专题01钠的性质考查（重难点讲义）化学人教版2019（原卷版）

专题04钠的性质考查1.掌握钠的物理性质（银白色、质软、低密度、低熔点）及保存方法（煤油中）。2.理解钠的化学性质：（1）与氧气反应（常温生成Na2O，加热生成Na2O2）。（2）与水反应（现象：浮、熔、游、响、红）。（3）与酸、盐溶液反应的规律。3.能解释钠着火时用干燥沙土灭火的原理。一、钠的原子结构及存在1.结构特点：钠原子结构示意图：，最外层只有1个电子。2.性质：在化学反应中很容易失去这个电子，所以钠的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性。3.存在：以化合态存在，如：NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。二、钠的物理性质1.实验探究——【实验21】p32实验装置 实验原理4Na＋O2===2Na2O；实验用品钠；滤纸、小刀、镊子、表面皿实验步骤实验现象用小银白色光泽，暴露在空气中很快变暗。实验结论钠是银白色金属，硬度小，熔点低。常温条件下与O2都容易发生反应，说明钠比铁、铝、镁等活泼得多。实验说明①钠暴露在空气中很快变暗，这是因为钠迅速被空气中的氧气氧化而生成了氧化钠。这一实验不仅说明钠具有银白色金属光泽，质软，而且极易被空中的氧气氧化。②钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。③未用完的钠必须放回原试剂瓶。2.钠的物理性质（1）颜色状态：银白色固体；（2）硬度：很小，可以用小刀切，剩余的钠要放回原瓶；（3）密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的大；（4）熔点：比较低，原因：钠离子的比较大，电荷少，金属键弱，破坏金属键所需能量低。三、钠的化学性质1.实验探究——【实验22】p33条件加热实验装置实验步骤将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大的纳，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待纳熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象。实验现象钠受热后先熔化成闪亮的小球，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体。结论①加热时：2Na＋O2eq\o(=,\s\up11(△),\s\do7())Na2O2。②稳定性：Na2O2Na2O。实验说明钠在空气中燃烧生成的淡黄色固体是过氧化钠分析解读钠与氧气在常温下反应，生成的物质为氧化钠，在加热时，生成过氧化钠，为什么反应物相同，产物却不同呢？这是因为反应条件不同，生成的产物不同。即反应条件对反应结果有影响。因此，在化学方程式的书写中，要注意反应条件，并遵守客观事实。2.钠的化学性质（1）与非金属单质(如O2、Cl2、S、H2)的反应O2常温4Na＋O22Na2O白色固体加热2Na＋O2eq\o(,\s\up6(Δ))Na2O2淡黄色固体Cl22Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl（产生黄色火焰，生成白烟）S2Na＋SNa2S（研磨时容易爆炸）H22Na＋H2eq\o(,\s\up6(Δ))2NaH（金属氢化物中，氢为－1价）（2）与水反应①实验探究——【钠与水的反应】p34实验装置 实验原理2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑实验用品钠、水、酚酞溶液；滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。预测产物氢氧化钠和氢气实验步骤在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象？实验现象和分析及结论实验现象分析及结论浮——钠浮在水面上钠的密度比水的小熔——钠熔化成光亮的小球钠与水反应放出热量，钠的熔点低游——小球在水面上迅速游动生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动，球周围有水雾出现，响——发生“嘶嘶”的响声，逐渐减小，最后消失钠与水剧烈反应，有时可能有火花或伴有爆鸣声红——加入酚酥的溶液颜色变红反应生成的产物呈碱性实验结论钠的密度比水小，反应放热且钠的熔点低，反应剧烈，产生H2和NaOH。实验说明①钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。②未用完的钠必须放回原试剂瓶。③金属钠着火，不能用水（或CO2）灭火，必须用干燥的沙土来灭火。②钠与水反应剧烈，生成NaOH，化学方程式是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。离子方程式为2Na＋2H2O=2Na＋＋OH＋H2↑。（3）与酸反应a．钠先与酸中的H＋反应(不是与水先反应)，离子方程式：2Na＋2H＋2Na＋＋H2↑。b．如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。（4）与盐反应a．与熔融盐反应:在熔融状态下，金属钠能将不活泼金属从盐中置换出来，如：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(高温))4NaCl＋Ti，Na＋KCleq\o(=,\s\up7(高温))NaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的沸点低，使钾成为蒸汽而逸出)b．与盐溶液反应，先与水反应生成NaOH，再与盐复分解①投入NaCl溶液中，只有H2放出2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑若投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出(温度不变)②投入NH4Cl溶液中有H2和NH3逸出2Na＋2NH4Cl===2NaCl＋H2↑＋2NH3↑③投入CuSO4溶液中有H2逸出和蓝色沉淀生成2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4总反应：2Na＋CuSO4＋2H2O=Na2SO4＋H2↑＋Cu(OH)2↓。（5）钠与酸、碱、盐溶液反应的实质物质类别反应分析酸①钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应碱钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应盐钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐能与NaOH反应，则会发生复分解反应，如Na与CuSO4溶液的反应四、钠的制取及保存1.工业制取：金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，2NaOHeq\o(,\s\up7(通电))2Na+H2↑+O2↑，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是：2NaCl(熔融)eq\o(,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。2.保存：（1）工业：大量的钠要用石蜡或者其他物质封存，保存于铁桶内，充氩气密封；（2）实验室：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中，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，故通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中。五、钠的用途1.钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。2.钠单质用作电光源，制作高压钠灯。3.钠单质冶炼某些金属：钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物（熔融）发生置换反应，金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。4.钠单质用作强除水剂。【特别提醒】1．钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。2．取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。3．钠与溶液反应的共同现象①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完全；④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。4.钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。5.考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。6.对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。题型01考查根据钠的性质解释实际事实【典例】钠元素以盐的形式广泛分布于陆地和海洋中，钠也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。对于下列事实和解释错误的是事实解释A钠受热后先熔化，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体B金属钠保存在石蜡油或煤油中钠的性质活泼，需要隔绝空气和水保存C钠和水反应时会熔成光亮的小球钠和水的反应放热，且钠的熔点低D【变式】为探究钠的部分性质，设计实验操作如图：对上述实验现象的说法错误的是A．Na在石灰水与苯的界面处反应，并上下跳动B．Na燃烧，最终消失C．澄清石灰水变浑浊D．苯层可观察到有气泡产生【思维建模】1.钠的物理性质：银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100℃)，密度比水的小，但比煤油的大，即ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性Naeq\o(→,\s\up11(O2、Cl2、H2O、H＋等),\s\do7(失去e－))Na＋（1）与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2：常温：4Na＋O2=2Na2O,加热：2Na＋O2Na2O2Cl2：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl（2）与水反应①离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。②与滴加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↑。（4）与盐反应a．与熔融盐反应如：4Na＋TiCl44NaCl＋TiNa＋KClNaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的沸点低，使钾成为蒸汽而逸出)b．与盐溶液反应Na与CuSO4溶液反应的化学方程式2Na＋CuSO4＋2H2O=Na2SO4＋H2↑＋Cu(OH)2↓。题型02考查解释钠在空气的变化事实【典例】观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：①②③④⑤根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是A．①发生了氧化还原反应B．①是因为生成了过氧化钠C．③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D．④⑤只发生物理变化【变式】观察是学习化学的重要方法。金属钠放置于空气中观察到下列现象，下列推证正确的是A．若将钠放置于坩埚中加热，观察到的现象与①、②相同C．取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液，可观察到酚酞先变红后褪色【思维建模】钠露置空气中变化：Na→Na2O（灰暗）→NaOH溶液（潮解）→Na2CO3·xH2O（结晶）→Na2CO3（风化）。A．金属钠将在煤油和水的分层处上下运动B．上层煤油中有气泡生成C．下层溶液中出现蓝色沉淀【变式】将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现白色沉淀的是A．稀盐酸 B．Cu(NO3)2溶液 C．NaCl溶液 D．MgSO4溶液【思维建模】钠与酸、碱、盐溶液反应的实质物质类别反应分析酸①钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应碱钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应盐钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐能与NaOH反应，则会发生复分解反应，如Na与CuSO4溶液的反应题型04考查钠的保存、用途及制法【典例】下列有关钠的叙述中，正确的是A．钠在氯气中燃烧发出苍白色火焰B．钠可以从硫酸铜溶液中还原出铜单质C．电解饱和食盐水可制得金属钠D．钠和钾的合金于室温下呈液态，可做原子反应堆的导热剂【变式】实验室保存金属钠的方法中正确的是A．保存在水中 B．保存在酒精中 C．保存在煤油中 D．保存在细沙中【思维建模】1.不能用电解饱和食盐水的方法制取单质钠，因为钠会溶液中的水反应，故要在无水的环境中制备。2.钠通常保存在石蜡油或煤油中，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，故通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中，但不能保存在四氯化碳中，因为四氯化碳比钠大，不能隔绝空气。3.钠的用途1）合金的熔点低于组分金属，钠钾合金在常温下为液态，故可用于原子反应堆的导热剂。2）钠单质用作电光源，制作高压钠灯,高压钠灯以‌超高光效‌和‌强透雾性‌成为道路、工矿照明的主流选择，但黄光特性导致显色性弱，需根据场景需求权衡选用。3）钠单质冶炼某些金属：钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物（熔融）发生置换反应，金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。4）钠单质用作强除水剂。题型05考查钠的安全使用【典例】有关钠的使用的说法正确的是A．金属钠不可以用小刀切割B．金属钠需要密封保存在煤油或石蜡油中C．金属钠着火用扑灭D．实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中【变式】探究钠与水反应的实验中，没有涉及到的图标是A．排风 B．通电C．洗手 D．护目镜【思维建模】钠的安全使用考点类型‌‌典型问题示例‌参考答案储存条件辨析钠保存于煤油中的作用是什么？隔绝空气，防止钠与空气中的氧气和水反应操作错误识别徒手取用钠可能造成什么后果？钠与皮肤表面的水分接触后剧烈反应，生成强腐蚀性的氢氧化钠（NaOH），直接腐蚀皮肤组织；反应过程中释放大量热量，温度急剧升高，导致皮肤热损伤和烫伤。灭火方法选择钠着火时使用二氧化碳灭火器是否合理？钠着火时使用二氧化碳灭火器会因‌化学反应（4Na+3CO22Na2CO3+C）加剧火势‌，唯一有效方法是‌干燥沙土覆盖‌应急处理流程皮肤接触钠后的正确操作步骤是什么？皮肤沾染立即用大量水冲洗15分钟，再用‌5%醋酸溶液‌中和，就医处理【巩固训练】1．下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是A．钠在自然界中主要以化合物的形式存在，少量以单质的形式存在B．钠需要密封保存在四氯化碳中C．实验室中可直接用药匙取用钠D．实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中2．某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验，打开右端软塞，将一小块金属钠加入煤油中，迅速塞紧塞子，下列说法中正确的是A．金属钠落在煤油中，有气体产生，并且上下跳动B．从左端长颈漏斗中滴加酚酞溶液，水溶液变为红色C．反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，a处有无色氧气产生D．打开活塞A，在右端导管口直接点燃，产生黄色火焰3．金属钠与水反应的实验不需要标注的图标是A． B．C． D．4．如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水硫酸铜粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法错误的是A．上述反应的化学方程式为2Na＋CuSO4Na2SO4＋CuB．上述反应中钠表现了还原性C．上述反应中若有1个钠参与反应，则转移1个电子D．若将钠投入硫酸铜稀溶液中，也有红色物质生成5．下列有关钠的说法错误的是A．可利用钠的还原性冶炼金属钛B．钠保存在煤油中，可防止钠与空气、水发生反应C．钠和钾形成的合金可用作快中子反应堆的热交换剂D．钠长期露置在空气中最终转化成碳酸氢钠6．向一只盛有水的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，然后投入一小块金属钠，观察并记录实验现象。下列说法正确的是A．金属钠沉在烧杯底部B．产生一种密度大于空气的无色无味气体C．溶液由无色变为红色7．钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是。A．钠的密度比液氨大B．溶液的导电性增强8．下列有关金属Na的说法不正确的是A．钠很软，能用刀切割 C．金属钠常保存在石蜡油或煤油中 D．实验室金属钠意外着火时，需用干燥的沙土灭火9．生活中常见金属很多，下列关于钠的叙述中，错误的是A．钠是银白色金属，硬度很大B．加热时，钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠C．切开的钠的表面很快变暗，生成了氧化钠D．加热时，钠受热后先熔化，说明其熔点低10．金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。（1）用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化，从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是。实验Ⅰ．将切好的金属钠放入如下装置中，其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置，将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。（2）钠与水剧烈反应，迅速熔化成闪光小球，且从钢针上脱离，在硬质玻璃管的(填字母)处不断游动，(补充实验现象)。实验Ⅱ．为验证产生的气体，小组同学将产生的气体通入如图所示装置中，先通入一段时间气体后再进行加热，当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热，继续通入气体直至冷却，烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验)（3）先通气体一段时间后再加热的原因是。（4）用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是。（5）实验Ⅲ．将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液，重复实验Ⅰ．实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是，请用离子方程式解释原因。【强化训练】1．钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是A．肥皂液可用于收集反应产生的 B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的硬度小C．钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失 D．反应后试管中液体分层，下层呈红色2．有关钠及其化合物，下列叙述正确的是A．金属钠着火，可用水或灭火器扑灭B．金属钠投入坩埚中加热，放出淡黄色火花C．金属钠投入右侧U形管中，其可能在煤油和水交界处上下跳动，直至消失A．纳米级金刚石粉末是胶体 B．NaCl是电解质4．关于金属钠说法正确的是A．金属钠投入到三氯化铁溶液中，有气体和沉淀产生 B．自然界可存在少量