2024年高中化學(xué)新教材同步 必修第一冊 第2章　第1節(jié)　第1課時　活潑的金屬單質(zhì)-鈉

第一節(jié)鈉及其化合物第1課時活潑的金屬單質(zhì)——鈉[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.能從鈉原子的結(jié)構(gòu)(微觀)分析認識鈉是一種非?；顫姷慕饘?，具有很強的還原性(宏觀)。2.設(shè)計實驗探究鈉與氧氣、水的反應(yīng)，會分析鈉與酸、堿、鹽溶液的反應(yīng)，促進“證據(jù)推理與模型認知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。一、鈉的原子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)及鈉與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)1．鈉元素的原子結(jié)構(gòu)及存在2．鈉與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(1)鈉與氧氣的反應(yīng)條件常溫加熱實驗步驟實驗現(xiàn)象新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗鈉先熔化，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體結(jié)論①物理性質(zhì)：鈉具有銀白色的金屬光澤，硬度小，熔點低，密度大于煤油，通常保存在煤油或石蠟油中②鈉與氧氣的反應(yīng)(寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式)：常溫下：4Na＋O2=2Na2O(Na2O為白色)加熱時：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(Na2O2為淡黃色)反應(yīng)條件不同，鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物不同思考1書寫鈉在常溫及加熱條件下分別和O2反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移，比較等量的鈉完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系？提示①生成Na2O：②生成Na2O2：則相同質(zhì)量的兩塊鈉，分別發(fā)生上述反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：①＝②。思考2舉例說明在哪些化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變對生成物有影響？提示Fe和O2在潮濕的空氣中反應(yīng)會生成三氧化二鐵，在點燃的條件下反應(yīng)會生成四氧化三鐵，產(chǎn)物與反應(yīng)條件有關(guān)；碳與足量氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，與少量氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，產(chǎn)物與氧氣的用量有關(guān)。(2)鈉與其他非金屬單質(zhì)的反應(yīng)鈉與其他非金屬單質(zhì)化合生成的化合物中鈉只顯＋1價。試寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①鈉和氯氣反應(yīng)：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl；②鈉和氫氣反應(yīng)生成NaH：2Na＋H2eq\o(=,\s\up7(△))2NaH。1．判斷正誤(1)鈉元素在自然界中有的以單質(zhì)的形式存在()(2)金屬鈉能存放于煤油中，也可存放于石蠟油中()(3)常溫下，鈉與氧氣反應(yīng)生成淡黃色固體()(4)鈉與氧氣反應(yīng)時，條件不同，產(chǎn)物也不同()(5)實驗中取出的藥品都不能再放回原瓶()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×2．A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種物質(zhì)，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去)：Aeq\o(→,\s\up7(O2))Beq\o(→,\s\up7(O2))C(1)若A是一種金屬，C是淡黃色固體，則B的化學(xué)式為________，A→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(2)若A是一種非金屬，其常見單質(zhì)為黑色固體，C是最主要的溫室氣體，則C的化學(xué)式為________，B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。A和C反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________(若不能，此空不填)。答案(1)Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(2)CO22CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2CO2C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO解析(1)根據(jù)C為淡黃色固體，推知C為過氧化鈉，則B為氧化鈉，A為鈉，A→C的反應(yīng)為2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2。(2)根據(jù)C是最主要的溫室氣體，推知C為二氧化碳，則A為碳，B為一氧化碳，A與C能反應(yīng)，化學(xué)方程式為C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO。二、鈉和水的反應(yīng)1．理論預(yù)測(1)從物質(zhì)組成的角度來看，鈉含有Na元素，水含有H、O元素。(2)從元素價態(tài)的角度來看，鈉具有還原性，水具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaOH和H2。2．實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論或解釋鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔化成閃亮的小球鈉的熔點低，反應(yīng)放熱小球在水面上迅速游動反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣推動小球運動與水反應(yīng)發(fā)出“嘶嘶”的響聲，逐漸變小，最后消失鈉與水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氣體反應(yīng)后溶液的顏色逐漸變紅有堿性物質(zhì)生成3.實驗結(jié)論鈉與水劇烈反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣。(1)化學(xué)方程式是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；離子方程式是2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。其中氧化劑為H2O，還原劑為Na。(2)實質(zhì)：鈉置換水電離出的H＋生成H2。思考某同學(xué)設(shè)計實驗探究鈉與酸、堿、鹽溶液的反應(yīng)，將一塊綠豆粒大小的鈉分別投入盛有①稀鹽酸、②飽和澄清石灰水和③CuSO4溶液的三個燒杯中，回答下列問題。(1)實驗①中，鈉與稀鹽酸反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)更劇烈，試寫出鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。若稀鹽酸不足量，金屬鈉能否剩余，為什么？提示2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑。不能；稀鹽酸不足，過量的鈉會與溶劑水繼續(xù)反應(yīng)生成NaOH和H2。(2)實驗②中，飽和澄清石灰水出現(xiàn)白色渾濁，試結(jié)合離子方程式分析原因。提示2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑；Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而降低，鈉與水反應(yīng)放出熱量且消耗溶劑水，石灰水過飽和，析出Ca(OH)2固體，產(chǎn)生白色渾濁。(3)實驗③中，產(chǎn)生藍色絮狀沉淀，未觀察到產(chǎn)生紫紅色金屬銅。請結(jié)合化學(xué)方程式分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。提示鈉先與水發(fā)生反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，NaOH再與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Cu(OH)2藍色沉淀：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4。特別提示鈉與酸、堿、鹽反應(yīng)的兩個易錯點(1)鈉投入堿溶液中，并非都析出溶質(zhì)，產(chǎn)生渾濁，要考慮反應(yīng)消耗水、堿溶液是否飽和等，若堿溶液不飽和，可能不產(chǎn)生沉淀。(2)鈉并非不能置換出金屬。高溫下，工業(yè)上常用鈉作還原劑來冶煉金屬Ti等：TiCl4＋4Naeq\o(=,\s\up7(高溫))4NaCl＋Ti。鈉與溶液的反應(yīng)遇水記五點：浮熔游響紅。遇酸酸優(yōu)先，遇鹽水在前。1．判斷正誤(1)鈉的密度比水小，比煤油大()(2)鈉失火時不能用水撲滅，應(yīng)該用干燥的沙土蓋滅()(3)鈉與水反應(yīng)的離子方程式為Na＋H2O=Na＋＋OH－＋H2↑()(4)鈉投入NaOH溶液中，無明顯現(xiàn)象()(5)鈉投入飽和食鹽水中，有晶體析出()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√2．將一塊金屬鈉投入盛有冷水的滴有紫色石蕊溶液的燒杯中，甲同學(xué)認為可觀察到下列現(xiàn)象，其中正確的有()①鈉投入水中，先沉入水底，后浮出水面②鈉立即與水反應(yīng)，并有氣體產(chǎn)生③反應(yīng)后溶液變紅④鈉熔化成閃亮的小球⑤小球在水面上四處游動⑥有“嘶嘶”的響聲發(fā)出A．①②③④ B．②③④⑤C．②④⑤⑥ D．③④⑥答案C解析鈉的密度小于水的密度，鈉投入水中，不會沉入水底，應(yīng)浮在水面上；鈉與水反應(yīng)生成NaOH，使紫色石蕊溶液變藍色，而不是變紅色，故①③不正確。1．實驗室中，用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，然后用濾紙吸干表面的煤油，再用小刀切開觀察。在這一實驗過程中不能得出的鈉的物理性質(zhì)是()A．鈉在常溫下是固體B．鈉的熔點很低C．鈉具有銀白色的金屬光澤D．金屬鈉很軟答案B解析從題干中“取出一小塊金屬鈉”知，鈉在常溫下是固體；“用小刀切開”說明鈉很軟；2．(2022·四川遂寧高一期中)下列有關(guān)金屬鈉的敘述中不正確的是()A．鈉在氧氣中燃燒比在空氣中更劇烈B．鈉燃燒發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體Na2O2C．金屬鈉很活潑，是一種強還原劑D．將鈉投入FeCl2溶液中可置換出Fe答案D解析鈉在空氣中燃燒時，迅速熔化為一個光亮小球，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體，即為Na2O2，B正確；金屬鈉是一種活潑性很強的金屬，易失電子，是一種強還原劑，C正確；將Na投入FeCl2溶液，Na先和H2O反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成的NaOH再與FeCl2反應(yīng)：FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl，不能置換出Fe，D錯誤。3．將綠豆大的鈉塊投入如圖所示的燒杯中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A．鈉塊只在煤油層中游動，并放出氣體B．鈉塊只在水層中游動，鈉塊熔化，水層變紅C．鈉塊在CCl4層和水層界面處游動并上下跳動，鈉塊熔化，水層變紅D．鈉塊在水層和煤油層界面處游動并上下跳動，鈉塊熔化，水層變紅答案D解析鈉的密度比煤油的大，比水的小，則鈉在水層與煤油層界面處發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣使鈉塊四處游動并上下跳動，鈉塊熔化，水層變紅，故D符合題意。4．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體產(chǎn)生，又有沉淀產(chǎn)生的是________(填序號)。①MgSO4溶液②NaHCO3溶液③Na2SO4溶液④飽和澄清石灰水⑤FeCl3溶液答案①④⑤解析在題給幾種溶液中，金屬鈉均先與水發(fā)生反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；②中NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O，故不會產(chǎn)生沉淀；③中Na2SO4與NaOH不反應(yīng)，沒有沉淀生成；④中反應(yīng)消耗水并使溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；⑤中Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。題組一金屬鈉的物理性質(zhì)、存在、保存1．(2022·杭州高一月考)下列有關(guān)鈉的物理性質(zhì)的敘述正確的是()①灰黑色金屬②質(zhì)軟，可以用小刀切割③熔點低于100℃④密度比水大⑤熱和電的良導(dǎo)體A．②④ B．②③⑤C．③⑤ D．①②③④⑤答案B解析鈉為銀白色金屬，有金屬光澤；鈉質(zhì)地較軟，可以用小刀切割；將鈉放入水中，鈉會立即熔成小球，說明其熔點較低；鈉能浮在水面上，說明鈉的密度比水小，鈉是金屬，含有自由移動的電子，所以是熱和電的良導(dǎo)體，故②③⑤正確。2．下列有關(guān)鈉的存在、保存及取用方法的描述正確的是()A．鈉在自然界中主要以化合物的形式存在，少量以單質(zhì)的形式存在B．鈉需要密封保存在四氯化碳中C．實驗室中可直接用藥匙取用鈉D．實驗室中取用后剩余的鈉要放回原試劑瓶中答案D解析鈉在自然界中都以化合物的形式存在，A項錯誤；四氯化碳的密度比鈉大，不能用來保存鈉，B項錯誤；實驗室中用鑷子取用鈉，C項錯誤；取用后剩余的鈉必須放回原試劑瓶中，D項正確。題組二鈉與氧氣的反應(yīng)3．(2022·濟南質(zhì)檢)下列物質(zhì)在空氣中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而變質(zhì)的是()A．Na B．NaOHC．Na2SO4 D．Na2O答案A解析Na與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氧化鈉，是氧化還原反應(yīng)，A正確；NaOH與空氣中二氧化碳反應(yīng)，易變質(zhì)，但不是氧化還原反應(yīng)，B錯誤；硫酸鈉不與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)，不易變質(zhì)，C錯誤；Na2O易與空氣中的H2O和CO2反應(yīng)變成NaOH和Na2CO3，無元素化合價的變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，D錯誤。4．等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊與足量氧氣在常溫下充分反應(yīng)，則下列說法正確的是()A．第一塊鈉失去電子數(shù)多B．兩塊鈉失去電子數(shù)一樣多C．第二塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量較大D．兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大答案B解析不論是加熱還是常溫緩慢氧化，最終都是Neq\o(a,\s\up6(0))→Neq\o(a,\s\up6(＋1))，故等質(zhì)量的兩塊鈉失去的電子數(shù)一樣多；但加熱時產(chǎn)物為Na2O2，而常溫時產(chǎn)物為Na2O，故第一塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量大，B正確。題組三鈉和水的反應(yīng)5．鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是()A．鈉的熔點 B．鈉的密度C．鈉的硬度 D．鈉的還原性答案C解析因鈉與水反應(yīng)放熱，鈉的熔點低，所以看到鈉熔成閃亮的小球，與性質(zhì)有關(guān)，A錯誤；鈉的密度比水小，所以鈉浮在水面上，與性質(zhì)有關(guān)，B錯誤；硬度大小與Na和水反應(yīng)現(xiàn)象無關(guān)，與性質(zhì)無關(guān)，C正確；因鈉有很強的還原性，所以與水反應(yīng)劇烈，將水中H＋還原生成H2，與性質(zhì)有關(guān)，D錯誤。6．(2023·杭州高一期末)下列關(guān)于鈉的敘述正確的是()A．鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象說明鈉的熔點低，且與水反應(yīng)放出熱量B．將4.6g鈉投入95.4g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為8%C．鈉放置在空氣中表面變暗是由于鈉的表面生成了Na2O2D．Na與H2O的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)答案A解析鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象之一為熔化成一個閃亮的小球，說明放出大量熱，而且鈉的熔點較低，故A正確；鈉與水反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑468024．6gm(NaOH)m(H2)解得m(NaOH)＝8g，m(H2)＝0.2g，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：eq\f(8g,4.6g＋95.4g－0.2g)×100%>8%，故B錯誤；Na是活潑金屬，易被氧氣氧化，新切開的鈉的光亮的表面很快變暗，是因為鈉和空氣中的氧氣反應(yīng)生成了Na2O，故C錯誤。題組四鈉與酸、堿、鹽溶液的反應(yīng)7．(2022·上海楊浦區(qū)校級期末)將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是()A．溶液底部有銀白色物質(zhì)生成B．有氣體產(chǎn)生C．鈉熔成小球浮在液面上四處游動D．溶液變渾濁答案A解析A項，鈣的活潑性大于鈉，且鈉、鈣都易和水反應(yīng)生成堿，所以鈉不可能置換出鈣，則看不到有金屬鈣生成；B項，鈉和水反應(yīng)生成氫氣，所以能觀察到有氣體產(chǎn)生；C項，鈉的密度小于水，鈉的熔點較低且鈉和水反應(yīng)放出大量的熱使鈉熔成小球，所以能觀察到生成氣體推動小球游動；D項，因為有氫氧化鈣析出，所以看到溶液變渾濁。8．(2022·上海松江區(qū)校級期末)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：有氣體放出，恢復(fù)至室溫后溶液的pH增大B．放入稀H2SO4中：鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，生成的NaOH和H2SO4反應(yīng)生成Na2SO4和H2OC．放入MgCl2溶液中：有氣體放出，有白色沉淀生成D．放入稀CuSO4溶液中：有氣體放出，有紫紅色銅析出答案C解析鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，原飽和溶液有晶體析出，剩余溶液還是飽和溶液，溫度不變時，溶液中離子的濃度不變，即溶液中OH－濃度不變，溶液的pH不變，故A錯誤；鈉和稀H2SO4反應(yīng)，應(yīng)為鈉和H2SO4直接反應(yīng)生成Na2SO4和H2，故B錯誤；Na與水反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，故C正確；Na與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成藍色氫氧化銅沉淀，則不會觀察到紫紅色的銅析出，故D錯誤。9．將鈉和碳分別置于如圖所示的兩個盛滿足量氧氣的集氣瓶中燃燒完畢后，恢復(fù)到起始溫度，再同時打開裝置中的兩個止水夾，這時觀察到()A．水進入左瓶B．水進入右瓶C．水同時進入兩瓶D．水不進入任何一瓶答案A解析鈉與氧氣燃燒生成過氧化鈉固體，化學(xué)方程式為2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2，燃燒后左瓶內(nèi)氣體體積減少，壓強減??；碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳氣體，化學(xué)方程式為C＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2，右瓶內(nèi)氣體體積變化不大，壓強變化不大；故燃燒完畢恢復(fù)到起始溫度后同時打開裝置中的兩個止水夾，水只會進入左瓶中。10．(2022·哈爾濱高一月考)將11.5g鈉、12g鎂粉、28g鐵粉分別投入X、Y、Z三個燒杯中，每個燒杯中均盛有質(zhì)量相等且足量的CuSO4溶液，待它們充分反應(yīng)后，下列說法正確的是()A．都會析出紅色固體B．X中有可燃性氣體放出C．Y中溶液質(zhì)量比Z中多19gD．Y、Z中顏色可能均是無色答案B解析燒杯X中發(fā)生反應(yīng)：2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，不析出紅色g鎂生成32g銅，Y溶液質(zhì)量減少20g，Z中發(fā)生反應(yīng)：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu,28g鐵生成32g銅，溶液質(zhì)量減少4g，所以Y中溶液質(zhì)量比Z中少16g，故C錯誤；Y、Z中CuSO4溶液都足量，且Z中生成硫酸亞鐵，溶液顏色不可能是無色，故D錯誤。11．如圖所示，在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉，加熱至熔化成小球時，用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4粉末與其接觸，瞬間產(chǎn)生耀眼的火花，同時有紅色物質(zhì)生成。下列說法錯誤的是()A．鈉受熱易熔成小球說明其熔點低B．鈉與CuSO4粉末反應(yīng)時放出大量熱C．一定條件下，Na可與CuSO4反應(yīng)生成CuD．將無水CuSO4粉末改為CuSO4溶液，反應(yīng)現(xiàn)象相同答案D解析在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉，加熱至熔化，說明鈉的熔點低，故A正確；根據(jù)題意可知，反應(yīng)放熱，一定條件下，Na可與CuSO4反應(yīng)生成Cu，故B、C正確；將無水CuSO4粉末改為CuSO4溶液，則鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅，不會置換出銅單質(zhì)，反應(yīng)現(xiàn)象不同，故D錯誤。12．將金屬鈉分散在氯化鈉中，控制溫度280～1110℃，在攪拌條件下通入氫氣即可生成氫化鈉(NaH)，已知NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．NaH中H的化合價為－1B．NaH與H2O的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C．氫化鈉由氫氣與金屬鈉反應(yīng)生成D．等質(zhì)量的Na和NaH分別與水反應(yīng)，NaH產(chǎn)生H2質(zhì)量多答案B解析NaH中鈉為＋1價，依據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0，可知H為－1價，故A正確；氫化鈉與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，反應(yīng)物為兩種化合物，不是置換反應(yīng)，故B錯誤；依據(jù)題意可知鈉與氫氣控制溫度280～1110℃反應(yīng)可生成氫化鈉，故C正確；依據(jù)NaH13．金屬鈉是實驗室里常用的一種化學(xué)試劑，請回答下列問題：(1)在實驗室里，取用沉浸在煤油中的金屬鈉的操作方法是____________。(2)在空氣中切開一塊金屬鈉，可看到斷面呈______色，具有金屬光澤，但斷面很快變________，主要是由于生成一薄層________。(3)若把鈉放在熱坩堝中加熱可觀察到_______________________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________。答案(1)用鑷子夾取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油，放在玻璃片上，用小刀切下綠豆粒大小的一小塊鈉，剩余的立刻放回原試劑瓶(2)銀白暗氧化鈉(或Na2O)(3)先熔化成光亮的小球，后劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O214．(2022·福建寧德高一期中)金屬鈉及其化合物在生產(chǎn)、生活中用途廣泛。請回答下列有關(guān)問題：(1)我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2充電電池。電池的總反應(yīng)為3CO2＋4Na=2Na2CO3＋C，該電池中不能存在水，否則可能引起電池爆炸，用離子方程式表示其原因：________________________________________________________________________。(2)如圖所示將一小塊鈉放在水平放置的試管中部，用酒精燈加熱充分反應(yīng)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________，生成物的顏色為____________。(3)Na、NaOH久置于空氣中最終都是轉(zhuǎn)變?yōu)開_________________(填化學(xué)式)。(4)金屬鈉可用于生產(chǎn)汽車安全氣囊中的氣體發(fā)生劑NaN3。某汽車安全氣囊中含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物質(zhì)。①當汽車發(fā)生較嚴重的碰撞時，NaN3受熱分解為Na和N2，其化學(xué)方程式為_____________。②氣囊中產(chǎn)生的Na立即與Fe2O3反應(yīng)生成Na2O與另一種單質(zhì)，該反應(yīng)屬于四種基本反應(yīng)類型中的______________反應(yīng)。③NaHCO3是冷卻劑，分解時會吸收產(chǎn)氣過程釋放的熱量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。答案(1)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑(2)2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2淡黃色(3)Na2CO3(4)①2NaN3eq\o(=,\s\up7(△))2Na＋3N2↑②置換③2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O解析(1)該電池中不能存在水，否則可能引起電池爆炸，原因是金屬鈉可以和水發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物是氫氧化鈉和氫氣，離子方程式為2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。(2)鈉與氧氣在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成淡黃色固體過氧化鈉，其化學(xué)方程式為2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2。(4)①NaN3受熱分解為Na和N2，根據(jù)元素守恒可知，化學(xué)方程式為2NaN3eq\o(=,\s\up7(△))2Na＋3N2↑。②氣囊中產(chǎn)生的Na立即與Fe2O3反應(yīng)生成Na2O與另一種單質(zhì)，則說明該過程是單質(zhì)置換單質(zhì)的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)。15．Ⅰ.為測定金屬鈉樣品(表面有Na2O)中鈉單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了如下實驗(反應(yīng)裝置如圖所示)。①稱量A、B的總質(zhì)量；②稱取一定質(zhì)量的鈉樣品；③將鈉樣品投入錐形瓶中，迅速塞緊連接U形干燥管(內(nèi)含無水CaCl2干燥劑)的橡皮塞。有關(guān)數(shù)據(jù)：稱取的金屬鈉樣品質(zhì)量為ag，A、B反應(yīng)前總質(zhì)量為bg，反應(yīng)后A、B的總質(zhì)量為cg。已知Na2O與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2O＋H2O=2NaOH。請根據(jù)題意回答下列問題