知識精講

一、鈉的物理性質(zhì)與用途

1．物理性質(zhì)：______色固體；密度0.97g·cm-3，比水____，比煤油____；質(zhì)軟，熔點97.8℃，______。

2．保存方法：_______液封、_______固封。

3．用途

（1）作還原劑來制取活潑金屬；

（2）制作高壓鈉燈；

（3）制鈉鉀合金，用于原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑。

?

【答案】1．銀白；??；大；較低；2．煤油（石蠟油）；石蠟

（1）鈉作還原劑

金屬鈉在高溫下能將TiCl4中的Ti置換出來，在反應(yīng)中鈉充當(dāng)還原劑?；瘜W(xué)方程式為：

TiCl4 + 4Na4NaCl+ Ti

（2）鈉鉀合金用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑的原因

①對流導(dǎo)熱：由于鈉鉀合金呈液態(tài)，內(nèi)部粒子可以對流，所以鈉鉀合金可以對流導(dǎo)熱。

②傳導(dǎo)導(dǎo)熱：由于鈉鉀合金內(nèi)部有大量的自由電子，所以鈉鉀合金又可以傳導(dǎo)導(dǎo)熱。

由于鈉鉀合金具備了兩種高效率的導(dǎo)熱方式，所以鈉鉀合金的導(dǎo)熱能力特別強，這是將鈉鉀合金用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑的主要原因。

二、鈉的化學(xué)性質(zhì)

1. 鈉的“構(gòu)——性”

鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，最外層只有1個電子，在化學(xué)反應(yīng)中很容易_____1個電子，因此金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)非常________，表現(xiàn)出很強的________，在自然界中均以________態(tài)存在

【答案】

失去??活潑??還原性??化合

2. 鈉與氧氣的反應(yīng)

【答案】變暗??4Na + O2 ===2Na2O ??黃色??淡黃色??2Na + O2 △=====Na2O2

注意

鈉是非常活潑的金屬，與O2反應(yīng)時，條件不同（是否加熱/點燃），現(xiàn)象不同，產(chǎn)物也不同，跟氧氣的量、純度等無關(guān)。

資料卡片——鈉與其他非金屬單質(zhì)的反應(yīng)

（1）鈉與硫混合研磨生成Na2S：2Na＋S===Na2S ?（研磨時容易爆炸）

（2）在氯氣中燃燒：2Na＋Cl2點燃=====2NaCl ?（產(chǎn)生黃色火焰，生成白煙）

（3）與氫氣反應(yīng)生成NaH：2Na＋H22NaH（金屬氫化物中，氫為-1價）

（4）與氮氣反應(yīng)生成Na3N：6Na＋N2點燃=====2Na3N

3．鈉與水的反應(yīng)

（1）實驗操作

（2）實驗現(xiàn)象及解釋

金屬鈉與水的反應(yīng)，其實質(zhì)是鈉與水電離出的H＋反應(yīng)。

反應(yīng)原理：

2Na +?2H2O === ?2NaOH +?H2↑

（1）切割完鈉塊后，剩余的鈉應(yīng)該如何處理？

?

放入原來盛有煤油的試劑瓶中，取用鉀時也要這樣做。（鈉、鉀等金屬的活潑性非常強，易與水或氧氣反應(yīng)造成失火或爆炸，為保證實驗安全，放回原試劑瓶比較穩(wěn)妥。）

?

（2）做實驗時，金屬鈉不慎失火，能否用水滅火？

不能用水滅火，應(yīng)該用干燥的沙土來滅火，（鈉與水劇烈反應(yīng)且生成氫氣，會放出大量的熱，甚至能引起氫氣燃燒爆炸）

4．鈉與酸的反應(yīng)

（1）與強酸反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________。

（2）鈉與酸反應(yīng)時，先與酸反應(yīng)，如果鈉過量，鈉把酸反應(yīng)完之后，再與水反應(yīng)。

【答案】2Na +?2H+=== ?2Na++?H2↑

?

5. 鈉與堿的反應(yīng)

鈉與堿溶液的反應(yīng)，實質(zhì)就是鈉與水的反應(yīng)。

總結(jié)歸納——鈉與鹽溶液反應(yīng)的分析思路

①鈉先與水反應(yīng)，生成NaOH；

②考慮NaOH能否與該鹽溶液反應(yīng)；

③鈉消耗了水，若是飽和鹽溶液，會有晶體析出。

對點訓(xùn)練

題型一：金屬鈉的物理性質(zhì)

【例1】下列有關(guān)鈉的物理性質(zhì)敘述正確的是

①銀白色金屬②質(zhì)軟，可以用小刀切割③熔點較低④密度比水小⑤熱和電的良導(dǎo)體

A．①②④ B．②③⑤ C．①③④ D．①②③④⑤

【答案】D

【詳解】

鈉是第IA族元素，為銀白色金屬單質(zhì)，有金屬光澤；質(zhì)地較軟，可以用小刀切割；將鈉放入水中，鈉會立即熔成小球，說明熔點較低；鈉能浮在水面上，說明鈉的密度較小，鈉是金屬，含有自由移動的電子，所以是熱和電的良導(dǎo)體，①②③④⑤都正確。

故選D。

【變1】在實驗室中，用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，然后用濾紙將煤油吸干，再用小刀切開觀察。在這一實驗過程中不能得出的鈉的物理性質(zhì)是（）

A．鈉在常溫下是固體 B．鈉的熔點很低

C．鈉具有銀白色的金屬光澤 D．金屬鈉很軟

【答案】B

?

?題型二：金屬鈉與氧氣的反應(yīng)

【例2】取一塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列對實驗現(xiàn)象的描述正確的是（）

①金屬先熔化　②在空氣中燃燒，產(chǎn)生黃色火花?、廴紵蟮冒咨腆w　

④燃燒時火焰為黃色　⑤燃燒后生成淡黃色固體

A．②⑤　　　B．①②③　　C．①④⑤　　D．④⑤

【答案】C

【變2】（2021·河北高一期中）等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量空氣(常溫)中充分反應(yīng)，則下列說法正確的是

A．第一塊鈉失去電子多 B．兩塊鈉失去電子一樣多

C．第二塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量大 D．兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大

【答案】B

【詳解】

鈉在氧氣中加熱反應(yīng)產(chǎn)物為過氧化鈉、在常溫下與空氣中氧氣反應(yīng)，產(chǎn)物是氧化鈉，反應(yīng)中鈉元素均從0價升高到+1價，則等質(zhì)量的鈉失去的電子數(shù)相同，故A錯誤、?B正確；根據(jù)元素守恒可知，等質(zhì)量的鈉產(chǎn)生的過氧化鈉和氧化鈉的物質(zhì)的量相同，過氧化鈉的摩爾質(zhì)量大于氧化鈉的摩爾質(zhì)量，則產(chǎn)生的過氧化鈉的質(zhì)量大，因此第一塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量大，故C、D錯誤。故選：B。

?

?題型三：金屬鈉與水的反應(yīng)

【例3】（2019·福建高一月考）鈉與水反應(yīng)時產(chǎn)生的各種現(xiàn)象如下：

①鈉浮在水面上；②有氣泡產(chǎn)生；③鈉熔化成小球；④小球迅速游動逐漸減小，最后消失；⑤發(fā)出嘶嘶的聲音；⑥滴入酚酞后溶液顯紅色。其中正確的一組是

A．全部 B．①③④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①③④⑥

【答案】B

【詳解】

①鈉的密度小于水的密度，所以鈉會浮在水面上，①正確；③鈉的熔點較低，鈉和水的生成強堿氫氧化鈉和氫氣，且放出大量的熱，放出是熱量導(dǎo)致鈉熔化成小球，③正確；④放出的氣體導(dǎo)致鈉受力不均而迅速游動，最后鈉和水完全反應(yīng)而消失，④正確；⑤鈉和水反應(yīng)迅速，且有氣體生成，所以發(fā)出嘶嘶的聲音，⑤正確，②錯誤；⑥鈉和水反應(yīng)生成強堿而使溶液呈堿性，無色酚酞試液遇堿變紅色，⑥正確，綜上所述，答案選B。

【變3-1】（2021·全國高一課時練習(xí)）金屬鈉與水反應(yīng)的實驗中，與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是

A．密度比水小 B．熔點低 C．硬度小 D．強還原性

【答案】C

【分析】

鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的各種現(xiàn)象如下：鈉浮在水面然后熔化成光亮的小球，在水面游動并發(fā)出嘶嘶的響聲，滴有酚酞的溶液由無色變?yōu)榧t色。原因如下：?。好芏缺人?，熔：熔點低，游、嘶：劇烈反應(yīng)，紅：生成堿性物質(zhì)。

【詳解】

A．鈉的密度小，所以鈉浮在水面上，與性質(zhì)有關(guān)，故A不選；

B．鈉與水反應(yīng)放熱，鈉的熔點低，所以看到鈉熔成閃亮的小球，與性質(zhì)有關(guān)，故B不選；

C．硬度大小與反應(yīng)現(xiàn)象無關(guān)，與性質(zhì)無關(guān)，故C選；

D．鈉與水劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉，表現(xiàn)強還原性，與性質(zhì)有關(guān)，故D不選；

答案選C。

題型四：金屬鈉與鹽溶液的反應(yīng)

【例4】（2021·河北高一期中）向硫酸銅溶液中加入一小塊金屬鈉后，觀察到的現(xiàn)象有

①鈉浮于液面上②熔化成小球③發(fā)出嘶嘶的響聲，放出氣體④小球在液面上游動、逐漸變小，直至消失⑤析出大量紅色的銅⑥有藍色沉淀產(chǎn)生⑦小球在溶液中沉浮

A．①②③④⑤ B．①②③④⑥ C．①②③⑥ D．②⑥⑦

【答案】B

【詳解】

①鈉密度小于水而浮于液面上，故①屬于觀察到的現(xiàn)象；②鈉的熔點低，在反應(yīng)放出的熱量的作用下熔化成小球，故②屬于觀察到的現(xiàn)象；③鈉表面生成氫氣而發(fā)出嘶嘶的響聲，故③屬于觀察到的現(xiàn)象；④隨著鈉與水反應(yīng)的進行，小球在液面上游動、逐漸變小，直至消失，故④屬于觀察到的現(xiàn)象；⑤鈉在水中不能置換銅，故⑤不屬于觀察到的現(xiàn)象；⑥鈉與水的生成物氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成藍色沉淀氫氧化銅，故⑥屬于觀察到的現(xiàn)象；⑦小球一直浮在水面上，故⑦不屬于觀察到的現(xiàn)象。

答案選B。

【變4】（2021·全國高一課時練習(xí)）將金屬鈉投入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體生成，又有白色沉淀產(chǎn)生的是(不考慮反應(yīng)中溶液溫度的變化)

①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④飽和Ca(OH)2溶液⑤CuSO4溶液⑥飽和NaCl溶液⑦Fe2(SO4)3溶液

A．①②④ B．②③⑥ C．①④⑥ D．④⑤⑥

【答案】C

【詳解】

將鈉投入堿或鹽的溶液中，鈉首先和水反應(yīng)生成NaOH和H2，反應(yīng)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，NaOH和部分鹽能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)物的可溶性判斷即可。

①中NaOH再與MgSO4發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Mg(OH)2白色沉淀，既有氣體生成，又有白色沉淀產(chǎn)生。①符合題意；

②鈉與氯化鈉溶液中的水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，NaOH與NaCl不反應(yīng)，不能得到沉淀，②不符合題意；

③鈉與硫酸鈉溶液反應(yīng)只生成氫氣，不能達到沉淀，③不符合題意；

④鈉與溶液中水反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和H2，由于水減少，則有Ca(OH)2不能完全溶解而析出，產(chǎn)生白色沉淀，④符合題意；

⑤中NaOH與CuSO4溶液反應(yīng)生成藍色的Cu(OH)2沉淀，⑤不符合題意；

⑥中由于水減少，則有NaCl析出，⑥符合題意；

⑦中OH-與Fe3+反應(yīng)生成Fe(OH)3紅褐色沉淀，⑦不符合題意；

綜上所述可知：將金屬鈉投入相應(yīng)溶液中，既有氣體生成，又有白色沉淀產(chǎn)生的序號是①④⑥，故合理選項是C。

?題型六：金屬鈉的相關(guān)計算

【例6】（2020·東寧市第一中學(xué)高一月考）2.3 g純凈的金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后得到3.9g固體，由此判斷其產(chǎn)物是(　　)

A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．無法確定

【答案】B