2.1 钠及其化合物 第1课时(培优讲义)化学人教版必修第一册
2026-08-03
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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 | 4.47 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59072085.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“活泼的金属单质钠”核心知识点,系统梳理钠的物理性质(存在形式、颜色、密度等)、保存与制备(煤油保存、电解熔融NaCl)、化学性质(与O₂、水、酸、盐反应)及金属反应规律,构建从性质到应用的递进学习支架。
资料通过典例分析(如钠与水反应现象推断性质)、安全操作提示(钠的取用与灭火),培养科学思维中的证据推理和科学态度与责任中的安全意识。课中辅助实验教学,课后通过对点练帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
第二章
海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质钠
考点 1 钠的物理性质及保存与制备
1. 物理性质
(1)元素存在:
①钠元素在自然界全部以化合物(态)形式存在,钠的单质可以通过化学反应制得。
②常见含钠化合物有NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。海水中含盐3%,主要为氯化钠,还有氯化镁、硫酸镁等。
(2)物理性质:
颜色状态
密度
硬度
熔点
传导性
银白色固体,具有金属光泽。
ρ(H2O) ρ(Na) ρ(煤油)
质地柔软,可以用小刀切割。
较低,低于100 ℃
可导电导热
2.钠的保存与制备
(1)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中,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,故通常将少量钠保存在煤油中,大量钠保存在石蜡中。
(2)制备:采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠,化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
【进阶典例】(2026·陕西榆林·模拟预测)下列关于实验室安全表述正确的是
A.金属钠着火可以使用二氧化碳灭火器灭火
B.中学实验室中取用后剩余的白磷应放回原试剂瓶
C.使用坩埚加热物品后应迅速用手将坩埚移到陶土网上
D.浓硫酸溅上皮肤后立即用大量水冲洗,再涂上氢氧化钠溶液
【答案】B
【解析】A.金属钠燃烧后生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成使燃烧更剧烈,A项错误;B.白磷易自燃,未用完的应放回原试剂瓶以避免危险,B项正确;C.坩埚加热物品冷却后用坩埚钳夹取坩埚移到陶土网,C项错误;D.浓硫酸溅到皮肤应用大量水冲洗后涂弱碱性碳酸氢钠溶液,氢氧化钠腐蚀性强会加重损伤,D项错误;故答案为B。
解题点睛
①金属钠的取用:取用时应用镊子将钠从煤油中取出,不能直接用手接触,用滤纸吸干钠块表面的煤油后,一般用小刀切取绿豆粒大小即可,不能太大,以免发生危险。
②实验室中,药品从试剂瓶中取出后.为防止污染试剂,一般不能将未用完的药品放回原瓶,但取用金属钠时,剩余的钠要放回原试剂瓶中,不能乱扔,类似的物质还有钾、白磷等。
【拔高典例】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.钠很活泼在自然界里不能以游离态存在,空气中会自燃
C.当钠着火时,不能用泡沫灭火剂灭火
D.金属钠燃烧时,氧气过量时生成Na2O2,钠过量时生成Na2O
【答案】C
【解析】A.钠的硬度小,可用小刀切割,A错误;B.钠在在自然界里以化合态(如NaCl)形式存在,空气中会发生缓慢氧化生成白色Na2O,不会自燃,B错误;C.钠很活泼,可以与水、氧气、二氧化碳等发生反应,且反应放热,同时,钠燃烧会生成过氧化钠,过氧化钠还可与二氧化碳发生反应产生助燃的氧气,所以钠着火时,不能用泡沫灭火剂灭火,一般用干沙、石粉或专用灭火剂灭火,C正确;D.金属钠燃烧时,生成Na2O2,产物与反应物的量无关,D错误;故选C。
【对点练1】安全重于泰山,实验室中更应注意安全。下列说法错误的是
A.实验室点燃可燃性气体前,需检验气体纯度
B.金属钠保存在广口瓶中,切割后未使用的金属钠,应及时放回原试剂瓶中
C.蒸馏时,蒸馏烧瓶中液体体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之二
D.NaOH溶液保存在带有磨口玻璃塞的细口瓶中
【答案】D
【解析】A.可燃性气体若纯度不足,点燃时易发生爆炸,因此点燃前必须检验气体纯度,A正确;B.金属钠性质极为活泼,随意丢弃易引发火灾等安全事故,未使用的钠需放回原试剂瓶,固体试剂保存在广口瓶中,B正确;C.蒸馏时若蒸馏烧瓶内液体超过容积的三分之二,液体沸腾后易冲入冷凝管影响实验安全和结果,因此液体体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之二,C正确;D.NaOH会与玻璃中的反应生成具有粘性的,会将磨口玻璃塞和试剂瓶粘连无法打开,因此NaOH溶液应保存在带橡胶塞的细口瓶中,D错误;故答案为D。
【对点练2】下列做法正确的是
A.钠着火时可用泡沫灭火器灭火
B.取用金属钠时,多余的钠应放回原试剂瓶中
C.进行钠在空气中燃烧实验时,为了观察仔细,可以近距离俯视坩埚
D.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的氢氧化钠溶液冲洗
【答案】B
【解析】A项,金属钠着火时,与空气中的氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,氧气又起到助燃的作用,因此不能用泡沫灭火器灭火,只能用干燥沙土盖灭,故A错误;B项,钠易燃烧,把钠直接丢弃,很容易发生火灾和爆炸的,为了安全起见以及节省试剂,多余的钠可以放回原试剂瓶中,故B正确;C项,钠在空气中燃烧剧烈,产生黄色火焰,放出的大量的热,不能近距离俯视坩埚,故C错误;D项,如果不慎将酸沾到皮肤上,应用大量的水冲洗,然后用3%~5%的碳酸氢钠溶液冲洗,故D错误;故选B。
考点 2 钠的化学性质
1.原子结构
钠原子结构:钠在化学反应中易失去最外层的一个电子,表现很强的还原性。
2.化学性质
(1)与非金属单质:
①与O2的反应:
反应条件
室温
加热或点燃
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+O2===2Na2O
2Na+O2Na2O2
结论
钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同
(2)与Cl2、S等氟:
物质
现象
化学方程式
Cl2
产生大量白烟,火焰为黄色
2Na+Cl22NaCl
S
研磨时发生爆炸,火星四射
2Na+S===Na2S
H2
加热300~400℃,钠融化,加压,生成灰白色固体
2Na+H22NaH
特别提醒
①从物质分类的角度来说,钠是一种比较活泼的金属单质;
②钠原子最外层只有1个电子,容易失去1个电子变成具有稳定结构的Na+。金属单质钠只有还原性,且还原性较强。
③钠在空气中变化过程:银白色金属钠(Na)→表面变暗(Na2O)→出现白色固体(NaOH固体)→接着表面变潮湿(NaOH溶液)→白色块状固体(Na2CO3·10H2O)→白色粉末状物质(Na2CO3)。
(2)与水反应:
实验步骤
观察要点
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(0.971g·cm-3)
钠的形状变化
熔成一个小球
反应放热,钠的熔点低(97.8℃)
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↑
离子方程式
2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
(3)与强酸(如盐酸、稀硫酸)反应:2Na+2H+===2Na++H2↑。(酸中H+浓度越大,反应越剧烈)
(4)与盐反应:
①与熔融盐(如TiCl4、KCl)反应:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti、Na+KCl NaCl+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)
②与盐(NaCl、CuSO4等)溶液反应:
a.与NaCl溶液:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑(若投入饱和NaCl溶液中,有H2放出的同时,若温度不变,还有NaCl晶体析出)
b.与NH4Cl溶液:2Na+2NH4Cl===2NaCl+H2↑+2NH3↑
c.与CuSO4溶液::2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应:2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓(有H2逸出和蓝色沉淀生成)
特别提醒
①钠与盐溶液的反应:钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
②钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
③考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na与水反应的同时,生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
④对钠与酸反应的计算问题,勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
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:钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物(熔融)发生置换反应,金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
(4)制取Na2O2等化合物。
【进阶典例】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,下列由实验现象得出的结论不合理的是
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.钠的密度比水小,所以钠会浮在水面上,A正确;B.钠与水反应放热,并且钠的熔点低,可以将钠熔化成小球,B正确;C.钠与水反应生成H2,可以推动钠块在水面上游动,C正确;D.钠消失是因为钠与水反应生成NaOH,氢氧化钠溶解在水中,D错误;故答案选D。
解题点睛
①用镊子取出一块金属钠后,需用滤纸擦净钠表面的煤油,这样可以防止钠与水反应放热使周围温度达到煤油的着火点而引起煤油燃烧;
②切割完钠块后,应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中,取用钾时相同;
③若实验过程中钠不慎失火,注意不能用水灭火,而应该用干燥的沙土来灭火。
④钠与水剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气,还原剂是钠,氧化剂是水,反应的实质是钠与水电离出的H+反应。离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
⑤钠投入煤油和水的混合物中会看到钠在煤油和水的界面,有气泡产生,上下跳动,至钠全部消失。
⑥双线桥法表示电子转移为:
【拔高典例】(2026高一下·江西赣州·期中)下列有关钠的说法不正确的是
A.把小块钠投入饱和溶液中,钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
B.火灾现场有活泼金属钠时需用干燥的沙土来灭火
C.把钠投入煤油和水的混合物中,钠在煤油和水的分界处上下跳动,直至反应结束
D.将金属钠投入硫酸铜溶液中,钠迅速反应,产生红色固体
【答案】D
【解析】A.钠密度小于水,与水反应生成氢气且放出热量,反应消耗溶剂水同时生成NaOH,饱和NaOH溶液中会析出NaOH晶体,因此出现钠浮在水面、四处游动、产生白色浑浊的现象,A正确;B.钠能与水反应生成易燃易爆的氢气,钠燃烧生成的过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成助燃的氧气,因此活泼金属钠着火时需用干燥沙土灭火,B正确;C.煤油密度小于水,钠的密度介于煤油和水之间,钠在分界处与水反应生成氢气,氢气带动钠上浮进入煤油层,反应停止后钠又回落至分界处,因此会上下跳动直至反应结束,C正确;D.钠投入硫酸铜溶液时,先与水反应:,生成的NaOH再与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,不会置换出红色的铜单质,D错误;故选D。
【对点练1】(2026高二下·山东烟台·期末改编)下列不符合实验安全要求的是
A.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
B.钠与水反应的实验现象,需佩戴护目镜近距离观察
C.钠可以保存在煤油中,说明钠的密度比煤油的大且钠不与煤油发生反应
D.如果不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
【答案】B
【解稀】A.电器起火先切断电源可避免触电风险,二氧化碳灭火器灭火不会残留有害物质、也不会损坏电器,操作符合安全要求,A正确;B.钠与水反应非常剧烈,反应过程中钠块可能飞溅甚至发生爆炸,即使佩戴护目镜也不允许近距离观察,操作不符合实验安全要求,B错误;C.钠与煤油不发生反应,且钠的密度比煤油大,钠沉在煤油的底部,煤油可以使钠与空气和水蒸气隔绝,防止钠与氧气、水反应,C正确;D.碱沾到皮肤上后用大量水冲洗可稀释、去除大部分碱,再涂1%的弱酸性硼酸可中和残留碱,减少对皮肤的腐蚀,操作符合安全要求,D正确;故答案选B。
【对点练2】(原创)下列有关钠及其化合物的性质描述不正确的是
A.金属钠在空气中燃烧,生成淡黄色固体
B.金属钠与浓盐酸反应时,会产生白雾,同时可能生成白色固体
C.将一小块金属钠分别放入盛水、盐酸、氢氧化钠溶液三个烧杯中,钠均在液面上剧烈反应,且盛盐酸烧杯中的反应最剧烈
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液灼烧,火焰呈黄色,说明该溶液一定含有Na+,不含K+
【答案】D
【解析】A.钠在空气中燃烧生成,为淡黄色,A正确;B.浓盐酸的挥发性,金属钠与盐酸反应放热,挥发出的HCl气体遇空气中水蒸气产生白雾,NaCl的溶解度受温度影响很小,因此,可能生成NaCl白色固体,B正确;C.钠与水及酸、碱、溶液反应实质都是Na与H+反应,盐酸中c(H+)最大,故盐酸烧杯中反应最剧烈,C正确;D.的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察,因此不能说明溶液不含,D错误;故选D。
考点 3 探究金属单质与非金属单质、酸、盐反应特点
1.与非金属单质反应
(1)金属越活泼其单质的还原性越强,非金属单质越活泼,其氧化性越强。如金属活动性:Na>Fe>Cu,非金属单质活动性:Cl2>S,因此,还原性Na>Fe>Cu,氧化性:Cl2>S。
(2)多价金属与强氧化剂可能生成高价态产物,弱氧化剂可能生成低价态产物。如铁与Cl2(在加热条件下)反应生成FeCl3,化学方程式:2Fe+3Cl22FeCl3 。铁粉与硫粉混合物加热,产物为硫化亚铁,化学方程式:Fe+S FeS。同理,铜与Cl2(在加热条件下)反应产物为氯化铜,化学方程式:Cu+Cl2CuCl2。铜与S(在加热条件下)反应产物为硫化亚铜,化学方程式:2Cu+S Cu2S
2.与酸反应
(1)活泼金属(K、Ca、Na)与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸,下同)溶液反应时,先与酸中的H+反应,若金属过量,金属把酸消耗尽之后,再与水反应,且金属与酸反应比与水反应更剧烈。
(2)中等活泼金属(Mg、Fe、Zn等)与非氧化性酸溶液反应时,先与酸中的H+反应,如果金属过量,金属把酸消耗尽之后,将不再与水反应(注意Mg在加热条件下可与水反应,Fe与水蒸气可反应)。
(3)不活泼金属(Cu、Ag等)与非氧化性酸或水均不反应。
3.与盐反应
(1)活泼金属与水和盐溶液反应的实质相同,均是活泼金属与水电离出的H+反应生成H2。如金属钠与硫酸铜溶液反应时,先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4溶液反应,最后生成Cu(OH)2蓝色沉淀和氢气。反应化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH + CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓,总反应式:2Na+2H2O + CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。
(2)中等活泼金属通常不能直接与水反应,与盐溶液反应遵循置换反应规律,由相对活泼金属置换盐溶液中相对不活泼的金属。如金属Zn与CuSO4溶液反应:Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4。
【进阶典例】(2026高一下·广西桂林·期中)类比是研究物质性质常用的方法之一,下列类比不正确的是
A.由与水反应生成,推测K2O与水反应生成KOH
B.由在空气中燃烧生成,推测在空气中燃烧生成
C.由可以置换溶液中的铜,推测可以置换溶液中的铜
D.由能与溶液反应,推测能与溶液反应
【答案】B
【解析】A.Na2O和K2O均为碱金属的碱性氧化物,性质相似,都能与水反应生成对应的强碱,故由与水反应生成,可推测K2O与水反应生成KOH,A正确;B.Na的金属性强于Li,Li在空气中燃烧生成Li2O,由于Na金属性更强,在空气中燃烧时生成的是Na2O2,不是Na2O,B错误;C.Fe和Al的金属活动性均排在Cu之前,根据金属活动性顺序,二者都能置换出CuSO4溶液中的铜,C正确;D.CO2和SO2均为酸性氧化物,都能与强碱NaOH溶液反应生成盐和水,故由能与溶液反应,可推测也能与溶液反应,D正确;故选B。
【拔高典例】(原创)将11.5 g钠、9 g铝、28 g铁分别投入含73gHCl的盐酸溶液中,结果正确的是
A.钠与盐酸反应最剧烈,产生的气体最多
B.铝与盐酸反应的速率仅次于钠,但产生的气体最多
C.铁与盐酸反应产生的气体比钠多
D.反应结束时产生的气体一样多
【答案】A
【解析】反应的剧烈程度由金属的活动性决定,即钠最剧烈,其次是铝,根据三种金属遇盐酸反应方程式可知,盐酸对三种金属均不足,所以铝和铁与盐酸反应时生成氢气一样多,但钠消耗完盐酸后可以与水反应又生成氢气,所以钠产生的气体最多,反应最剧烈。
【对点练1】下列叙述正确的是
A.铝表面易形成一层致密的氧化膜保护层,故铝可以广泛用于制造炊具和包装食品
B.5.6 g Fe在纯氧中燃烧(产物为Fe3O4)和与足量水蒸气反应(产物为Fe3O4和H2),转移的电子相同
C.金属钠在空气中燃烧得到白色固体
D.钠、镁等活泼金属着火时,可直接用水灭火
【答案】B
【解析】人体摄入过多铝会导致老年性痴呆,A错误;Fe在纯氧中燃烧和与水蒸气反应时,均是Fe做还原剂,失去电子,氧气和水蒸气均做氧化剂,得到电子,因均生成Fe3O4,故转移电子数相同,B正确;金属钠在空气中燃烧得到淡黄色Na2O2,C错误;钠、镁等活泼金属能与H2O反应放出H2,故钠、镁等活泼金属着火时,不能用水灭火,D错误。故选B。
【对点练2】(原创)将4.6gNa、4.8gMg、5.4gAl三种金属分别放入含等量HCl的盐酸溶液中反应,实验测得生成气体的质量m(单位g)与时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是
A.反应时,Na、Mg、Al均过量 B.x=0.2
C.盐酸溶液中含HCl为7.3 g D.曲线b表示Mg与盐酸的反应
【答案】A
【解析】23gNa、24gMg、27gAl三种金属分别与盐酸反应,若盐酸过量,产生H2的量为Al>Mg>Na,分析图像知,三种金属置换出的氢气量相等,则盐酸不可能过量。说明反应时,Na不可能过量,如果过量会与溶剂水反应,生成的氢气量会比Mg、Al生成的氢气量多,应该是HCl和Na恰好反应完全,而Mg、Al则还有剩余,A错误;由于钠与盐酸刚好完全反应,46gNa~2gH2,所以4.6gNa生成氢气的质量为0.2g,B正确;根据73gHCl~2gH2可知,生成0.2 gH2的氢气需HCl7.3g,C正确;按照金属活动性顺序:Na>Mg>Al,可知反应速率:Na>Mg>Al,故曲线b表示Mg与盐酸的反应,D正确。故选A。
1.下列有关金属钠的说法错误的是
A.能用小刀切割 B.具有很强的还原性
C.在空气中燃烧发出黄色火焰 D.在空气中燃烧只生成氧化钠
【答案】D
【解析】A.金属钠质地柔软,能用小刀切割,A正确;B.钠原子最外层只有1个电子,反应中易失去电子,具有很强的还原性,B正确;C.钠元素的焰色为黄色,在空气中燃烧会发出黄色火焰,C正确;D.钠在空气中燃烧生成过氧化钠,常温下与氧气缓慢反应才生成氧化钠,D错误;故选D。
2.(2026高一下·浙江·阶段检测)进行金属钠与水反应的探究的相关实验中,不需要用到的实验图标是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.该图标为当心触电标识,金属钠与水反应实验全程不涉及用电设备,不需要该标识,A符合题意;B.该图标为当心锐器标识,切割金属钠要用到小刀,是典型锐器,操作不当极易割手,需要该标识提示风险,B不符合题意;C.图标为护目镜标识,金属钠与水反应剧烈,必须佩戴护目镜以保护眼睛,C不符合题意;D.该图标为实验后洗手标识,实验接触的药品具有腐蚀性,实验结束后需要洗手清洁,需要该标识,D不符合题意;故选A。
3.在蒸发皿中放入一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4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。下列说法中不正确的是
A.上述反应是置换反应
B.上述反应是放热反应
C.上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
【答案】C
【解析】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CuSO4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,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,在无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu和硫酸钠。A项,钠比铜活泼,在无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu,属于置换反应,A正确;B项,根据以上分析,反应是放热反应,B正确;C项,根据以上分析,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,所以CuSO4表现了氧化性, C错误;D项,根据以上分析,在无水、加热至熔化下,Na可以与CuSO4发生置换反应生成Cu,D正确;故选C。
4.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【解析】Na与水反应时,浮在水面上(密度比水小),熔化成闪亮的小球(反应放热,钠熔点低),在水面四处游动(有气体生成),同时溶液使酚酞变红色(生成碱性物质),体现了①②③④四点性质。
5.(2026高一下·上海·期末)室温下金属钠长期露置在空气中,最终将变为
A. B. C.NaOH D.
【答案】D
【解析】室温下,金属钠长期露置在空气中,会依次发生反应:、、,最终得到,D符合题意;故选D。
6.金属Na与下列溶液反应时,既有气体,又有白色沉淀产生的是
A.CuCl2溶液 B.KCl溶液 C.Na2SO4溶液 D.MgSO4溶液
【答案】D
【解析】Na与盐溶液的反应,实际是Na先与水反应生成NaOH,NaOH再与盐反应。因此,不管什么盐溶液与Na反应一定有H2生成。A.CuCl2与NaOH反应:CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl,但Cu(OH)2沉淀为蓝色沉淀,A错误;B.KCl不与NaOH反应,没有沉淀生成,B错误;C.Na2SO4不与NaOH反应,没有沉淀生成,C错误;D.MgSO4与NaOH反应:MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4,Mg(OH)2为白色沉淀,D正确;故选D。
7. 将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化,下列有关叙述正确的是
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠
B.表面“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2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】钠在空气中迅速变暗是因为与O2反应生成了Na2O,A错;表面“出汗”是因为NaOH吸收了空气中的水蒸气,B错;Na在空气中最终生成Na2CO3粉末,C正确;Na2O与H2O的反应、NaOH与空气中的CO2的反应均不属于氧化还原反应,D错。
8.(2026·江西抚州·模拟预测)下列说法正确的是
A.未用完的钠钾白磷等放回试剂瓶
B.轻微烫伤或烧伤时,先涂上烫伤药膏
C.如果有少量的酸或者碱滴到实验桌上,立即用大量的水冲洗
D.喷施农药时,佩戴口罩,且在顺风口下方操作
【答案】A
【解析】A.未用完的钠钾白磷属于易燃易爆危险品,随意丢弃易引发安全事故,需放回原试剂瓶保存,A正确;B.轻微烫伤或烧伤时,需先用大量冷水冲洗降温,再涂抹烫伤药膏,不能直接先涂药膏,B错误; C.少量酸或碱滴到实验桌上,应先用湿抹布擦拭,再用对应弱碱或弱酸中和清洁,无需用大量水冲洗,C错误;D.喷施农药时,应在上风口操作,避免农药被风吹至操作人员处引发中毒,不能在顺风口下方操作,D错误;故选A。
9.(2026高一下·上海·期末改编)如图,向坩埚中放一小块钠,加热至熔化,用玻璃棒蘸取少量无水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。则下列说法中不正确的是
A.上述反应放出大量的热
B.加热且无水条件下,Na可以与反应并生成Cu
C.将无水粉末改为溶液,反应现象相同
D.钠与溶液反应的离子方程式:2Na+Cu2++2H2O===2Na++H2↑+Cu(OH)2↓
【答案】C
【解析】A.反应过程中瞬间产生耀眼的火花,说明该反应放出大量的热,使体系温度急剧升高,A不符合题意; B.反应生成红色物质,该物质为,说明加热且无水条件下,可与发生置换反应生成,B不符合题意; C.若将无水粉末改为溶液,钠会先与水反应:,生成的再与反应:,现象为钠浮在水面上、熔成小球、四处游动、发出嘶嘶声,同时生成蓝色沉淀,与原反应现象不同,C符合题意;根据C项分析可知,钠与溶液总反应的离子方程式为2Na+Cu2++2H2O===2Na++H2↑+Cu(OH)2↓,D不符合题意。 故选C。
10.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,下列说法中不正确的是
A.金属钠落在b处,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,产生淡蓝色火焰
【答案】C
【解析】A.钠的密度大于煤油小于水,所以金属钠落在b处,有气体产生,并且上下跳动,故A正确;B.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,从左端长颈漏斗中滴加酚酞溶液,水溶液变为红色,故B正确;C.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,a处有无色氢气产生,故C错误;D.a处有无色氢气产生,打开活塞A,在右端导管口直接点燃,产生淡蓝色火焰,故D正确;选C。
11.(2026高一下·上海·期中)钠是一种非常活泼、具有广泛用途的金属。小复同学为探究钠的还原性,开展如下实验。他用吸干表面煤油的绿豆大小的金属钠(以下简称“小钠块”),投入到装有水的烧杯中,如下图所示。下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.少量钠可以保存在石蜡中
B.实验室钠着火时,可以用泡沫灭火器来灭火
C.是白色固体,性质不稳定
D.工业上常采用电解氯化钠溶液的方法制单质钠
【答案】A
【解析】A.钠的密度比石蜡大,且石蜡不与钠发生反应,因此少量钠可以保存在石蜡中,A正确;B.钠着火时会生成过氧化钠(Na2O2),泡沫灭火器喷出的二氧化碳(CO2)和水(H2O)会与过氧化钠反应生成氧气(O2),氧气会助燃,不能用泡沫灭火器灭火,应使用沙子盖灭,B错误;C.Na2O2是淡黄色固体,而非白色固体,C错误;D.工业上制取单质钠的方法是电解熔融的氯化钠,电解氯化钠溶液得到的是NaOH、H2和Cl2,无法得到单质钠,D错误;答案选A;
12.(2026高一下·江西赣州·期中)钠是一种活泼金属,能与很多物质发生化学反应。
(1)将放入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:________、________。可以在高温下与熔融反应制备单质,写出制备的化学方程式:________。
(2)经常用于灭火,但着火不能用灭火。实验小组研究与反应,猜测反应产物的成分。
猜测1:C和
猜测2:C和
实验装置如下图所示:
实验步骤和现象:
i.通入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。
13.(25-26高一上·江苏无锡·期中)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。
(1)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固体表面变潮湿 ④变白色晶体
(2)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地加入一绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的___________。
A. B. C. D.
(3)与反应可以产生氧气。某同学通过下列装置验证能否与反应。(图中铁架台等装置已略去)
①装置A中盛放的仪器名称是___________。
②装置B中试剂的作用为___________。
③若能与反应,则装置C中的现象是___________。
④碱石灰(成分是氧化钙和NaOH固体)是干燥剂,在a处收集气体,检测发现该气体中没有氧气(过氧化钠足量),则说明过氧化钠与气体不反应。该同学查阅相关文献,然后撤掉装置B,其他都保留(包括试剂),连接好装置后再次进行实验,重新收集气体检测,发现得到的气体几乎都是氧气,该实验结果说明过氧化钠与气体反应需要___________。
【答案】(1)
(2)A
(3)分液漏斗 干燥气体 固体由淡黄色变成白色 有水的参与
【解析】该实验通过制备并干燥气体,探究过氧化钠与的反应。在干燥的条件下未检测到氧气,说明二者不直接反应;而在未干燥的条件下产生了大量氧气,证明过氧化钠与的反应需要水蒸气参与,装置中浓硫酸用于干燥气体,碱石灰用于吸收未反应的,从而验证了反应的条件。
(1)金属钠在空气中的变化过程为:首先钠表面被氧化生成,固体由银白色金属光泽慢慢变暗;然后与水反应生成,吸收空气中的水蒸气,固体表面变潮湿;接下来与反应生成白色的晶体;最后晶体风化失去结晶水,生成白色粉末,因此现象先后顺序为:;
(2)煤油密度小于水,且不溶于水,会浮在水面上;钠的密度介于煤油和水之间,所以钠会在水和煤油的界面处上下浮动,并与水反应产生气泡,故答案选A;
(3)①装置A中盛放的仪器名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②硫酸与碳酸钠固体反应产生二氧化碳气体中混有少量水蒸气,因此需用浓硫酸进行干燥,所以装置B中试剂的作用为干燥二氧化碳气体,故答案为:干燥气体;
③为黄色固体,与发生反应生成白色固体碳酸钠,则装置C中的现象是淡黄色变成白色固体;故答案为:固体由淡黄色变成白色;
④根据信息可知,过氧化钠与气体不反应,然后撤掉装置B,不再用浓硫酸吸收水蒸气,其它都保留(包括试剂),连接好装置后再次进行实验,重新收集气体检测,发现得到的气体几乎都是氧气,该实验结果说明过氧化钠与气体反应需要有水的参与,故答案为:有水的参与。
1.(2026·河北保定·三模)实验安全是完成实验操作的基本要求。下列说法不符合化学实验安全要求的是
A.用干砂熄灭钠钙等金属着火 B.用剩的药品直接丢弃于下水道
C.用坩埚钳夹取灼热的坩埚 D.易燃易爆物品的存放远离明火热源
【答案】B
【解析】A.钠、钙等活泼金属可与水、二氧化碳发生反应,着火时用干砂覆盖能隔绝氧气实现灭火,A不符合题意;B.实验用剩的药品可能存在毒性、腐蚀性,直接丢弃于下水道会腐蚀管道、污染水体,还可能发生化学反应引发安全事故,B符合题意;C.灼热的坩埚温度很高,直接用手触碰会造成烫伤,用坩埚钳夹取是正确操作,C不符合题意;D.易燃易爆物品接触明火热源极易发生燃烧、爆炸,存放时远离明火热源可规避安全风险,D不符合题意;故选B。
2.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)下列实验操作或处理方法错误的是
A.活泼金属着火时,可使用干砂灭火
B.钡离子中毒,可以通过服用碳酸钠溶液解毒
C.烧碱溶液溅到皮肤上,要立即用大量的水冲洗,然后涂上1%的硼酸
D.用试纸检验氨气、氯化氢气体时,需润湿
【答案】B
【解析】A.活泼金属(如钠、钾)会与水、二氧化碳发生反应,干砂可隔绝空气实现灭火,A正确;B.钡离子中毒时服用碳酸钠,生成的碳酸钡会和胃酸(盐酸)反应,重新生成钡离子,无法起到解毒作用,应服用硫酸钠生成不溶于酸的硫酸钡解毒,B错误;C.烧碱为强腐蚀性的氢氧化钠,溅到皮肤上先用大量水冲,然后涂上1%的硼酸,操作合理,C正确;D.氨气、氯化氢气体本身不能电离出氢离子或氢氧根,需溶于水才能表现出酸碱性,故用pH试纸检验时需要润湿,D正确;故答案选B。
3.(2026高一下·福建三明·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入少量金属钠:
B.向溶液中滴入:
C.向溶液中通入:
D.向稀中滴入溶液:
【答案】C
【解析】A.钠先与溶液中的水反应生成和,再与反应生成沉淀,正确离子方程式为,A错误;B.是弱电解质,不能拆写为,正确离子方程式为,B错误;C.溶液与反应生成可溶的,离子方程式书写符合反应事实和守恒规则,C正确;D.稀与反应时和的计量数应为2,正确离子方程式为,D错误;故选C。
4.现有Mg、Al、Fe、Cu四种金属,若取26 g任意两种金属组成的混合物与足量稀硫酸反应,产生氢气的质量为1克,则该混合物的可能组合最多有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】C
【解析】该混合物产生1gH2的平均质量为26 g·g-1,每生成1gH 2,镁、铝、铁的摩尔电子质量分别为12 g、9 g、28 g,而铜与稀硫酸不反应。由于是两种金属组成的混合物,平均质量必介于两种金属的质量之间,该混合物的组成可能有镁和铁、镁和铜、铝和铁、铝和铜。
5.下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时,既有白色沉淀生成又有气体逸出
C.将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管中,钠熔成小球并在液面上游动
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管中,试管底部有红色物质生成
【答案】D
【解析】A.钠和氧气常温时反应生成氧化钠,加热时反应生成过氧化钠,A正确;B.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时,钠首先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与Ca(HCO3)2溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,因此该反应既有白色沉淀生成又有气体逸出,B正确;C.钠与盐溶液反应时,一般先与水反应,则将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管中,钠熔成小球并在液面上游动,C正确;D.钠性质活泼,与硫酸铜溶液反应时先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,D错误;故选D。
5.(2026·湖南·三模)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,也可用于医药、香料、农药、染料增白剂和高分子工业等。某实验小组用如图所示实验装置制备 NaH,下列说法正确的是
A.NaH在野外用作生氢剂时,H2仅为氧化产物
B.安全漏斗可以防止产生的气体逸出
C.装置D的作用是尾气处理
D.实验开始时先点燃装置C处酒精灯,再启动装置A中反应
【答案】B
【解析】A中稀硫酸与锌粒制备氢气,B中浓硫酸干燥氢气,C中干燥的氢气和钠单质反应生成NaH,D中装有碱石灰的干燥管可以防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C中影响实验。A.NaH作为生氢剂的反应方程式为:,在这个反应中,NaH中的氢元素化合价为-1价,升高到0价,被氧化; 中的氢元素化合价为+1价,降低到0价,被还原。生成的氢气()一部分来自NaH的氧化,一部分来自水的还原。因此,既是氧化产物又是还原产物,A错误;B.安全漏斗加入液体后,上部弯管会留存液体起到液封作用,可防止装置内产生的气体从漏斗逸出,B正确;C.装置D中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入装置C,避免其与Na或生成的NaH反应,不是用于尾气处理,C错误;D.实验开始时应先启动装置A中反应,利用生成的氢气排尽装置内的空气,防止钠与氧气反应、氢气与空气混合加热发生爆炸,再点燃C处酒精灯,D错误;故选B。
6.(2026高二下·辽宁抚顺·期末)部分含Na物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法合理的是
A.加碘食用盐(NaCl)中的含碘物质为
B.工业上常用电解熔融的方法来获得金属钠
C.Na与图中箭头所指物质之间的转化,均可一步实现
D.实验室常用玻璃棒蘸取某溶液,再通过焰色试验来检验该溶液中是否含有
【答案】C
【解析】A.加碘食用盐()中的含碘物质为,A错误;B.工业上常用电解熔融的方法来获得金属钠,B错误;C.钠和氧气常温生成氧化钠,钠和氯气燃烧生成氯化钠,钠和水生成氢氧化钠,均可一步实现,C正确;D.玻璃中含钠元素,本身焰色为黄色,会干扰检验;实验室常用光亮洁净的铂丝或铁丝蘸取某溶液,再通过焰色试验来检验该溶液中是否含有,D错误;故选C。
7.钠、氯及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制得工业方法,其反应原理:。根据所学知识完成下列各题。
(1)下列各项中保存金属钠的正确方法是___________。
A.石蜡封存 B.放在细沙中 C.放在水中 D.放在煤油中
(2)将金属钠放入溶液中会产生蓝色沉淀,请用化学方程式解释这一现象____________________。
(3)将一小块金属钠放在干燥的坩埚中,用酒精灯加热充分反应,其现象为______________________。请写出发生反应的化学方程式:__________________。
(4)钠的一种氧化物常用于呼吸面具和潜水艇氧气的来源,用化学反应方程式表示其原理:_______________________________________________________________。
(5)已知金属钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和一种黑色固体,请写出该反应的化学方程式,并用双线桥表示电子的转移_______________________________________。
【答案】(1)AD
(2)2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
(3)受热后先熔化,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体 2Na+O2Na2O2
(4)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑、
(5)
【解析】(1)A石蜡封存可以隔绝空气,故正确;B.放在细沙中,不能隔开空气,故错误;C.放在水中,钠与水反应,故错误;D.放在煤油中,钠与煤油不反应,密度大于煤油,所以可以隔绝空气,故正确;故答案为:AD;
(2)钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气,化学方程式为:
2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑,故答案为:
2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑;
(3)将一小块钠放在水平放置的试管中部加热,钠先熔成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄光,生成淡黄色的过氧化钠,反应方程式为2Na+O2Na2O2,故答案为:钠先熔成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄光,生成淡黄色的过氧化钠;2Na+O2Na2O2;
(4)过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇氧气的来源,其原理为:过氧化钠和水反应,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,过氧化钠和二氧化碳反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;
(5)黑色物质是C,反应的化学方程式为:4Na+3CO22Na2CO3 +C,反应中钠元素从0价升高为+1价,碳从+4价降为0价,转移4个电子,用双线桥表示为:。
8.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。如图为钠及其化合物的“价—类”二维图。回答下列问题:
(1)钠是一种活泼性很强的金属,实验室保存金属钠的方法是_______。
(2)NaH可在野外用作生氢剂,其化学反应原理为,请用双线桥法标明该反应电子转移的方向和数目:_______。已知液氨()与水相似,NaH也能与液氨发生化学反应。请类比写出NaH与液氨发生反应的化学方程式:_______。
(3)钠的价类二维图中物质X为一种具有强氧化性的固体物质,能与水、二氧化碳等发生反应,保存不当容易变质生成价类二维图中的物质Y。某实验小组为了探究一瓶装有物质X的样品是否已经变质。先取少量样品溶解,加入_______(填化学式)溶液,发现有白色沉淀生成,证明该物质X已变质。于是称取0.700 g样品,并设计用下图装置来测定样品的纯度。
①装置A中发生反应的离子方程式为_______。
②装置D中NaOH溶液的作用是_______。
③读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为56.0 mL(即0 .08克),则样品中物质X的质量百分数为_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1)保存在煤油中
(2)
(3) 或 吸收未反应的 55.7%
【解析】装置A制备二氧化碳,装置B用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,C中过氧化钠和二氧化碳、水反应放出氧气,D装置吸收未反应的二氧化碳,E、F用排水量气法测定C中生成氧气的体积。
(1)实验室保存金属钠的方法是将其浸没在煤油中,以隔绝空气和水;
(2),反应中NaH中H从价升至0价,中H从价降至0价,双线桥法:;已知液氨()与水相似,NaH也能与液氨发生化学反应。NaH与液氨发生反应的化学方程式为。
(3)过氧化钠在空气中与水、二氧化碳反应生成碳酸钠,检验变质即检验碳酸根,先取少量样品溶解,加入或溶液,产生白色沉淀;
①装置A中大理石与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式为;
②装置D中NaOH溶液的作用是吸收未反应的,防止影响体积测量;
③标准状况下体积为56.0 mL,即0.08克,由反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知,需要Na2O2
为,质量百分数。
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第二章
海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质钠
考点 1 钠的物理性质及保存与制备
1. 物理性质
(1)元素存在:
①钠元素在自然界全部以________________形式存在,钠的单质可以通过化学反应制得。
②常见含钠化合物有NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。海水中含盐3%,主要为___________,还有氯化镁、硫酸镁等。
(2)物理性质:
颜色状态
密度
硬度
熔点
传导性
银白色固体,具有金属光泽。
ρ(H2O) ______
ρ(Na) ______
ρ(煤油)
质地_______,可以用小刀切割。
_______,低于100 ℃
可导电导热
2.钠的保存与制备
(1)保存:密封保存,通常保存在_______油或____油中,钠易与空气中的_______反应,且钠的密度比煤油的密度____,_____与煤油反应,故通常将少量钠保存在_______中,大量钠保存在_______中。
(2)制备:采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠,化学方程式为__________________________________。
【进阶典例】(2026·陕西榆林·模拟预测)下列关于实验室安全表述正确的是
A.金属钠着火可以使用二氧化碳灭火器灭火
B.中学实验室中取用后剩余的白磷应放回原试剂瓶
C.使用坩埚加热物品后应迅速用手将坩埚移到陶土网上
D.浓硫酸溅上皮肤后立即用大量水冲洗,再涂上氢氧化钠溶液
解题点睛
①金属钠的取用:取用时应用镊子将钠从煤油中取出,不能直接用手接触,用滤纸吸干钠块表面的煤油后,一般用小刀切取绿豆粒大小即可,不能太大,以免发生危险。
②实验室中,药品从试剂瓶中取出后.为防止污染试剂,一般不能将未用完的药品放回原瓶,但取用金属钠时,剩余的钠要放回原试剂瓶中,不能乱扔,类似的物质还有钾、白磷等。
【拔高典例】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.钠很活泼在自然界里不能以游离态存在,空气中会自燃
C.当钠着火时,不能用泡沫灭火剂灭火
D.金属钠燃烧时,氧气过量时生成Na2O2,钠过量时生成Na2O
【对点练1】安全重于泰山,实验室中更应注意安全。下列说法错误的是
A.实验室点燃可燃性气体前,需检验气体纯度
B.金属钠保存在广口瓶中,切割后未使用的金属钠,应及时放回原试剂瓶中
C.蒸馏时,蒸馏烧瓶中液体体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之二
D.NaOH溶液保存在带有磨口玻璃塞的细口瓶中
【对点练2】下列做法正确的是
A.钠着火时可用泡沫灭火器灭火
B.取用金属钠时,多余的钠应放回原试剂瓶中
C.进行钠在空气中燃烧实验时,为了观察仔细,可以近距离俯视坩埚
D.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的氢氧化钠溶液冲洗
考点 2 钠的化学性质
1.原子结构
钠原子结构:钠在化学反应中易_______最外层的一个电子,表现很强的_______性。
2.化学性质
(1)与非金属单质:
①与O2的反应:
反应条件
室温
加热或点燃
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
钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成___________固体
化学方程式
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2Na2O2
结论
钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同
(2)与Cl2、S等氟:
物质
现象
化学方程式
Cl2
产生大量_______,火焰为_______色
2Na+Cl22NaCl
S
研磨时发生________,火星四射
2Na+S===Na2S
H2
加热300~400℃,钠融化,加压,生成灰白色固体
2Na+H22NaH
特别提醒
①从物质分类的角度来说,钠是一种比较活泼的金属单质;
②钠原子最外层只有1个电子,容易失去1个电子变成具有稳定结构的Na+。金属单质钠只有还原性,且还原性较强。
③钠在空气中变化过程:银白色金属钠(Na)→表面变暗(Na2O)→出现白色固体(NaOH固体)→接着表面变潮湿(NaOH溶液)→白色块状固体(Na2CO3·10H2O)→白色粉末状物质(Na2CO3)。
(2)与水反应:
实验步骤
观察要点
实验现象
分析结论
钠在水中的位置
_________________
_________________(0.971g·cm-3)
钠的形状变化
_________________
_________________(97.8℃)
钠的运动
_________________
_________________
反应的声音
_________________
_________________
溶液的颜色变化
_________________
_________________
反应方程式
_______________________________________________
离子方程式
_______________________________________________
(3)与强酸(如盐酸、稀硫酸)反应:_____________________________。(酸中H+浓度越大,反应越________)
(4)与盐反应:
①与熔融盐(如TiCl4、KCl)反应:__________________________________________________(制取金属钾,因为钾的沸点比钠的沸点_____,使钾成为蒸汽而逸出)
②与盐(NaCl、CuSO4等)溶液反应:
a.与NaCl溶液:________________________________(若投入饱和NaCl溶液中,有H2放出的同时,若温度不变,还有______晶体析出)
b.与NH4Cl溶液:____________________________________________________
c.与CuSO4溶液::2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应:__________________________________________________________(有H2逸出和蓝色沉淀生成)
特别提醒
①钠与盐溶液的反应:钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
②钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
③考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na与水反应的同时,生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
④对钠与酸反应的计算问题,勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
3.用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的______剂。
(2)用作电光源,制作________________。
(3)冶炼某些金属:钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物(熔融)发生置换反应,金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如__________________________________________。
(4)制取______等化合物。
【进阶典例】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,下列由实验现象得出的结论不合理的是
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
A.A B.B C.C D.D
解题点睛
①用镊子取出一块金属钠后,需用滤纸擦净钠表面的煤油,这样可以防止钠与水反应放热使周围温度达到煤油的着火点而引起煤油燃烧;
②切割完钠块后,应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中,取用钾时相同;
③若实验过程中钠不慎失火,注意不能用水灭火,而应该用干燥的沙土来灭火。
④钠与水剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气,还原剂是钠,氧化剂是水,反应的实质是钠与水电离出的H+反应。离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
⑤钠投入煤油和水的混合物中会看到钠在煤油和水的界面,有气泡产生,上下跳动,至钠全部消失。
⑥双线桥法表示电子转移为:
【拔高典例】(2026高一下·江西赣州·期中)下列有关钠的说法不正确的是
A.把小块钠投入饱和溶液中,钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
B.火灾现场有活泼金属钠时需用干燥的沙土来灭火
C.把钠投入煤油和水的混合物中,钠在煤油和水的分界处上下跳动,直至反应结束
D.将金属钠投入硫酸铜溶液中,钠迅速反应,产生红色固体
【对点练1】(2026高二下·山东烟台·期末改编)下列不符合实验安全要求的是
A.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
B.钠与水反应的实验现象,需佩戴护目镜近距离观察
C.钠可以保存在煤油中,说明钠的密度比煤油的大且钠不与煤油发生反应
D.如果不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
【对点练2】(原创)下列有关钠及其化合物的性质描述不正确的是
A.金属钠在空气中燃烧,生成淡黄色固体
B.金属钠与浓盐酸反应时,会产生白雾,同时可能生成白色固体
C.将一小块金属钠分别放入盛水、盐酸、氢氧化钠溶液三个烧杯中,钠均在液面上剧烈反应,且盛盐酸烧杯中的反应最剧烈
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液灼烧,火焰呈黄色,说明该溶液一定含有Na+,不含K+
考点 3 探究金属单质与非金属单质、酸、盐反应特点
1.与非金属单质反应
(1)金属越活泼其单质的还原性越______,非金属单质越活泼,其氧化性越______。如金属活动性:Na>Fe>Cu,非金属单质活动性:Cl2>S,因此,还原性Na>Fe>Cu,氧化性:Cl2>S。
(2)多价金属与强氧化剂可能生成______价态产物,弱氧化剂可能生成______价态产物。如铁与Cl2(在加热条件下)反应生成FeCl3,化学方程式:2Fe+3Cl22FeCl3 。铁粉与硫粉混合物加热,产物为硫化亚铁,化学方程式:Fe+S FeS。同理,铜与Cl2(在加热条件下)反应产物为氯化铜,化学方程式:Cu+Cl2CuCl2。铜与S(在加热条件下)反应产物为硫化亚铜,化学方程式:2Cu+S Cu2S
2.与酸反应
(1)活泼金属(K、Ca、Na)与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸,下同)溶液反应时,先与___________反应,若金属过量,金属把酸消耗尽之后,再与_____反应,且金属与酸反应比与水反应______。
(2)中等活泼金属(Mg、Fe、Zn等)与非氧化性酸溶液反应时,先与__________反应,如果金属过量,金属把酸消耗尽之后,将______与水反应(注意Mg在加热条件下可与水反应,Fe与水蒸气可反应)。
(3)不活泼金属(Cu、Ag等)与非氧化性酸或水均不反应。
3.与盐反应
(1)活泼金属与水和盐溶液反应的实质______,均是活泼金属与水电离出的______反应生成H2。如金属钠与硫酸铜溶液反应时,先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4溶液反应,最后生成Cu(OH)2蓝色沉淀和氢气。反应化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH + CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓,总反应式:
__________________________________________________________。
(2)中等活泼金属通常不能直接与水反应,与盐溶液反应遵循______反应规律,由相对活泼金属置换盐溶液中___________________________的金属。如金属Zn与CuSO4溶液反应:Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4。
【进阶典例】(2026高一下·广西桂林·期中)类比是研究物质性质常用的方法之一,下列类比不正确的是
A.由与水反应生成,推测K2O与水反应生成KOH
B.由在空气中燃烧生成,推测在空气中燃烧生成
C.由可以置换溶液中的铜,推测可以置换溶液中的铜
D.由能与溶液反应,推测能与溶液反应
【拔高典例】(原创)将11.5 g钠、9 g铝、28 g铁分别投入含73gHCl的盐酸溶液中,结果正确的是
A.钠与盐酸反应最剧烈,产生的气体最多
B.铝与盐酸反应的速率仅次于钠,但产生的气体最多
C.铁与盐酸反应产生的气体比钠多
D.反应结束时产生的气体一样多
【对点练1】下列叙述正确的是
A.铝表面易形成一层致密的氧化膜保护层,故铝可以广泛用于制造炊具和包装食品
B.5.6 g Fe在纯氧中燃烧(产物为Fe3O4)和与足量水蒸气反应(产物为Fe3O4和H2),转移的电子相同
C.金属钠在空气中燃烧得到白色固体
D.钠、镁等活泼金属着火时,可直接用水灭火
【对点练2】(原创)将4.6gNa、4.8gMg、5.4gAl三种金属分别放入含等量HCl的盐酸溶液中反应,实验测得生成气体的质量m(单位g)与时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是
A.反应时,Na、Mg、Al均过量 B.x=0.2
C.盐酸溶液中含HCl为7.3 g D.曲线b表示Mg与盐酸的反应
1.下列有关金属钠的说法错误的是
A.能用小刀切割 B.具有很强的还原性
C.在空气中燃烧发出黄色火焰 D.在空气中燃烧只生成氧化钠
2.(2026高一下·浙江·阶段检测)进行金属钠与水反应的探究的相关实验中,不需要用到的实验图标是
A. B. C. D.
3.在蒸发皿中放入一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4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。下列说法中不正确的是
A.上述反应是置换反应
B.上述反应是放热反应
C.上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
4.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
5.(2026高一下·上海·期末)室温下金属钠长期露置在空气中,最终将变为
A. B. C.NaOH D.
6.金属Na与下列溶液反应时,既有气体,又有白色沉淀产生的是
A.CuCl2溶液 B.KCl溶液 C.Na2SO4溶液 D.MgSO4溶液
7. 将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化,下列有关叙述正确的是
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠
B.表面“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2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
8.(2026·江西抚州·模拟预测)下列说法正确的是
A.未用完的钠钾白磷等放回试剂瓶
B.轻微烫伤或烧伤时,先涂上烫伤药膏
C.如果有少量的酸或者碱滴到实验桌上,立即用大量的水冲洗
D.喷施农药时,佩戴口罩,且在顺风口下方操作
9.(2026高一下·上海·期末改编)如图,向坩埚中放一小块钠,加热至熔化,用玻璃棒蘸取少量无水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。则下列说法中不正确的是
A.上述反应放出大量的热
B.加热且无水条件下,Na可以与反应并生成Cu
C.将无水粉末改为溶液,反应现象相同
D.钠与溶液反应的离子方程式:2Na+Cu2++2H2O===2Na++H2↑+Cu(OH)2↓
10.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,下列说法中不正确的是
A.金属钠落在b处,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,产生淡蓝色火焰
11.(2026高一下·上海·期中)钠是一种非常活泼、具有广泛用途的金属。小复同学为探究钠的还原性,开展如下实验。他用吸干表面煤油的绿豆大小的金属钠(以下简称“小钠块”),投入到装有水的烧杯中,如下图所示。下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.少量钠可以保存在石蜡中
B.实验室钠着火时,可以用泡沫灭火器来灭火
C.是白色固体,性质不稳定
D.工业上常采用电解氯化钠溶液的方法制单质钠
12.(2026高一下·江西赣州·期中)钠是一种活泼金属,能与很多物质发生化学反应。
(1)将放入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:________、________。可以在高温下与熔融反应制备单质,写出制备的化学方程式:________。
(2)经常用于灭火,但着火不能用灭火。实验小组研究与反应,猜测反应产物的成分。
猜测1:C和 猜测2:C和
实验装置如下图所示:
实验步骤和现象:
i.通入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________。
13.(25-26高一上·江苏无锡·期中)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。
(1)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固体表面变潮湿 ④变白色晶体
(2)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地加入一绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的___________。
A. B. C. D.
(3)与反应可以产生氧气。某同学通过下列装置验证能否与反应。(图中铁架台等装置已略去)
①装置A中盛放的仪器名称是___________。
②装置B中试剂的作用为___________。
③若能与反应,则装置C中的现象是___________。
④碱石灰(成分是氧化钙和NaOH固体)是干燥剂,在a处收集气体,检测发现该气体中没有氧气(过氧化钠足量),则说明过氧化钠与气体不反应。该同学查阅相关文献,然后撤掉装置B,其他都保留(包括试剂),连接好装置后再次进行实验,重新收集气体检测,发现得到的气体几乎都是氧气,该实验结果说明过氧化钠与气体反应需要___________。
1.(2026·河北保定·三模)实验安全是完成实验操作的基本要求。下列说法不符合化学实验安全要求的是
A.用干砂熄灭钠钙等金属着火 B.用剩的药品直接丢弃于下水道
C.用坩埚钳夹取灼热的坩埚 D.易燃易爆物品的存放远离明火热源
2.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)下列实验操作或处理方法错误的是
A.活泼金属着火时,可使用干砂灭火
B.钡离子中毒,可以通过服用碳酸钠溶液解毒
C.烧碱溶液溅到皮肤上,要立即用大量的水冲洗,然后涂上1%的硼酸
D.用试纸检验氨气、氯化氢气体时,需润湿
3.(2026高一下·福建三明·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入少量金属钠:
B.向溶液中滴入:
C.向溶液中通入:
D.向稀中滴入溶液:
4.现有Mg、Al、Fe、Cu四种金属,若取26 g任意两种金属组成的混合物与足量稀硫酸反应,产生氢气的质量为1克,则该混合物的可能组合最多有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
5.下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时,既有白色沉淀生成又有气体逸出
C.将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管中,钠熔成小球并在液面上游动
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管中,试管底部有红色物质生成
5.(2026·湖南·三模)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,也可用于医药、香料、农药、染料增白剂和高分子工业等。某实验小组用如图所示实验装置制备 NaH,下列说法正确的是
A.NaH在野外用作生氢剂时,H2仅为氧化产物
B.安全漏斗可以防止产生的气体逸出
C.装置D的作用是尾气处理
D.实验开始时先点燃装置C处酒精灯,再启动装置A中反应
6.(2026高二下·辽宁抚顺·期末)部分含Na物质分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法合理的是
A.加碘食用盐(NaCl)中的含碘物质为
B.工业上常用电解熔融的方法来获得金属钠
C.Na与图中箭头所指物质之间的转化,均可一步实现
D.实验室常用玻璃棒蘸取某溶液,再通过焰色试验来检验该溶液中是否含有
7.钠、氯及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制得工业方法,其反应原理:。根据所学知识完成下列各题。
(1)下列各项中保存金属钠的正确方法是___________。
A.石蜡封存 B.放在细沙中 C.放在水中 D.放在煤油中
(2)将金属钠放入溶液中会产生蓝色沉淀,请用化学方程式解释这一现象____________________。
(3)将一小块金属钠放在干燥的坩埚中,用酒精灯加热充分反应,其现象为______________________。请写出发生反应的化学方程式:__________________。
(4)钠的一种氧化物常用于呼吸面具和潜水艇氧气的来源,用化学反应方程式表示其原理:_______________________________________________________________。
(5)已知金属钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和一种黑色固体,请写出该反应的化学方程式,并用双线桥表示电子的转移_______________________________________。
8.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。如图为钠及其化合物的“价—类”二维图。回答下列问题:
(1)钠是一种活泼性很强的金属,实验室保存金属钠的方法是_______。
(2)NaH可在野外用作生氢剂,其化学反应原理为,请用双线桥法标明该反应电子转移的方向和数目:_______。已知液氨()与水相似,NaH也能与液氨发生化学反应。请类比写出NaH与液氨发生反应的化学方程式:_______。
(3)钠的价类二维图中物质X为一种具有强氧化性的固体物质,能与水、二氧化碳等发生反应,保存不当容易变质生成价类二维图中的物质Y。某实验小组为了探究一瓶装有物质X的样品是否已经变质。先取少量样品溶解,加入_______(填化学式)溶液,发现有白色沉淀生成,证明该物质X已变质。于是称取0.700 g样品,并设计用下图装置来测定样品的纯度。
①装置A中发生反应的离子方程式为_______。
②装置D中NaOH溶液的作用是_______。
③读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为56.0 mL(即0 .08克),则样品中物质X的质量百分数为_______(保留三位有效数字)。
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