高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物课堂检测

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第一节　钠及其化合物
第1课时　活泼的金属单质——钠

一、钠与氧气的反应

(1)由图1、图2所示实验可知，钠是一种银白色固体，具有金属光泽，硬度较小(可切割)，密度比煤油大。
(2)将新切开的金属钠置于空气中(如图2)，其表面发生的变化是很快变暗，反应的化学方程式是4Na＋O2===2Na2O。
(3)将一块绿豆大小的钠块投入热坩埚中(如图3)。

继续加热片刻，观察到的现象是：钠受热熔化后剧烈燃烧，火焰为黄色，生成淡黄色固体。反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2。

(1)取用钠时，可以用手直接接触它(　　)
(2)金属钠能存放于煤油中，也可存放于CCl4中(　　)
(3)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体(　　)
(4)钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同(　　)
(5)实验中取出的药品都不能再放回原瓶(　　)
(6)等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物，转移的电子数相同(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√

(1)在实验室中，为什么要把钠保存在石蜡油或煤油中？
提示　隔绝空气，防止钠被氧化。
(2)钠极易与O2、Cl2、H2O等反应，表现出很强的还原性，试从钠原子结构的角度加以解释。
提示　钠的原子结构示意图为，最外层只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去。
二、钠与水反应
1．实验探究
实验操作
实验现象
结论或解释
[来源:Zxxk.Com]
钠浮在水面上[来源:学科网][来源:Zxxk.Com]
钠的密度比水小[来源:学§科§网Z§X§X§K][来源:Z&xx&k.Com]
钠熔化成小球
钠的熔点低，反应放热
小球在水面上迅速游动
反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失
钠与水剧烈反应，产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有碱性物质(氢氧化钠)生成

2．实验结论
(1)钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，还原剂是钠，氧化剂是水，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。
(2)反应方程式
①化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
②离子方程式是2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

(1)某实验室钠着火时，能否用水灭火？为什么？
提示　不能，因为钠极易与水反应产生氢气，用水灭火易发生爆炸，常用干燥的沙土来灭火。
(2)钠若与酸溶液反应时，钠先与水反应还是先与酸反应？
提示　钠与酸、钠与水反应的实质都是钠与H＋发生的氧化还原反应，当钠与酸溶液反应时，钠首先与酸反应，当酸完全消耗后，若钠还有剩余，则钠再与水反应。
(3)钠能否从硫酸铜溶液中置换出铜？写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式。
提示　不能，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4或2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑。
(4)取一块绿豆粒大小的金属钠投入到饱和食盐水中，会观察到什么现象？
提示　钠浮在水面上，熔成闪亮小球，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，溶液中有白色固体析出。
(5)(2019·济南高一期中)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：a.钠的物理性质；b.钠和水反应的产物。请回答下列问题：

①实验开始时，欲使钠与水接触反应，应如何操作？
________________________________________________________________________。
②反应开始后，试管中能观察到的实验现象是________(填字母)。
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，熔成小球并可能作上下跳动
C．钠在煤油层中反应，熔成小球并四处游动
D．钠不断地减小至消失
E．钠停留在煤油层中不反应
F．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　①向上提起大头针，使大头针下端的钠落入试管中　②BDF　③钠的熔点低，钠的密度比水小、比煤油大
解析　①实验开始时，欲使钠与水接触反应，只需要使大头针下端的钠落入试管中。②反应开始后，钠在两液体界面处熔成小球并可能作上下跳动，不断地减小至消失，煤油中有气泡产生。③通过题中实验现象，说明钠的熔点低，并且钠的密度比水小，但比煤油的密度大。
快速记忆钠的性质
银白轻低软，传导热和电；浮熔游响红，
遇水记五点；遇酸酸优先，遇盐水在前；
遇碱消耗水，遇氧看条件。
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(1)钠与水反应实验中应注意的三个问题
①用镊子取出一块金属钠后，需用滤纸擦净钠表面的煤油，这样可以防止钠与水反应放热使周围温度达到煤油的着火点而引起煤油燃烧。
②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，容易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染。
③若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，而应该用干燥的沙土来灭火，因为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。
(2)钠与酸、碱、盐溶液反应的规律
①钠与酸溶液的反应
若酸过量，钠与酸反应放出氢气，比与水反应剧烈；
若酸不足，钠将酸反应完后，剩余的钠再与水反应。
②钠与碱溶液的反应
钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。若为饱和碱溶液，则析出碱。
③钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应，生成H2和NaOH，NaOH再与盐溶液的盐发生复分解反应(若NaOH不与盐反应，当盐溶液为饱和时，则析出盐)。
(3)钠与熔融状态的盐反应
通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：
4Na＋TiCl4(熔融)===4NaCl＋Ti。


随堂练习：
1．下列有关钠的物理性质的叙述正确的是(　　)
①银白色金属　②质软，可以用小刀切　③熔点低于100 ℃　④密度比水小　⑤热和电的良导体
A．仅①②④⑤ B．仅①②③④
C．仅①③④⑤ D．①②③④⑤
答案　D
解析　钠为具有银白色光泽的金属，质软，熔点低，密度比水小，为热和电的良导体。
2．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是(　　)
①金属钠先熔化　②在空气中燃烧，放出黄色火花　③燃烧后得到白色固体　④燃烧时火焰为黄色　⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A．仅①② B．仅①②③ C．仅①④⑤ D．仅④⑤
答案　C
解析　金属钠的熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化为小球，在空气中燃烧火焰呈黄色，燃烧后生成淡黄色的Na2O2。
3．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　)
A．第一块钠消耗的氧气多
B．两块钠消耗的氧气一样多
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　A
解析　第一块钠在加热的条件下与足量O2反应的产物是Na2O2，第二块钠在常温下与足量O2反应的产物是Na2O。故第一块钠消耗的O2多，产物质量大。
钠与氧气反应的条件不同，则反应产物不同。钠在常温下与氧气反应生成氧化钠，在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠。
4．2.3 g钠在干燥的空气中与O2反应后，可得3.5 g固体，据此可判断其生成物为(　　)
A．只有Na2O2 B．只有Na2O
C．Na2O2和Na2O D．无法确定
答案　C
解析　采用极值法。若Na全部生成Na2O，则：
4Na＋O2===2Na2O
4×23 2×62
2．3 g m(Na2O)
则m(Na2O)＝3.1 g；
若Na全部生成Na2O2，则：
2Na＋O2===Na2O2
2×23 78
2．3 g m(Na2O2)
m(Na2O2)＝3.9 g，因3.1 g