人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物练习

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物练习，共23页。试卷主要包含了钠的物理性质与用途，钠的化学性质等内容，欢迎下载使用。
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。

【答案】1．银白；小；大；较低；2．煤油（石蜡油）；石蜡

资料卡片
（1）钠作还原剂
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 + 4Na4NaCl+ Ti
（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
【答案】失去活泼还原性化合
2. 钠与氧气的反应
反应条件
常温
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


【答案】变暗4Na + O2 ===2Na2O 黄色淡黄色2Na + O2 Na2O2
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。


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Na2S：2Na＋S===Na2S （研磨时容易爆炸）
（2）在氯气中燃烧：2Na＋Cl22NaCl （产生黄色火焰，生成白烟）
（3）与氢气反应生成NaH：2Na＋H22NaH（金属氢化物中，氢为-1价）
（4）与氮气反应生成Na3N：6Na＋N22Na3N


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。

【答案】2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
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？



【答案】（1）放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。（钠、钾等金属的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原试剂瓶比较稳妥。）
（2）不能用水灭火，应该用干燥的沙土来灭火，（钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧爆炸）

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。
【答案】2Na + 2H+=== 2Na++ H2↑

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？
【答案】不能。

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 === 2Na++ 2OH-+ H2↑
NaCl
无明显现象
无
CuSO4


FeCl3


【答案】生成蓝色沉淀Cu2++ 2OH-=== Cu(OH)2↓生成红褐色沉淀Fe3++ 3OH-=== Fe(OH)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

【答案】（1）Na与CuSO4溶液反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ①
（2）生成的NaOH 与CuSO4反应：CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ ②
①+②（消掉NaOH），得：2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑

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NaHCO3溶液中，会有什么现象？

（2）金属钠加入到饱和NaCl溶液中，会有什么现象？


【答案】（1）浮、熔、游、响；OH-+ === H2O +
（2）浮、熔、游、响、析出白色固体

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
【答案】D
【详解】
钠是第IA族元素，为银白色金属单质，有金属光泽；质地较软，可以用小刀切割；将钠放入水中，钠会立即熔成小球，说明熔点较低；钠能浮在水面上，说明钠的密度较小，钠是金属，含有自由移动的电子，所以是热和电的良导体，①②③④⑤都正确。
故选D。
【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
【答案】B

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
【答案】C
【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
【答案】B
【详解】
钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠、在常温下与空气中氧气反应，产物是氧化钠，反应中钠元素均从0价升高到+1价，则等质量的钠失去的电子数相同，故A错误、 B正确；根据元素守恒可知，等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质的量相同，过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量，则产生的过氧化钠的质量大，因此第一块钠的反应产物的质量大，故C、D错误。故选：B。

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
【答案】B
【详解】
①钠的密度小于水的密度，所以钠会浮在水面上，①正确；③钠的熔点较低，钠和水的生成强碱氢氧化钠和氢气，且放出大量的热，放出是热量导致钠熔化成小球，③正确；④放出的气体导致钠受力不均而迅速游动，最后钠和水完全反应而消失，④正确；⑤钠和水反应迅速，且有气体生成，所以发出嘶嘶的声音，⑤正确，②错误；⑥钠和水反应生成强碱而使溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱变红色，⑥正确，综上所述，答案选B。
【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
【答案】C
【分析】
钠与水反应产生的各种现象如下：钠浮在水面然后熔化成光亮的小球，在水面游动并发出嘶嘶的响声，滴有酚酞的溶液由无色变为红色。原因如下：浮：密度比水小，熔：熔点低，游、嘶：剧烈反应，红：生成碱性物质。
【详解】
A．钠的密度小，所以钠浮在水面上，与性质有关，故A不选；
B．钠与水反应放热，钠的熔点低，所以看到钠熔成闪亮的小球，与性质有关，故B不选；
C．硬度大小与反应现象无关，与性质无关，故C选；
D．钠与水剧烈反应生成氢氧化钠，表现强还原性，与性质有关，故D不选；
答案选C。
【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
【答案】D
【详解】
苯与水互不相溶，且钠的密度介于苯和水的密度之间，因此加入钠后，钠处在苯与水的中间；由于钠能与水反应生成氢气，氢气附着在钠的周围，浮力增大，钠上浮进入苯层，氢气放出后，浮力减小，钠又回到水层，这样上浮、下沉至反应完全，故答案为D。
【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?_________。
【答案】拔出大头针，使大头针下端的钠落入试管内的水中BCE钠的熔点低，钠的密度比水小，但比煤油大
【分析】
钠与水剧烈反应，但与煤油不反应，所以钠在煤油与水的界面上与水反应，生成H2附着在钠表面，使浮力增大，钠球进入煤油层，然后释放出氢气，重新回到水面上。
【详解】
(1)实验开始时，应设法让钠块落入水中，以便与水发生反应，所以应拔出大头针，使大头针下端的钠落入试管内的水中。答案为：拔出大头针，使大头针下端的钠落入试管内的水中；
(2)反应开始后，由分析可知，钠在水与煤油的界面上熔成小球并与水反应，进入煤油层，释放出H2，又重新回到界面上，最后消失，所以能观察到的实验现象是BCE。答案为：BCE；
(3)通过上述现象，能够验证钠的物理性质包括钠的熔点低，钠的密度比水小，但比煤油大。答案为：钠的熔点低，钠的密度比水小，但比煤油大；
【点睛】
由钠的存放，可确定钠与煤油不反应，且钠的密度比煤油大。

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
【答案】B
【详解】
①钠密度小于水而浮于液面上，故①属于观察到的现象；②钠的熔点低，在反应放出的热量的作用下熔化成小球，故②属于观察到的现象；③钠表面生成氢气而发出嘶嘶的响声，故③属于观察到的现象；④随着钠与水反应的进行，小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失，故④属于观察到的现象；⑤钠在水中不能置换铜，故⑤不属于观察到的现象；⑥钠与水的生成物氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，故⑥属于观察到的现象；⑦小球一直浮在水面上，故⑦不属于观察到的现象。
答案选B。
【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
【答案】C
【详解】
将钠投入碱或盐的溶液中，钠首先和水反应生成NaOH和H2，反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，NaOH和部分盐能发生复分解反应，根据产物的可溶性判断即可。
①中NaOH再与MgSO4发生反应产生Mg(OH)2白色沉淀，既有气体生成，又有白色沉淀产生。①符合题意；
②钠与氯化钠溶液中的水反应生成NaOH和氢气，NaOH与NaCl不反应，不能得到沉淀，②不符合题意；
③钠与硫酸钠溶液反应只生成氢气，不能达到沉淀，③不符合题意；
④钠与溶液中水反应产生NaOH和H2，由于水减少，则有Ca(OH)2不能完全溶解而析出，产生白色沉淀，④符合题意；
⑤中NaOH与CuSO4溶液反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，⑤不符合题意；
⑥中由于水减少，则有NaCl析出，⑥符合题意；
⑦中OH-与Fe3+反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀，⑦不符合题意；
综上所述可知：将金属钠投入相应溶液中，既有气体生成，又有白色沉淀产生的序号是①④⑥，故合理选项是C。

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+=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
【答案】C
【详解】
A．氧化钠是金属氧化物，在离子方程式中不能拆，正确的离子方程式为：Na2O+2H+=2Na++H2O，故A错误；
B．钠与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑，故B错误；
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na+2H2O = 2Na++ 2OH-+H2↑，故C正确；
D．碳酸氢钠是强电解质溶液中完全电离，碳酸氢钠与稀硫酸的反应的离子方程式为HCO+H+=CO2↑+H2O，故D错误；
故选C。

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
【答案】B
【详解】
金属钠在干燥空气中被氧化后可能为氧化钠、过氧化钠或者二者的混合物，固体增重为氧元素质量，即3.9g固体中O原子质量为m(O)=3.9g-2.3g=1.6g，则得到的固体中Na、O原子的物质的量之比为n(Na)：n(O)=：=1：1，故产物只有Na2O2，B正确；答案为B。
【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%
【答案】C
【详解】
4.6gNa的物质的量为0.2mol，Na溶于水，和水反应生成NaOH和H2，根据Na守恒，生成的NaOH的物质的量也为0.2mol，即为0.2mol×40g/mol=8g。反应后溶液的质量等于4.6g+95.4g-m(H2)＜100g，所以所得NaOH溶液中溶液的质量分数大于8%，故选C。
【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