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1、第16讲 钠的性质与制备 知识导航 知识精讲 一、钠的物理性质与用途 1．物理性质：______色固体；密度0.97g·cm-3 ，比水____，比煤油____；质软，熔点97.8℃，______。 2．保存方法：_______液封、_______固封。 3．用途 （1）作还原剂来制取活泼金属： 金属钠在高温下能将TiCl4中的Ti置换出来，在反应中钠充当还原剂。化学方程式为： TiCl4 + 4Na 4NaCl + Ti （2）制作高压钠灯； （3）制钠钾合金，用于原子反应堆导热剂。 资料卡片——钠钾合金用作原子反应堆的导热剂
2、的原因 ①对流导热：由于钠钾合金呈液态，内部粒子可以对流，所以钠钾合金可以对流导热。 ②传导导热：由于钠钾合金内部有大量的自由电子，所以钠钾合金又可以传导导热。 由于钠钾合金具备了两种高效率的导热方式，所以钠钾合金的导热能力特别强，这是将钠钾合金用作原子反应堆的导热剂的主要原因。 二、钠的化学性质 1. 钠的“构——性” 钠的原子结构示意图为________，最外层只有1个电子，在化学反应中很容易_____1个电子，因此金属钠的化学性质非常________，表现出很强的________，在自然界中均以________态存在 2. 钠与氧气的反应 反应条件 常温
3、 加热/点燃 实验操作 实验现象 银白色金属光泽很快______ 熔成小球，剧烈燃烧，发出____火焰，生成______固体 反应原理 注意 钠是非常活泼的金属，与O2反应时，条件不同（是否加热/点燃），现象不同，产物也不同，跟氧气的量、纯度等无关。 3．钠与水的反应 （1）实验操作 （2）实验现象及解释 （3）实验原理：_____________________________________________。 说明 金属钠与水的反应，其实质是钠与水电离出的H＋反应。 思考与交流 （1）
4、切割完钠块后，剩余的钠应该如何处理？ （2）做实验时，金属钠不慎失火，能否用水灭火？ 4．钠与酸的反应 （1）与强酸反应的离子方程式：_____________________________________________。 （2）钠与酸反应时，先与酸反应，如果钠过量，钠把酸反应完之后，再与水反应。 5. 钠与碱的反应 钠与碱溶液的反应，实质就是钠与水的反应。 思考与交流：将金属钠扔到硫酸铜溶液中，能否置换出单质铜？ 6．钠与盐溶液的反应 盐溶液 反应现象 反应原理（离子方程式） 浮、熔、游、响 2Na + 2H2O ===
5、 2Na+ + 2OH- + H2↑ NaCl 无明显现象 无 CuSO4 FeCl3 思考与交流：请写出金属钠与硫酸铜溶液反应的总反应方程式 三、钠的制备 工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠 2NaCl 2Na + Cl2↑ 对点训练 题型一：金属钠的物理性质 【例1】下列有关钠的物理性质叙述正确的是 ①银白色金属②质软，可以用小刀切割③熔点较低④密度比水小⑤热和电的良导体 A．①②④ B．②③⑤ C．①③④ D．①②③④⑤ 【变1】在实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸将煤油吸干，再用
6、小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是（ ） A．钠在常温下是固体 B．钠的熔点很低 C．钠具有银白色的金属光泽 D．金属钠很软 题型二：金属钠与氧气的反应 【例2】取一块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的描述正确的是（ ） ①金属先熔化 ②在空气中燃烧，产生黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体 A．②⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 【变2】（2021·河北高一期中）等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量空气(常温)中充分反
7、应，则下列说法正确的是 A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多 C．第二块钠的反应产物质量大 D．两块钠的反应产物质量一样大 题型三：金属钠与水的反应 【例3】（2019·福建高一月考）钠与水反应时产生的各种现象如下： ①钠浮在水面上；②有气泡产生；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失； ⑤发出嘶嘶的声音； ⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是 A．全部 B．①③④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①③④⑥ 【变3-3】（2020·浙江高一月考）某化学研究性学习小组设计了如图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证钠的物理性质。请回答下列问题
8、 (1)实验开始时，欲使钠与水接触发生反应，应如何操作?___________。 (2)反应开始后，试管中能观察到的实验现象是_________(填标号)。 A．钠在水层中反应，熔成小球并四处游动 B．钠在两液体界面处反应，熔成小球并上下跳动 C．钠块不断减小直至消失 D．钠停留在煤油层中不反应 E．煤油中有气泡产生 (3)通过上述现象，能够验证钠的哪些物理性质?_________。 题型四：金属钠与盐溶液的反应 【例4】（2021·河北高一期中）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小球在
9、液面上游动、逐渐变小，直至消失⑤析出大量红色的铜⑥有蓝色沉淀产生⑦小球在溶液中沉浮 A．①②③④⑤ B．①②③④⑥ C．①②③⑥ D．②⑥⑦ 【变4】（2021·全国高一课时练习）将金属钠投入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体生成，又有白色沉淀产生的是(不考虑反应中溶液温度的变化) ①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和Ca(OH)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液 ⑦Fe2(SO4)3溶液 A．①②④ B．②③⑥ C．①④⑥ D．④⑤⑥ 题型五：离子反应方程式正误判断（与Na相关） 【例 5】（2021·内蒙古乌兰察布市·
10、集宁一中高一月考）下列反应的离子方程式书写正确的是 A．氧化钠与盐酸反应 O2-+2H+=H2O B．钠与CuSO4溶液反应 2Na+Cu2+=2Na++Cu C．钠与水反应 2Na+2H2O = 2Na++ 2OH-+H2↑ D．碳酸氢钠与稀硫酸反应：+2H+=CO2↑+H2O 题型六：金属钠的相关计算 【例6】（2020·东宁市第一中学高一月考）2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.9g固体，由此判断其产物是( ) A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．无法确定 【例7】（2020·全国高一课时练习）将4.6 g钠
11、投入到95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数( ) A．等于4.6% B．等于8% C．大于8% D．小于8% 【变7】（2020·盘锦市第二高级中学高一月考）将4．6 g金属钠投入到足量水中，得ag溶液；将4．8 g金属镁投入到足量盐酸中，得bg溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等，则反应后两溶液的质量关系式为 ( ) A．a=b B．a>b C．a
12、钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切下一小块金属钠观察。在这一实验过程中不能得出钠的物理性质是___________。(填序号) A．钠在常温下是固体 B．钠的熔点很低 C．钠具有银白色的金属光泽 D．金属钠很软 (2)该小组同学将金属钠投入到CuSO4溶液中，得到蓝色絮状沉淀，写出反应的化学方程式：___________。某同学在实验中观察到有少量黑色固体生成，请解释其原因___________。 (3)实验小组研究Na与CO2的反应，装置、步骤和现象如下： 实验步骤和现象： ⅰ.通入CO2至澄清石灰水浑浊后，点燃酒精灯。 ⅱ.一段时间后，硬质玻璃
13、管中有白色物质产生，管壁上有黑色物质出现。检验CO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BaCl2溶液，产生白色沉淀；再次过滤，滤液呈碱性；取白色沉淀加入盐酸，产生气体。 ①步骤ⅰ的目的是___________； ②从氧化还原反应的角度，分析步骤ii管壁上生成的黑色物质的成分___________； ③写出硬质玻璃管内可能发生的反应方程式：___________。 【变8】（2021·全国高一课时练习）某同学为了探究钠与CO2的反应，利用如图装置进行实验。 已知：①PdCl2能和CO反应生成黑色的Pd；②NaHCO3+HCl=
14、NaCl+H2O+CO2↑ （1）装置①中仪器a的名称是___，装置①中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2，在加稀盐酸时，发现CaCO3与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是___。 A．H2SO4溶液B．NaNO3溶液C．煤油D．稀硝酸 （2）装置②的作用是___。 （3）检查完装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，当观察到___时再点燃酒精灯。 （4）若反应过程中CO2足量，钠与CO2充分反应后，生成的固体物质可能有多种情况，该同学提出以下猜想； ①生成的固体物质为Na2CO3 ②
15、生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物 ③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物 ④生成的固体物质为Na2O和C的混合物 若反应过程中有下列情况：观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀，装置④中固体成分只有一种，且向该固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式___。 提分特训 【题1】（2019·全国高一课时练习） 下列现象或性质能体现钠的物理性质的是 ①钠燃烧时发出黄色的火焰 ②钠燃烧时生成过氧化钠 ③熔点低 ④密度比水小⑤热和电的良导体 ⑥钠有很强的还原性 A．①③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．②③④⑤
16、D．①③④⑤ 【题2】（2021·河北高一期中）向下列溶液中分别加入钠的小颗粒，溶液里无固体析出的是 A．MgCl2溶液 B．FeCl3溶液 C．CuSO4溶液 D．盐酸 【题3】（2021·四川眉山市·仁寿一中高一开学考试）将一小块钠投入到以下物质中，其中一种产生的现象与其余三种不同，这种物质是 A．水 B．稀H2SO4 C．MgCl2溶液 D．BaCl2溶液 【题4】（2021·兰州市第二十七中学高一期末）将少量金属钠分别投入下列物质中，有气体放出，且溶液质量一定增加的是 A．饱和NaOH溶液 B．AlCl3溶液 C．K2SO4溶液 D．CuSO4溶液 【题
17、5】（2020·桂林市临桂区五通中学高一期中）下列离子方程式书写正确的是 A．铁与盐酸反应：2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑ B．氢氧化钡与硫酸铜溶液混合：2OH- + Cu2+ =Cu(OH)2↓ C．钠与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ D．石灰乳和盐酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O 【题6】（2021·河北保定·高一期末）将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生的是 ①MgSO4溶液②NaCl稀溶液③Na2SO4稀溶液④饱和澄清石灰水 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【题7】（
18、2020·河北石家庄市·石家庄二中高一期中）下列有关钠单质的事实对应解释不合理的是 选项 事实 解释 A 钠保存在煤油中 煤油不与钠发生反应，钠的密度比煤油大，煤油可以隔绝空气和水蒸气 B 新切开的钠的光亮的表面很快变暗 钠和空气中的氧气反应生成了 C 钠蒸汽充入灯泡中制成高压钠灯 钠的焰色为黄色，穿透能力强 D 钠可以用小刀切割 钠质地柔软 A．A B．B C．C D．D 【题8】（2021·赤峰学院附属中学高一期末）现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(已知Na2O2能与H2O、CO2发生化学反应)，可利用的装置如图。回答下列问题： (1)各
19、仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是：空气进入_______，_______接_______，_______接_______，_______接c。 (2)装置Ⅳ中盛放的药品是_______，其作用是_______。 (3)装置Ⅱ的作用是_______。 (4)操作中通空气和加热的顺序为_______。 【题9】（2017·江苏常州·高一开学考试）小明同学在“金属拓展阅读”活动中了解到：金属钠在常温下与水剧烈反应能生成一种可燃性气体。教师结合小明已有知识设计了下图所示装置进行实验。 （小资料）金属钠一般存放在煤油中或用石蜡封存，煤油的密度为0.8g/mL。 （1）问题：采取
20、上述保存金属钠的方法中，煤油或石蜡的作用是__________。 （2）实验过程 操作 现象及解释 ① 打开止水夹a及分液漏斗活塞，待液体充满大试管后，关闭止水夹a及分液漏斗活塞。 液体分层，钠熔成银白色小球，在液体分层的界面上方跳动，产生大量气泡，下层溶液变成红色，并逐渐被压入B中。由此可知金属钠的物理性质_______（写出一点即可）。 ② 打开止水夹b，待B中部分溶液进入C中，迅速关闭止水夹b。 反应的化学方程式为_____________. ③ 打开止水夹c。 _____________，溶液红色消失。 反应的化学方程式为_______________。
21、 ④ 将燃着的木条伸到导管尖嘴处，打开止水夹a；在火焰上方罩一个干冷的烧杯。 气体燃烧，产生淡蓝色火焰。烧杯内壁有无色液滴生成，A中气体为氢气。 （3）反思分析 金属钠与水反应的化学方程式为_____________； 反应结束，C中溶液的溶质是_________（指示剂除外，写出所有可能）。 提分作业 【练1】（2021·全国高一课时练习）金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是 A．黄烟，生成白色固体 B．黄雾，生成淡黄色固体 C．黄色火焰，生成淡黄色固体 D．黄色火焰，生成白色固体 【练2】（2021·海南儋州二中高一月考）表是某同学探究钠与水(含酚酞)反应的
22、实验记录，其中获得的结论错误的是 选项 A B C D 实验现象 小刀可切割钠 钠浮在水面上 钠熔成小球 溶液变红 实验结论 钠硬度大 钠的密度比水小 钠熔点低 有碱性物质生成 A．A B．B C．C D．D 【练3】（2021·全国高一课时练习）金属钠分别投入下列溶液中，既有白色沉淀产生又有气体放出的是 A．MgCl2溶液 B．K2SO4溶液 C．FeCl3溶液 D．CuSO4溶液 【练4】（2021·全国高一课时练习）已知Fe(OH)3为红褐色，下列关于钠的反应现象的叙述中，不正确的是 选项 反应内容 反应现象 A 切开钠，其颜色的变
23、化 钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色 B 把小块钠投入酚酞溶液中 钠浮在水面上、四处游动、溶液变红 C 把小块钠投入硫酸铁溶液中 钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀 D 把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中 钠与氯气剧烈反应，产生大量白烟 A．A B．B C．C D．D 【练5】（2021·浙江）能正确表示下列化学反应的离子方程式的是 A．氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应：Ba2++OH-+H++=H2O+BaSO4 ↓ B．澄清石灰水与稀盐酸的反应：Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O C．金属钠在水中反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ D．用
24、醋酸洗热水瓶中水垢： CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ 【练6】（2020·伊美区第二中学高一期末）下列各组离子中使大量共存，溶液呈现无色，且加入一小块钠后仍然能大量共存的是 A．Na+、、K+、Cl- B．Ba2+、Na+、、 C．K+、、、 H+ D．Ca2+、、Cl-、 【练7】（2020·安徽华星学校高一月考）钠与水反应时产生的各种现象如下： ①钠___________在水面；原因是___________。 ②钠块___________成小球；原因是___________。 ③钠球四处___________，发出嘶嘶的声音，最后消失；原因是_____
25、 ④滴入酚酞后溶液___________，原因是___________。 【练8】（2021·玉溪市江川区第二中学）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸，②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题： (1)写出Na与H2O反应的化学方程式：___________。 (2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是___________。 (3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3，并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是___________。
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