化为锰酸根离子,锰元素的化合价降低被还原,高锰酸钾是反应的氧化剂,发生还原反应,故A正确;B.由分析可知,实验①中溶液变为绿色可能是溶液中高锰酸根离子与溶液中的氢氧根离子反应所致,也可能是与钠反应所致,故B错误;C.由分析可知,②中溶液变为绿色,碱性条件下高锰酸根离子能与溶液中的氢氧根离子反应生成氧气,反应的离子方程式为4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O,故C正确;D.②中溶液颜色变化表明,高锰酸钾溶液浓度不变,改变的是氢氧根离子浓度,说明浓度会影响物质还原性的强弱,故D正确;故选B。
9.金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。
已知:的密度大于H2O的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。
实验Ⅰ.将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(2)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动, (补充实验现象)。
实验Ⅱ.为验证产生的气体,小组同学将产生的气体通入如图所示装置中,先通入一段时间气体后再进行加热,当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热,继续通入气体直至冷却,烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验)
(3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。
(4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。
(5)实验Ⅲ.将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液,重复实验Ⅰ.
实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ,请用离子方程式解释原因 。
【答案】(1)Na最外层有1个电子,容易失去而达到稳定结构,故钠的化学性质非常活泼
(2)A 融化为小球,在水面上游动,发出“嘶嘶声”,溶液变红
(3)将装置内的空气排出
(4)CuO+H2Cu+H2O
(5)生成蓝色沉淀 2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑
【解析】(1)Na原子序数为11,最外层有1个电子,容易失去而达到稳定结构,故钠的化学性质非常活泼;
(2)密度,Na的密度比水小,从钢针脱落后,会浮在水面上,处于A位置;且融化为小球,在水面上游动,发出“嘶嘶声”,溶液会变红;
(3)先通入一端时间H2的目的是将装置内的空气排出;
(4)“黑色粉末变红”的原因是CuO+H2Cu+H2O;
(5)将蒸馏水换为硫酸铜溶液,Na与水反应先生成NaOH,NaOH再与硫酸铜反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,反应的离子方程式为:2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑。
10.(2026·江西赣州高一期中)钠是一种活泼金属,能与很多物质发生化学反应。
(1)将Na放入FeCl3溶液中会产生红褐色沉淀和气体,分步写出发生的化学方程式:________、________。Na可以在高温下与熔融TiCl4反应制备Ti单质,写出制备Ti的化学方程式:________。
(2)CO2经常用于灭火,但Na着火不能用CO2灭火。实验小组研究Na与CO2反应,猜测反应产物的成分。
猜测1:C和Na2O
猜测2:C和Na2CO3
实验装置如下图所示:
实验步骤和现象:
i.通入CO2至澄清石灰水浑浊后,点燃酒精灯。
ii.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。
iii.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量CaCl2溶液,产生白色沉淀。
①通过实验现象,猜测________是正确的。
②写出硬质玻璃管中反应的化学方程式:________。
③步骤i的作用是________,步骤iii中产生的白色沉淀是________。
【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl TiCl4+4NaTi+4NaCl
(2) 2 4Na+3CO22Na2CO3+C 赶走空气,防止空气中的氧气与钠反应 CaCO3
【解析】由步骤ii的实验现象可知,钠与二氧化碳共热反应有碳生成,没有一氧化碳生成;由步骤ⅲ的实验现象可知,钠与二氧化碳共热反应生成的固体中不含有过氧化钠,含有碳酸钠,则钠与二氧化碳共热反应生成碳酸钠和碳,说明猜测2正确。
(1)由题意可知,金属钠放入氯化铁溶液中发生的反应为钠先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢氧化钠与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠,反应的化学方程式依次为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;钠在高温下与熔融四氯化钛反应制备钛,化学方程式为TiCl4+4NaTi+4NaCl。
(2)①由分析可知,通过实验现象可知,猜测2正确;②由分析可知,硬质玻璃管中发生的反应为钠与二氧化碳共热反应生成碳酸钠和碳,反应的化学方程式为:4Na+3CO22Na2CO3+C;③钠具有强还原性,易与空气中的氧气反应,干扰钠与二氧化碳的反应,所以步骤i通入二氧化碳至澄清石灰水浑浊后,点燃酒精灯的目的是赶走空气,防止空气中的氧气与钠反应;步骤iii中产生白色沉淀的反应为碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钙的化学式为CaCO3。
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