高中化学钠及其化合物

制作人：漠离1钠是银白色金属，质软（可用刀切割），密度小（0.97g/cm3），熔点低，是电和热的良导体。极易将这一电子失去，而达到稳定结构，形成+1价的钠阳离子（Na+）。即金属钠的原子结构决定了其性质的活泼。因其易失电子被氧化，故金属钠是还原剂。具有强还原性，具有金属的典型性质。1.与非金属反应（1）与氧气的反应常温下能与空气中的氧气化合，表面变暗。4Na+O2=2Na2O在空气或氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。2Na+O2Na2O2（2）与硫反应2Na+S=Na2S（研磨易爆炸）（3）与氯气反应2Na+Cl22NaCl（发出黄色火焰，产生白烟）2.与水反应钠与水反应的实验现象及现象解释如下：现象解释浮在水面上钠的密度比水小熔成闪亮小球反应放热、熔点低迅速四处游动钠受气体推动而游动发出嘶嘶响声产生气体及其燃烧反应后滴入酚酞试液显红色生成NaOH显碱性注：钠与水反应在钠的周围有白雾生成，此白雾是氢气燃烧产生的水蒸气。钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑该反应的实质是钠原子与水电离出的H+发生氧化还原反应，其离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH－+H2↑注：钠与水反应的现象可概括为“浮、熔、游、响、红”，并结合钠的性质进行记忆。3.与酸反应钠与酸反应比与水反应更加激烈，极易爆炸。钠与盐酸反应2Na+2HCl=2NaCl+H2↑281+11点燃点燃制作人：漠离2钠与稀硫酸反应2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑钠与酸溶液反应的实质是：钠与酸电离出来的H+直接反应，而不是钠先与水反应，生成的氢氧化钠再和酸溶液反应。因为钠与水反应时，得电子的是水电离的H+，而酸中H+浓度大于水中H+的浓度。与盐溶液反应将钠加到盐溶液中，首先是钠与水反应，若生成的氢氧化钠与盐能发生复分解反应，生成难溶物或弱电解质等，则氢氧化钠和盐再反应；否则钠只与水反应。将一小粒钠投入硫酸铜溶液中，除观察到与水反应相同的现象外，还看到蓝色沉淀生成。这是因为钠先与水反应，生成的NaOH再生成Cu(OH)2沉淀。其反应式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓（蓝色）+Na2SO4总反应式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑故钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。注：钠与CuSO4溶液反应时会产生黑色物质，这是因为钠与水反应放出大量的热，使难溶碱Cu(OH)2部分分解，生成黑色的CuO所致。凡是活动性很强的金属（如K、Ca、Na）与盐溶液反应都与此类似，只有在熔融状态下，才有可能发生金属之间的置换反应。由于钠的性质十分活泼，所以钠元素以化合态如NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等形式存在于自然界中。由于钠很容易与空气或水反应，所以保存钠时应隔绝空气和水。因为煤油不与钠反应，且煤油的密度小于钠的密度，所以通常将钠保存在煤油里。虽然汽油的密度也小于钠的密度，但由于汽油易挥发，所以不能用汽油保存钠。由于四氯化碳的密度大于钠的密度，所以不能用四氯化碳保存钠。钠的制取工业上用电解氯化钠的方法制取钠。钠的用途1.制取过氧化钠2.钠和钾的合金是原子反应堆的导热剂3.用于电光源（高压钠灯）4.作还原剂制取某些金属制作人：漠离3命题规律1：本节常见的易错易混点1.钠与氧气反应何时生成Na2O，何时生成Na2O2，经常混淆不清。2.钠与酸溶液反应的观念，总认为是Na先与水反应生成氢氧化钠后，氢氧化钠再与酸反应。3.钠与盐溶液反应时，总认为是钠直接与盐反应，而忽视了钠先与水反应。注：（1）钠与氧气反应在常温下生成Na2O，点燃时生成Na2O2。（2）钠与酸溶液反应时，先与酸反应，反应后剩余的钠再与水反应。（3）钠与盐溶液反应时，钠先与水反应，然后考虑生成的氢氧化钠是否可以与盐再进一步反应。命题规律2：金属钠露置在空气中的变化过程银白色金属表面变暗出现白色固体表面变成溶液（Na）（Na2O）（NaOH）（NaOH潮解）白色块状物质白色粉末状物质（Na2CO3·10H2O）（Na2CO3）注：熟练写出各步转化的化学方程式，弄清变化的本质原因。命题规律3：钠与盐溶液反应的规律1.将钠投入到饱和氯化钠溶液中，由于钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，消耗了溶液中的水，从而析出固体氯化钠。2.将钠投入CuSO4溶液中，首先发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后，生成的NaOH与CuSO4发生复分解反应：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4，整个过程可观察到有氢气和蓝色沉淀生成。总反应方程式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑3.将钠投入到氯化铵溶液中，会有氢气和氨气生成。总反应式为：2Na+2H2O+2NH4Cl=2NaCl+2NH3↑+H2↑4.将钠投入AlCl3溶液中，首先发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后，生成的NaOH与AlCl3发生复分解反应：3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl，若加入的金属钠过量，则生成的NaOH过量，过量的NaOH又会使Al(OH)3沉淀溶解：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OCO2H2OH2OO2风化制作人：漠离4注：（1）钠可以从某些熔融盐中置换出金属，但不能从盐溶液中置换出金属。（2）当把钠放在盐溶液中时，钠首先是与水反应生成的氢氧化钠和氢气，然后再考虑生成的氢氧化钠是否与盐发生复分解反应。钠的化合物知识点1：氧化钠和过氧化钠的比较氧化物氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）结构离子化合物，含有O2－，氧元素化合价为－2离子化合物，含有O22－，氧元素化合价为－1类别碱性氧化物过氧化物（非碱性氧化物）颜色、状态白色固体淡黄色固体热稳定性不稳定（加热时被空气氧化）稳定与水反应Na2O+H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2===Na2CO32Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl===2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑漂白作用无有用途制NaOH作供养剂（用于潜水、航空）；作漂白剂（用于漂白羽毛等）保存干燥、密封干燥、密封鉴别加水产生使带火星的木条复燃的气体互相转变Na2ONa2O2注：1.Na2O2是由活泼的金属元素钠与活泼的非金属元素氧组成的化合物，属于离子化合物。其中钠元素以Na+形式存在，两个氧原子通过共用一对电子结合成一个整体，即O22－（过氧根离子），因此该化合物中，阴、阳离子个数比为1:2，Na2O2的电子式为，其中氧元素呈-1价。2.由于Na2O2中氧元素是-1价为中间价态，因而既可表现氧化性又可表现还原性。又因为氧的稳定价态是-2价，因此Na2O2中的氧易得到电子从-1价降到-2价，从而表现强氧化性。Na2O2的漂白性是其强氧化性的表现。过氧化钠具有强氧化性，能氧化破坏有机色素的分子结构，可以用来漂白织物、麦秆、O2，△Na，△NaOONaxx2-++制作人：漠离5羽毛等。这一点与次氯酸、次氯酸盐相同，它能漂白的物质种类多，很彻底，不会逆转。3.Na2O2与H2O反应中，电子转移的方向和数目。Na2O2与H2O反应时，其反应过程如下：2Na2O2+4H2O===4NaOH+2H2O2（非氧化还原反应）2H2O2===2H2O+O2↑（氧化还原反应）总反应式为：2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。显然，反应物H2O中的氢、氧两元素的化合价始终没有发生任何变化。反应的实质是-1价氧元素发生了自身氧化还原反应；Na2O2既是氧化剂，又是还原剂；O2是氧化产物。该反应电子转移的方向数目可表示如下：2e－单线桥法：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑失2e－双线桥发：2Na2O2+4H2O===4NaOH+2H2O+O2↑得2e－4.Na2O2与CO2的反应，相当于在上边反应的基础上增加CO2与NaOH的反应，所以必须是潮湿的CO2才与Na2O2反应。5.Na2O2是不是碱性氧化物？碱性氧化物是指和酸反应生成盐和水的氧化物。它有以下特征：（1）与酸反应只生成盐和水；（2）与水直接或间接化合生成相应的碱；（3）与酸性氧化物反应生成相应的含氧酸盐；（4）反应中元素的化合价未发生变化。过氧化钠与酸、水或CO2反应时，除生成相应的盐和碱外，还生成了氧气，氧元素的化合价也发生了变化：2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2所以，Na2O2是金属氧化物，但不是碱性氧化物。知识点2：氢氧化钠（NaOH）俗称烧碱、火碱、苛性钠。1.主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水而潮解，易溶解于水，并且放出大量的热，水溶液有涩味，有强腐蚀性。2.主要化学性质：为一元强碱，具有碱的通行。（1）NaOH溶于水后完全电离，能与酸碱指示剂或试纸作用。制作人：漠离6（2）与酸酐发生反应：如CO2、SO2、SiO2等。反应方程式分别为：2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O；2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O；2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O（3）与两性物质反应：如Al2O3、Al(OH)3等。反应方程式分别为：Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2OAl(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O（4）与单质反应放出氢气：如铝、硅。反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑（5）与盐发生复分解反应：如NH4Cl、CuSO4、NaHCO3、Ca(HCO3)2等。例如：NH4Cl与NaOH溶液共热：NH4Cl+NaOH==NaCl+H2O+NH3↑；NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O应注意：①盛NaOH的试剂瓶需用橡胶塞，不能用玻璃塞。②NaOH碱性很强，贮存时若未密闭，表层易变质生成碳酸钠。③称量NaOH要放在小烧杯或表面皿里，动作要迅速。不能放在量筒、量杯、纸上称量。④不慎将浓NaOH溶液沾在皮肤上，应先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸稀溶液。⑤在实验室里常用NaOH溶液吸收氯气，在工业上常用NaOH溶液吸收含一氧化氮和二氧化氮的尾气，以消除污染。⑥实验室制取少量的NaOH溶液可在饱和的Na2CO3溶液中撒入石灰末，加热、过滤。知识点3：碳酸钠和碳酸氢钠的比较俗名纯碱（苏打）块碱小苏打化学式Na2CO3Na2CO3·10H2ONaHCO3颜色、状态白色粉末无色晶体细小白色晶体溶解性易溶于水，溶液呈碱性较易溶于水（碳酸钠），溶液呈碱性热稳定性不易分解易风化失水受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑与酸反应盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑碳酸Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3不能反应制作人：漠离7与碱反应NaOH不能反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OCa(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH若NaHCO3过量：2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O若Ca(OH)2过量：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O与氯化钡反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl不能反应制法2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织作洗涤剂焙制糕点用作发酵粉，治疗胃酸过多，制泡沫灭火器的主要原料相互转化Ca(HCO3)2Na2CO3NaHCO3NaOH知识点4：食盐（NaCl）1.食盐食盐不仅是常用的调味品，而且是人体必需的物质，它对人体的