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金属钠基础知识整理
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高三化学总复习金属单质及其化合物
一、《考试说明》中的要求：
1．能利用金属的活动顺序判断反应并解释相关现象（Ⅱ）
2．根据研究物质的思路和方法，掌握常见金属单质及其重要化合物的主要性质和应用（Ⅱ）
3．通过生活中常见合金的组成及其重要应用，了解合金与金属在性能上的主要差异（Ⅰ）
（一）钠及其重要化合物
二、考点梳理
（一）金属钠《必修1》46页《必修2》73《选修5》49-50页
1．原子结构示意图：
；在周期表中的位置。
2．钠的物理性质：
物性：
色，质地，密度____，熔沸点_____，导电导热性____。
3．钠的化学性质：
强还原性
（1）与非金属反应
①与氧气反应：
△
Na+O2──（切面很快变___，Na2O加热时不稳定易转化成____）
Na+O2──（_____火焰,大量烟,生成__________固体）以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。
②在氯气中燃烧：
③钠与硫混合研磨生成Na2S：
（2）钠与水反应：
现象与解释：
现象
解释
钠投入水中并浮在水面上
熔成一个闪亮的小球
迅速游动最后消失，发出嘶嘶响声
水溶液使酚酞变红
对比钠与乙醇的反应：
现象与解释：
现象
解释
钠投入乙醇中，先沉入底部
钠表面出现大量无色气泡，随后浮出液面
点燃生成的气体，产生淡蓝色火焰
罩一干燥烧杯，有无色液滴出现，迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，没有明显现象。
（3）钠与酸反应：
（4）与盐溶液的反应
与CuSO4溶液反应离子方程式__________________________________________
思考钠与碳酸氢钙溶液、氯化铁溶液、氯化铵溶液、氯化亚铁溶液等反应的现象和化学方程式。
（5）与部分有活泼氢的有机物（如乙醇、苯酚）反应
钠与苯酚反应的方程式：
_
（6）钠与熔融TiCl4、KCl反应：
4．钠的存放和取用：
少量金属钠可保存在里，大量的金属钠则保存在铁筒中用石蜡密封。
取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下黄豆大小的一块再做有关实验。
钠的着火处理方法；
思考能用水、二氧化碳灭火，结合化学用语解释原因
5．钠的工业制备方法：
6．钠的用途
（1）制，用作原子反应堆的导热剂。
（2）作剂，来制取稀有金属。
（3）制作高压钠灯。
思考：
金属钠长期露置在空气中会发生什么变化？
并写出有关方程式。
思考碳酸氢钠的生成条件。
例12北京7．下列解释实验现象的反应方程式正确的是
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na+O2==Na2O2
B．向AgC1悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色2AgC1+S
==Ag2S↓+2C1
C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCO
+Ca
+2OH
==CaCO
↓+CO
+2H2O
例14年丰台一模26．（14分）切开的金属Na暴露在空气中，其变化过程如下：
（1）反应Ⅰ的反应过程与能量变化的关系如下：
①反应Ⅰ是 反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是 。
②1molNa（s）全部氧化成Na2O（s）的热化学方程式是 。
（2）反应Ⅱ是Na2O与水的反应，其产物的电子式是。
（3）白色粉末为Na2CO3。
将其溶于水配制为0.1mol/L
Na2CO3溶液，下列说法正确的是（填字母）。
a．升高温度，溶液的pH降低
b．c（OH－）－c（H＋）＝c（HCO3－）＋2c（H2CO3）
c．加入少量NaOH固体，c（CO32―）与c（Na＋）均增大
d．c（Na＋）>c（CO32―）>c（HCO3―）>c（OH―）>c（H＋）
（4）钠电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题。
①钠比锂活泼，用原子结构解释原因_______。
②ZEBRA电池是一种钠电池，总反应为NiCl2+2Na⇌Ni+2NaCl。
其正极反应式是_______。
13年一模27．（14分）某研究性学习小组在网上搜集到信息：
钾、钙、钠、镁等活泼金属能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验：
操作过程
实验现象
将干燥的玻璃燃烧匙中燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中
钠在盛有CO2的集气瓶中继续燃烧
反应后冷却
集气瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着有白色物质
（1）要熄灭燃烧的钠，可以选用的物质是（填字母）
a．水b．泡沫灭火剂c．干沙土d．二氧化碳
（2）该小组同学对瓶壁上的白色物质的成分进行讨论并提出假设
Ⅰ．白色物质是Na2O；Ⅱ．白色物质是Na2CO3；Ⅲ．白色物质还可能是。
（3）为确定瓶壁上白色物质的成分，该小组进行了如下实验：
实验步骤
实验现象
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，向其中加入过量的CaCl2溶液
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通过对上述实验的分析，你认为上述三个假设中，成立。
②钠在CO2中燃烧的化学方程式为。
③丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，你认为是否合理并说出理由
。
（4）某碳酸钠粉末中可能含有少量NaOH和NaCl杂质，为检验粉末中是否含有这些物质，某学生设计如下六个实验步骤，请将下面表格所用的试剂及实验操作补写完整：
实验步骤
所用试剂及实验操作
①
取少量样品放入试管甲中，加入适量蒸馏水并振荡至全部溶解
②
③
过滤，将少量滤液盛在试管乙中
④
滴入几滴酚酞试液
⑤
⑥
向溶液里滴入硝酸银溶液
（二）钠的重要化合物
1．氧化钠和过氧化钠
氧化钠
过氧化钠
色、态
化学式
电子式
阴阳离子个数比
氧元素的化合价
热稳定性
与H2O反应的方程式
与CO2反应的方程式
与SO2反应的方程式
与酸的反应
生成条件
主要用途
例13一模11．某同学对Na2O2与CO2反应后所得固体进行研究，下列实验方案中，不能测得固体中Na2CO3质量分数的是
A．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，将反应后溶液加热蒸干、灼烧，得到b克固体
B．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
C．取a克混合物与足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到b克固体
D．取a克混合物与足量水反应，加热，使气体完全逸出，冷却至室温后测得气体体积为V升（已换算为标准状况）
例14年东城28．（15分）某小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作
现象
向盛有0.2gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水
剧列反应，产生能使带火星木条复燃的气体，得到的溶液a能产生丁达尔效应
向溶液a中滴入两滴酚酞
ⅰ．溶液变红
ⅱ．10分种后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色
（1）Na2O2与水反应的化学方程式是。
（2）ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2，H2O2与酚酞发生了反应。
Ⅰ．甲同学通过实验证实了H2O2的存在：
取少量溶液a，加入试剂（填化学式），有气体产生。
Ⅱ．乙同学查阅资料获悉：
用KMnO4（被还原为Mn2+）可以测定H2O2的含量。
取3mL溶液a稀释至15mL，用稀H2SO4酸化，再逐滴加入0.0045mol·L-1KMnO4溶液，产生气体，溶液褪色速率开始较慢后变快，至终点时共消耗10mLKMnO4溶液。
①KMnO4与H2O2反应的离子方程式是。
②溶液a中c（H2O2）＝mol·L-1。
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是。
（3）为探究现象ⅱ产生的原因，同学们继续进行了如下实验：
Ⅰ．向H2O2溶液中滴入两滴酚酞，振荡，加入5滴0.1mol·L-1NaOH溶液，溶液变红又迅速变无色且产生气体，10分钟后溶液变无色，该过程无明显热效应。
Ⅱ．向0.1mol·L-1NaOH溶液中滴入两滴酚酞的，振荡，溶液变红，10分钟后溶液颜色无明显变化；向该溶液中通入氧气，溶液颜色无明显变化。
①从实验Ⅰ和Ⅱ中，可得出的结论是。
②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后，H2O2与酚酞发生了化学反应。
实验方案是：
取少量溶液a于试管中，。
2．氢氧化钠俗称：
（1）主要物理性质：
色固体，易（用作），溶于水时会，有很强的性。
（2）主要化学性质：
一元强碱，具有碱的通性。
①水溶液遇酚酞变色；
②与酸和酚发生中和反应，如盐酸、苯酚；
③与酸性氧化物反应，如SO2、CO2、SiO2等
④与某些盐反应，如NH4+、Al3+、HCO3-等
⑤与两性物质反应，如Al、Al2O3、Al（OH）3等
⑥与卤素单质反应：
如Cl2、S等；
⑦提供碱性环境发生有机反应，如：
卤代烃的水解和消去反应，酯类水解、油脂的皂化、氨基酸的反应、肽的水解等。
（3）工业制备方法：
氯碱工业
例14年石景山一模
26.（12分）氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依据上图完成下列问题：
（1）在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为。
（2）精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质，除去Mg2+的离子方程式为。
（3）精制过程要除去
，可选择下列溶液中的（填字母序号），并将加入的顺序以箭头符号（↓）的形式画在图上（精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序）。
a.Ba（OH）2b.Ba（NO3）2c.BaCl2
（4）在实际生产中也可以用BaCO3除去
（已知溶解度BaSO4。
（5）脱盐工作中，利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、、（填操作名称）而制得50%的NaOH溶液。
3．碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠
碳酸氢钠
分类
俗名
色、态
水溶性
热稳定性
水溶液的酸碱性
水解程度
与CO2的反应
与盐酸反应
与碱NaOH反应
与碱反应（Ca（OH）2）
与盐反应
1CaCl2溶液
2NaHSO4
3硫酸铝溶液
制备方法
相互转化
主要用途
例13一模6.下列关于钠的化合物的说法正确的组合是
①NaCl可作厨房调味品，也可用于氯碱工业
②Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中的供氧剂
③Na2CO3水溶液显碱性，可用于去除油污
④NaHCO3受热易分解放出CO2，可用来制作糕点
A．只有①②③B．只有①③④C．只有②③④D．①②③④
例13年二模7．氯化钠是一种重要的生活、生产必需品。
下列叙述中正确的是
A．锌粒与盐酸反应时，若加入适量氯化钠晶体，可加快反应速率
B．标准状况下，氯化钠溶液呈中性，溶液的pH=7
C．氯化钠中所含化学键为离子键，含离子键的化合物一定是离子化合物
D．氯化钠溶液导电是化学变化，而熔融态氯化钠导电是物理变化
例13一模12．某课外小组欲测定过氧化钠与碳酸钠混合物中过氧化钠的质量分数，准确称量a克样品，下列后续实验方案中，不合理的是
A．隔绝空气加热，冷却后，称量剩余固体质量m1g
B．与足量稀盐酸反应并蒸干，，称量剩余固体质量m2g
C．与足量水反应并加热，收集到标准状况下V1L干燥气体
D．与足量稀硫酸反应并加热，收集到标准状况下V2L干燥气体
例13二模27．（16分）某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：
（1）D中产生NaHCO3的化学方程式是。
（2）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用。
（3）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用。
为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（称取一定质量的固体，配成1000mL溶液作为样液，其余固体备用）：
①方案1：
取样液与澄清的Ca（OH）2溶液混合，出现白色沉淀。
实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是。
②方案2：
取样液与BaCl2溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生。
实验小组认为固体中存在NaHCO3，其离子方程式是。
该小组认为不能确定是否存在Na2CO3，你认为该结论是否合理？
。
③方案3：
实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验：
甲同学：
取样液400mL，用pH计测溶液pH，再水浴加热蒸发至200mL，接下来的操作是，结果表明白色固体中存在NaHCO3。
为进一步证明白色固体
是否为纯净的NaHCO3，结合甲同学实验，还应补充的实验是。
乙同学：
利用仪器测定了固体残留率（残留率==
×100%）随温度变化的曲线，如下图所示。
a.根据A点坐标得到的结论是。
b.根据B点坐标，计算残留固体中n（NaHCO3:
n（Na2CO3）==。
通过上述实验，该小组认为，可以向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2制备NaHCO3。
（三）碱金属元素
1．碱金属元素的原子结构特点：
（1）相同点：
最外层都是个电子。
（2）不同点：
从Li-Cs电子层数，原子半径。
2．碱金属元素性质的相似性
（1）单质均呈色（Cs除外），有金属光泽，硬度，密度，
熔点，有良好的导电性和导热性。
（2）最高正价均为价。
（3）均为活泼金属，氧化物对应水化物均为。
（4）单质均能与非金属单质发生反应（如O2、X2）
（5）单质均能与水发生反应：
。
3．碱金属元素性质的递变性（按原子序数递增的顺序）
（1）单质的溶沸点高呈现趋势。
（2）元素的金属性逐渐，单质的还原性逐渐。
（3）与O2反应的产物越来越复杂，反应程度越来越。
（4）与水反应的程度越来越，产物的碱性逐渐。
例14年海南16．（9分）锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。
该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。
回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由__________极流向__________极。
（填字母）
（2）电池正极反应式为________________________________________。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？
__________
（填“是”或“否”）
原因是_______________。
（4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_____________________________________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为______________。
例14年房山一模（5）使用锂离子电池为动力汽车，可减少有害气体的排放。
锰酸锂离子蓄电池的反应式为：
Li1－xMnO4＋LixCLiMnO4＋C
下列有关说法正确的是
a．充电时电池内部Li＋向正极移动
b．放电过程中，电能转化为化学能
c．放电时电池的正极反应式为：
Li1－xMnO4＋xe—＋xLi＋＝LiMnO4
d．充电时电池的正极应与外接电源的负极相连
（四）焰色反应
1．概念：
某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰出现特殊的颜色，其属于变化，是元素的性质。
2．操作
3．常见元素的焰色
钠元素色；钾元素色（透过观察）。
4．应用
（1）检验元素的存在
（2）节日焰火
（五）钠及化合物的相互转化
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