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 【答案】A
【详解】
溶液的质量等于金属和水或酸的质量之和减去放出H2的质量；Na与水反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，4.6gNa与水反应放出H2的质量为=0.2g，溶液增重4.6g-0.2g=4.4g；Mg与足量盐酸反应的方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，4.8gMg与足量盐酸反应放出H2的质量为=0.4g，溶液增重4.8g-0.4g=4.4g；因为水的质量与盐酸的质量相等，所以a=b，答案选A。

题型七：钠的性质综合
【例8】（2020·安徽高一月考）钠(Na，sodium)是一种非常活泼的金属，观察法和实验法是研究物质性质的基本方法。
(1)某课外小组同学用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切下一小块金属钠观察。在这一实验过程中不能得出钠的物理性质是___________。(填序号)
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
(2)该小组同学将金属钠投入到CuSO4溶液中，得到蓝色絮状沉淀，写出反应的化学方程式：___________。某同学在实验中观察到有少量黑色固体生成，请解释其原因___________。
(3)实验小组研究Na与CO2的反应，装置、步骤和现象如下：

实验步骤和现象：
ⅰ.通入CO2至澄清石灰水浑浊后，点燃酒精灯。
ⅱ.一段时间后，硬质玻璃管中有白色物质产生，管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。
ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水，未见气泡产生；过滤，向滤液中加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀；再次过滤，滤液呈碱性；取白色沉淀加入盐酸，产生气体。
①步骤ⅰ的目的是___________；
②从氧化还原反应的角度，分析步骤ii管壁上生成的黑色物质的成分___________；
③写出硬质玻璃管内可能发生的反应方程式：___________。
【答案】BCuSO4+2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑钠与水反应放热，使部分氢氧化铜分解生成氧化铜排除氧气、水等的干扰金属钠在反应中作还原剂，CO2作氧化剂，其还原产物是黑色固体物质且没有检测到CO，可确定黑色物质是碳4Na+CO22Na2O+C、Na2O+CO2= Na2CO3
【详解】
(1)从题干中“用镊子取出一小块金属钠”可知钠在常温下是固体；“用小刀切开”说明钠质地很软；切开后可看到钠具有银白色的金属光泽；没有加热将钠熔化，因此不能得出其熔点很低的性质，答案选B；
(2)将金属钠投入到CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，反应的化学方程式为：CuSO4+2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑；在实验中观察到有少量黑色固体生成，原因是钠与水反应时放热，使部分氢氧化铜分解生成氧化铜；
(3)①因钠容易和空气中的氧气、水等反应，所以步骤ⅰ中通入CO2至澄清石灰水浑浊后，再点燃酒精灯的目的是排除实验过程中氧气、水等的干扰；
②根据氧化还原反应的原理，金属钠在反应中作还原剂，CO2作氧化剂，其还原产物是黑色固体物质且没有检测到CO，可确定黑色物质是碳；
③硬质玻璃管中的固体溶于水无气泡产生，说明钠全部参加了反应，在滤液中加入过量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，产生气体，说明硬质玻璃管中的固体含有Na2CO3，再次过滤后滤液呈碱性，说明硬质玻璃管中的固体含有Na2O，综上可确定硬质玻璃管中发生的反应为：4Na+CO22Na2O+C、Na2O+CO2= Na2CO3。
【变8】（2021·全国高一课时练习）某同学为了探究钠与CO2的反应，利用如图装置进行实验。
已知：①PdCl2能和CO反应生成黑色的Pd；②NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

（1）装置①中仪器a的名称是___，装置①中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2，在加稀盐酸时，发现CaCO3与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是___。
A．H2SO4溶液B．NaNO3溶液C．煤油D．稀硝酸
（2）装置②的作用是___。
（3）检查完装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，当观察到___时再点燃酒精灯。
（4）若反应过程中CO2足量，钠与CO2充分反应后，生成的固体物质可能有多种情况，该同学提出以下猜想；
①生成的固体物质为Na2CO3
②生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物
③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Na2O和C的混合物
若反应过程中有下列情况：观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀，装置④中固体成分只有一种，且向该固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式___。
【答案】
（1）长颈漏斗BD
（2）除去二氧化碳中的氯化氢；干燥二氧化碳；
（3）装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊；
（4）2Na+2CO2Na2CO3+CO
【分析】
探究钠与CO2的反应，①为制取二氧化碳装置，实验室中常用碳酸钙与盐酸反应，二氧化碳中混有氯化氢、水蒸气，需要用装置②除去，再用装置③干燥，然后在装置④中进行钠与二氧化碳的反应，用装置⑤检验反应产物，据此解答。
（1）
根据仪器构造可知装置①中仪器a的名称是：长颈漏斗；
A.H2SO4溶液与碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙，不利于气体的制备，故A错误；
B.加入硝酸钠溶液后，可以增大溶液体积，使溶液与碳酸钙接触，故B正确；
C．煤油的密度小于盐酸，加入煤油后，煤油在混合液上层，无法使稀盐酸与碳酸钙接触
故C错误；
D.加入稀硝酸后，可以增大溶液体积，使溶液与碳酸钙接触，故D正确；
故答案为BD；
（2）
盐酸易挥发，生成的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气，则装置②的作用是除去二氧化碳中的氯化氢，浓硫酸具有吸水性，则装置③的作用是干燥二氧化碳，故答案为：除去二氧化碳中的氯化氢；干燥二氧化碳；
（3）
钠化学性质比较活泼，能够与空中的氧气、水反应，所以点燃酒精灯之前应需要打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，以便排尽装置中的空气，避免空气中O2、水蒸气干扰实验；当装置⑤中澄清石灰水变浑浊时，证明装置中空气已经排净，故答案为：装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊；
（4）
装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd，则黑色沉淀为Pd，钠与二氧化碳反应生成了CO；装置Q中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为二氧化碳，生成的固体为碳酸钠，则反应的化学方程式为：2Na+2CO2Na2CO3+CO，故答案为：2Na+2CO2Na2CO3+CO。


提分特训

【题1】（2019·全国高一课时练习）下列现象或性质能体现钠的物理性质的是
①钠燃烧时发出黄色的火焰 ②钠燃烧时生成过氧化钠 ③熔点低 ④密度比水小⑤热和电的良导体 ⑥钠有很强的还原性
A．①③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．②③④⑤ D．①③④⑤
【答案】D
【详解】
①钠燃烧时发出黄色的火焰，含有钠元素的物质的焰色反应都是黄色的，焰色反应不需要发生化学变化就能发生，故其本质上属于物理变化；
②钠燃烧时生成过氧化钠，有新物质生成，属于化学变化；
③熔点低，属于钠的物理性质；
④密度比水，属于钠的物理性质；
⑤热和电的良导体，传热和导电属于物理性质；
⑥钠有很强的还原性，说明钠容易失支电子，属于化学性质。
综上所述，能体现钠的物理性质的是①③④⑤，故答案选D。
【题2】（2021·河北高一期中）向下列溶液中分别加入钠的小颗粒，溶液里无固体析出的是
A．MgCl2溶液 B．FeCl3溶液 C．CuSO4溶液 D．盐酸
【答案】D
【详解】
A．向氯化镁溶液中加入钠的小颗粒，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，故A不符合题意；
B．向氯化铁溶液中加入钠的小颗粒，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，故B不符合题意；
C．向硫酸铜溶液中加入钠的小颗粒，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故C不符合题意；
D．向盐酸溶液中加入钠的小颗粒，钠与盐酸溶液反应生成氯化钠和氢气，溶液里无固体析出，故D符合题意；
故选D。
【题3】（2021·四川眉山市·仁寿一中高一开学考试）将一小块钠投入到以下物质中，其中一种产生的现象与其余三种不同，这种物质是
A．水 B．稀H2SO4 C．MgCl2溶液 D．BaCl2溶液
【答案】C
【详解】
Na与水反应生成NaOH和H2，Na与BaCl2溶液、MgCl2溶液都是Na先与水反应生成NaOH和H2，NaOH溶液再和溶液中溶质反应，NaOH与MgCl2溶液反应生成M(OH)2沉淀，与氯化钡不反应，钠与稀硫酸反应生成氢气，因此只有Na和氯化镁溶液生成沉淀，其他都只产生气体，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
【题4】（2021·兰州市第二十七中学高一期末）将少量金属钠分别投入下列物质中，有气体放出，且溶液质量一定增加的是
A．饱和NaOH溶液 B．AlCl3溶液
C．K2SO4溶液 D．CuSO4溶液
【答案】C
【详解】
A．少量金属钠投入饱和NaOH溶液中，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，由于消耗水，饱和NaOH溶液中会析出晶体，溶液质量减小，故A不符合题意；
B．少量金属钠投入AlCl3溶液中，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠与氯化铝反应生成氢氧化铝和氯化钠，溶液质量减小，故B不符合题意；
C．少量金属钠投入K2SO4溶液中，只发生钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，溶液的质量增加，故C符合题意；
D．少量金属钠投入CuSO4溶液中，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠与CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，溶液质量减小，故D不符合题意；
答案选C。
【题5】（2020·桂林市临桂区五通中学高一期中）下列离子方程式书写正确的是
A．铁与盐酸反应：2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
B．氢氧化钡与硫酸铜溶液混合：2OH- + Cu2+ =Cu(OH)2↓
C．钠与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D．石灰乳和盐酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
【答案】C
【详解】
A．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的离子方程式：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，A错误；
B．氢氧化钡与硫酸铜溶液混合生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，正确的离子方程式：Ba2++SO+2OH- + Cu2+ = Cu(OH)2↓+BaSO4↓，B错误；
C．钠与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，方程式书写正确，C正确；
D．石灰乳为氢氧化钙的悬浊液，与盐酸反应生成氯化钙和水，正确的离子方程式：Ca(OH)2+2H+＝Ca2+＋2H2O，D错误；
故选C。
【题6】（2021·河北保定·高一期末）将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生的是
①MgSO4溶液②NaCl稀溶液③Na2SO4稀溶液④饱和澄清石灰水
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【答案】C
【详解】
将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，发生的反应有：
①MgSO4溶液：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4，故既有气体，又有沉淀产生，①符合题意；
②NaCl稀溶液：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故只有气体产生，②不合题意；
③Na2SO4稀溶液：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故只有气体产生，③不合题意；
④饱和澄清石灰水：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，反应消耗水，溶剂减小，故有Ca(OH)2固体析出，故既有气体，又有沉淀产生，④符合题意；
综上所述，①④符合题意，故答案为：C。
【题7】（2020·河北石家庄市·石家庄二中高一期中）下列有关钠单质的事实对应解释不合理的是
选项
事实
解释
A
钠保存在煤油中
煤油不与钠发生反应，钠的密度比煤油大，煤油可以隔绝空气和水蒸气
B
新切开的钠的光亮的表面很快变暗
钠和空气中的氧气反应生成了
C
钠蒸汽充入灯泡中制成高压钠灯
钠的焰色为黄色，穿透能力强
D
钠可以用小刀切割
钠质地柔软
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
A．钠与煤油不反应，且比煤油密度大，钠沉在底部，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气，防止钠与氧气、水反应，故A正确；
B． Na是活泼金属，易被氧气氧化，新切开的钠的光亮的表面很快变暗，是因为钠和空气中的氧气反应生成了Na2O，故B错误；
C．Na的焰色反应为黄色，钠蒸汽充入灯泡中制成高压钠灯，会发出黄光，穿透能力强，故C正确；
D．钠的硬度小，质地柔软，可以用小刀切割，故D正确；
故选B。
【题8】（2021·赤峰学院附属中学高一期末）现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(已知Na2O2能与H2O、CO2发生化学反应)，可利用的装置如图。回答下列问题：

(1)各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是：空气进入_______，_______接_______，_______接_______，_______接c。
(2)装置Ⅳ中盛放的药品是_______，其作用是_______。
(3)装置Ⅱ的作用是_______。
(4)操作中通空气和加热的顺序为_______。
【答案】hgfea(或b)b(或a)氢氧化钠溶液吸收导入的空气中的二氧化硫防止空气中的水分和二氧化碳倒吸入装置Ⅰ先通一段时间的空气，再加热装置Ⅰ
【分析】
用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，需要空气中的氧气和钠加热反应生成过氧化钠，空气中的水蒸气和二氧化碳需要先除去；把空气通过IV吸收空气中的二氧化碳气体，再通过装置Ⅲ吸收水蒸气，通过装置I加热钠和氧气反应，连接Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置I，否则得不到纯净的过氧化钠，据此解答。
【详解】
(1)用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，需要空气中的氧气和那加热反应生成过氧化钠，空气中的水蒸气和二氧化碳需要除去；把空气通过IV吸收空气中的二氧化碳气体，空气→IV→，再通过装置Ⅲ吸收水蒸气，空气→IV→Ⅲ，通过装置I加热钠和氧气反应，空气→IV→Ⅲ→I，连接Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置I，则各仪器接口的标号字母顺序为：空气→h→g→f→e→a(或b)→b(或a)→c，故答案为：空气→h→g→f→e→a(或b)→b(或a)→c；
(2)装置IV中盛放NaOH溶液，其作用是吸收导入的空气中的二氧化碳，防止二氧化碳与产物反应，故答案为：氢氧化钠溶液；吸收通入空气中的二氧化碳；
(3)装置Ⅱ成分为氢氧化钠和氧化钙，作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置I，否则得不到纯净的过氧化钠，故答案为：防止空气中的水分和二氧化碳倒吸入装置Ⅰ；
(4)实验时先通入足量空气后再加热，避免生成的过氧化钠和二氧化碳和水蒸气反应生成碳酸钠等杂质，故答案为：先通一段时间的空气，再加热装置Ⅰ。
【题9】（2017·江苏常州·高一开学考试）小明同学在“金属拓展阅读”活动中了解到：金属钠在常温下与水剧烈反应能生成一种可燃性气体。教师结合小明已有知识设计了下图所示装置进行实验。

（小资料）金属钠一般存放在煤油中或用石蜡封存，煤油的密度为0.8g/mL。
（1）问题：采取上述保存金属钠的方法中，煤油或石蜡的作用是__________。
（2）实验过程

操作
现象及解释
①
打开止水夹a及分液漏斗活塞，待液体充满大试管后，关闭止水夹a及分液漏斗活塞。
液体分层，钠熔成银白色小球，在液体分层的界面上方跳动，产生大量气泡，下层溶液变成红色，并逐渐被压入B中。由此可知金属钠的物理性质_______（写出一点即可）。
②
打开止水夹b，待B中部分溶液进入C中，迅速关闭止水夹b。
反应的化学方程式为_____________.
③
打开止水夹c。
_____________，溶液红色消失。
反应的化学方程式为_______________。
④
将燃着的木条伸到导管尖嘴处，打开止水夹a；在火焰上方罩一个干冷的烧杯。
气体燃烧，产生淡蓝色火焰。烧杯内壁有无色液滴生成，A中气体为氢气。
（3）反思分析
金属钠与水反应的化学方程式为_____________；
反应结束，C中溶液的溶质是_________（指示剂除外，写出所有可能）。
【答案】隔绝空气、隔绝水、隔绝氧气（合理答案都给分）熔点低、密度小于水（或大于煤油）、银白色（合理答案都给分）CO2+2NaOH= Na2CO3+H2OD中溶液进入C中，产生气泡Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O2Na+2H2O=2NaOH+H2↑NaCl、HCl或NaCl
【详解】
(1)金属钠在常温下与水剧烈反应能生成一种可燃性气体，因此要用石蜡或煤油隔离水和空气，防止发生反应而产生危险；
(2)①钠熔成银白色小球，在液体分层的界面上方跳动，说明钠的熔点低，是银白色的金属，密度比水小，比煤油大的物理性质；
②钠与水反应后生成的溶液能使酚酞试液变成红色，根据元素守恒说明生成了氢氧化钠，打开止水夹b时进来的氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故反应的方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
③因为二氧化碳和氢氧化钠反应使瓶内的气压变小，导致烧杯中的稀盐酸倒流并与生成的碳酸钠反应产生二氧化碳而出现气泡的现象，反应的方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
(3)钠和水反应产生了使酚酞试液变红的氢氧化钠和④中结论产生氢气，故方程式为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；C中是碳酸钠和稀盐酸反应，若二者完全反应，溶质只有氯化钠，若不完全反应，可能剩盐酸，但没有碳酸钠：因为看到红色消失，溶液不显酸性；故可能是：①NaCl   ②NaCl和HCl。

提分作业

【练1】（2021·全国高一课时练习）金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是
A．黄烟，生成白色固体 B．黄雾，生成淡黄色固体
C．黄色火焰，生成淡黄色固体 D．黄色火焰，生成白色固体
【答案】C
【详解】
钠在氧气中燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠。综上所述故选C。
【练2】（2021·海南儋州二中高一月考）表是某同学探究钠与水(含酚酞)反应的实验记录，其中获得的结论错误的是
选项
A
B
C
D
实验现象
小刀可切割钠
钠浮在水面上
钠熔成小球
溶液变红
实验结论
钠硬度大
钠的密度比水小
钠熔点低
有碱性物质生成
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】
A．钠可以用小刀切割，说明钠的硬度小，故A错误；
B．钠能浮在水面上，说明钠的密度比水小，故B正确；
C．钠能熔成小球，说明钠熔点低，同时说明反应放热，故C正确；
D．酚酞遇碱变红，钠与水反应后溶液变红，说明有碱性物质生成，故D正确；
故选A。
【练3】（2021·全国高一课时练习）金属钠分别投入下列溶液中，既有白色沉淀产生又有气体放出的是
A．MgCl2溶液 B．K2SO4溶液 C．FeCl3溶液 D．CuSO4溶液
【答案】A
【详解】
A．因为钠的化学性质活泼，投入MgCl2溶液中后，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后氢氧化钠与MgCl2反应生成氢氧化镁白色的沉淀，即MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl，故A符合题意；
B．因钠与溶液中的水反应，生成物为氢氧化钠和氢气，即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，有气体产生；但氢氧化钠与钾硫酸不反应，不能产生沉淀，故B不符合题意；
C．因钠与溶液中的水反应，生成物为氢氧化钠和氢气，即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，有气体产生；而氢氧化钠与FeCl3溶液反应能产生红褐色沉淀，即FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，故C不符合题意；
D．因钠与溶液中的水反应，生成物为氢氧化钠和氢气，即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，有气体产生；而氢氧化钠与CuSO4溶液反应能产生蓝色沉淀，即CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，故D不符合题意；
答案为A。
【练4】（2021·全国高一课时练习）已知Fe(OH)3为红褐色，下列关于钠的反应现象的叙述中，不正确的是
选项
反应内容
反应现象
A
切开钠，其颜色的变化
钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色
B
把小块钠投入酚酞溶液中
钠浮在水面上、四处游动、溶液变红
C
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀
D
把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中
钠与氯气剧烈反应，产生大量白烟
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】
A．切开Na，Na与空气中的O2接触，反应生成Na2O，切面颜色变暗，但最后不会呈淡黄色；
B．把Na投入酚酞溶液中，Na与水反应生成NaOH，使溶液变红，同时生成H2，且Na密度比水小，Na浮在水面上、四处游动；
C．把Na投入Fe2(SO4)3溶液中，Na与水反应生成的NaOH再与Fe2(SO4)3反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀；
D．Na在Cl2中燃烧生成白色固体小颗粒——NaCl，即产生大量白烟。
故选A。
【练5】（2021·浙江）能正确表示下列化学反应的离子方程式的是
A．氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应：Ba2++OH-+H++=H2O+BaSO4 ↓
B．澄清石灰水与稀盐酸的反应：Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
C．金属钠在水中反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D．用醋酸洗热水瓶中水垢： CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
【答案】C
【详解】
A．氢氧化钡与稀硫酸1:1反应生成硫酸钡和水，正确的离子方程式为：Ba2++2OH-+2H++=2H2O+BaSO4 ↓，故A错误；
B．澄清石灰水与稀盐酸的反应生成氯化钙和水，Ca(OH)2要拆成离子形式，正确的离子方程式为：OH-+H+=H2O，故B错误；
C．金属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．醋酸与水垢中的碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水，醋酸属于弱电解质，不能拆成离子形式，正确的离子方程式为：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-，故D错误；
故选C。
【练6】（2020·伊美区第二中学高一期末）下列各组离子中使大量共存，溶液呈现无色，且加入一小块钠后仍然能大量共存的是
A．Na+、、K+、Cl- B．Ba2+、Na+、、
C．K+、、、 H+ D．Ca2+、、Cl-、
【答案】A
【详解】
A．Na与水反应生成的NaOH可以与A中离子大量共存，并且溶液呈无色，A项正确；
B．Na与水反应生成的NaOH与反应，有生成，与Ba2＋反应产生沉淀，B项错误；
C．为紫红色，不符合题意，且H＋与Na反应，C项错误；
D．Ca2＋与不共存，D项错误；
答案选A。
【练7】（2020·安徽华星学校高一月考）钠与水反应时产生的各种现象如下：
①钠___________在水面；原因是___________。
②钠块___________成小球；原因是___________。
③钠球四处___________，发出嘶嘶的声音，最后消失；原因是___________。
④滴入酚酞后溶液___________，原因是___________。
【答案】浮钠的密度比水小熔化钠熔点低，且钠与水的反应是放热反应游动钠与水反应放出氢气使钠受力不均匀，氢气泡破裂导致有嘶嘶声溶液变红色钠与水反应产生碱
【详解】
①钠的密度比水小，所以钠浮在水面上；
②钠与水反应放出热量，使熔点比较低的钠块融为小球；
③钠球四处游动，逐渐减小最后消失，同时听到有嘶嘶的声音，这是由于钠与水反应放出氢气使钠球在各个方向受力不均匀，氢气泡破裂发生嘶嘶的声音；
④滴入酚酞后溶液变为红色，这是由于钠与水反应产生碱——NaOH，酚酞遇碱变为红色。
【练8】（2021·玉溪市江川区第二中学）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸，②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题：

(1)写出Na与H2O反应的化学方程式：___________。
(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是___________。
(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3，并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是___________。
【答案】2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率
【分析】
Na与H2O反应产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，Na的用量多容易发生爆炸。由于ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的界面上．钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O发生反应，重复发生上述现象，减慢了Na与H2O的反应速率。
【详解】
(1) Na和水反应生成NaOH和氢气，发生反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
(2)大量的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸；
(3)钠处于煤油和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率。