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钠的主要性质及其应用

1．钠的物理性质
(1)颜色：银白色，有金属光泽。
(2)密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
(3)熔点：低于100 ℃。
(4)硬度：质地柔软，可以用小刀切割。
2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性

(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2：2Na＋Cl22NaCl
(2)与水反应
离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
要点提取
钠与滴有酚酞的水反应的现象及解释

(3)与盐酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
特别提醒
(1)钠的取用方法：用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切取黄豆大小的钠，剩余的钠放回原试剂瓶。
(2)钠失火的处理：沙土盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。
3．钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
【互动思考】
1．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是________(填序号)。
①金属钠先熔化　②在空气中燃烧，放出黄色火花　③燃烧后得白色固体　④燃烧时火焰为黄色　⑤燃烧后生成浅黄色固体物质
答案　①④⑤
2．金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠
答案　Na2O　NaOH　溶液　Na2CO3
3．将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为________________________________________________________________________。
解释反应速率不同的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　c>a>b　钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b

[示向题组]
1．下列说法正确的是(　　)。
A．将Na块放入水中，产生气体：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2014·北京理综，9B)
B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋(2013·新课标全国Ⅱ，10B)
C．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑(2012·四川理综，9A)
D．Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg(2009·重庆理综，10C)
解析　钠与CuSO4溶液反应首先Na与H2O反应，然后生成的NaOH再与CuSO4反应无法置换Cu，B错误；钠与H2O反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，C错误；Na与MgCl2溶液的反应首先是Na与H2O反应，然后生成的NaOH再与MgCl2反应，无法置换Mg，D错误。
答案　A
2．(2014·合肥调研)绿豆粒大小的金属钠放入盛有少量煤油的大试管中后，塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入滴有酚酞的水直至液体充满整个试管。根据反应中观察到的现象，回答下列问题：

(1)实验前怎样检查该装置的气密性？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)金属钠变化的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)大试管中溶液颜色的变化是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)装置中液面的变化分别是：大试管中________________________________________________________________；
长颈漏斗中________________________________________________________________________。
(5)简述检验产生气体的方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析　本实验是在隔绝空气的条件下探究钠与水的反应，故不会发生起火、爆炸现象，要求装置的气密性良好。由于钠的密度比水小，比煤油大，所以钠在煤油与水的界面处漂浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层，钠在重力作用下再回到界面。反复多次，直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部，把液体反压到长颈漏斗中。
答案　(1)关闭弹簧夹，通过长颈漏斗向大试管中加水直至漏斗中液面高于试管中液面，一段时间后液面差保持不变，说明装置气密性良好
(2)钠与水发生反应，熔化成银白色小球，在两液体界面处作上下跳动，最后完全消失
(3)水溶液从上至下逐渐由无色变为红色
(4)液面逐渐下降　液面逐渐上升
(5)当漏斗中液面上升到一定高度后，打开弹簧夹点燃气体，有淡蓝色火焰产生
【考向揭示】
　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：
1．以选择题某一选项的形式考查钠的性质及应用
2．有关钠性质的实验探究
[跟进题组]
1．(2013·济南调研)关于钠的叙述中，不正确的是(　　)。
A．金属钠与水反应生成氢气，但是实验室中不能用金属钠与水反应制备氢气
B．金属钠放在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰
C．金属钠在空气中放置生成氧化钠，在空气中燃烧生成过氧化钠
D．金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量
解析　金属钠与氧气反应的产物取决于反应条件。在空气中放置被氧气氧化，生成氧化钠；在空气中燃烧生成过氧化钠。
答案　D
2．把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是(　　)。
A．放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至室温后溶液的pH增大
B．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出
C．放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成
D．放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出
解析　A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，从而会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和溶液，故溶液的pH不变；B项错误，钠与水反应生成氢气和NaOH，NaOH与CuSO4 反应会出现蓝色沉淀；C项正确，钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀；D项错误，钠与水反应放热，生成的NaOH与NH反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。
答案　C
3．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：

(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是________(填字母，下同)
a．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失
b．钠熔化成一个光亮的小球
c．恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大
d．恢复到室温时，溶液中Na＋数目减少
(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠　　②用铜箔包住钠
a．二者收集气体一样多
b．①收集气体体积较大
c．②收集气体体积较大
解析　(1)钠投入饱和NaOH溶液中，发生的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，其现象与钠在水中的反应现象相同；又因为原溶液是饱和的，反应消耗水，析出NaOH晶体，则NaOH溶液浓度不变，但溶液体积减小，故Na＋数目减少。(2)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。
答案　(1)abd　(2)b
【思维建模】
金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
盐溶液Na＋H2O反应—