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第二章　海水中的重要元素——钠和氯
基础课时9　活泼的金属单质——钠
学习目标　1.根据钠的保存、取用以及钠与水反应的现象，认识钠的物理性质。2.根据钠的原子结构特点及氧化还原反应原理，结合有关实验理解钠的化学性质。3.依据钠的性质，认识其保存方法及在生产中的应用。
一、钠与非金属单质的反应
(一)知识梳理
1.钠的原子结构及存在
2.钠与氧气反应，常温(写出方程式，下同)：4Na＋O2===2Na2O；加热时：2Na＋O2Na2O2。
(二)互动探究
1807年，戴维用电解氢氧化钠制得金属钠(4NaOH4Na＋O2↑＋2H2O)，从此揭开了金属钠的面纱。
戴维将一块苛性钠放在白金勺里用高温酒精灯将它熔化，然后立即用一根导线接在白金勺上，再将另一根导线插入熔化物中，在一电极上出现了具有金属光泽的、类似水银的银白色小珠(即金属钠)。他发现：一些小珠不燃烧，只是表面变暗，覆盖着一层白膜；另一些小珠立即燃烧，形成黄色火焰。
【问题讨论】
问题1　电解氢氧化钠制得金属钠的反应属于________。
A.分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.复分解反应
提示　A　4NaOH4Na＋O2↑＋2H2O，为分解反应
问题2　金属钠不燃烧，只是表面变暗覆盖着一层白膜，此白膜是________，另一些小珠立即燃烧，生成的物质是________。
提示　Na2O　Na2O2
【探究归纳】
1.钠的物理性质
状态 颜色 硬度 密度 熔点
固态 银白色 质软 ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水) 较低
2.与非金属单质反应
O2 常温 4Na＋O2===2Na2O　白色固体
加热 2Na＋O2Na2O2淡黄色固体
Cl2 2Na＋Cl22NaCl　(产生黄色火焰，生成白烟)
S 2Na＋S===Na2S　(研磨时容易爆炸)
H2 2Na＋H22NaH(金属氢化物中，氢为－1价)
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
解析　将钠放入水中，钠会熔成小球，说明钠的熔点低，钠能浮在水面上，说明其密度比水小，钠是金属，是热和电的良导体，D项正确。
2.下列关于金属钠的叙述，正确的是(　　)
A.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰
B.钠在空气中燃烧，产物是Na2O
C.钠是银白色金属，硬度大，熔点高
D.钠的化学性质比铁、铝活泼得多，但没有镁活泼
答案　A
解析　A项，钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，正确；B项，钠在空气中燃烧，产物是Na2O2，错误；C项，钠质软、熔点较低，错误；D项，钠的化学性质比铁、铝活泼得多，也比镁活泼，错误。
3.下列实验操作过程中，观察不到金属Na光亮银白色的是________(填字母)。
A.取出长期保存在煤油中的Na
B.用小刀将Na切开
C.Na在空气中加热
答案　A
解析　A项，取出长期保存在煤油中的Na，发现钠块表面呈黄色，看不到钠的银白色，符合题意；B项，用小刀将Na切开，断面暴露出没有被氧化的Na，呈银白色，不符合题意；C项，Na在空气中加热时，先熔化为银白色的液体，然后才发生燃烧，不符合题意。
二、钠与水的反应
(一)知识梳理
1.钠与水的反应
实验操作 实验现象 原因解释
钠浮在水面上 钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球 钠熔点低，反应放热
小球在水面上四处游动，最后完全消失 反应产生的H2推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声 钠与水反应剧烈
溶液的颜色变红 反应生成NaOH
2.钠与含有酚酞的水剧烈反应现象为浮、游、熔、响、红，化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(二)互动探究
如何保存钠呢？把钠放入水中不行——它浮于水面，并在水中迅速游动，金属和水反应后的表面产生大量的气体，并立刻融化成一个闪亮的小球，并逐渐缩小，最后完全消失。放入酒精中也发生反应，生成H2。至今人们把钠保存于煤油中。
【问题讨论】
问题1　写出钠与水反应的离子方程式_______________________________
________________________________________________________________。
提示　2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
问题2　能否把钠保存在汽油(密度比水小，不溶于水)或四氯化碳(密度比水大，不溶于水)中？
提示　汽油易挥发，故对钠不能起到长时间的保护作用；四氯化碳的密度比钠大，钠浮在四氯化碳液面上，起不到保护作用。
【探究归纳】
钠与水、酸及盐溶液的反应规律
1.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的(　　)
答案　A
解析　因煤油的密度比水小，所以煤油在上层，水在下层，又因钠的密度比水小，比煤油大，因此介于两者之间，而钠能与水反应产生气体，在与水反应生成气体后被气体带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完。
2.将绿豆大小的金属钠(Na)放入CuSO4溶液中，钠迅速熔成小球，在液面上游动，发出嘶嘶的声音(查资料表明产生了H2)，产生蓝色沉淀。根据现象推理正确的是(　　)
A.Na的密度比铁高
B.金属钠比铁更容易与盐酸反应
C.钠的熔点比铁高
D.金属钠能与CuSO4溶液置换出铜
答案　B
解析　A项，钠能浮在水面，说明钠的密度低，错误；B项，钠比铁活泼，钠能与水反应，铁不行，所以钠更易与酸反应，正确；C项，钠和水反应放出大量的热，且钠的熔点较低，使钠熔成小球，说明钠的熔点比铁低，错误；D项，钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，不会置换出铜，错误。
3.将一小块钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现白色沉淀的是(　　)
A.硫酸铜溶液 B.稀氢氧化钠溶液
C.稀H2SO4 D.氯化镁溶液
答案　D
解析　Na与稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、氯化镁溶液的反应方程式分别如下：2Na＋H2SO4===Na2SO4＋H2↑，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2(蓝)↓＋Na2SO4＋H2↑，MgCl2＋2H2O＋2Na===Mg(OH)2 (白)↓＋2NaCl＋H2↑，故D正确。
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)钠与非金属的反应
1.下列关于钠的说法中不正确的是(　　)
A.金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B.若钠着火，不可以用水灭火
C.绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度
D.做完实验多余的钠不能放回原来的试剂瓶
答案　D
解析　A项，金属钠在空气中和氧气反应生成氧化钠，在加热的条件下和氧气反应生成过氧化钠，所以条件不同，产物不同，正确；B项，钠着火时，若用水灭火则钠会与水反应，反应生成的H2会产生爆炸，所以钠着火不可以用水灭火，正确；C项，绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度比水的密度小，正确；D项，因为钠的性质比较活泼，属于块状金属，做实验时，取出用刀切完，多余的钠应放回原来的试剂瓶，错误。
2.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是(　　)
①第一块钠失去电子数多　②两块钠失去电子数一样多　③第一块钠的反应产物质量较大　④两块钠的反应产物质量一样大
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
答案　B
解析　根据得失电子守恒，不论是加热时与氧气反应还是常温下与氧气反应，最终钠都变为＋1价，故二者失去的电子数一样多；但加热时生成Na2O2，而常温时生成Na2O，故第一块钠的反应产物质量大。
3.若m g Na在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋3.55) g，则m g Na与氧气反应，生成固体的质量可能为(　　)
①(m＋0.8) g　②(m＋1.0) g　③(m＋1.2) g　④(m＋1.6) g　⑤(m＋1.4) g
A.①④ B.①⑤
C.③④ D.①②③④⑤
答案　D
解析　由题可知，m g Na的质量为2.3 g，2.3 g Na与O2反应可能生成(m＋0.8) g Na2O；也可能生成(m＋1.6) g Na2O2；或Na2O和Na2O2的混合物，固体的质量在(m＋0.8) g和(m＋1.6) g之间。故①②③④⑤均有可能。
(二)钠与水及水溶液的反应
4.将绿豆大小的钠投入CuSO4溶液中，下列有关现象的描述不正确的是(　　)
A.Na浮在水面，四处游动
B.有红色固体生成
C.有蓝色沉淀生成
D.溶液颜色变浅
答案　B
解析　A项，钠比水轻浮在水面上，产生的H2使钠游动，正确；B项，钠不与CuSO4发生置换反应，无红色固体析出，错误；C项，钠与水反应生成的NaOH与CuSO4发生反应生成Cu(OH)2，产生蓝色沉淀，正确；D项，由于铜离子参加反应，故溶液的颜色会变浅，正确。
5.将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是(　　)
A.钠块只在煤油层中游动，并放出气体
B.钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红
C.钠块在煤油、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红
D.钠块在四氯化碳、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红
答案　C
解析　金属钠的密度比水、四氯化碳的小，比煤油大，金属钠为活泼金属，金属钠与水反应，不与煤油、四氯化碳反应，金属钠与水反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，钠块在煤油、水两液体界面处反应，熔成小球并上下跳动，水层变红，故C项正确。
6.(2023·滨州惠民二中月测)将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有(　　)
①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面　②钠立即与水反应，并有气体产生　③反应后溶液变红色　④钠熔化成光亮的小球　⑤小球在水面上迅速游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
答案　C
解析　钠投入水中，不是沉入水底，而是浮在水面上；钠与水反应生成NaOH，溶液呈碱性，使紫色石蕊试液变蓝，C正确。
7.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(部分夹持装置已略去，气密性已检验)。资料：ρ煤油＜ρ钠＜ρ水。
(1)试管中反应的离子方程式为：____________________________________
_______________________________________________________________。
(2)试管中的现象是发出滋滋响声，钠熔成小球在________跳动，________。
实验Ⅰ：打开K2关闭K1进行实验：
(3)待试管内反应一段时间后，加热铜丝，硬质玻璃管中铜丝的变化现象是__________________________________________________________________
______________________________________________________________，
发生反应的化学方程式为_________________________________________
_____________________________________________________________。
实验Ⅱ：打开K1关闭K2进行实验：
(4)某同学欲在K1上方出口处点燃用装置制得的H2时却失败了。猜测原因可能是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是准备增加钠的用量，但老师说太危险，你认为产生危险的可能原因是__________________________________
_______________________________________________________________。
答案　(1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(2)在水和煤油的界面上下　含酚酞的水变为红色
(3)由黑色变红色　H2＋CuOCu＋H2O
(4)大量钠与水反应，放出大量的热，且反应生成强碱，易使试剂溢出
解析　(1)Na和H2O反应生成NaOH和H2，Na和煤油不反应，离子反应方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。(2)密度小于水，大于煤油，反应时在水和煤油界面处上下跳动，反应现象：在水和煤油的界面上下跳动且逐渐变小，钠和水反应生成氢氧化钠溶液显碱性，酚酞遇碱变红色。(3)氢气能将CuO还原为Cu，所以看到的现象是：固体由黑色变红色；氢气和CuO在加热条件下反应生成Cu和H2O，反应方程式为H2＋CuOCu＋H2O。(4)大量钠和水反应放出大量热，且生成强腐蚀性的NaOH，易使试剂溢出。
B级　素养培优练
8.按如图所示进行相应实验(硫酸铜溶液显弱酸性)，下列有关它们反应现象的分析正确的是(　　)
A.均有可燃性气体生成
B.反应剧烈程度：甲＞乙＞丙
C.丙中钠能置换出单质铜
D.乙、丙中钠在液面下反应
答案　A
解析　钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，钠与盐酸反应产生氯化钠和氢气，钠与硫酸铜溶液反应的实质钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀。A项，由分析可知，甲乙丙中均有可燃性气体氢气生成，正确；B项，钠与水或与酸反应的实质是钠与氢离子发生置换反应，反应快慢取决于氢离子浓度大小，乙中的氢离子浓度最大，故乙中反应速率最快，错误；C项，钠与硫酸铜溶液反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，反应中生成了蓝色沉淀，并不会置换出铜单质，错误；D项，钠的密度小于水，所以浮在液面上，错误。
9.某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下：
实验Ⅰ 实验Ⅱ
操作 将点燃的金属钠伸入盛有CO2的集气瓶中 将实验Ⅰ的集气瓶用水洗涤，过滤；取黑色滤渣灼烧；取滤液分别滴加酚酞溶液和氯化钡溶液
现象 ①火焰呈黄色 ②底部有黑色固体，瓶壁上附有白色固体 ①黑色滤渣可燃 ②滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成
下列说法不正确的是(　　)
A.生成的黑色固体中含有C
B.白色固体是Na2O
C.实验说明CO2具有氧化性
D.金属Na着火不能用泡沫灭火器灭火
答案　B
解析　钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质，则生成的黑色固体中含有C，故A正确；碳酸钠在溶液中显碱性，与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀，则由滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成可知，瓶壁上附有的白色固体为碳酸钠，故B错误；钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质，反应中钠为还原剂，二氧化碳为氧化剂，实验说明CO2具有氧化性，故C正确；由实验Ⅰ可知，钠能够在二氧化碳中燃烧，则金属Na着火不能用泡沫灭火器灭火，应用干燥的沙土覆盖灭火，故D正确。
10.分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是(　　)
A.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B.三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应
C.Na在Z烧杯中反应最剧烈
D.三个烧杯反应后，溶质的质量分数一定相同
答案　B
解析　钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子反应为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A错误；三个烧杯中Y烧杯中H＋的浓度最大，反应最剧烈，C错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中溶质为NaCl或NaCl与NaOH，Z烧杯中原溶质为NaOH且反应又生成NaOH，所以溶质的质量分数不相同，D错误。
11.金属钠及化合物在生产、生活中用途广泛。请回答下列有关问题：
(1)保存金属钠的正确方法是________(填标号)。
A.放在棕色瓶中 B.放在细沙中
C.放在水中 D.放在煤油中
(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应如下图所示，请写出该反应的化学方程式_____________________________________，
生成物的颜色为________。
(3)Na、NaOH久置空气中最终都是转变为________(填化学式)。
(4)金属钠可用于生产汽车安全气囊中的气体发生剂NaN3。某汽车安全气囊中含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。
①当汽车发生较严重的碰撞时，NaN3受热分解为Na和N2，其化学方程式为________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
②气囊中产生的Na立即与Fe2O3反应生成Na2O与另一种单质，该反应属于四种基本反应类型中的________反应。
答案　(1)D　(2)2Na＋O2Na2O2淡黄色　(3)Na2CO3
(4)①2NaN32Na＋3N2↑　②置换
解析　(1)钠较活泼，密度比水小，比煤油大，容易与空气中的氧气、水蒸气发生反应，所以需要密封保存在煤油中，故选D项；(2)钠与氧气在加热条件下发生反应生成淡黄色固体过氧化钠，其化学方程式为2Na＋O2Na2O2；(3)Na置于空气中先与水蒸气反应生成氢氧化钠，氢氧化钠易潮解，生成氢氧化钠溶液后吸收空气中二氧化碳转化为是带结晶水的碳酸钠，该晶体再次风化最终转变为Na2CO3粉末，同理氢氧化钠反应原理类似；(4)①NaN3受热分解为Na和N2，根据元素守恒可知，化学方程式为2NaN32Na＋3N2↑；②气囊中产生的Na立即与Fe2O3反应生成Na2O与另一种单质，则说明该过程是单质置换单质的反应，属于置换反应。
12.元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图是钠的价—类二维图。请回答以下问题：
(1)钠是一种活泼性很强的金属，下列各项中属于保存金属钠的正确方法是________。
A.放在细沙中　B.放在水中　C.放在煤油中
(2)若把金属钠放到硫酸铜溶液中，看不到红色固体生成，能观察到有蓝色和黑色沉淀生成，请写出发生的所有反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：_________________________________________________________________；
___________________________________________________________________；
__________________________________________________________________。
(3)氢化钠(NaH)能与水发生如下反应：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，现将12 g NaH放入158.5 g水中充分反应后，再向溶液中逐滴加入溶质质量分数为15%的硫酸镁溶液，至恰好不产生Mg(OH)2沉淀为止，最终所得沉淀质量为________ g
答案　(1)C
(2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓　Cu(OH)2CuO＋H2O　(3)14.5
解析　(1)钠是活泼的金属，易和水、氧气反应，钠的密度大于煤油的密度，所以金属钠放在煤油中保存。(2)若把金属钠放到硫酸铜溶液中，钠与水剧烈反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，氢氧化钠能与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，反应放热，生成的氢氧化铜分解生成氧化铜：Cu(OH)2CuO＋H2O。(3)发生反应的化学方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，2NaOH＋MgSO4===Mg(OH)2↓＋Na2SO4，设生成氢氧化镁的质量为x，
2NaH～2NaOH～Mg(OH)2
48　　　　　　　　　58
12 g　　　　　　　　x
48∶12 g＝58∶x
x＝14.5 g。基础课时9　活泼的金属单质——钠
学习目标　1.根据钠的保存、取用以及钠与水反应的现象,认识钠的物理性质。2.根据钠的原子结构特点及氧化还原反应原理,结合有关实验理解钠的化学性质。3.依据钠的性质,认识其保存方法及在生产中的应用。
一、钠与非金属单质的反应　　　　　　　　　　　　　　　　
(一)知识梳理
1.钠的原子结构及存在
2.钠与氧气反应,常温(写出方程式,下同):　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　;
加热时:　　　　　　　　　　　　　　。
(二)互动探究
1807年,戴维用电解氢氧化钠制得金属钠(4NaOH4Na+O2↑+2H2O),从此揭开了金属钠的面纱。
戴维将一块苛性钠放在白金勺里用高温酒精灯将它熔化,然后立即用一根导线接在白金勺上,再将另一根导线插入熔化物中,在一电极上出现了具有金属光泽的、类似水银的银白色小珠(即金属钠)。他发现:一些小珠不燃烧,只是表面变暗,覆盖着一层白膜;另一些小珠立即燃烧,形成黄色火焰。
【问题讨论】
问题1　电解氢氧化钠制得金属钠的反应属于　　　　。
A.分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.复分解反应
问题2　金属钠不燃烧,只是表面变暗覆盖着一层白膜,此白膜是　　　　,另一些小珠立即燃烧,生成的物质是　　　　。
【探究归纳】
1.钠的物理性质
状态 颜色 硬度 密度 熔点
固态 银白色 质软 ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) 较低
2.与非金属单质反应
O2 常温 4Na+O2===2Na2O　白色固体
加热 2Na+O2Na2O2淡黄色固体
Cl2 2Na+Cl22NaCl　(产生黄色火焰,生成白烟)
S 2Na+S===Na2S　(研磨时容易爆炸)
H2 2Na+H22NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
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
2.下列关于金属钠的叙述,正确的是 (　　)
A.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰
B.钠在空气中燃烧,产物是Na2O
C.钠是银白色金属,硬度大,熔点高
D.钠的化学性质比铁、铝活泼得多,但没有镁活泼
3.下列实验操作过程中,观察不到金属Na光亮银白色的是　　　　(填字母)。
A.取出长期保存在煤油中的Na
B.用小刀将Na切开
C.Na在空气中加热
二、钠与水的反应
　　　　　　　　　　　　　　　　
(一)知识梳理
1.钠与水的反应
实验操作 实验现象 原因解释
钠　　　在水面上 钠的密度比水　
钠　　　　化成 闪亮的小球 钠熔点　　　　, 反应放热
小球在水面上四处游动,最后完全消失 反应产生的　　　推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声 钠与水反应剧烈
溶液的颜色变　　　 反应生成　　　
2.钠与含有酚酞的水剧烈反应现象为　　　　　　　　　　　　,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(二)互动探究
如何保存钠呢 把钠放入水中不行——它浮于水面,并在水中迅速游动,金属和水反应后的表面产生大量的气体,并立刻融化成一个闪亮的小球,并逐渐缩小,最后完全消失。放入酒精中也发生反应,生成H2。至今人们把钠保存于煤油中。
【问题讨论】
问题1　写出钠与水反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
问题2　能否把钠保存在汽油(密度比水小,不溶于水)或四氯化碳(密度比水大,不溶于水)中
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究归纳】
钠与水、酸及盐溶液的反应规律
1.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的 (　　)
2.将绿豆大小的金属钠(Na)放入CuSO4溶液中,钠迅速熔成小球,在液面上游动,发出嘶嘶的声音(查资料表明产生了H2),产生蓝色沉淀。根据现象推理正确的是 (　　)
A.Na的密度比铁高
B.金属钠比铁更容易与盐酸反应
C.钠的熔点比铁高
D.金属钠能与CuSO4溶液置换出铜
3.将一小块钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现白色沉淀的是 (　　)
A.硫酸铜溶液 B.稀氢氧化钠溶液
C.稀H2SO4 D.氯化镁溶液
:课后完成　第二章　基础课时9(共49张PPT)
第一节　钠及其化合物
第二章　海水中的重要元素——钠和氯
基础课时 　活泼的金属单质——钠
9
1.根据钠的保存、取用以及钠与水反应的现象，认识钠的物理性质。2.根据钠的原子结构特点及氧化还原反应原理，结合有关实验理解钠的化学性质。3.依据钠的性质，认识其保存方法及在生产中的应用。
学习目标
一、钠与非金属单质的反应
二、钠与水的反应
目
录
CONTENTS
课后巩固训练
一、钠与非金属单质的反应
对点训练
(一)知识梳理
1.钠的原子结构及存在
失去1个电子
还原
化合物
NaCl
2.钠与氧气反应，常温(写出方程式，下同)：_____________________________；加热时： _____________________________ 。
4Na＋O2===2Na2O
【问题讨论】
问题1　电解氢氧化钠制得金属钠的反应属于________。
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
问题2　金属钠不燃烧，只是表面变暗覆盖着一层白膜，此白膜是________，另一些小珠立即燃烧，生成的物质是________。
提示　Na2O　Na2O2
【探究归纳】
1.钠的物理性质
状态 颜色 硬度 密度 熔点
固态 银白色 质软 ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水) 较低
2.与非金属单质反应
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
解析　将钠放入水中，钠会熔成小球，说明钠的熔点低，钠能浮在水面上，说明其密度比水小，钠是金属，是热和电的良导体，D项正确。
D
2.下列关于金属钠的叙述，正确的是(　　)
A.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰
B.钠在空气中燃烧，产物是Na2O
C.钠是银白色金属，硬度大，熔点高
D.钠的化学性质比铁、铝活泼得多，但没有镁活泼
解析　A项，钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，正确；B项，钠在空气中燃烧，产物是Na2O2，错误；C项，钠质软、熔点较低，错误；D项，钠的化学性质比铁、铝活泼得多，也比镁活泼，错误。
A
3.下列实验操作过程中，观察不到金属Na光亮银白色的是________(填字母)。
A.取出长期保存在煤油中的Na
B.用小刀将Na切开
C.Na在空气中加热
解析　A项，取出长期保存在煤油中的Na，发现钠块表面呈黄色，看不到钠的银白色，符合题意；B项，用小刀将Na切开，断面暴露出没有被氧化的Na，呈银白色，不符合题意；C项，Na在空气中加热时，先熔化为银白色的液体，然后才发生燃烧，不符合题意。
A
二、钠与水的反应
对点训练
(一)知识梳理
1.钠与水的反应
实验操作 实验现象 原因解释
钠____在水面上 钠的密度比水____
钠____化成闪亮的小球 钠熔点____，反应放热
小球在水面上四处游动，最后完全消失 反应产生的______推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声 钠与水反应剧烈
溶液的颜色变____ 反应生成__________
浮
小
熔
低
H2
红
NaOH
2.钠与含有酚酞的水剧烈反应现象为____________________，化学方程式为__________________________________________。
浮、游、熔、响、红
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(二)互动探究
如何保存钠呢？把钠放入水中不行——它浮于水面，并在水中迅速游动，金属和水反应后的表面产生大量的气体，并立刻融化成一个闪亮的小球，并逐渐缩小，最后完全消失。放入酒精中也发生反应，生成H2。至今人们把钠保存于煤油中。
【问题讨论】
问题1　写出钠与水反应的离子方程式___________________________________。
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
问题2　能否把钠保存在汽油(密度比水小，不溶于水)或四氯化碳(密度比水大，不溶于水)中？
提示　汽油易挥发，故对钠不能起到长时间的保护作用；四氯化碳的密度比钠大，钠浮在四氯化碳液面上，起不到保护作用。
【探究归纳】
钠与水、酸及盐溶液的反应规律
1.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的(　　)
解析　因煤油的密度比水小，所以煤油在上层，水在下层，又因钠的密度比水小，比煤油大，因此介于两者之间，而钠能与水反应产生气体，在与水反应生成气体后被气体带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完。
A
2.将绿豆大小的金属钠(Na)放入CuSO4溶液中，钠迅速熔成小球，在液面上游动，发出嘶嘶的声音(查资料表明产生了H2)，产生蓝色沉淀。根据现象推理正确的是(　　)
A.Na的密度比铁高
B.金属钠比铁更容易与盐酸反应
C.钠的熔点比铁高
D.金属钠能与CuSO4溶液置换出铜
B
解析　A项，钠能浮在水面，说明钠的密度低，错误；B项，钠比铁活泼，钠能与水反应，铁不行，所以钠更易与酸反应，正确；C项，钠和水反应放出大量的热，且钠的熔点较低，使钠熔成小球，说明钠的熔点比铁低，错误；D项，钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，不会置换出铜，错误。
3.将一小块钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现白色沉淀的是(　　)
A.硫酸铜溶液 B.稀氢氧化钠溶液
C.稀H2SO4 D.氯化镁溶液
解析　Na与稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、氯化镁溶液的反应方程式分别如下：2Na＋H2SO4===Na2SO4＋H2↑，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2(蓝)↓＋Na2SO4＋H2↑，MgCl2＋2H2O＋2Na===Mg(OH)2 (白)↓＋2NaCl＋H2↑，故D正确。
D
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)钠与非金属的反应
1.下列关于钠的说法中不正确的是(　　)
A.金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B.若钠着火，不可以用水灭火
C.绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度
D.做完实验多余的钠不能放回原来的试剂瓶
D
解析　A项，金属钠在空气中和氧气反应生成氧化钠，在加热的条件下和氧气反应生成过氧化钠，所以条件不同，产物不同，正确；B项，钠着火时，若用水灭火则钠会与水反应，反应生成的H2会产生爆炸，所以钠着火不可以用水灭火，正确；C项，绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度比水的密度小，正确；D项，因为钠的性质比较活泼，属于块状金属，做实验时，取出用刀切完，多余的钠应放回原来的试剂瓶，错误。
2.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是(　　)
①第一块钠失去电子数多　②两块钠失去电子数一样多　③第一块钠的反应产物质量较大　④两块钠的反应产物质量一样大
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
解析　根据得失电子守恒，不论是加热时与氧气反应还是常温下与氧气反应，最终钠都变为＋1价，故二者失去的电子数一样多；但加热时生成Na2O2，而常温时生成Na2O，故第一块钠的反应产物质量大。
B
3.若m g Na在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋3.55) g，则m g Na与氧气反应，生成固体的质量可能为(　　)
①(m＋0.8) g　②(m＋1.0) g　③(m＋1.2) g　④(m＋1.6) g　⑤(m＋1.4) g
A.①④ B.①⑤ C.③④ D.①②③④⑤
解析　由题可知，m g Na的质量为2.3 g，2.3 g Na与O2反应可能生成(m＋0.8) g Na2O；也可能生成(m＋1.6) g Na2O2；或Na2O和Na2O2的混合物，固体的质量在(m＋0.8) g和(m＋1.6) g之间。故①②③④⑤均有可能。
D
(二)钠与水及水溶液的反应
4.将绿豆大小的钠投入CuSO4溶液中，下列有关现象的描述不正确的是(　　)
A.Na浮在水面，四处游动 B.有红色固体生成
C.有蓝色沉淀生成 D.溶液颜色变浅
解析　A项，钠比水轻浮在水面上，产生的H2使钠游动，正确；B项，钠不与CuSO4发生置换反应，无红色固体析出，错误；C项，钠与水反应生成的NaOH与CuSO4发生反应生成Cu(OH)2，产生蓝色沉淀，正确；D项，由于铜离子参加反应，故溶液的颜色会变浅，正确。
B
5.将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是(　　)
A.钠块只在煤油层中游动，并放出气体
B.钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红
C.钠块在煤油、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红
D.钠块在四氯化碳、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红
C
解析　金属钠的密度比水、四氯化碳的小，比煤油大，金属钠为活泼金属，金属钠与水反应，不与煤油、四氯化碳反应，金属钠与水反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，钠块在煤油、水两液体界面处反应，熔成小球并上下跳动，水层变红，故C项正确。
6.(2023·滨州惠民二中月测)将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有(　　)
①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面　②钠立即与水反应，并有气体产生　③反应后溶液变红色　④钠熔化成光亮的小球　⑤小球在水面上迅速游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
C
解析　钠投入水中，不是沉入水底，而是浮在水面上；钠与水反应生成NaOH，溶液呈碱性，使紫色石蕊试液变蓝，C正确。
7.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(部分夹持装置已略去，气密性已检验)。资料：ρ煤油＜ρ钠＜ρ水。
(1)试管中反应的离子方程式为：____________________________________。
(2)试管中的现象是发出滋滋响声，钠熔成小球在____________________跳动，______________________。
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
在水和煤油的界面上下
含酚酞的水变为红色
解析　(1)Na和H2O反应生成NaOH和H2，Na和煤油不反应，离子反应方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。(2)密度小于水，大于煤油，反应时在水和煤油界面处上下跳动，反应现象：在水和煤油的界面上下跳动且逐渐变小，钠和水反应生成氢氧化钠溶液显碱性，酚酞遇碱变红色。
实验Ⅰ：打开K2关闭K1进行实验：
(3)待试管内反应一段时间后，加热铜丝，硬质玻璃管中铜丝的变化现象是__________________________________________________________________，
发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
实验Ⅱ：打开K1关闭K2进行实验：
(4)某同学欲在K1上方出口处点燃用装置制得的H2时却失败了。猜测原因可能是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是准备增加钠的用量，但老师说太危险，你认为产生危险的可能原因是__________________________________
__________________________________________________________________。
由黑色变红色
大量钠与水反应，放出大量的热，且反应生成强碱，易使试剂溢出
B级　素养培优练
8.按如图所示进行相应实验(硫酸铜溶液显弱酸性)，下列有关它们反应现象的分析正确的是(　　)
A.均有可燃性气体生成
B.反应剧烈程度：甲＞乙＞丙
C.丙中钠能置换出单质铜
D.乙、丙中钠在液面下反应
A
解析　钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，钠与盐酸反应产生氯化钠和氢气，钠与硫酸铜溶液反应的实质钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀。A项，由分析可知，甲乙丙中均有可燃性气体氢气生成，正确；B项，钠与水或与酸反应的实质是钠与氢离子发生置换反应，反应快慢取决于氢离子浓度大小，乙中的氢离子浓度最大，故乙中反应速率最快，错误；C项，钠与硫酸铜溶液反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，反应中生成了蓝色沉淀，并不会置换出铜单质，错误；D项，钠的密度小于水，所以浮在液面上，错误。
9.某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下：
实验Ⅰ 实验Ⅱ
操作 将点燃的金属钠伸入盛有CO2的集气瓶中 将实验Ⅰ的集气瓶用水洗涤，过滤；取黑色滤渣灼烧；取滤液分别滴加酚酞溶液和氯化钡溶液
现象 ①火焰呈黄色 ②底部有黑色固体，瓶壁上附有白色固体 ①黑色滤渣可燃
②滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成
下列说法不正确的是(　　)
A.生成的黑色固体中含有C B.白色固体是Na2O
C.实验说明CO2具有氧化性 D.金属Na着火不能用泡沫灭火器灭火
解析　钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质，则生成的黑色固体中含有C，故A正确；碳酸钠在溶液中显碱性，与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀，则由滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成可知，瓶壁上附有的白色固体为碳酸钠，故B错误；钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质，反应中钠为还原剂，二氧化碳为氧化剂，实验说明CO2具有氧化性，故C正确；由实验Ⅰ可知，钠能够在二氧化碳中燃烧，则金属Na着火不能用泡沫灭火器灭火，应用干燥的沙土覆盖灭火，故D正确。
B
10.分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是(　　)
A.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B.三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应
C.Na在Z烧杯中反应最剧烈
D.三个烧杯反应后，溶质的质量分数一定相同
B
解析　钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子反应为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A错误；三个烧杯中Y烧杯中H＋的浓度最大，反应最剧烈，C错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中溶质为NaCl或NaCl与NaOH，Z烧杯中原溶质为NaOH且反应又生成NaOH，所以溶质的质量分数不相同，D错误。
11.金属钠及化合物在生产、生活中用途广泛。请回答下列有关问题：
(1)保存金属钠的正确方法是________(填标号)。
A.放在棕色瓶中 B.放在细沙中 C.放在水中 D.放在煤油中
(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应如下图所示，请写出该反应的化学方程式_____________________________________，生成物的颜色为________。
D
淡黄色
(3)Na、NaOH久置空气中最终都是转变为________(填化学式)。
(4)金属钠可用于生产汽车安全气囊中的气体发生剂NaN3。某汽车安全气囊中含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。
①当汽车发生较严重的碰撞时，NaN3受热分解为Na和N2，其化学方程式为__________________________________________________________________。
②气囊中产生的Na立即与Fe2O3反应生成Na2O与另一种单质，该反应属于四种基本反应类型中的________反应。
Na2CO3
置换
12.元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图是钠的价—类二维图。请回答以下问题：
(1)钠是一种活泼性很强的金属，下列各项中属于保存金属钠的正确方法是________。
A.放在细沙中　B.放在水中　C.放在煤油中
(2)若把金属钠放到硫酸铜溶液中，看不到红色固体生成，能观察到有蓝色和黑色沉淀生成，请写出发生的所有反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：______________________________________________________________；
_________________________________；_______________________________。
(3)氢化钠(NaH)能与水发生如下反应：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，现将12 g NaH放入158.5 g水中充分反应后，再向溶液中逐滴加入溶质质量分数为15%的硫酸镁溶液，至恰好不产生Mg(OH)2沉淀为止，最终所得沉淀质量为_______ g
C
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
14.5
2NaH～2NaOH～Mg(OH)2
48　　　　　　　　　58
12 g　　　　　　　　x
48∶12 g＝58∶x
x＝14.5 g。

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