【暑假初升高】人教版化学初三(升高一)暑假预习-第06讲 活泼的金属单质——钠 讲学案
展开第06讲 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,了解其在生产中的应用。
【基础知识】
1.钠的原子结构
钠原子的结构示意图为,在化学反应中很容易失去1个电子生成钠离子,表现出很强的还原性。
2.第一个制备钠的人
1807年,戴维用电解氢氧化钠制得金属钠,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。
反应条件
常温
加热
实验操作
→→→
实验现象
断面呈银白色,迅速变暗
熔成小球,剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
反应原理
4Na+O2=2Na2O
2Na+O2Na2O2
结论
钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同,现象不同,产物也不同
一、化学性质
1.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)
钠露置在空气中的变化
(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象有:
(2)发生的主要变化的化学方程式
①4Na+O2=2Na2O;②Na2O+H2O=2NaOH;④2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O;⑤Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O。
又一日戴维做完电解制钠实验后,他把这种小小的金属颗粒投入水中,钠在水面上急速奔跃,产生气体,发出刺刺的声音,接着声音越来越小,体积越来越小,慢慢消失在水里,无影无踪。
请同学们思考,钠与水产生的是什么气体?
实验操作
实验现象
钠浮在水面上
钠熔化成
闪亮的小球
小球在水面上四处
游动,最后完全消失
与水反应发出“嘶嘶”响声
溶液的颜色变红
原因解释
钠的密度
比水小
钠熔点低,反应放热
反应产生的H2
推动小球运动
钠与水
反应剧烈
反应生成NaOH
实验结论
钠与水反应,生成NaOH和H2,化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2.与水反应
化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,还原剂:Na,氧化剂:H2O。
离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(1)金属钠与水的反应,其实质是钠与水电离出的H+反应。
(2)切割完钠块后,剩余的钠的处理:放入原来盛有煤油的试剂瓶中(钠的活泼性非常强,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)
(3)做实验时,金属钠不慎失火的处理:用干燥的沙土来灭火,不能用水灭火(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)
(1)钠与酸的反应
如果钠过量,钠把酸耗尽后,再与水反应。
a.钠先与酸中的H+反应(不是与水先反应),离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑。
b.如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
(2)钠与盐溶液的反应
a.钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH(不是与盐先发生置换反应)。
b.然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。
例如:Na与Fe2(SO4)3溶液的反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,6NaOH+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4;Na与KNO3溶液的反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(仅此一步反应),若是饱和盐溶液,会有晶体析出。
(3)钠与熔融盐的反应
4Na+TiCl4Ti+4NaCl Na+KClK↑+NaCl
结合实验探究总结金属钠的物理性质
①保存:;②可切割:;③切面呈银白色:;④浮水面,熔成球:
二、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
钠的保存
钠的化学性质非常活泼,所以自然界不存在游离态的钠;在实验室里,金属钠保存在煤油或石蜡里。
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法,其反应原理是:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
目前,世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法,少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。
【考点剖析】
考点一:金属钠与氧气的反应
例1.(2022年湖南省怀化市第五中学期中)取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热,下列实验现象正确的是
①金属先熔化;②在空气中燃烧火焰呈黄色;③燃烧时火星四射;④燃烧后生成淡黄色固体⑤燃烧后生成白色固体
A.①②③ B.①②④ C.①②⑤ D.①③⑤
【答案】B
【解析】钠与氧气反应生成氧化钠,表面变暗,将金属钠放在氧气中燃烧,金属钠先熔化,然后燃烧,火焰呈黄色,生成物是淡黄色的过氧化钠固体,所以看到的现象是①②④,B项正确。
考点二:金属钠与水的反应
例2.(2022年四川省宜宾市期末)下列有关金属钠与水反应的现象及解释中,正确的是
A.浮于水面,说明钠表面积大 B.熔成小球,说明钠硬度小
C.四处游动,说明有气体生成 D.加酚酞变红,说明钠显碱性
【答案】C
【解析】A项,浮于水面,说明钠密度小于水的密度,错误;B项,熔成小球,说明反应是放热反应,钠熔点低,错误;C项,四处游动,气体反作用力给金属钠,说明有气体生成,正确;D项,加酚酞变红,说明生成的产物NaOH显碱性,错误。
考点三:金属钠与盐溶液的反应
例3.(2022年山西省晋城市高平市期中)将金属钠投入下列溶液中时,既有白色沉淀析出又有气体逸出的是
A.KCl溶液 B.CuSO4溶液
C.Mg(NO3)2溶液 D.Fe2(SO4)3溶液
【答案】C
【解析】A项,金属钠投入到KCl溶液,钠会和水反应生成氢气,无沉淀,不符合题意;B项,金属钠投入到CuSO4溶液,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成蓝色沉淀,不符合题意;C项,金属钠投入 到Mg(NO3)2溶液,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再和Mg(NO3)2反应生成白色沉淀,符合题意;D项,金属钠投入到Fe2(SO4)3溶液,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再和Fe2(SO4)3反应生成红褐色色沉淀,不合题意。
考点四:离子反应方程式正误判断(与Na相关)
例4.(2022年北京市丰台区期中)下列离子方程式书写正确的是
A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.碳酸钙与稀盐酸反应:2H++CO32-=CO2↑+H2O
C.氧化铁与盐酸反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D.钠与水反应:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
【答案】C
【解析】A项,铁与稀盐酸反应,生成FeCl2和H2,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,不正确;B项,碳酸钙难溶于水,在离子方程式中应以化学式表示,不能拆成离子形式,不正确;C项,氧化铁与盐酸反应,生成FeCl3和H2O,离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,正确;D项,钠与水反应,生成NaOH和H2,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,不正确。
考点五:金属钠的相关计算
例5.(2021年广东省惠州第一学期期末)钠块在O2中加热一段时间后增重了20 g说明此过程中至少
A.消耗了20 g O2 B.生成20 g Na2O2
C.生成20 g Na2O D.消耗20 g Na
【答案】A
【解析】钠块在O2中加热一段时间后产物是Na2O、Na2O2,从组成上可看出,增重的部分就是与钠结合的氧的质量,现增重了20 g,根据质量守恒,至少消耗了20 g O2,故答案选A项。
考点六:钠的性质综合
例6.(2022年河北省石家庄市第二十八中学期中改编)金属钠还原性极强,目前多采用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。已知物质A、B、C、D、E、F有如图所示的转化关系[已知:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O]:
(1)A、B、C、D、E、F中不属于电解质的是_________(填化学式,下同),属于电解质且水溶液显碱性的是_______________________。
(2)A→C反应的化学方程式为_________________________________________。
(3)B→D反应的化学方程式为___________________________,反应现象为_________________。
(4)写出C与D反应的离子方程式:_________________________________。
【答案】(1)①Na、Cl2 ②NaOH、Na2CO3 (2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (3)①2Fe+3Cl22FeCl3 ②剧烈燃烧,产生棕褐色的烟 (4)3OH-+Fe3+=Fe(OH)3↓
【解析】由转化流程可知:A与水反应生成C,且C与CO2反应,则A为Na,C为NaOH、E为Na2CO3,B为Cl2,D为FeCl3,F为CaCl2,CaCl2与Na2CO3发生复分解反应产生CaCO3沉淀和NaCl。
(1)根据上述分析可知:A为Na,B为Cl2,C为NaOH,D为FeCl3,E为Na2CO3,F为CaCl2。在上述物质中,Na、Cl2都是单质,不属于电解质;NaOH是碱,电离产生OH-,使溶液显碱性;Na2CO3溶液显碱性,故属于电解质且水溶液显碱性的是NaOH、Na2CO3;(2)A为Na,C为NaOH,Na与水反应产生NaOH和H2,反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;(3)B为Cl2,Cl2与Fe在加热时反应产生FeCl3,反应方程式为:2Fe+3Cl22FeCl3,反应现象是:剧烈燃烧,产生棕褐色的烟;(4)C为NaOH,D为FeCl3,C与D反应的离子方程式为:3OH-+Fe3+=Fe(OH)3↓。
考点七:金属钠的性质探究
例7.(2022年山东省烟台市、德州市期中)某兴趣小组用下列装置探究Na与CO2的反应产物,已知PdCl2+CO+H2O=Pd↓(黑色)+CO2+2HCl。下列说法正确的是
A.为了避免生成的CO2中混有HCl,最好用稀硫酸代替稀盐酸
B.装置Ⅲ的目的是除去HCl
C.实验时先打开活塞a,再点燃酒精灯
D.装置V出现黑色沉淀,则装置IV发生反应2Na+2CO2Na2CO3+CO
【答案】CD
【解析】A项,用稀硫酸代替稀盐酸,生成的CaSO4包裹在CaCO3的表面,阻止反应的进一步进行,错误;B项,装置Ⅲ的目的是干燥CO2,错误;C项,实验时先打开活塞a,利用产生的CO2排出装置内的空气,防止钠与O2反应,再点燃酒精灯,正确;D项,装置V出现黑色沉淀,Ⅴ中发生反应PdCl2+CO+H2O=Pd↓(黑色)+CO2+2HCl,则装置IV发生反应2Na+2CO2Na2CO3+CO,正确。
【真题演练】
1.(2022年江苏省无锡市期末)下列关于金属钠的叙述不正确的是
A.具有很强的还原性 B.燃烧时生成氧化钠
C.燃烧时发出黄色的火焰 D.与水反应时,钠浮在水面上方
【答案】B
【解析】A项,钠原子最外层电子数只有1个,易失去,具有强还原性,正确;B项,钠燃烧时与O2反应的是过氧化钠,错误;C项,钠燃烧时发出黄色的火焰,正确;D项,钠的密度小于水,故钠与水反应时,钠浮在水面上方,正确。
2.(2022年北京市丰台区期中)钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是
A.钠的熔点较低 B.钠的密度小于水的
C.钠能导电 D.钠金属活动性强
【答案】C
【解析】A项,钠和水反应时熔成小球,表明钠的熔点较低,不符合题意;B项,钠和水反应时浮在水面上,表明钠的密度小于水,不符合题意;C项,钠能导电,与钠和水反应时的现象无关,符合题意;D项,钠能与水剧烈反应,说明钠的金属活动性强,不符合题意。
3.(2022年湖北省孝感市期中)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。
4.(2022年湖北省宜昌市期中)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。
5.(2022年北京交通大学附属中学期中)下列关于金属钠的描述中,不正确的是
A.有银白色金属光泽 B.在空气中燃烧只生成氧化钠
C.具有很强的还原性 D.在空气中燃烧发出黄色火焰
【答案】B
【解析】A项,钠是银白色金属,具有金属光泽,质地较软,可用刀子切割,正确;B项,钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠,不正确;C项,钠原子的最外层只有一个电子,易失去,具有很强的还原性,正确;D项,钠的焰色试验中火焰呈黄色,所以在空气中燃烧,发出黄色火焰,正确。
6.(2021年四川省广安市期末)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,能与水反应,不与煤油反应,据此分析。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。
7.(2022年四川省资阳市期末改编)下列离子方程式的书写正确的是
A.向Ba(OH)2溶液中加入稀H2SO4:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
B.钠与硫酸铜溶液反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
C.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
D.碳酸氢钠与NaOH溶液反应:HCO3-+OH-=CO2↑+H2O
【答案】A
【解析】A项,向Ba(OH)2溶液中加入稀H2SO4,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,正确;B项,钠与硫酸铜溶液反应实质为钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和水:2Na+Cu2++2H₂O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,错误;C项,澄清的石灰水能加反应Ca(OH)2可拆分,与稀盐酸反应方程式为OH-+H+=H2O,错误;D项,碳酸氢钠与NaOH溶液反应方程式为HCO3-+OH-=CO32-+H2O,错误。
8.(2022年北京师范大学附属中学期中)某课外实验小组从煤油中取出一块钠,用滤纸吸干其表面的煤油,用刀切下数块,分别进行实验研究。
(1)钠块切面处迅速变暗,反应的化学方程式为________________________________。
(2)将一小块钠放入坩埚中加热,反应的化学方程式为______________________。
(3)将加热过的一小块钠放入盛有氯气的集气瓶中,反应的化学方程式为_____________________。
(4)将一小块Na投入到盛有适量水的烧杯中,反应的化学方程式为_____________________。反应放出大量热,依据的现象是__________________。
(5)将一小块Na投入到盛有适量硫酸铜溶液的烧杯中,观察到溶液中出现蓝色沉淀,写出产生蓝色沉淀的化学方程式_______________________________________________。
【答案】(1)4Na+O2=2Na2O (2)2Na+O2Na2O2 (3)2Na+Cl22NaCl (4)①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ②钠熔成小球 (5)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4或2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
【解析】(1)钠块切面处迅速变暗,钠和氧气在常温下反应生成氧化钠,反应的化学方程式为4Na+O2=2Na2O;(1)将一小块钠放入坩埚中加热,钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2;(3)将加热过的一小块钠放入盛有氯气的集气瓶中,钠和氯气反应生成氯化钠,反应的化学方程式为2Na+Cl22NaCl;(4)将一小块Na投入到盛有适量水的烧杯中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。反应过程中,钠熔成小球,说明反应放出大量的热;(5)将一小块Na投入到盛有适量硫酸铜溶液的烧杯中,观察到溶液中出现蓝色沉淀,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠,产生蓝色沉淀的化学方程式CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4或2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
【过关检测】
1.(2022年福建省宁德市同心顺联盟期中)金属钠放置在空气中,最后生成的产物是
A.Na2O B.Na2O2 C.Na2CO3 D.NaOH
【答案】C
【解析】切开金属钠置于空气中,切口开始呈银白色(钠的真面目)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3•10H2O)→最后变成Na2CO3粉(风化),有关反应如下:4Na+O2=2Na2O、Na2O+H2O=2NaOH、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O=Na2CO3•10H2O、Na2CO3•10H2O=Na2CO3+10H2O,答案选C项。
2.(2022年湖北省宜昌市期中)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失去钠游动,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。
3.(2022年山西省怀仁市期中)钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是
A.钠的硬度小 B.钠的熔点低
C.钠的密度比水小 D.钠的强还原性
【答案】A
【解析】钠块投入水浮于水面,说明钠的密度比水小,C项不符合题意;之后钠块变成小球,说明钠的熔点较低,B项不符合题意;钠与水反应非常剧烈,说明钠有强的还原性,D项不符合题意;只有钠的硬度与水的反应无关,A项符合题意。
4.(2022年河北省保定市定州市期中)下列有关钠的叙述中,不正确的是
A.金属钠是银白色金属,硬度小,钠切开的断面露置在空气中变暗,是因为生成了Na2O
B.钠元素在自然界中主要以化合物形式存在
C.将一小块钠投入到CuSO4溶液中,有红色固体Cu析出
D.少量金属钠可保存在煤油中,使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中
【答案】C
【解析】A项,刚切开的钠暴露在空气中变暗,是钠与O2反应生成了Na2O,正确;B项,钠非常活泼在自然界钠元素以化合态存在,正确;C项,钠投入CuSO4溶液中,钠先与水反应而不与Cu2+反应,无红色固体析出,不正确;D项,少量钠保存于煤油中,由于钠非常活泼在空气中可能会引起火灾,故多余的钠要放回原试剂瓶中,正确。
5.(2022年山西省怀仁市期中)下列说法中一定正确的是
A.Na2O2固体中阳离子与阴离子的个数比为1∶1
B.从试剂瓶中取出并切下未使用的钠可放回原试剂瓶中
C.将Na投入饱和Na2CO3溶液中,会导致溶液质量增加
D.金属Na失火,可用CO2灭火
【答案】B
【解析】A项,Na2O2固体中阳离子与阴离子的个数比为2∶1,错误;B项,钠是活泼的金属,从试剂瓶中取出并切下的未使用的钠可放回原试剂瓶中,正确;C项,将Na投入饱和Na2CO3溶液中与水反应生成氢氧化钠和氢气,溶剂减少,有碳酸钠晶体析出,所以溶液质量不一定增加,错误;D项,金属Na失火时,钠会和CO2反应,应该用沙子灭火,错误。
6.(2022年湖北省孝感市期中)将适量钠投入下列溶液中,既能产生气体又能生成白色沉淀的是
A.硫酸铜溶液 B.稀硫酸
C.氯化镁溶液 D.氯化钠溶液
【答案】C
【解析】A项,钠的化学性质活泼,投入硫酸铜溶液中后,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀,错误;B项,钠与稀硫酸反应,生成物为硫酸钠和氢气,有气体产生,无白色沉淀生成,错误;C项,钠的化学性质活泼,投入氯化镁溶液中后,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与氯化镁生成氢氧化镁白色的沉淀,正确;D项,钠不能与氯化钠反应,但能与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,有气体产生,无白色沉淀生成,错误。
7.(2022年天津市五校联考期中改编)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将Ba(OH)2溶液滴入稀H2SO4溶液中:Ba2++OH-+H++SO42-=H2O+BaSO4↓
B.金属钠与硫酸反应:Na+2H+=Na++H2↑
C.金属钠与水的反应:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
D.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
【答案】D
【解析】A项,将Ba(OH)2溶液滴入稀H2SO4溶液中生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式是Ba2++2OH-+2H++SO42-=2H2O+BaSO4↓,错误;B项,反应的离子方程式应为2Na+2H+=2Na++H2↑,错误;C项,金属钠与水的反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,错误;D项,铜片插入硝酸银溶液中生成硝酸铜和银,反应的离子方程式是Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,正确。
8.(2022年浙江省北斗联盟期中)下列有关钠的说法不正确的是
A.钠露置于空气的过程中有氢氧化钠生成
B.取用金属钠要用镊子夹取,且剩下的金属钠应放回原试剂瓶
C.金属钠在空气中的燃烧实验,应近距离俯视坩埚以便观察更仔细
D.火灾现场若有大量活泼金属时,需用干燥的沙土
【答案】C
【解析】A项,钠露置于空气的转变是——先与氧气变为氧化钠,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠吸水变为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠溶液,碳酸钠溶液失水变为Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O失水变为碳酸钠,正确;B项,取用金属钠要用镊子夹取,钠是危险化学药品,因此剩下的金属钠应放回原试剂瓶,正确;C项,金属钠在空气中的燃烧实验,钠会剧烈燃烧发出黄色火焰,因此应远距离观察,错误;D项,火灾现场若有大量活泼金属时,钠会与水、二氧化碳反应,因此需用干燥的沙土,正确。
9.(2022年北京市第四中学期中)向分别盛有100 mL水、100 mL稀盐酸、100 mL稀NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.5 g Na。下列有关说法正确的是
A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈
C.三个烧杯反应后,溶质的质量分数相同
D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
【答案】D
【解析】A项,钠投入稀盐酸发生的反应为2Na+2H+=2Na++H2↑,错误;B项,由于稀盐酸中氢离子浓度最大,因此Y烧杯中的反应最剧烈,错误;C项,X、Y两烧杯中分别生成NaOH、NaCl,其溶质的质量分数不相同,X、Z二个烧杯中,Z烧杯中NaOH的质量分数比X烧杯中的大,错误;三个烧杯中的反应都存在如下关系2Na~H2,钠的质量相同,故生成的气体的质量一定相同,正确。
10.(2021年安徽省黄山市屯溪一中期中)某研究小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色固体进行了如下研究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O
假设2:白色物质是Na2CO3
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
方案1:取少量白色物质于试管中。加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液,溶液变成红色,则白色固体为Na2O。
方案2:①取少量白色固体于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2沝出现白色沉淀;②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液,无明显现象。
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是____________________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为___________________。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,______成立,你的理由是____________________________________________________________________________________。
(4)写出钠在二氧化碳燃烧中的化学方程式并用双线桥表示电子转移____________________________________________________。
(5)丙同学认为白色固体有可能是氢氧化亚钠,你是否同意丙同学的观点,并简述理由:____________________________________。
【答案】(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红 (2)Na2CO3 (3)假设2 方案2的①出现了白色沉淀,说明有CO32-,②中加酚酞无明显现象,说明无Na2O (4) (5)不同意,因为反应体系中没有氢元素
【解析】(1)方案1中溶液变红色的原因:一可能是Na2O与H2O反应生成了NaOH,二可能是Na2CO3溶于水后溶液显碱性所致,三白色固体也可能是Na2O与Na2CO3的混合物,故方案1不正确;(2)方案2中加入过量CaCl2溶液后生成白色沉淀,说明白色固体中含有Na2CO3,又上层清液中加酚酞不变红色,说明白色固体中没有Na2O,故白色固体为Na2CO3;(3)根据上述(2)的分析可知假设2正确,理由是白色固体加水溶解后加CaCl2溶液生成白色沉淀,说明白色固体中有Na2CO3,上层清液中加酚酞不变红色,说明白色固体中没有Na2O;(4)根据钠在二氧化碳中燃烧后瓶底附着黑色颗粒,说明有碳生成,再由上述分析知瓶壁上粘附着白色物质为Na2CO3,故反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C,电子转移的方向和数目为:;(5)在整个反应过程中,是钠与二氧化碳反应,无氢元素的存在,根据质量守恒可知不可能生成NaOH。
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