专题02 金属钠性质的研究——备战2021年高考化学之突破教材实验热点（学生版）

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专题 02 金属钠性质的研究

1．钠暴露在空气中的变化及反应分析

钠在空气中的变化：银白色的钠→变暗(生成了氧化钠) →变白(生成氢氧化钠) →潮解→变成白色固体

(生成碳酸钠)

所以钠暴露在空气中，最终得到的是白色粉末。部分反应如下：

4Na+O22Na2O

Na2O+H2O 2NaOH

2Na+2H2O 2NaOH+H2↑

2NaOH+CO2Na2CO3+H2O

2．钠与氧气的反应

（1）常温下：

①操作及现象：用镊子夹取一小块钠，用滤纸将表面的煤油吸干净。将钠放在干燥玻璃片上，用小刀切

去一端的外皮，可观察到钠表面的银白色逐渐褪去。

②反应的化学方程式：4Na + O22Na2O（白色固体，不稳定）

（2）加热：

①操作及现象

熔：钠受热熔化成银白色的小球；

烧：钠与氧气发生剧烈反应；

黄：反应时发出黄色火焰，反应后生成淡黄色固体。

②反应的化学方程式：2Na + O2Na2O2（淡黄色，较稳定）。

3．钠与水（含酚酞）的反应

（1）钠的取用及实验操作：用镊子夹取一小块钠，用滤纸将表面的煤油吸干净。将钠放在干燥玻璃片

上，用小刀切取一小块绿豆大小的金属钠。在烧杯中加入一定量的水，滴加几滴酚酞试液，用镊子夹住

取好的钠，迅速将钠放入烧杯中。

（2）钠与滴加酚酞的水反应的现象及解释

（3）钠与水反应：2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑。

4．焰色反应

（1）定义

金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。

（2）操作步骤

①干烧：实验开始时，将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原

火焰颜色相同为止。

②蘸、烧与观色：将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。

③洗、烧：将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。

（3）应用

①用于检测某种金属元素是否存在。

②添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。

（4）常见元素的焰色

Na：黄色；K：紫色；Li：紫红色；Ca：砖红色；Cu：绿色。

①焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液均

会产生同样的焰色。

②焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如 Na、K等。

③观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钴玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄色

火焰会影响观察结果，用蓝色钴玻璃可以滤去杂质钠的焰色。

④用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的原因：铂丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化

挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。

5．Na2CO3、 NaHCO3与酸反应的定量比较

（1）速率:相同条件下， NaHCO3与盐酸反应放出 CO2的速率比 Na2CO3与盐酸反应快。

（2）耗酸量:等质量或等物质的量的 Na2CO3与 NaHCO3均为前者耗酸量多。

（3）CO2生成量比较:

①等物质的量的 Na2CO3、 NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生 CO2的量相等。

②等质量的 Na2CO3、 NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的 CO2多。

③等物质的量的 HCl 与足量的 Na2CO3、 NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的 CO2多

焰色反应的操作

先将铂丝蘸取盐酸溶液在酒精灯外焰上灼烧，反复几次，直到与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂

丝蘸取少量待测液，放在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明溶液中含 Na＋；若透过蓝

色钴玻璃观察呈紫色，则说明溶液中含 K＋。

有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与 FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL 大试

管中先加40 mL 煤油，取 3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入 FeSO4溶液

使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：

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