【教材實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)】02金屬鈉性質(zhì)的研究專題02金屬鈉性質(zhì)的研究【教材實(shí)驗(yàn)梳理】1.鈉暴露在空氣中的變化及反應(yīng)分析鈉在空氣中的變化：銀白色的鈉→變暗(生成了氧化鈉)→變白(生成氫氧化鈉)→潮解→變成白色固體(生成碳酸鈉)所以鈉暴露在空氣中，最終得到的是白色粉末。部分反應(yīng)如下：4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2.鈉與氧氣的反應(yīng)(1)常溫下：①操作及現(xiàn)象：用鑷子夾取一小塊鈉，用濾紙將表面的煤油吸干凈。將鈉放在干燥玻璃片上，用小刀切去一端的外皮，可觀察到鈉表面的銀白色逐漸褪去。②反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Na+O2=2Na2O(白色固體，不穩(wěn)定)(2)加熱：①操作及現(xiàn)象熔：鈉受熱熔化成銀白色的小球；燒：鈉與氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)；黃：反應(yīng)時(shí)發(fā)出黃色火焰，反應(yīng)后生成淡黃色固體。②反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na+O2Na2O2(淡黃色，較穩(wěn)定)。3.鈉與水(含酚酞)的反應(yīng)(1)鈉的取用及實(shí)驗(yàn)操作：用鑷子夾取一小塊鈉，用濾紙將表面的煤油吸干凈。將鈉放在干燥玻璃片上，用小刀切取一小塊綠豆大小的金屬鈉。在燒杯中加入一定量的水，滴加幾滴酚酞試液，用鑷子夾住取好的鈉，迅速將鈉放入燒杯中。(2)鈉與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋(3)鈉與水反應(yīng)：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。4.焰色反應(yīng)(1)定義金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學(xué)上叫作焰色反應(yīng)。(2)操作步驟①干燒：實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)放在酒精燈(最好用煤氣燈)外焰上灼燒，至與原火焰顏色相同為止。②蘸、燒與觀色：將鉑絲(或鐵絲)蘸取需要檢驗(yàn)的試樣，在外焰上灼燒，觀察火焰顏色。③洗、燒：將鉑絲(或鐵絲)用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至無色，以除去金屬絲表面可能殘留的雜質(zhì)。(3)應(yīng)用①用于檢測(cè)某種金屬元素是否存在。②添加到煙花中，使焰火更加絢麗多彩。(4)常見元素的焰色Na：黃色；K：紫色；Li：紫紅色；Ca：磚紅色；Cu：綠色。①焰色反應(yīng)屬于物理變化，焰色屬于元素的性質(zhì)，即同種元素的單質(zhì)或化合物，固體或相應(yīng)的溶液均會(huì)產(chǎn)生同樣的焰色。②焰色反應(yīng)適用于檢驗(yàn)?zāi)承┏Ｒ?guī)化學(xué)方法不能鑒定的金屬元素，如Na、K等。③觀察鉀的焰色反應(yīng)時(shí)，要透過藍(lán)色鈷玻璃，這是因?yàn)榇蟛糠肘浀幕衔锢锖猩倭康拟c，鈉的黃色火焰會(huì)影響觀察結(jié)果，用藍(lán)色鈷玻璃可以濾去雜質(zhì)鈉的焰色。④用稀鹽酸清洗鉑絲而不用稀硫酸的原因：鉑絲表面的雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)生成沸點(diǎn)較低的氯化物易氣化揮發(fā)，而硫酸鹽的沸點(diǎn)較高不易氣化揮發(fā)。5.Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量比較(1)速率：相同條件下，NaHCO3與鹽酸反應(yīng)放出CO2的速率比Na2CO3與鹽酸反應(yīng)快。(2)耗酸量：等質(zhì)量或等物質(zhì)的量的Na2CO3與NaHCO3均為前者耗酸量多。(3)CO2生成量比較：①等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的量相等。②等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。③等物質(zhì)的量的HCl與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多【答題技巧】焰色反應(yīng)的操作先將鉑絲蘸取鹽酸溶液在酒精燈外焰上灼燒，反復(fù)幾次，直到與酒精燈火焰顏色接近為止。然后用鉑絲蘸取少量待測(cè)液，放在酒精燈外焰上灼燒，觀察火焰顏色，若為黃色，則說明溶液中含Na＋；若透過藍(lán)色鈷玻璃觀察呈紫色，則說明溶液中含K＋。【典例講解】1．有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的方法以驗(yàn)證反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往100mL大試管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長(zhǎng)頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細(xì)觀察，回答下列問題：(1)如何從試劑瓶中取用金屬鈉？剩余的Na能否放回原試劑瓶？_______。(2)有關(guān)鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是_______。(3)大試管的溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象：_______。(4)裝置中液面的變化：大試管內(nèi)_______；長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)_______。(5)寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______?！军c(diǎn)撥】金屬鈉與溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析思維模板1.共性：因?yàn)殁c與不同的溶液反應(yīng)均屬于劇烈的置換反應(yīng)，故有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生：①?。衡c浮在液面上；②熔：鈉熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游動(dòng)直至反應(yīng)完；④響：反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶”的響聲。2.差異性：與酸及能形成弱堿的金屬鹽溶液反應(yīng)時(shí)，由于溶液中H＋濃度較大，反應(yīng)比與水劇烈，最后鈉可能在液面上燃燒；與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，還可能會(huì)生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等。【及時(shí)鞏固】2．在燒杯中加水和苯(密度：0.88g/cm3)各50mL，將一小粒金屬鈉(密度：0.97g/cm3)投入燒杯中。觀察到的現(xiàn)象可能是A．鈉在水層中反應(yīng)并四處游動(dòng)B．鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)C．鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動(dòng)D．鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并做上下跳動(dòng)3．鈉長(zhǎng)期放置在空氣中，最終會(huì)變?yōu)锳．Na2O B．Na2O2 C．Na2CO3 D．NaHCO34．下列有關(guān)焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)的說法中正確的是①鉀的火焰顏色要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察②先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗(yàn)的物質(zhì)③每次實(shí)驗(yàn)后，要將鉑絲用鹽酸洗凈④實(shí)驗(yàn)時(shí)最好選擇本身顏色較淺的火焰⑤沒有鉑絲時(shí)，也可以用光潔無銹的鐵絲代替A．僅有③不正確 B．僅有④不正確 C．僅有⑤不正確 D．全對(duì)5．把一小塊金屬鈉放入下列溶液中，說法正確的是A．放入飽和NaOH溶液中：有氫氣放出，溶液的pH增大B．放入稀CuSO4溶液中：有氫氣放出，有紫紅色銅析出C．放入MgCl2溶液中：有氫氣放出，有白色沉淀生成D．放入NH4NO3溶液中：有無色無味氣體放出6．在燒杯中加水和苯(密度：0.88g/cm3)各50mL，將一小粒金屬鈉(密度：0.97g/cm3)投入燒杯中。觀察到的現(xiàn)象可能是A．鈉在水層中反應(yīng)并四處游動(dòng)B．鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)C．鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動(dòng)D．鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并做上下跳動(dòng)7．下列事實(shí)及其解釋不正確的是()。A．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色，微熱后紅色加深，是因?yàn)镹aHCO3分解生成了Na2CO3B．鈉保存在煤油中，是因?yàn)槊河筒慌c鈉發(fā)生反應(yīng)，鈉比煤油密度大，煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣C．用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣，脫脂棉燃燒，說明CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．鈉長(zhǎng)期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3，原因是鈉與氧氣生成的Na2O與水和二氧化碳反應(yīng)8．探究Na2O2與水的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如圖：(已知：H2O2H++、H++)下列分析不正確的是A．①、⑤中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃B．①、④中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)C．②、⑤中KMnO4與MnO2的作用不同，產(chǎn)生氣體的量也不同D．通過③能比較酸性：HCl＞H2O29．某同學(xué)用Na2CO3和NaHCO3溶液進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。下列說法中不正確的是A．實(shí)驗(yàn)前pH（Na2CO3）＞pH（NaHCO3）B．實(shí)驗(yàn)后兩溶液中離子種類完全相同C．Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多D．兩溶液中反應(yīng)的基本類型相同10．下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作A觀察Na與H2O反應(yīng)的現(xiàn)象用鑷子從煤油中取出金屬鈉，用濾紙吸去表面煤油，切下綠豆大小的鈉，小心放入裝有水的試管中B證明Na2O2與CO2是放熱反應(yīng)Na2O2用棉花包裹，放入充滿CO2的集氣瓶中，棉花燃燒說明是放熱反應(yīng)C檢驗(yàn)NaHCO3與Na2CO3溶液用小試管分別取少量溶液，然后滴加澄清石灰水D檢驗(yàn)Na2CO3與K2CO3溶液用鉑絲分別蘸取溶液，在酒精燈外焰上灼燒，直接觀察火焰的顏色A．A B．B C．C D．D11．（1）如圖所示裝置，在平底燒瓶的底部有一塊鈉，平底燒瓶?jī)?nèi)是干燥的空氣。過一段時(shí)間后可觀察到______________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。（2）某班同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住橡膠管。點(diǎn)燃鈉，伸入瓶中并塞上瓶塞。待鈉熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶?jī)?nèi)水面的變化情況。①上述實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。②實(shí)驗(yàn)完畢，甲同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯小于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5，乙同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯大于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5。下列對(duì)這兩種現(xiàn)象解釋合理的是________。a．甲同學(xué)可能使用鈉的量不足，瓶?jī)?nèi)氧氣沒有消耗完b．甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞，鈉熄滅冷卻時(shí)外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)c．乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾，鈉燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管逸出d．乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱逸出12．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室從如圖Ⅰ標(biāo)簽的試劑瓶中取少許鈉進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)(如圖Ⅱ)。(1)儀器A的名稱是_______；實(shí)驗(yàn)中觀察到的淡黃色的固體物質(zhì)是_______(寫化學(xué)式)；觀察到黃色火焰是_______元素的發(fā)射光譜。(2)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)還有少許黑色固體生成。從反應(yīng)物及實(shí)驗(yàn)操作猜測(cè)：該黑色物質(zhì)可能為碳與另一種氧化物組成的混