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第3章 金属及其化合物
第1讲 碱金属 钠及其氧化物
人教版必修一
1.知道碱金属元素的性质特点及焰色试验的操作。 2.了解钠及其氧化物的
主要性质，能列举它们性质的应用及有关实验现象。
1
考点一 碱金属 焰色试验
2
考点二 活泼的金属单质——钠
3
考点三 氧化钠和过氧化钠
4
练真题 明方向
PART
01
考点一 碱金属 焰色试验
1.碱金属元素
碱金属元素位于元素周期表第ⅠA族，目前有①_______、②_______、
③______、④________、铯、钫 六种，价层电子排布式为⑤_____，
均为金属性很强的元素。
锂
钠
钾
铷
2.碱金属单质
（1）物理性质
①颜色：⑥______色金属略带金色光泽 。
②硬度：小，可用小刀切割，且、、、、 的硬度逐渐⑦______。
③密度：小，随原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大，但 ⑧___
。
④熔点：低，随原子序数的递增，碱金属单质的熔点逐渐⑨______，钠的
熔点⑩______ 。
银白
减小
降低
小于
学思用 已知： 。实验室中如何保存少量的钠和锂？
提示：实验室中少量钠常保存在石蜡油或煤油中；少量锂常保存在石蜡油中。
（2）化学性质
①均能与水反应，且 反应越来越剧烈。
通式： __________________________（用 表示碱金属）。
②均能与反应，且生成的氧化物越来越复杂，如 在空气中燃烧生成
，在空气中燃烧能生成复杂氧化物 （超氧化钾）。
［注意］ 锂在空气中燃烧只生成 。
3.焰色试验
（1）概念：很多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）焰色试验的操作
［注意］ 做钾的焰色试验时，需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
物理
（3）一些金属元素的焰色
金属元素 锂 钠 钾 铷
焰色 紫红色 ____色 ____色 紫色
金属元素 钙 锶 钡 铜
焰色 ______色 洋红色 黄绿色 ____色
黄
紫
砖红
绿
1.下列关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是__________（填序号）。
①单质的密度依次增大
②单质的熔点最高的是铯
③与 反应均可得到多种氧化物
④单质的还原性依次增强
⑤对应阳离子的氧化性依次增强
⑥对应的氢氧化物中，碱性最强的是
①②③⑤
解析：碱金属单质的密度随着原子序数的增加总体呈增大趋势，但 例
外，的密度比 的小，①错误；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的
增加而降低，所以单质的熔点最低的是铯，②错误；与 反应只能得到
，③错误；碱金属元素随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，失电
子能力逐渐增强，所以碱金属单质的还原性依次增强，④正确；随原子序
数的增加，碱金属元素的原子半径逐渐增大，原子核吸引电子的能力逐渐
减弱，失电子能力逐渐增强，所以它们对应阳离子的氧化性依次减弱，⑤
错误；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，由于金
属性最强的元素是，因此对应的氢氧化物中碱性最强的是 ，⑥正确。
2.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与观察钾的焰色试验的操作如下。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的火
焰颜色相同，再蘸取被检验物质
B.钠的焰色试验也需要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
D.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
解析：选B。钠的焰色试验可直接观察，B项错误。
√
3.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：
（1）锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液
不能用水作为溶剂，原因是________________。
锂可以与水反应
（2）金属钾是一种活泼金属，下列有关其性质的说法正确的是___
（填字母）。
A.钾在空气中燃烧时，只生成
B.钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
√
（3） 是一种野外供氢剂，电子式为_________，
与水反应放出氢气，化学方程式为________________________。
生成氢气时，反应中转移的电子数为____（设 为阿伏加德罗常数
的值）。
（4） 在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂（铁锈的主要成分为
），脱锈过程中生成两种产物，反应的化学方程式为_____________
_____________________。
PART
02
考点二 活泼的金属单质——钠
1.化学性质——强还原性
（1）与非金属单质（如、、 ）反应（填化学方程式）
常温下，①___________________;
加热时,②___________________。
②与 反应：③___________________（黄色火焰，白烟）。
③与 反应：④________________（研磨爆炸）。
与 反应
（2）与水反应
①离子方程式： 。
②钠与水（滴有酚酞）的反应
小
放
低
学思用1 判一判
（1）实验过程中剩余的金属钠应放回原试剂瓶( )
√
（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继续氧化( )
×
（4）金属钠露置在空气中，生成的最终产物为小苏打( )
×
2.用途
（1）钠钾合金（液态）用作核反应堆的⑨__________。
（2）作为强还原剂，熔融状态下冶炼某些金属（如钛）。
（3）作为电光源，制作高压钠灯。
传热介质
学思用2 工业上可用钠与氯化钾在 时反应制取钾，化学方程式为
。解释用该反应制备金属钾的原理：
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________ 。
工业上用钠制取钾利用的是化学平衡移动原理，反应生成气态钾，从体
系中蒸出钾，生成物的浓度减少，化学平衡向正反应方向移动即向生成钾
的方向移动
1.某同学对钠与水的反应进行了如下探究，下述实验操作或现象分别体现
了钠的什么性质？
实验操作或现象 钠的性质
（1）用镊子从煤油中取出一块钠，用滤纸吸干 表面的煤油 ____________________
（2）用小刀切取两小块钠，新切开的截面呈银 白色，很快变暗 _____________________
_____________
钠的密度比煤油的大
钠很软，为银白色固体，易被氧化
实验操作或现象 钠的性质
（3）将其中一小块钠投入盛有水的烧杯中，盖 上玻璃片。发现钠浮于水面并四处游动，滴有 酚酞的水变为红色 _____________________
_____________________
_________
（4）将另一小块钠投入盛有水和苯各 的 试管中。观察到钠在苯和水的交界面处上下跳 动，并有大量气泡产生 _____________________
_____________________
_____________
钠的密度比水的小，与水剧烈反应，生成气体和强碱
钠的密度比苯的大，但比水的小，与水剧烈反应产生气体
续表
2.某学习小组用如右图所示的装置探究金属钠的性质，实验记录见下表。
下列说法不正确的是( )
液体 现象
蒸馏水 Ⅰ.钠浮在水面，剧烈反应，有少量白雾
盐酸 Ⅱ.钠浮在液面，反应比Ⅰ剧烈，有白雾产生
浓盐酸 Ⅲ.钠浮在液面，反应比Ⅰ缓慢，产生大量白雾，烧
杯底部有白色固体
A.Ⅱ 中反应的离子方程式为
B.对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着 增大，反应的剧烈程度增大
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生，说明 与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中浓盐酸中的以及生成的 固体对反应剧烈程度有影响
解析：选B。盐酸与钠反应生成氯化钠和氢气，故A正确；Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，
不能说明氢离子浓度越大，反应越剧烈，故B错误；有白雾产生，说明有
水蒸气或气体挥发，形成水雾或盐酸小液滴，可说明 与水或酸的反
应均为放热反应，故C正确；Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，据此可推测浓盐酸中的
以及生成的 固体对反应剧烈程度有影响，故D正确。
√
3.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中：
①饱和澄清石灰水 和食盐水 溶液 溶液
（1）写出③中反应的离子方程式：_________________________________
___________。
（2）既有气体生成又有白色沉淀产生的有________（填序号）。
①②④
PART
03
考点三 氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠 过氧化钠
电子式 ①_ _________________ ②
_ ______________________
氧元素价态 ③___价 ④___价
颜色、状态 ⑤__________ ⑥____________
阴、阳离子 及个数比 ⑦_____________________ ⑧_____________________
-2
-1
白色固体
淡黄色固体
物质 氧化钠 过氧化钠
类别 ⑨____________ ⑩__________
与水反应 ______________________ （填化学方程式，下同） _____________________
______________
与 反应 ______________________ _____________________
______________
碱性氧化物
过氧化物
续表
物质 氧化钠 过氧化钠
与盐酸反应 _________________________ __ _____________________
_________________
用途 — 强氧化剂、供氧剂、漂白
剂、杀菌剂
续表
2.过氧化钠的强氧化性
［注意］ （1）遇等强氧化剂时， 表现出还原性，氧化产物为
。
（2）遇、、时， 发生自身的氧化还原反应。
学思用 纯净的过氧化钙 常用于鲜活水产品的运输，可以起到供氧、
杀菌、解酸（吸收二氧化碳）、防腐的作用。请写出 供氧、解酸
（吸收二氧化碳）的化学方程式：__________________________________
________________________________________________________________。
、（或）
一、过氧化钠性质的实验探究
1. 是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
（1） 中的化学键类型为______________________，氧元素的化合价
为____。
离子键、非极性共价键
（2）根据实验分析：使酚酞溶液变红的原因是_______________________
_________________（用化学方程式解释）；除了上述反应外，还存在另
一反应，该反应的化学方程式是_______________________________；轻
轻振荡后，酚酞溶液红色褪去的原因是________________。
具有漂白性
（3）用离子方程式解释酸性高锰酸钾溶液褪色的原因：_______________
___________________________________。
二、与、 反应的分析与计算
2.（1）用单线桥标出 与水的反应中电子转移的方向和数目：
_ ____________________________________；其中氧化剂是_______，氧化
产物是____。
（2）与反应生成 氧气时，转移的电子数为____________。
3.（2025·安阳一中模拟）密闭容器中盛有和 ，
加热充分反应后，容器内残留的固体及其物质的量是__________________
__________。
和
解析：由可知， 分解生
成、和，生成的和 分别与
反应： ，
，由于与反应生成的 也
会与反应生成，等价于与的反应，故以 先反应，
后反应的顺序进行计算，与 反应生成
，然后与反应生成 ，
故容器内残留的固体是和 。
4.在一密闭容器中有、、共和足量的 ，用电火花引燃，
使其完全反应，增重，原混合气体中 的质量分数是_______
（保留一位小数）。
解析：、、 完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成
碳酸钠、氢氧化钠和氧气，所以过氧化钠固体增重的质量等于、 的质
量，即原混合气体中、的总质量是，故 的质量是
，原混合气体中 的质量分数是
。
（1）与、反应，生成，转移 电子。
（2）当、水蒸气的混合气体与少量反应时，可认为 先与
反应，再与水蒸气反应。
PART
04
练真题 明方向
1.下列关于钠及其氧化物的说法正确的是( )
①（2023·河北卷）金属钠保存在煤油中
②（2023·天津卷）钠起火，可以使用水基灭火器扑灭
③（2022·海南卷）钾能置换出 溶液中的钠
④（2023·重庆卷）分别与和 反应，生成的气体相同
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
√
解析：选B。①金属钠的密度比煤油的大且不与煤油反应，少量金属钠保
存在煤油中，防止与空气中的氧气和水蒸气等物质因接触而反应，正确；
②钠能与水反应生成易燃气体氢气，钠起火时，不能使用水基灭火器扑灭，
错误；③钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出 溶液中
的钠，错误；分别与和 反应，生成的气体均为氧气，正确。
2.（2023·北京卷）离子化合物和 与水的反应分别为
；
。下列说法正确的是( )
A.、 中均有非极性共价键
B.反应①中发生氧化反应，反应②中 发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为，中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的和 的物质的量相同
√
解析：选C。中既有离子键又有非极性共价键， 中只有离子键，
A错误；反应①中中氢、氧元素的化合价均未发生变化， 既不是氧
化剂也不是还原剂，反应②中发生还原反应，B错误；由 和
构成，阴、阳离子个数比为，由和 构成，阴、阳离子
个数比为，C正确；反应①中每生成氧气转移 电子，反应②
中每生成氢气转移 电子，故反应①和②中转移的电子数相同时，
产生的氧气和氢气的物质的量之比为 ，D错误。
3.（2024·湖北卷）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子 是
强还原剂。锂与液氨反应的装置如下图（夹持装置略）。下列说法错误的
是( )
A.碱石灰有利于 逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用
D.双口烧瓶中发生的变化是
√
解析：选C。碱石灰吸水放热，有利于 逸出，A正确；锂易与空气中的
氧气等反应在表面形成氧化膜，所以锂片使用前必须打磨出新鲜表面，B
正确；第一个干燥管的目的是干燥氨， 为酸性干燥剂会与氨反应，所
以不能选用，而第二个干燥管的作用为吸收过量的氨，可选用 ，
C错误；氨在双口瓶中冷却变为液氨，由题给条件可知， 与液氨反应生
成 ，故双口烧瓶中发生的变化是
，D正确。
4.（2022·天津卷）金属钠及其化合物在人类生产、生活中起着重要作用。
回答下列问题：
（1）基态 原子的价层电子轨道表示式为_ ___。
解析：基态原子的价层电子排布式为 ，价层电子轨道表示式为 。
（2）的熔点为，工业上采用电解熔融制备金属 。电解
反应的化学方程式如下：
加入 的目的是______________________________________。
用作助熔剂，降低的熔点，节省能耗
解析：的熔点为，工业上采用电解熔融制备金属 的温
度为，电解时温度降低了，即的熔点降低了，说明加入 的
目的是用作助熔剂，降低 的熔点，从而节省能耗。
（3）的电子式为_ __________________。在和时，
与反应生成放热 ，写出该反应的热化学方程式：
_________________________________________________。
解析： 中含有钠离子和过氧根离子，电子式为 。
在和时，与反应生成放热 ，该反应
的热化学方程式为 。
（4）采用空气和为原料可直接制备。空气与熔融金属 反应前，
需依次通过__、__。（填字母）
.浓硫酸 .饱和食盐水
溶液 溶液
解析：空气中的二氧化碳和水蒸气均能与 反应，因此空气与熔融金
属反应前，需依次通过 溶液、浓硫酸除去二氧化碳和水蒸气。
谢谢
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