文档内容
第 10 讲 活泼的金属单质——钠
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;
(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(1)钠作还原剂
金属钠在高温下能将TiCl 中的Ti置换出来,在反应中钠充当还原剂。化学方程式为:
4
TiCl + 4Na 4NaCl+ Ti
4
(2)钠钾合金用作原子反应堆的导热剂的原因
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 加热/点燃
实验操作
银白色金属光泽很快______
实验现象 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O 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
2
量、纯度等无关。
资料卡片——钠与其他非金属单质的反应
(1)钠与硫混合研磨生成NaS:2Na+S===Na S (研磨时容易爆炸)
2 2
(2)在氯气中燃烧:2Na+Cl=====2NaCl (产生黄色火焰,生成白烟)
2
△
(3)与氢气反应生成NaH:2Na+H 2NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
2
(4)与氮气反应生成NaN:6Na+N=====2NaN
3 2 3
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)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
反应现象 反应原理(离子方程式)
盐溶液
浮、熔、游、响 2Na + 2HO === 2Na+ + 2OH- + H↑
2 2
NaCl 无明显现象 无
CuSO
4
FeCl
3
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
思考与交流:写出下列反应的现象,如有第②步反应的,请写出离子方程式。
(1)金属钠加入到NaHCO 溶液中,会有什么现象?
3
(2)金属钠加入到饱和NaCl溶液中,会有什么现象?
总结归纳——钠与盐溶液反应的分析思路
① 钠先与水反应,生成NaOH;
② 考虑NaOH能否与该盐溶液反应;
③ 钠消耗了水,若是饱和盐溶液,会有晶体析出。
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3-1】(2021·全国高一课时练习)金属钠与水反应的实验中,与钠的下列性质无关的是
A.密度比水小 B.熔点低 C.硬度小 D.强还原性
【变3-2】(2021·全国)如图所示,在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88g/cm3,苯与水互不相溶,且苯不
与钠反应)各50mL,将一小粒金属钠(密度为0.971g/cm3投入烧杯中,观察到的现象为
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并不断上浮、下沉【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:
(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)
①MgSO 溶液 ②NaCl溶液 ③NaSO 溶液 ④饱和Ca(OH) 溶液 ⑤CuSO 溶液 ⑥饱和NaCl溶液
4 2 4 2 4
⑦Fe (SO ) 溶液
2 4 3
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·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+=H O
2
B.钠与CuSO 溶液反应 2Na+Cu2+=2Na++Cu
4C.钠与水反应 2Na+2HO = 2Na++ 2OH-+H ↑
2 2
D.碳酸氢钠与稀硫酸反应: +2H+=CO ↑+H O
2 2
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NaO B.只有NaO C.NaO和NaO D.无法确定
2 2 2 2 2 2
【例7】(2020·全国高一课时练习)将4.6 g钠投入到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