第08讲 钠及其化合物 考点导航 .考点一钠的主要性质及其应用、碱金属元素 重难点辨析 1钠的物理性质颜色密度熔点硬度银白色，有金属光泽(水)大于(钠)大于(煤油)小于100 质地柔软2从钠原子的结构认识钠的化学性质还原性(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2常温：4NaO2=2Na2O(白色固体)点燃：2NaO2Na2O2(淡黄色固体)Cl22NaCl22NaCl(2)与水反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：2Na2H=2NaH2。(4)钠与盐溶液反应钠与盐溶液反应如Na投入CuSO4溶液中，反应的离子方程式为2Na2H2OCu2=2NaCu(OH)2H2。钠与熔融盐反应：4NaTiCl4Ti4NaCl(5)与羟基化合物的反应2Na2C2H5OH2C2H5ONaH23钠的制取、保存及用途(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。(3)用途。钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。用作电光源，制作高压钠灯。4碱金属的性质(1)碱金属的一般性质原子结构与性质相同点最外层上都只有1个电子具有相似的化学性质不同点从LiCs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大从Li到Cs金属性逐渐增强物理性质相同点碱金属除Cs略带金色光泽外，其他都是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较小，熔、沸点较低，导电、导热性较强递变性从LiCs密度逐渐增大(Na、K反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质与O2等非金属的反应碱金属都能与O2等非金属反应，Li、Na与O2反应的化学方程式为4LiO22Li2O,2NaO2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质与H2O的反应碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M2H2O=2MOHH2，但反应的剧烈程度不同：从LiCs反应越来越剧烈，证明它们的金属性逐渐增强 (2)碱金属的特殊性质碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小。碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中；因为CCl4的密度比钠大,钠不能保存在CCl4中。碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属)，属于离子化合物，H元素显1价，碱金属氢化物是强还原剂。如NaHH2O=NaOHH2，NaH是还原剂，H2O是氧化剂，氧化产物为 H2，还原产物也为 H2。5焰色反应(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特殊颜色的现象，属于元素的物理性质。(2)操作步骤铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。(3)常见元素焰色反应的颜色钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃)；铜元素：绿色。规律方法技巧点拔 1钠在空气中的变化过程银白色金属钠表面变暗(生成Na2O)出现白色固体(生成NaOH)出现液滴(NaOH潮解)白色块状物质(生成Na2CO310H2O)白色粉末状物质(生成Na2CO3)2钠与水、醇和酸反应的实质钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H发生置换反应，反应速率的大小取决于H浓度的大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：酸水醇。3钠与盐溶液的反应原理分析(1)与NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反应：实质是与水反应。(2)与CuSO4溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应，2OHCu2=Cu(OH)2。(3)与铝盐溶液反应：要考虑钠与铝盐的量的问题，因为过量的NaOH溶液能溶解Al(OH)3，OHAl(OH)3=AlO2H2O。(4)与NaHCO3溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与NaHCO3反应，OHHCO=H2OCO。(5)与NH4Cl溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与NH4Cl反应，OHNH=NH3H2O。【注意】钠不能从盐溶液中置换出金属单质。典型例题剖析 考向1钠的性质及应用【典例1】（2023全国高三专题练习）下列有关金属钠的叙述正确的是A实验后剩余的钠粒不能放回原试剂瓶中BNa表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化C钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末D一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物，失去的电子数为0.1NA【答案】D【解析】A实验剩余的钠应放回原试剂瓶，A错误；BNa表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化，B错误；C钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C错误；D2.3g钠的物质的量为0.1mol，而钠无论反应后产物是氧化钠还是过氧化钠，钠元素化合价均为+1价，故0.1mol钠失去0.1NA个电子，D正确。故答案为：D。【变式练1】（2023全国高三专题练习）实验：将一小粒钠放在石棉网上，微热，待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，钠剧烈燃烧，有白烟生成。下列分析不正确的是A钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大B反应过程中，的键断裂C的形成过程可表示为D该实验说明的氧化性比的强【答案】D【解析】A钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大，故A正确；B反应过程中，的3p上的键断裂，故B正确；C的形成过程钠原子失去电子，氯原子得到电子，可表示为 ，故C正确；D该实验没有对比无法说明的氧化性比的强，故D错误；故选：D。【变式练2】（2023重庆沙坪坝高三重庆南开中学校考阶段练习）下列物质性质、用途描述正确的是A利用的氧化性，用作植物保鲜剂B利用的还原性，将废水中的转化为沉淀C利用的漂白性，除去废水中的色素D利用的还原性，用作核反应堆的传热介质【答案】A【解析】A具有强氧化性，具有杀菌、消毒及防腐作用，可用作植物保鲜剂，故A正确；B与反应生成更难溶的CuS，该反应为复分解反应，与 FeS的还原性无关，故B错误；C没有漂白性，利用氯气与水反应生成HClO，HClO具有漂白性可除去废水中的色素，故C错误；D用作核反应堆的传热介质是利用Na-K形成合金的熔点低，呈液态，具有良好的导热性，与钠的还原性无关，故D错误；故选：A。考向2碱金属元素、焰色反应【典例2】（2023全国高三专题练习）下列关于碱金属的叙述正确的是()A碱金属物理性质相似，均为银白色金属，均可保存在煤油中B碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气等发生反应C随核电荷数的增加，碱金属单质的密度逐渐增大D焰色反应为化学变化【答案】B【解析】ALi密度小于煤油，所以Li不能保存在煤油中，A项错误；B碱金属均是活泼的金属，均易与氯气、氧气等发生反应，B项正确；CNa的密度大于K，C项错误；D焰色反应为物理变化，D项错误；答案选B。【变式练3】（2023全国高三专题练习）下列关于碱金属元素的单质及其化合物说法不正确的是A锂与水反应不如钠与水反应剧烈B在氧气中燃烧生成C熔、沸点：D碱性：氢氧化铯氢氧化钠【答案】B【解析】A锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确； B锂没有过氧化物，只有氧化锂(Li2O)，故B错误；C碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即熔、沸点Li NaK，故C正确；D从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强，即碱性： CsOHNaOH，故D正确；故答案为B。【变式练4】（2021全国高三专题练习）下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是金属性最强的是铯 形成的离子中氧化性最强的是锂离子在自然界中均以化合态形式存在 Li的密度最小铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸它们的氧化物都只有和两种形式粒子半径：ABCD【答案】D【解析】Li、Na、K、Rb、Cs都是碱金属元素，位于同一主族，位置从上到下，依据同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，密度呈增大趋势，阳离子半径逐渐增大，结合元素周期律解析。同主族元素金属性从上到下依次增强，所以金属性最强的是铯，故正确；同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，所以氧化性最强的是锂离子，故正确；碱金属性质活泼，容易与空气中的氧气和水发生反应，所以在自然界中均以化合态形式存在，故正确；碱金属密度从上到下呈增大趋势，所以Li的密度最小，故正确；铯的金属性最强，与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸，故正确；锂只有Li2O一种氧化物，故错误；Rb+、K+、Na+，电子层依次减少，所以半径依次减小，故Rb+K+Na+，正确，Cs与Cs+具有相同的质子数，但是Cs电子数多，所以半径大，故正确。综上分析正确。故选：D。三年真题两年模拟 1（2022重庆统考高考真题）下列叙述正确的是ACl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和Br-BNa和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2OC1molSO3与1molNO2分别通入1L水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3D0.1molL-1醋酸和0.1molL-1硼酸分别加入适量Na2CO3中均可得到CO2和H2O【答案】A【解析】A氯气和溴的氧化性都强于铁离子，都能与亚铁离子反应生成氯离子和溴离子，故A正确；B钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，故B错误；C无法确定1molSO3与1molNO2分别通入1L水中所得溶液的体积，无法计算和比较所得H2SO4和HNO3的浓度大小，故C错误；D硼酸的酸性弱于碳酸，不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体，故D错误；故选A。2（2022湖北统考高考真题）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是A滴入酚酞溶液B吸氧腐蚀C钠的燃烧D石蜡油的热分解AABBCCDD【答案】C【解析】A碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性，碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，滴入酚酞溶液后，碳酸钠溶液呈现红色，碳酸氢钠的溶液呈现浅红色，A正确；B食盐水为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，试管中的气体减少，导管口形成一段水柱，B正确；C钠燃烧温度在400以上，玻璃表面皿不耐高温，故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙，C错误；D石蜡油发生热分解，产生不饱和烃，不饱和烃与溴发生加成反应，使试管中溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；故答案选C。3（2022海南统考高考真题）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是A钠元素的第一电离能大于钾B基态钾原子价层电子轨道表示式为C钾能置换出NaC