2023年初升高化学预习《活泼的金属单质-钠》含答案解析

练习②加热，2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2（过氧化钠）实验2-2切取绿豆大小的钠，在坩埚中加热，观察现象。先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体（过氧化钠）（2）与Cl2反应2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl(现象：剧烈燃烧，产生白烟)2.与水的反应实验探究：钠与水的反应烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞，加入绿豆大小的钠，观察现象。现象：浮——钠的密度比水小熔——钠的熔点低，该反应放热游——生成了气体，推动钠粒游动响——反应剧烈，产生气体红——生成了碱（NaOH）反应方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑【注意】金属钠着火时不能用水，也不能用泡沫灭火器，应用沙土盖灭。3.与酸的反应如和盐酸反应，2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑离子方程式：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑【注意】钠和酸的反应比水更剧烈，在酸溶液中，钠先和酸反应，酸反应完后，过量的钠会和水继续反应。4.与盐溶液的反应与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。如CuSO4溶液，2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑【注意】千万不能误解为钠更活泼，而置换出铜单质。四．钠单质的制备和保存1.制备钠非常活泼，工业中通常采用电解法来制备，2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑2.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，故通常将钠保存在煤油中。五．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＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。【知识进阶】一．钠露在空气中的变化【问题探究】金属钠长时间露置于空气中会不会生成Na2O2?不会。钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。知识归纳总结：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(表面生成溶液,NaOH潮解))eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(④))eq\x(\a\al(白色晶体物质,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))发生的主要变化的化学方程式①4Na＋O2=2Na2O②Na2O＋H2O=2NaOH③2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，④Na2CO3＋10H2O=Na2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O【点拨】(1)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化)，风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化)，所以，上述过程既有物理变化，又有化学变化。(2)钠暴露在空气中，长时间放置最终生成碳酸钠粉末。【典例1】2.3g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5g固体，由此判断其产物是()A．只有Na2O B．只有Na2O2C．Na2O和Na2O2 D．无法确定【答案】C【解析】若2.3g钠全部生成Na2O，质量为3.1g；若2.3g钠全部生成Na2O2，质量为3.9g，因为3.1g＜3.5g＜3.9g，故氧化产物应为Na2O和Na2O2的混合物。〔变式训练1〕等质量的两块钠，第一块在加热条件下与足量氧气充分反应，第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是()A．第一块钠失去电子数多B．两块钠失去电子数相同C．两块钠的反应产物的颜色相同D．两块钠所得反应产物的质量相等【答案】B【解析】Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2，Na的化合价均由0价升高为＋1价，故两块钠失去的电子数一样多；但加热时产物为Na2O2(淡黄色)，而常温时产物为Na2O(白色)，故第一块钠所得反应产物的质量大。二．钠与H2O、酸溶液、盐溶液反应【问题探究】1.在钠与水反应之前，为什么要用滤纸吸干钠表面的煤油呢？防止钠与水反应放热而造成煤油的燃烧。2．实验中所取钠块一般如绿豆大小即可，能否取较大块的钠进行实验？不能。因钠与水的反应放热，钠块较大会发生危险。3．实验时，能用手直接拿取金属钠吗？为什么？不能。首先，用手直接拿药品不符合取用药品的规范要求；另外，手上有汗液，钠与水反应放出的热会烧伤手，且生成的NaOH对皮肤也有强烈的腐蚀作用。【知识归纳总结】1．钠与水的反应离子方程式为2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，还原剂为Na，氧化剂为H2O。2．钠与酸溶液的反应(1)钠与酸溶液反应时，先与酸中的H＋反应生成H2。(2)如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。3．钠与盐溶液的反应(1)Na与NaCl溶液反应：实际上是钠与水反应，反应的化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。(2)Na与CuSO4溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，反应的化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；总反应方程式为2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。(3)Na与NaHSO4溶液反应：因NaHSO4完全电离，即NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，而使溶液显强酸性，此时钠直接与盐反应，化学方程式为2Na＋2NaHSO4=2Na2SO4＋H2↑。4．钠与水、酸与盐溶液反应规律eq\x(\a\al(反应,实质))—eq\x(\a\al(钠与纯水及各种水溶液均易发生反应，其实质就是钠与水的反应，,反应中钠作还原剂，水作氧化剂))↓eq\x(\a\al(反应,快慢))—eq\x(\a\al(钠与酸的反应实质是与H＋的反应，由于酸中H＋浓度比纯水中H＋的浓度,大的多，所以钠与酸反应要比与水反应剧烈的多。反应的离子方程式为,2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑))↓eq\x(\a\al(反应,过程))—eq\x(\a\al(钠与盐溶液反应时，钠首先与水反应生成NaOH和H2，然后NaOH与盐中,的某些离子发生复分解反应。如钠与CuSO4溶液的反应为,2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑,CuSO4＋2NaOH=CuOH2↓＋Na2SO4,总反应的化学方程式为2Na＋2H2O＋CuSO4=CuOH2↓＋Na2SO4＋H2↑))【典例2】(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．稀硫酸C．氯化钠溶液 D．氯化镁溶液【答案】D【解析】遇到钠与碱溶液、盐溶液反应的问题时，在注意钠与水反应的同时，还要考虑生成的NaOH是否与溶液中原有的溶质反应。钠与(1)中四种溶液反应都生成氢气，在硫酸铜溶液中会有蓝色沉淀生成，只有在氯化镁溶液中可生成白色沉淀。eq\x(规律方法指导：1钠与金属盐溶液反应时，不能置换出相应金属；但在熔融条件下，钠可以从某些熔融金属盐中置换出比它不活泼的金属。如：4Na＋TiCl4\o(=,\s\up7(熔融))Ti＋4NaCl、2Na＋MgCl2\o(=,\s\up7(熔融))Mg＋2NaCl。,2钠投入到饱和盐溶液中时，如果盐不与NaOH反应，由于反应过程中水的消耗，最终会析出固体盐。,3相同温度下，相同的钠块与盐酸反应比与水反应更快。)〔变式训练2〕金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体放出又有沉淀产生的是(C)A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液C．FeCl3溶液 D．稀盐酸【答案】C【解析】钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2，故四种溶液中均有气体产生。A、B、D项溶液中均无沉淀生成，C项中FeCl3溶液与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。效果检测效果检测1．（2022秋·天津东丽·高一统考期末）下列关于钠的叙述不正确的是A．钠有很强的还原性B．固体需要密封保存C．氧化钠与过氧化钠互称同素异形体D．在实验室中，少量金属钠常保存在煤油中【答案】C【详解】A．钠易失去电子，具有很强的还原性，A正确；B．易吸收水分且会与二氧化碳反应，所以其固体需要密封保存，B正确；C．同素异形体是同种元素构成的不同单质，所以氧化钠与过氧化钠不是同素异形体，C错误；D．在实验室中，少量金属钠常保存在煤油中可以隔绝空气，D正确；故选C。2．（2023秋·云南大理·高一校考期末）钠与水反应的实验中，不会产生的现象是A．钠沉入水面下B．产生气体C．滴入酚酞溶液变红D．钠熔化成小球【答案】A【详解】A．钠的密度小于水的密度，所以钠与水反应会浮在水面上，故A符合题意；B．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，所以钠与水反应时会有气体产生，故B不符合题意；C．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，所以向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液后，溶液会变为红色，故C不符合题意；D．钠的熔点较低，钠和水反应时同时放出大量热，放出的热量导致钠熔成小球，故D不符合题意；故选A。3．（2022秋·内蒙古兴安盟·高一校考阶段练习）下列关于钠的叙述中错误的是A．钠在Cl2中燃烧，发出明亮黄光生成白色烟B．钠单质与氯化亚铁溶液反应生成氯化钠和铁单质C．钠与水反应的现象能说明钠的熔点低，且与水反应放热D．把小块钠投入饱和氯化钠溶液中，钠浮在水面上、四处游动、溶液产生白色浑浊【答案】B【详解】A．钠和氯气反应火焰为黄色，生成白色氯化钠，A正确；B．钠和氯化亚铁溶液反应时，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁和氯化钠，B错误；C．钠和水反应的现象中有钠熔化成小球，说明钠和水反应放热，且钠的熔点低，C正确；D．钠投入到饱和氯化钠溶液中，钠和水反应，钠浮在水面上，四处游动，反应生成氢氧化钠，因为氯化钠的溶解度比氢氧化钠，故溶液中产生白色浑浊，D正确；故选B。4．（2023春·山东青岛·高一统考开学考试）下列关于钠及其化合物的说法错误的是A．钠投入到溶液中，有紫红色固体析出B．利用钠的强还原性，可用于钛、锆等金属的冶炼C．向饱和溶液中通入过量，溶液会变浑浊D．钠通常保存在煤油中，实验中剩余的钠需放回试剂瓶【答案】A【详解】A．钠和水的反应方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，生成的氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，故A错误；B．金属钠的活泼性强于金属钛、锆，可以将金属钛、钽、铌、锆等从其熔融态的盐中置换出来，所以可以用于钛、锆等金属的冶炼，故B正确；C．CO2与Na2CO3、H2O反应生成NaHCO3，Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3，由方程式知，充分反应后生成的NaHCO3质量肯定大于原溶液中的Na2CO3质量，而Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，故生成的NaHCO3不能完全溶解，出现了白色沉淀，溶液会变浑浊，故C正确；D．钠的密度比煤油大，钠通常保存在煤油中；钠与水、氧气反应，为保证安全，实验时多余的钠放回原瓶中，故D正确；故选A。5．（2023秋·四川泸州·高一统考期末）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【详解】A．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．金属钠熔化说明其熔点低于坩埚，B正确；C．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．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。6．（2022秋·内蒙古兴安盟·高一校考阶段练习）观察法是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变暗变白色出现液滴白色固体粉末。下列说法正确的是A．银白色变暗是因为生成了过氧化钠 B．过程④只发生了物理变化C．最后得到的白色固体是NaOH D．出现液滴是因为NaOH易潮解【答案】D【分析】钠露置于空气中，首先与空气中的氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳作用生成碳酸钠。【详解】A．银白色变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠，A不正确；B．过程④中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，后来发生晶体的风化，发生了化学变化，B不正确；C．最后得到的白色固体是Na2CO3，C不正确；D．出现液滴是因为NaOH发生潮解，在其表面形成溶液，D正确；故选D。7．（2023春·上海浦东新·高一上海市建平中学校考期中）在探究钠与冷水的反应实验中，无法体现的性质是A．钠的密度小于水 B．金属钠具有良好的导热性C．金属钠的熔点低 D．钠具有很强的还原性【答案】B【分析】钠和水反应时，钠浮在水面上，钠熔成小球，且四处游动，嘶嘶作响，向反应后的溶液中滴加石蕊，溶液变红。【详解】A．钠和水反应时，钠浮在水面上，说明钠的密度小于水，故A不符合题意；B．钠与水的实验中，无法体现金属钠具有良好的导热性，故B符合题意；C．钠与水反应时，钠迅速熔成小球，说明金属钠的熔点低，故C不符合题意；D．钠能和冷水反应说明钠的性质很活泼，容易失去电子，具有很强的还原性，故D不符合题意；故答案选B。8．（2023春·广东湛江·高一湛江二十一中校考期中）下列关于钠的叙述中，不正确的是A．钠燃烧时发出黄色的火焰 B．钠具有很强的还原性C．钠着火可用湿布盖灭 D．钠具有银白色的金属光泽【答案】C【详解】A．钠的焰色为黄色，所以钠燃烧时发出黄色的火焰，A项正确；B．钠原子核外1个电子，易失去达到稳定结构，所以具有强还原性，B项正确；C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢气易燃烧，所以钠着火不可用湿布盖灭，用沙土盖灭，C项错误；D．金属钠质地软，可用刀切割，切开外皮后，可以看到金属钠的颜色，金属钠具有银白色的金属光泽，D项正确；答案选C。9．（2023春·上海徐汇·高一上海市第二中学校考期中）下列关于钠的叙述正确的是A．钠熔点高 B．钠在空气中燃烧，生成淡黄色固体C．钠可保存在水中 D．钠与CuSO4溶液反应可置换出铜【答案】B【详解】A．钠的熔点低，熔点97.72℃，小于100度，故A错误；B．钠在空气中燃烧，可以生成Na2O2淡黄色固体，故B正确；C．钠性质活泼，能与水反应，应保存在煤油中，故C错误；D．钠性质活泼，钠与CuSO4溶液反应应先与水反应，不能置换出铜，故D错误；故答案选B。10．（2022秋·广东湛江·高一湛江二十一中校考期中）向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象有①钠浮于液面上

②熔化成小球

③发出嘶嘶的响声，放出气体

④有蓝色沉淀产生

⑤析出大量红色的铜

⑥小球在溶液中沉浮

⑦小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失A．①②③⑤⑦ B．①②③④⑦C．①②③④⑥ D．②⑤⑦【答案】B【详解】①钠的密度小于水，所以钠会浮于液面上，故①正确；②钠的熔点较低，钠和水反应放出的热量而使钠熔化成小球，故②正确；③钠的性质很活泼，易和水剧烈反应生成氢气，所以发出嘶嘶的响声，放出气体，故③正确；④钠和水反应生成的氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，故④正确；⑤钠的性质很活泼，先和水反应，而不是和铜离子发生置换反应，不会析出大量红色的铜，故⑤错误；⑥钠的密度小于溶液的密度，所以会浮在液面上，故⑥错误；⑦钠和水反应生成的氢气而使钠受力不均导致钠四处游动，逐渐变小直至消失，故⑦正确；正确的是①②③④⑦；故选B。11．（2023秋·内蒙古包头·高一包头市第四中学校考期末）为了探究钠的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示装置进行实验，下列说法错误的是A．密度：CuSO4溶液>Na>煤油B．溶液中有红色固体生成C．实验过程中，关闭弹簧夹，一段时间后，长颈漏斗中的液面上升D．可观察到有气泡生成，钠在煤油和CuSO4溶液中上下跳动【答案】B【详解】A．如图装置中由下到上分别为：CuSO4溶液、Na、煤油，所以密度：CuSO4溶液>Na>煤油，A正确；B．CuSO4溶液与Na的反应是钠与水先发生反应生成NaOH，NaOH再与CuSO4溶液反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，B错误；C．实验过程中，关闭弹簧夹，一段时间后，生成氢气使长颈漏斗中的液面上升，C正确；D．可观察到有气泡生成将钠推入煤油层中，钠与水的反应停止后又落回水中，在生成氢气，如此往复可以看到钠在煤油和CuSO4溶液中上下跳动，D正确；故选B。12．（2023秋·湖南益阳·高一统考期末）根据金属钠与水(滴有酚酞)反应的现象，下列有关说法错误的是A．钠熔化成闪亮的小球，说明钠的熔点低B．反应后溶液的颜色逐渐变红，说明反应生成了碱C．该反应中每消耗1mol的钠得到1mol的电子D．当火灾现场存放有大量金属钠时不能用水来灭火【答案】C【详解】A．钠与水反应过程中，钠熔化成闪亮的小球，说明钠与水的反应放热，且钠的熔点低，A正确；B．反应后滴加酚酞，溶液的颜色逐渐变红，说明溶液呈碱性，反应生成了碱，B正确；C．该反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，每消耗1mol的钠失去1mol的电子，C错误；D．因为钠与水剧烈反应，生成易燃气体H2，所以当火灾现场存放有大量金属钠时，不能用水来灭火，D正确；故选C。13．（2022秋·浙江·高一期中）在做“钠与氧气在加热条件下反应”的实验中，下列仪器用不到是A．B． C． D．【答案】C【详解】“钠与氧气在加热条件下反应”的实验装置为，需要三脚架、泥三角、坩埚、酒精灯，不需要胶头滴管，故选C。14．（2022秋·广东广州·高一广州四十七中校考期中）某溶液中含有、、、四种离子，若向其中加入少量金属钠后溶液中离子数目基本保持不变的是A． B． C． D．【答案】D【详解】加入少量Na后，钠与水反应生成NaOH和H2，溶液中Na+浓度增大，溶液中、OH-发生离子反应生成和水，导致浓度减小，浓度增大，只有浓度基本保持不变，故答案为D。15．如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞的水，使水位达到B端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针(大头针上固定有一小块金属纳)，此时Na掉入水中。回答下列问题：(1)钠与水反应的化学方程式为_______。(2)钠与水反应的现象很多，不同的现象证明不同的性质。①能证明钠的密度比水小的现象是_______。②能证明钠的熔点低的现象是_______。③能证明有氢氧化钠生成的现象是_______。④能证明有气体产生的现象是A端液面_______(填“上升”“下降”或“不变”)。【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(2)钠浮在水面上钠熔化为光亮的小球反应后溶液呈红色上升【分析】本题主要考查金属钠和水的反应，该反应的现象为“浮”、“响”、“游”、“熔”、“红”。“浮”指钠块浮在水面上；“响”是因为反应放热，且不断有H2生成；“游”是产生的H2不断推动钠块来回移动；“熔”是因为钠块的熔点很低，反应放热使钠块熔化；“红”是因为反应生成了NaOH，使事先加入的酚酞变红。【详解】（1）钠与水反应生成NaOH和H2，其化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；（2）①钠浮在水面上，证明钠的密度比水小；②钠熔化为光亮的小球，证明钠的熔点低；③反应后溶液呈红色，证明有氢氧化钠生成；④B端压强增大，液面下降，A端液面上升，证明有气体生成；故答案为：钠浮在水面上；钠熔化为光亮的小球；反应后溶液呈红色；上升。16．（2023秋·四川广安·高一统考期末）钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属。(1)根据钠原子的结构示意图分析，钠在反应中容易_______电子(填“得到”或“失去”)表现强的_______(填“氧化性”或“还原性”)(2)钠的一种常见淡黄色的氧化物，常用作呼吸面具的供氧剂。该淡黄色固体物质的阴阳离子个数比为_______，写出与该物质的化学反应方程式_______【答案】(1)失去还原性(2)1：2【详解】（1）最外层电子小于4时容易失去电子，而当最外层电子大于4时容易得到电子。钠最外层1个电子，容易失去达饱和。所以钠失去电子呈现处还原性。答案为失去；还原性；（2）淡黄色固体为Na2O2，Na2O2中有1个和2个Na+。Na2O2中O为-1价既具有氧化性又具有还原性，与CO2发生产生Na2CO3和O2：。答案为1:2；；17．（2023秋·陕西西安·高一统考期末）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。如图是钠的价类二维图：(1)②处应填的物质类别为_____。(2)某同学欲进行钠在空气中燃烧的实验，可将钠放入_____(填字母)中进行加热。A．蒸发皿

B．坩埚

C．烧杯(3)如图在盛蒸馏水的烧杯中先注入一些煤油，再投入金属钠，观察到的现象是_____(填字母)。发生反应的离子方程式为_____。A．钠在水层中反应并四处游动

B．钠停留在煤油层中不发生反应C．钠在煤油的液面上反应并四处游动

D．钠在煤油与水的界面处反应并上下跳动(4)若①是一种淡黄色固体，其在呼吸面具中作供氧剂的原理是_____(用化学方程式表示)。【答案】(1)盐(2)B(3)D(4)、【详解】（1）②处对应的物质为钠盐，应