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第 10 讲 活泼的金属单质——钠
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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<b D．无法判断
题型七：钠的性质综合
【例8】（2020·安徽高一月考）钠(Na，sodium)是一种非常活泼的金属，观察法和实验法是研究物质性质
的基本方法。
(1)某课外小组同学用镊子从煤油中取出一小块金属钠，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CuSO 溶液中，得到蓝色絮状沉淀，写出反应的化学方程式：___________。
4
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CO 的反应，装置、步骤和现象如下：
2实验步骤和现象：
ⅰ.通入CO 至澄清石灰水浑浊后，点燃酒精灯。
2
ⅱ.一段时间后，硬质玻璃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BaCl 溶液，产生白色沉淀；
2
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CO 的反应，利用如图装置进行实验。
2
已知：①PdCl 能和CO反应生成黑色的Pd；②NaHCO +HCl=NaCl+H O+CO↑
2 3 2 2
（1）装置①中仪器a的名称是___，装置①中用稀盐酸与CaCO 反应制备CO，在加稀盐酸时，发现
3 2
CaCO 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___。
3
A．HSO 溶液B．NaNO 溶液C．煤油D．稀硝酸
2 4 3
（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CO 充满整个装
2
置，当观察到___时再点燃酒精灯。
（4）若反应过程中CO 足量，钠与CO 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
2 2
猜想；
①生成的固体物质为NaCO
2 3
②生成的固体物质为NaCO 和C的混合物
2 3
③生成的固体物质为NaCO 和NaO的混合物
2 3 2
④生成的固体物质为NaO和C的混合物
2
若反应过程中有下列情况：观察到装置⑤PdCl 溶液中有黑色沉淀，装置④中固体成分只有一种，且向该
2
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CO 反应的化学方程式___。
2
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 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．MgCl 溶液 B．FeCl 溶液 C．CuSO 溶液 D．盐酸
2 3 4
【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HSO C．MgCl 溶液 D．BaCl 溶液
2 4 2 2
【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．AlCl 溶液
3
C．KSO 溶液 D．CuSO 溶液
2 4 4
【题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+ + 3H ↑
2
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+2HO=2Na++2OH-+H ↑
2 2
D．石灰乳和盐酸反应：CaCO +2H+=Ca2++CO ↑+H O
3 2 2
【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
①MgSO 溶液②NaCl稀溶液③NaSO 稀溶液④饱和澄清石灰水
4 2 4
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【题7】（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
煤油不与钠发生反应，钠的密度比煤油大，煤油可以隔绝空
A 钠保存在煤油中
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NaO(已知NaO 能与
2 2 2 2
HO、CO 发生化学反应)，可利用的装置如图。回答下列问题：
2 2
(1)各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
液体分层，钠熔成银白色小球，在液体分层的界面上方
打开止水夹a及分液漏斗活塞，待液体充
跳动，产生大量气泡，下层溶液变成红色，并逐渐被压
① 满大试管后，关闭止水夹a及分液漏斗活
入B中。由此可知金属钠的物理性质_______（写出一
塞。
点即可）。
② 打开止水夹b，待B中部分溶液进入C 反应的化学方程式为_____________.中，迅速关闭止水夹b。
_____________，溶液红色消失。
③ 打开止水夹c。
反应的化学方程式为_______________。
将燃着的木条伸到导管尖嘴处，打开止水 气体燃烧，产生淡蓝色火焰。烧杯内壁有无色液滴生
④
夹a；在火焰上方罩一个干冷的烧杯。 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．MgCl 溶液 B．KSO 溶液 C．FeCl 溶液 D．CuSO 溶液
2 2 4 3 4
【练4】（2021·全国高一课时练习）已知Fe(OH) 为红褐色，下列关于钠的反应现象的叙述中，不正确的
3
是
选项 反应内容 反应现象
A 切开钠，其颜色的变化 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++ =H O+BaSO ↓
2 4
B．澄清石灰水与稀盐酸的反应：Ca(OH) +2H+=Ca2++2H O
2 2
C．金属钠在水中反应：2Na+2HO=2Na++2OH-+H ↑
2 2
D．用醋酸洗热水瓶中水垢： CaCO +2H+=Ca2++H O+CO↑
3 2 2
【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___________。
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H 的反应：①Zn＋盐酸，②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H，他们设计了图示装置。
2 2
请回答下列问题：
(1)写出Na与HO反应的化学方程式：___________。
2
(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H 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
2
Na的用量太少，Na与HO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
2
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H 的生成速率减慢，原因是___________。
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