第07讲活泼的金属单质钠

第07讲活泼的金属单质——钠知识梳理知识梳理一、钠的原子结构钠与非金属单质的反应1．钠元素的原子结构及存在2．钠与非金属单质的反应（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，生成固体结论①钠具有银白色的金属光泽，硬度，熔点低，密度煤油，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=，白色加热时：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))，其中O为－1价③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化合生成的化合物中钠只显价，如Na与Cl2在条件下可反应，化学方程式：。二、钠与水的反应1．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钠熔化成小球钠的熔点低，反应小球在水面上迅速游动反应产生的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有碱性物质(氢氧化钠)生成2.实验结论（1）化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。（2）实质：钠置换水电离出的H＋生成H2。【参考答案】银白色淡黄色小大于2Na2ONa2O2＋1点燃2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl小放热氢气红典例分析典例分析考点一：钠与水的反应【典例1】一定温度下，向饱和NaOH溶液中加入一定量的钠块，充分反应后恢复到原来的温度，下列说法正确的是（）A．溶液中溶质质量增加，溶剂质量减少，溶液中溶质质量分数变大B．溶液中溶质的质量分数不变，有氧气放出C．溶液中Na+数目减少，有氢气放出D．溶液中Na+数目增多，有氢气放出【答案】C【解析】一定温度下，向饱和氢氧化钠溶液中加入一定量的钠块，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液中水的物质的量减少，氢氧化钠的物质的量增大，充分反应后恢复到原来的温度得到过饱和氢氧化钠溶液，析出氢氧化钠固体后得到与原饱和溶液的质量分数相同的氢氧化钠饱和溶液，但溶液、溶质、溶剂的质量减少，钠离子的数目减小，故选C。考点二：钠与与盐溶液的反应【典例2】下列离子方程式正确的是（）A．氢氧化钡溶液与稀硫酸混合：B．碳酸钡与盐酸反应：C．与，溶液的反应：D．通入过量的澄清石灰水中：【答案】B【解析】A．原离子方程式中离子的比例不正确，氢氧化钡溶液与稀硫酸混合的离子方程式为：Ba2++SO+2H++2OH═BaSO4↓+2H2O，A错误；B．碳酸钡与盐酸反应生成BaCl2和H2O、CO2，故其离子方程式为：BaCO3+2H+═CO2↑+H2O+Ba2+，B正确；C．钠与盐溶液的反应，先考虑与水的反应，再考虑产物与盐是否反应，钠与CuSO4溶液反应，先与水反应，再与硫酸铜发生复分解反应，故总反应的离子方程式为：2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+2Na++H2↑，C错误；D．澄清石灰水在离子方程式书写时要拆，二氧化碳与过量的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水反应的离子方程式为：CO2+Ca2++2OH═CaCO3↓+H2O，D错误；故答案为：B。同步训练同步训练一、单选题1．下列有关钠的描述中错误的是（）A．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B．实验时钠需用镊子夹取，用后剩余的钠不能放回试剂瓶中C．新切开的钠放置在空气中会迅速被氧化D．钠能与氯化钠溶液发生化学反应【答案】B【解析】A．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，A正确；B．钠是活泼金属，容易与空气中的水和氧气反应，为安全着想，切割取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中，B错误；C．钠很活泼，新切开的钠，暴露在空气中，会迅速被氧气氧化为氧化钠，光亮的表面很快变暗，C正确；D．Na非常活泼，可与NaCl溶液中的水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，D正确；答案选B。2．下列说法不正确的是（）A．高压钠灯可用于道路照明，钠着火不能用泡沫灭火器灭火B．石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO2C．做焰色反应前，铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色D．SiO2导电能力强，可用于制造光导纤维【答案】D【解析】A．高压钠灯透雾能力强可用于道路照明，钠能与水和二氧化碳反应，着火不能用泡沫灭火器灭火，A正确；B．石灰石在高温下可与SO2反应生成亚硫酸钙，可用于消除燃煤烟气中的SO2，B正确；C．做焰色反应前，铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色，才能更好观察试剂的焰色，C正确；D．SiO2具有高效低损耗传导光，具有良好的导光性能，可用于制造光导纤维，D不正确；故选D。3．在研究金属钠与水反应的实验中，反应过程中所观察到的实验现象与金属钠的下列性质无关的是（）A．熔点低 B．易导电 C．密度小 D．化学性质活泼【答案】B【解析】A．钠和水反应放出的热量使钠熔成小球，说明钠的熔点低，故A不选；B．钠和水反应现象中不能说明钠易导电，故B选；C．钠浮在水面上，说明钠的密度小于水，故C不选；D．钠能和冷水反应说明钠的性质很活泼，故D不选；故选B。4．下列有关钠的说法不正确的是（）A．钠露置于空气的过程中有氢氧化钠生成B．取用金属钠要用镊子夹取，且剩下的金属钠应放回原试剂瓶C．金属钠在空气中的燃烧实验，应近距离俯视坩埚以便观察更仔细D．火灾现场若有大量活泼金属时，需用干燥的沙土【答案】C【解析】A．钠露置于空气的转变为，先与氧气变为氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸水变为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠溶液，碳酸钠溶液失水变为Na2CO3∙10H2O，Na2CO3∙10H2O失水变为碳酸钠，故A正确；B．取用金属钠要用镊子夹取，钠是危险化学药品，因此剩下的金属钠应放回原试剂瓶，故B正确；C．金属钠在空气中的燃烧实验，钠会剧烈燃烧发出黄色火焰，因此应远距离观察，故C错误；D．火灾现场若有大量活泼金属时，金属一般与水、二氧化碳会反应，因此需用干燥的沙土，故D正确。综上所述，答案为C。5．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是（）①MgSO4溶液

②NaHCO3溶液

③CuSO4溶液

④饱和澄清石灰水

⑤NH4Cl溶液A．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．全部【答案】A【解析】①将金属钠放入MgSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，既有气体产生，又有沉淀产生，①正确；②将金属钠放入NaHCO3溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和NaHCO3反应生成碳酸钠，没有沉淀产生，②错误；③将金属钠放入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀，既有气体产生，又有沉淀产生，③正确；④将金属钠放入饱和澄清石灰水中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气并放热，水质量减小，有氢氧化钙析出，既有气体产生，又有沉淀产生，④正确；⑤将金属钠放入NH4Cl溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气并放热，氢氧化钠再和NH4Cl反应放出氨气，没有沉淀生成，⑤错误；综上分析，既有气体产生，又有沉淀产生的是：①③④，答案选A。6．关于钠跟水反应的实验叙述正确的是（）A．从煤油中取出钠块，直接投入水中B．实验剩余的钠应放在废液缸中C．钠投入水后熔成闪亮的小球，浮在水面上，不断游动D．钠与水反应后，加入紫色石蕊溶液，溶液变红【答案】C【解析】A．应将钠表面的煤油用滤纸吸干再将钠放入水中，A项错误；B．若将实验剩余的金属钠弃置于废液缸中，金属钠会与水反应生成氢气并放出大量的热，可能会引起失火，存在安全隐患，B项错误；C．钠的熔点低，钠与水反应放出热量，生成氢气，故钠投入水后熔成闪亮的小球，浮在水面上，不断游动，C项正确；D．钠与水反应生成NaOH和H2，向反应后的溶液中加入紫色石蕊溶液，溶液变蓝，D项错误；答案选C。7．已知，锂单质化学性质与钠类似，活泼性比钠略差。它的密度为0.534g/cm3，锂元素的焰色为紫红色，将绿豆大的锂投入水中，下列实验现象合理的有（）①锂沉入水中

②锂浮在水面上③水中有大量气泡④反应后在水中加入几滴石蕊试液，溶液变红⑤反应剧烈，发出紫红色火焰

⑥锂四处游动A．②⑥ B．①③ C．②③⑤ D．②④⑤⑥【答案】A【解析】①②锂的密度比水小，因此锂浮在水上，①项错误、②项正确；③锂和水反应生成LiOH和H2，锂表面能产生大量气泡，③项错误；④生成的LiOH使紫色石蕊试液变蓝，④项错误；⑤紫红色为锂元素的焰色反应的颜色，锂与水反应不会产生紫红色火焰，⑤项错误；⑥产生的氢气使锂四处游动，⑥项正确；综上，②⑥的现象合理，答案选A。8．我国“蛟龙”号载人潜水器重要部件是用钛合金材料制造的。金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，在高温环境下具有强还原性。以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛的工艺流程如下，下列说法错误的是（）A．①中发生的反应：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COB．钠可以与TiCl4溶液反应制备金属钛C．②中氩气的作用是隔绝空气，防止金属钛被氧化D．钛抗腐蚀性好是因为常温下钛与氧气化合生成一层极薄的致密氧化膜【答案】B【解析】A．根据①中元素守恒和生成可燃性气体分析得到可燃性气体为CO，发生的反应：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，故A正确；B．Na与TiCl4溶液反应是先和溶液中水反应生成氢氧化钠和氢气，因此钠不可以与TiCl4溶液反应制备金属钛，故B错误；C．Ti在空气中易被氧化，因此②中氩气的作用是隔绝空气，防止金属钛被氧化，故C正确；D．钛抗腐蚀性好是因为常温下钛与氧气化合生成一层极薄的致密氧化膜，阻止内部金属继续和氧气反应，故D正确。综上所述，答案为B。9．下列实验室突发事件应对措施和常见废弃物的处理方法不正确的是（）A．中学实验室中可以将未用完的钠、钾等药品放回原试剂瓶B．金属钠着火后不可用水灭火，应当用二氧化碳灭火器灭火C．如果有少量酸(或碱)滴到实验桌上，应立即用湿抹布擦净，然后用水冲洗抹布D．对于酸、碱、氧化剂或还原剂的废液，应分别收集【答案】B【解析】A．中学实验中，对于钠，钾，磷等易燃易爆物品，如果实验中未使用完时，可以将剩余的物品放回原试剂瓶保存，切忌乱扔，故A正确；B．钠与氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，则钠失火时不能用二氧化碳灭火，应使用干砂灭火，故B错误；C．少量酸滴到实验台上，应用湿抹布擦净，再用水冲洗抹布，故C正确；D．对于酸、碱、氧化剂或还原剂的废液应分别收集，在确定酸和碱混合，氧化剂和还原剂混合，无危险时，可以利用中合法或氧化还原法，各取少量分次混合再排放，故D正确；故选：B。10．关于金属钠的性质描述正确的是（）A．很软可用刀切割，密度比水大B．在空气中燃烧生成白色的过氧化钠C．金属钠通常保存在煤油里，钠着火时用干燥的沙土灭火D．钠与氯化铁溶液反应时，钠浮在水面上四处游动，并置换出金属铁【答案】C【解析】A．钠是银白色金属，质软，可以用小刀切割，密度比水小，A错误；B．在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，B错误；C．钠的密度大于煤油且和煤油不反应，所以可以用煤油隔绝空气来保存钠，钠着火时用干燥的沙土灭火，C正确；D．钠先与水反应，生成的NaOH再与氯化铁反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，D错误；故选C。二、综合题11．工业上，钠的用途非常广泛：（1）在实验室里，有一钠块浸在煤油中，要取出金属钠做有关钠的化学实验，取用的操作方法是：___________。（2）用金属钠制取Na2O通常用以下方法：2NaNO3＋10Na=6Na2O＋N2↑，试说明为什么不用钠在O2燃烧而采用此法的原因是___________。（3）金属钠在700℃～800℃时与四氯化钛(TiCl4)反应制取金属钛，该反应的化学方程式为：___________。【答案】（1）用摄子夹取金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，再用小刀切割一小块待用（2）钠在氧气中燃烧只能得到Na2O2，而不是Na2O，并且该方法生成的N2可保护Na2O不被氧化（3）4Na+TiCl44NaCl+Ti【解析】（1）钠有很强的腐蚀性，不能接触皮肤，从煤油中取钠，要用镊子夹取，用滤纸吸干表面的煤油。做有关钠的化学实验，为了安全起见，要用小块钠，所以用小刀切割一小块待用。（2）钠在氧气中燃烧只能得到Na2O2，而不是Na2O，并且该方法生成的N2可保护Na2O不被氧化，所以用金属钠制取Na2O不用钠在O2燃烧而采用NaNO3和钠反应。（3）钠可以将其他不如钠活泼的金属从熔融盐中置换出来，钠和熔融的TiCl4反应的化学方程式为：4Na+TiCl44NaCl+Ti。12．I。指出下列粒子中带下划线元素的化合价：（1）Na2O2___________NH3___________Ca(ClO)2___________HSO___________II。现有下列8种物质：①Cl2

②钠

③H2O

④CO2

⑤H2SO4⑥Fe(OH)3胶体

⑦C12H22O11(蔗糖)

⑧NaCl溶液（2）把上述各物质按物质的分类方法填写在表格的空白处(填物质编号)：分类标准电解质非电解质混合物属于该类的物质_________________________________（3）写出②与③反应的化学方程式___________；（