2024–2025学年高一化学必修第一册同步学与练（人教版）第09课 活泼的金属单质-钠（原卷版）

第9课活泼的金属单质——钠001学习目标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。002预习导学自主梳理一．钠的原子结构原子结构示意图为eq\a\vs4\al()，最外层上只有1个电子。二．钠的实验探究1．与氧气的反应反应条件常温加热实验操作→→→实验现象断面呈________色，迅速变暗熔成小球，剧烈燃烧，发出_______火焰，生成______固体2．与水的反应又一日戴维做完电解制钠实验后，他把这种小小的金属颗粒投入水中，钠在水面上急速奔跃，产生气体，发出刺刺的声音，接着声音越来越小，体积越来越小，慢慢消失在水里，无影无踪。请同学们思考，钠与水产生的是什么气体？实验操作实验现象钠________在水面上钠熔化成闪亮的小球小球在水面上四处游动，最后完全消失与水反应发出“嘶嘶”响声溶液的颜色变________原因解释钠的密度比水________钠熔点___，反应放热反应产生的_______推动小球运动钠与水反应剧烈反应生成________1．钠在反应中很容易失去最外层上的电子，故钠的化学性质非常活泼，表现出很强的____________。2．钠在常温及加热条件下，分别与氧反应的化学方程式为_________________、____________________。3．钠与水反应的化学方程式为__________________________。预习检测1．（2022年北京市丰台区期中）钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是A．钠的熔点较低 B．钠的密度小于水的C．钠能导电 D．钠金属活动性强2．（2022年北京丰台期末）下列关于金属钠的描述不正确的是A．有银白色金属光泽 B．密度小于水C．具有很强的还原性 D．在空气中燃烧只生成氧化钠3．（2023年山东省菏泽市期中改编）下列说法错误的是A．Na2O2是淡黄色固体，由Na＋与O2－构成B．金属钠与氧气反应，条件不同，产物不同C．金属钠投入水中，生成NaOH，同时放出O2D．少量的钠可保存在煤油中，实验剩余的钠需放回原试剂瓶4．（2022年浙江衢州期末）下列物质中，常温下不能与金属钠反应的是A．煤油 B．水 C．稀硫酸 D．氯气5．（2022·甘肃兰州第四片区期末）将一块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面②钠立即与水反应，并有气体产生③反应后溶液变红④钠熔成闪亮的小球⑤小球在水面上四处游动⑥有“嘶嘶”的响声发出A．①②③④ B．②③④⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑥6．（2023年山东省菏泽市期中）钠及其化合物在生产、生活中有着重要的应用。钠是一种银白色的金属，取2.3g钠块在干燥空气中放置一段时间后，其表面会失去金属光泽生成Na2O，此时固体质量为2.46g，则原钠块中已被氧化的钠为_______g；再将该钠块在干燥空气中充分加热，会得到浅黄色的_______(填化学式)粉末；经过上述两步实验后，最终得到的粉末的质量应为_______g。►环节一钠的物理性质和化学性质情境材料第一个制备钠的人第一个制备钠的人1807年，戴维用电解氢氧化钠制得金属钠(同时生成氧气和水)，从此揭开了金属钠的面纱。戴维将一块苛性钠放在白金勺里用高温酒精灯将它熔化，然后立即用一根导线接在白金勺上，再将另一根导线插入熔化物中，在一电极上出现了具有金属光泽的、类似水银的银白色小珠(即金属钠)。他发现：一些小珠不燃烧，只是表面变暗，覆盖着一层白膜；另一些小珠立即燃烧，形成黄色火焰。问题探究11．电解氢氧化钠制得金属钠的反应属于______A．分解反应 B．化合反应C．置换反应 D．复分解反应2．金属钠不燃烧，只是表面变暗覆盖着一层白膜，此白膜是_______，另一些小珠立即燃烧，生成的物质是________。要点归纳一、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．与非金属单质反应O2常温4Na＋O22Na2O白色固体加热2Na＋O2eq\o(,\s\up6(Δ))Na2O2淡黄色固体Cl22Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl（产生黄色火焰，生成白烟）S2Na＋SNa2S（研磨时容易爆炸）H22Na＋H2eq\o(,\s\up6(Δ))2NaH（金属氢化物中，氢为－1价）钠露置在空气中的变化（1）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有：eq\x(\a\al(银白色金,属钠(Na)))eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))eq\x(\a\al(表面变暗,(生成Na2O)))eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(②))eq\x(\a\al(出现白色固体,(生成NaOH)))eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(③))eq\x(\a\al(表面变成溶液,(NaOH潮解)))eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(④))eq\x(\a\al(白色块状物质,(生成Na2CO3·10H2O)))eq\o(→,\s\up7(风化),\s\do5(⑤))eq\x(\a\al(白色粉末状物质,（生成Na2CO3）))（2）发生的主要变化的化学方程式①4Na＋O22Na2O；②Na2O＋H2O2NaOH；④2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2ONa2CO3·10H2O；⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O。2．与水反应化学方程式：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。离子方程式：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑（1）金属钠与水的反应，其实质是钠与水电离出的H＋反应。（2）切割完钠块后，剩余的钠的处理：放入原来盛有煤油的试剂瓶中(钠的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原试剂瓶比较稳妥)。（3）做实验时，金属钠不慎失火的处理：用干燥的沙土来灭火，不能用水灭火(钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧爆炸)。（1）钠与酸的反应如果钠过量，钠把酸耗尽后，再与水反应。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。（2）钠与盐溶液的反应a．钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH(不是与盐先发生置换反应)。b．然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。例如：Na与Fe2(SO4)3溶液的反应：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)32Fe(OH)3↓＋3Na2SO4；Na与KNO3溶液的反应：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑(仅此一步反应)，若是饱和盐溶液，会有晶体析出。（3）钠与熔融盐的反应4Na＋TiCl4eq\o(,\s\up7(高温))Ti＋4NaClNa＋KCleq\o(,\s\up7(高温))K↑＋NaCl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钠的工业方法，其反应原理是：2NaCl(熔融)eq\o(,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。典例精讲【例1】（2022年湖北省宜昌市期中）下列关于金属钠的叙述，正确的是A．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰B．钠在空气中燃烧，产物是Na2OC．钠是银白色金属，硬度大，熔点高D．钠的化学性质比铁、铝活泼得多，但没有镁活泼【例2】（2022年四川广安期末）将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红C．钠块在煤油、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红D．钠块在四氯化碳、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红【例3】（2022年湖北省宜昌市期中）将绿豆大小的钠投入CuSO4溶液中，下列有关现象的描述不正确的是A．Na浮在水面，四处游动 B．有红色固体生成C．有蓝色沉淀生成 D．溶液颜色变浅►环节二钠的保存与应用情境材料戴维在制备了钠后，如何保存呢？他把钠放入水中不行——它浮于水面，并在水中迅速游动，金属和水反应后的表面产生大量的气体，并立刻融化成一个闪亮的小球，并逐渐缩小，最后完全消失戴维在制备了钠后，如何保存呢？他把钠放入水中不行——它浮于水面，并在水中迅速游动，金属和水反应后的表面产生大量的气体，并立刻融化成一个闪亮的小球，并逐渐缩小，最后完全消失。放入酒精中也发生反应，生成H2。他尝试了多种液体，发现钠对煤油冷淡，因此至今人们把钠保存于煤油中。问题探究21．写出钠与水反应的离子方程式________________________________________。2．能否把钠保存在汽油或四氯化碳中？要点归纳二、钠的保存与应用1．保存（1）工业：大量的钠要用石蜡或者其他物质封存，保存于铁桶内，充氩气密封（2）实验室：煤油或石蜡里2．应用典例精讲【例4】（2022年湖北省孝感市期中）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．若钠着火，不可以用水灭火C．绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度D．做完实验多余的钠不能放回原来的试剂瓶【例5】（2022年江苏连云港东海县期中改编）钛合金是具有耐压耐腐蚀性质的重要金属材料，反应4Na＋TiCl4eq\o(,\s\up7(高温))4NaCl＋Ti可以制取金属钛．下列说法不正确的是A．TiCl4中的化合价：＋4B．的电离方程式：NaClNa＋＋Cl－C．该反应也可在水中完成D．原子在反应中容易得到1个电子生成Na＋004课堂总结00503强化训练1．（2022年北京顺义期末）下列关于钠说法不正确的是A．钠的密度比水小，比煤油大B．钠失火时，应该用沙土盖灭C．钠与水反应的离子方程式为：Na＋H2ONa＋＋OH－＋H2↑D．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色的Na2O22．（2022年四川自贡期末）下列实验操作过程中，观察不到金属Na光亮银白色的是A．取出长期保存在煤油中的Na B．Na投入水中C．用小刀将Na切开 D．Na在空气中加热3．（2022年北京市第四中学期中）向分别盛有100mL水、100mL稀盐酸、100mL稀NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.5gNa。下列有关说法正确的是A．三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈C．三个烧杯反应后，溶质的质量分数相同D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同4．（2023年广东省佛山市南海区）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5．（2023学年江苏苏州上学期期中）下列有关金属钠的说法中，不正确的是A．钠只有在加热条件下才能与氯气反应B．钠在化学反应中易失去电子，表现出还原性C．实验室中少量金属钠保存在煤油中D．钠钾合金熔点低，导热性好，可用作快中子反应堆的热交换剂6．（2022年河北省保定市定州市期中）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Na2OB．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7．（2022年吉林省吉林市期末）将适量钠投入下列溶液中，既能产生气体又能生成白色沉淀的是A．硫酸铜溶液 B．稀硫酸C．氯化镁溶液 D．氯化钠溶液8．（2022年山西省怀仁市期中）下列说法中一定正确的是A．Na2O2固体中阳离子与阴离子的个数比为1∶1B．从试剂瓶中取出并切下未使用的钠可放回原试剂瓶中C．将Na投入饱和Na2CO3溶液中，会导致溶液质量增加D．金属Na失火，可用CO2灭火9．（2022年河南三门峡期末）按如图所示进行相应实验(硫酸铜溶液显弱酸性)，下列有关它们反应现象的分析正确的是A．均有可燃性气体生成B．反应剧烈程度：甲＞乙＞丙C．丙中钠能置换出单质铜D．乙、丙中钠在液面下反应10．（2023年福建省宁德市上学期期中）金属钠及化合物生产、生活用途广泛。请回答下列有关问题：（1）保存金属钠的正确方法是_______(填标号)。A．放在棕色瓶中 B．放在细沙中 C．放在水中 D．放在煤油中（2）将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应如下图所示，请