高一化学钠及其化合物

8.1单质钠一、单质钠的物理性质和结构1.钠的物理性质白——银白色金属；软——质地软；轻——密度比水小但比煤油大；低——熔沸点低，熔点为97.7℃；导——是电和热的良导体。2.钠的结构钠的原子结构示意图是，易失电子，单质钠具有很强的还原剂，二、单质钠的化学性质1.钠与O2反应常温下：4Na+O2＝2Na2O新切开的钠放在空气中容易变暗，生成白色固体Na2O。加热条件下：2Na+O2△Na2O2钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2。钠除了能与O2反应外，还能和其它非金属反应如S、Cl2等。2Na+S△Na2S2Na+Cl2点燃2NaCl钠在氯气中燃烧发出黄色火焰，产生大量的白烟。2.钠与H2O反应实验现象：钠浮在水面上（钠的密度比水小），迅速熔化成一个光亮的小球（该反应放热，钠的熔点低），并在水面上四处游动、发出嘶嘶的响声（生成了气体），加入酚酞溶液后，溶液变为红色（生成了碱性物质）。钠及其化合物+11281化学方程式：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑离子方程式：2Na+2H2O＝2Na++2OH－+H2↑3.钠与盐溶液反应钠与CuSO4溶液反应，应该是钠先与H2O反应生成NaOH与H2，NaOH再和CuSO4反应。实验现象：浮、游、熔、响，有气体产生，有蓝色沉淀生成。化学方程式：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4总的方程式：2Na+2H2O+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑除了硫酸铜溶液外，钠还可以与许多盐溶液发生类似的反应如FeCl3溶液等。化学方程式：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3↓+3NaCl总的方程式：6Na+6H2O+2FeCl3＝2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑4.钠与酸反应（以钠与盐酸反应为例）化学方程式：2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑（反应剧烈）离子方程式：2Na+2H+＝2Na++H2↑三、单质钠的保存钠的存在形态：由于钠的性质比较活泼，所以自然界中的钠都是以化合态存在。钠的保存方式：保存在煤油或石蜡油中。四、制备及用途1.制备：因为钠元素在自然界中都是以化合态存在的，通常采用电解熔融氯化钠来制取2NaCl（熔融）电解2Na+Cl2↑2.用途：①制取钠的重要化合物，如Na2O2。②制取钠钾合金（液态）作原子反应堆的导热剂。③作还原剂冶炼某些不易制备的金属。如冶炼钛、铌、锆等。④用在发出黄色光的电光源上，比如多数城市的路灯都是钠蒸气灯。【例1】金属钠着火时，能用来灭火的是（）A．煤油B．湿抹布C．干沙D．泡沫灭火剂【例2】下列关于金属Na说法正确的是（）A.金属Na在氯气中燃烧产生大量的白色烟雾2Na+Cl2点燃2NaClB.金属Na投入到稀硫酸中，钠先与水反应2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑C.金属Na在空气中剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na+O2△Na2O2D.切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗224NaO2NaO例题精讲钠蒸气灯【例3】9.2g金属钠投入到足量的水中，则产生的气体含有（）A．8.96LB．0.4mol电子C．0.2gD．0.4mol分子【例4】将2.3g的金属钠投入到47.7g水中，所得溶液的溶质的质量分数为（）A．等于4.6%B．小于8%C．大于8%D．等于8%【例5】将钠、铝、铁各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是（）A．1:2:3B．6:3:2C．3:1:1D．1:1:18.2氧化钠与过氧化钠一、氧化钠与过氧化钠的性质比较【备注】与酸反应只生成盐和水的氧化物，称之为碱性氧化物，如Na2O等。二、过氧化钠的相关计算1.H2O、CO2与过氧化钠的反应——此类题可用差量法进行计算2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑2×78g4×40gΔm=4g2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O22×78g2×106gΔm=56g2L1LΔV=1L2.H2、CO点燃后与过氧化钠的反应2H2+O2点燃2H2O①2CO+O2点燃2CO2④2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑②2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2⑤①+②得：Na2O2+H2＝2NaOH③④+⑤得：Na2O2+CO＝Na2CO3⑥【备注】从以上两个合式③和⑥来看，H2、CO可被Na2O2完全吸收。mgH2或CO或H2和CO的混合物在O2中完全燃烧，燃烧后的混合气体再被足量的Na2O2吸氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）颜色白色固体淡黄色固体氧元素的化合价2价1价与H2O的反应Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑与CO2的反应Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2与酸的反应Na2O+2H+＝2Na++H2O2Na2O2+4H+＝4Na++2H2O+O2↑相互转化2Na2O+O2△2Na2O2保存需隔绝空气、密封保存用途可做为呼吸面具、潜水艇的供氧剂，漂白剂和杀菌剂。知识点睛收，则固体质量增加量都是mg。以上两个合式必须在有O2存在的条件下，并且不断用电火花引燃的情况下才能发生，否则反应不能进行完全。【例6】下列关于过氧化钠的叙述正确的是（）A．过氧化钠是淡黄色固体，久置于空气中变成白色B．过氧化钠的热稳定性比氧化钠差C．在过氧化钠与水的反应中，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D．将过氧化钠放入饱和氢氧化钠溶液中，放出氧气并得到白色沉淀【例7】在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（）A．NH4+、Ba2+、Cl-、NO3-B．K+、PO43-、Cl-、SO42-C．Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3-D．Na+、Cl-、CO32-、SO32-【例8】现有18g葡萄糖（C6H12O6）与足量的氧气充分反应，将产物通入到足量的Na2O2固体中（产物在100℃以上），充分反应后固体的增重量为（）A．18gB．9gC．19.2gD．无法确定【例9】等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的89（同温同压），这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为（）A．3:4:1B．3:3:2C．6:7:3D．6:9:0【例10】将4.34gNa、Na2O、Na2O2的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672mL混合气体，将该混合气体通过放电恰好反应，求原混合物中Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比。【例11】某研究性学习小组在做Na2O2与水反应的实验时，发现向Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞试液，溶液呈现红色，但红色很快褪去，甲、乙、丙三位同学对此现象分别做了如下推测：甲：因为反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色褪去。乙：因为所加水的量较少，红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大。丙：因为Na2O2与水反应可能生成的副产物（例如H2O2等）具有强氧化性，可能是由于氧化使红色褪去。(1)验证甲同学的推测是否正确的方法是__________________________，验证乙同学的推测是否正确的方法是___________________________________________________；丙同学认为当出现__________________________________现象时，即可说明自己的推测的是正确的。(2)丁同学认为看到以上现象不足以说明丙的推测是正确的，于是提出用定量方法探究丙同学的推测中是否含有H2O2，其实验方法为：称取2.6gNa2O2固体，使之与足量的水反应，测量产生O2的体积，与理论值比较即可得出结论。①测量气体体积时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行，应选用如图装置中的，理由是_____________________________________。②若在标准状况下测量气体的体积，应选用的量筒的例题精讲大小规格为________(填“100mL”、“200mL”、“500mL”或“1000mL”)。8.3钠盐一、Na2CO3与NaHCO3的性质比较Na2CO3NaHCO3俗称纯碱、苏打小苏打颜色状态白色粉末细小白色晶体溶解度比较SNa2CO3SNaHCO3与酸反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3233COHHCONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑322HCOHCOHONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑322HCOHHOCO热稳定性加热不分解加热分解2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO323223COCOHO2HCO不反应与NaOH溶液反应不反应（不符合复分解反应条件）NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2323HCOOHHOCO与Ca(OH)2溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH2233CaCOCaCONaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O2332HCOOHCaCaCOHO2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O2233322HCO2OHCaCaCOCO2HO与CaCl2溶液反应CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl2233CaCOCaCO不反应用途洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多（有胃溃疡时不能用）相互转化2COHO\NaOHNaCONaHCO△2233二、焰色反应1.定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。2.操作步骤铂丝（或铁丝）用盐酸浸洗后灼烧至无焰色，蘸取试样在火焰上灼烧，观察颜色。3.金属元素的焰色金属锂元素钠元素钾元素钙元素锶元素钡元素铜元素焰色紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色绿色【备注】①焰色反应属物理变化。金属元素的性质，与元素存在状态（单质、化合物）、物质的聚集状态（气、液、固）等无关，只有少数金属元素有焰色反应。②钾元素为紫色需透过蓝色的钴玻璃观察，以排除钠的焰色的干扰。【例12】下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是（）A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度B．二者热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性C．二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，当两种物质的物质的量相同时，产气量和反应快慢不同D．二者在一定的条件下可以相互转化【例13】120mL含有0.20mol碳酸钠的溶液和200mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是（）A．2.0mol/LB．1.5mol/LC．0.18mol/LD．0.24mol/L【例14】把CO2通入含NaOH0.8g的碱溶液中，将产物在减压条件下蒸干后，得固体1.37g，则通入CO2的质量是（）A．0.44gB．0.88gC．0.66gD．都不是【例15】7.8gNa2O2和16.8gNaHCO3在密闭容器中灼烧，充分反应后，将密闭容器保持温度为500℃。最后容器内的物质是（）A．Na2CO3、Na2O2、O2B．NaHCO3、Na2CO3、O2C．Na2CO3、NaOH、O2D．Na2CO3、O2、H2O(g)【例16】下列有关钠的化合物说法正确的是（）A．Na2O不稳定，能继续被O2氧化成Na2O2B．钠的氧化物有两种且都能与水反应生成碱，因此都是碱性氧化物C．22NaO在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物2222322NaO2CO2NaCOOD．向3NaHCO溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2233322HCOCa2OHCaCOCO2HO↓【例17】某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ