【新人教版高中化学】必修一 第10讲　钠及其氧化物　碱金属

第四章金属及其化合物02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第10讲钠及其氧化物碱金属

［课标要求］

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要性质，了解钠在生产、生活中的应用。2.结合实例认识钠及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探究物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用中的重要价值。3.了解碱金属的通性与特性及元素的焰色试验。钠单质及其氧化物考点1(一)钠的性质与用途

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)。从钠原子的原子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：常温：______________________________________________，加热：__________________________________________________。Cl2：____________________________________________________。4Na＋O2===2Na2O(2)与水反应①离子方程式：__________________________________________。②与滴加酚酞的水反应的现象及解释2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑钠的密度比水小反应放热，钠的熔点低反应剧烈，生成气体生成了强碱NaOH2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO42Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋H2↑＋Cu(OH)2↓2CH3CH2ONa＋H2↑2CH3COONa＋H2↑钠的制取、保存与用途煤油石蜡油①钠燃烧时不能用____灭火，应用________盖灭。②取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，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________中保存。③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。④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。⑤对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。水沙土原试剂瓶1．下列说法错误的是________(填序号)。①加热时，碱金属单质与O2反应均生成相应的过氧化物②金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火③钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化2．1molNa在氧气中燃烧，最多转移电子个数为________(NA表示阿伏加德罗常数)。3．钠、钾着火能否用水扑灭？为什么？_________________________________________________________。①②③NA否，钠、钾能与水剧烈反应4．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2。(

)√提示钠被氧气氧化时，条件不同，氧化产物不同。(2)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。(

)×提示钠只能与熔融态的TiCl4反应，如果是溶液会与水反应。(3)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。(

)√提示钠是非常活泼的金属，如随意丢弃会有发生火灾的危险。(4)钠与煤油、CCl4均不反应，所以可以保存在煤油或CCl4中。(

)提示Na的密度小于CCl4，浮在CCl4液面上，不能用CCl4保存钠。(5)把钠投入NH4Cl溶液中可以生成两种气体。(

)×√提示Na先与水反应生成NaOH、H2，NaOH再与NH4Cl反应生成氨气。(二)氧化钠和过氧化钠氧化钠与过氧化钠的比较白色淡黄色碱性－2－11∶21∶2Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋CO2===2Na2CO3＋O2Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。(

)(2)1molNa2O2固体中含有的离子总数为4NA。(

)√×(3)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同。(

)提示H2O2原子间只有共价键，Na2O2中含离子键和共价键。(4)7.8g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA。(

)×提示0.1molNa2O2中O与O之间存在0.1mol共用电子对。×(5)Na在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH。(

)×钠的性质1．下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是(

)√选项实验操作实验现象A切开一小块钠，观察切面颜色的变化钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色B把一小块钠投入CuSO4溶液中钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，产生蓝色沉淀C把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝D把一小块钠迅速投入热坩埚中，继续加热坩埚片刻钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体解析切开钠，钠与空气中的O2反应生成Na2O，切面颜色变暗，但最后不会呈淡黄色，A项错误；把一小块钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH与H2，NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，B项正确；把钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中，钠与水反应生成NaOH与H2，反应后溶液变蓝，C项正确；钠的熔点低，加热熔化，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体，D项正确。2．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是(

)①MgSO4溶液②Na2SO4稀溶液③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液A．①④⑤⑥

B．③④⑤⑥C．②④⑤⑥ D．①③④⑥√金属钠与盐或碱溶液反应的思维模板

钠的氧化物的性质3．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应：

下列说法中正确的是(

)A．②中大量气泡的主要成分是氢气B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度√解析②中大量气泡的主要成分是氧气，A项错误；③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B项错误；④中红色褪去，应该是由溶液中的强氧化性物质造成的，C项正确；⑤中加入MnO2产生较多气泡，说明溶液中存在H2O2，MnO2的主要作用是作催化剂，D项错误。4．对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是(

)A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定C.只要混合气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定√解析根据Na2O2与CO2、H2O(g)反应的化学方程式，两个反应中Na2O2与O2的物质的量之比都为2∶1，A项正确；两个反应中：2Na2O2～2H2O(g)，2Na2O2～2CO2，B项正确；根据上面关系式中的电子转移情况知，C项正确；根据化学方程式分析，CO2、H2O(g)与Na2O2反应时，固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O(g)”中“H2”的质量，所以当物质的量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时，固体增加的质量大，当H2O(g)所占的比例大时，固体所增加的质量较小，D项错误。碱金属焰色试验考点2碱金属碱金属是位于元素周期表第ⅠA族的金属元素，目前有________、________、________、________、铯(Cs)、钫(Fr)六种，价层电子排布式为________，均为金属性很强的元素。锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)ns1碱金属单质的物理性质(1)颜色：________色金属(Cs略带金色光泽)。(2)硬度：小，可用小刀切割，且Li、Na、K、Rb、Cs硬度逐渐________。(3)密度：小，随原子序数的递增，碱金属的密度逐渐增大，但ρK____ρNa(填“>”或“<”，下同)。ρ水____ρK或ρNa，ρK或ρNa____ρ煤油，实验室将少量钠、钾保存在________中；ρ煤油>ρLi，金属锂常保存在石蜡油中。(4)熔点：低，随原子序数的递增，其单质的熔点逐渐________，钠的熔点________100℃。银白减小<>>煤油降低小于碱金属单质的化学性质(1)均能与水反应，且Li→Cs反应____________。通式：___________________________________(用R表示碱金属)。(2)均能与O2反应，锂只生成Li2O，K在空气中燃烧能生成复杂氧化物，如KO2(超氧化钾)。越来越剧烈2R＋2H2O===2ROH＋H2↑检验碱金属元素的实验方法——焰色试验(1)概念：某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，属于________变化，是元素的性质。(2)重要碱金属元素的焰色：钠：____色；钾：____色(透过____________观察)。(3)焰色试验的操作物理黄紫蓝色钴玻璃焰色试验的原理及应用[教材溯源](必修第一册·P41)节日燃放的五彩缤纷的烟花，所呈现的就是锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色。[高考链接](1)判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。①(2023·海南)NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关。(

)②(2021·辽宁)在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，则溶液中含Na元素。(

)③(2020·浙江7月选考)做焰色试验前，铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至与原来的火焰颜色相同为止。(

)××√(2)(2019·全国Ⅱ卷)利用焰色试验的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉(ZnS·BaSO4)样品时，钡的焰色为________(填字母)。A．黄色 B．红色C．紫色 D．绿色D重要金属的焰色钠钾钙铜钡黄色(透过蓝色钴玻璃观察)紫色砖红色绿色黄绿色碱金属元素1．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是(

)A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，不只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种弱碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸√解析根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫，随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增大，与氧气反应的产物越来越复杂，可以生成过氧化物、超氧化物等。焰色试验2．利用焰色试验，人们在烟花中加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(

)A．非金属单质燃烧时火焰均为无色B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色√解析氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氯气中燃烧发出苍白色火焰，A项错误；NaCl与Na2CO3灼烧时均表现为钠元素的焰色，均为黄色，B项正确；只有钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察，以避免钠元素的干扰，C项错误；焰色试验是某些金属或它们的化合物在火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜色，D项错误。3．焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示：下列叙述不正确的是(

)A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰D．没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替

√解析为防止其他离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质，A项正确；钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠元素的干扰，B项正确；为了能够更加突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度减少火焰本身颜色的干扰，C项错误；铁的焰色几乎为无色，对其他元素的焰色无影响，故可用铁丝进行焰色试验，D项正确。(1)焰色试验是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物，如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质，均发出黄色火焰。(2)用稀盐酸清洗的原因：HCl本身易挥发且生成金属氯化物，而金属氯化物在灼烧时分解、挥发。(3)焰色试验中所用的火焰应是无色或浅色的。(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。真题体验·素养提升1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。