一.钠及其化合物知识点(一)钠的性质1.钠的物理性质金属钠是一种柔软,银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;它的密度为0.97g /cm3,比水的密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
(1)实验过程将钠用镊子从煤油中取出,用滤纸吸干煤油,然后在玻璃片上将钠用小刀切下一小块(豆粒大小),进行观察,并注意切面的变化.(2)注意事项①取钠时要用镊子夹取、不能用手拿,因为易与汗液反应,灼伤腐蚀皮肤.②取出钠后要迅速吸干煤油,并要放到玻璃上切割.③钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶,不能乱扔乱放,因为钠很活泼容易引起危险.④钠与O2反应很容易,在观察钠的颜色光泽时要在切割后立即观察.(3)实验现象:切面银白色,但迅速变暗(4Na+O2=2Na2O等),失去金属光泽.(4)实验结论:金属钠硬度很小(质软),具有银白色金属光泽,很容易被空气氧化.2.钠的化学性质钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子,具有很强的还原性,是一种活泼的金属元素。
(1)跟非金属反应:①金属钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成氧化钠:4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面变暗)②在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O2Na2O2(黄色火焰),以上反应说明Na2O2比Na2O 稳定。
可见,与O2反应时因条件不同而产物不同。
③在氯气中燃烧:2Na+Cl2NaCl(白烟)(2)钠与水反应:2Na+2H2O =2NaOH +H2↑现象:①浮:钠投入水中并浮在水面上②声:钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。
③游:同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失,④红:反应后的水溶液使酚酞变红。
(3)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸。
(4)钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否与盐反应。
3.钠的存放和取用由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2、H2O等反应,所以少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
4.钠的存在与用途自然界中钠只能以化合态的形态存在,主要以氯化钠的形式存在。
(二)钠的化合物 1.氧化钠和过氧化钠Na 2O Na 2O 2 颜色、状态白色固体 淡黄色固体 氧的化合价—2价 —1价(过氧离子O 22—) 电子式稳定性较不稳定 较稳定 生成条件通过钠的常温氧化生成 通过钠的燃烧生成 物质类别碱性氧化物 过氧化物(不是碱性氧化物) 与水反应Na 2O + H 2O==2NaOH 2Na 2O 2 + 2H 2O==4NaOH + O 2↑ 与CO 2反应Na 2O + CO 2==Na 2CO 3 2Na 2O 2 + 2CO 2==2Na 2CO 3 + O 2 与盐酸反应Na 2O + 2HCl==2NaCl + H 2O 2Na 2O 2 + 4HCl==4NaCl + 2H 2O + O 2↑ 用途用于少量Na 2O 2制取 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 保存密封保存 密封保存 2.碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠 碳酸氢钠 俗名苏打、纯碱 小苏打 色、态 通常以Na 2CO 3·10H 2O 存在,为无色晶体,易风化失水为白色粉未Na 2CO 3白色粉未 水溶性易溶于水 溶解度较碳酸钠小 热稳定性 稳定,受热不易分解 2NaHCO 3Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O与盐酸反应 慢 Na 2CO 3+HCl=NaCl+NaHCO 3Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+CO 2↑+H 2O快 NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 2↑+H 2O 与碱反应 Na 2CO 3+Ca(OH)2=CaCO 3+2NaOHNaHCO 3+NaOH= Na 2CO 3+H 2O 相互转化用途 重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产 食品工业,泡沫灭火剂等Na 2CO 3 NaHCO 3 酸 加热或碱重难点考点一 钠的性质金属钠是一种柔软 ,银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm 3,比水的密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子,具有很强的还原性,是一种活泼的金属元素。
例题1.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 ( )A .钠的熔点低B .钠的密度小C .钠的硬度小D .钠有强还原性〖解析〗钠投入水中,浮在水面上,说明钠的密度小于水;熔化成闪亮的小球,说明钠与水的反应是放热反应,钠的熔点较低;钠能与水反应,生成NaOH 和H 2,说明钠的还原性很强。
〖答案〗 C2. 下列关于钠的说法不正确的是[ ]A 、金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同B 、钠钾合金通常状况下呈液态,可作原子反应堆的导热剂C 、钠的化学活泼性很强,少量的钠可保存在有机溶剂4CCl 中D 、由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属〖解析〗 224Na O Na O +=,22222Na O O Na O +=,A 正确;B 的说法是正确的,这是钠的重要用途之一;钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝,故应保存在密度小于钠的有机溶剂中,4()()CCL Na ρρ>,故C 不正确;盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触,另外,钠跟水反应速率很快,故不能从盐溶液中置换出金属。
〖答案〗 C 、D练习1. 将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )A 、HClB 、NaOHC 、24K SOD 、4CuSO2. 在烧杯中加入水和苯(密度:0.88g/cm 3)各50mL 。
将一小粒金属钠(密度:0.97g/cm 3)投入烧杯中。
观察到的现象可能是 ( )A 钠在水层中反应并四处游动B 钠停留在苯层中不发生反应C 钠在苯的液面上反应并四处游动D .钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动3. 将4.6g 金属钠投入到95.4g 水中,所得溶液中溶质的质量分数 ( )A.等于4.6%B. 等于8%C.小于8%D.大于8%4.有人设计出一种在隔绝空气的条件下让钠与水反应的方法。
实验时,往100mL 大试管中先加入40mL 煤油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过漏斗加入滴有酚酞的水,至胶塞,并加紧弹簧夹(如图)。
仔细观察,回答下列问题:(1)有关钠的现象:(2)大试管中溶液颜色的变化:(3)装置中液面的变化:大试管内 ;长颈漏斗内 。
(4)简述检验产生气体的方法:考点二 过氧化钠的性质1. 一定量的Na 2O 2与一定量的CO 2和H 2O (g )混合物反应,可视为Na 2O 2首先与CO 2反应,剩余的Na 2O 2再与H 2O (g )反应。
2. Na 2O 2 与CO 2、H 2O (g )、CO 、H 2及(CO)m H n 等气体在一定条件下反应,固体质量增加规律(1) CO 2、H 2O (g )分别与Na 2O 2反应Na 2O 2 −−→−CO2Na 2CO 3,从组成上看相当于吸收了CO 2中的CO 部分,所以固体物质质量增加等于参加反应的CO 2等物质的量CO 的质量。
Na 2O 2 −−→−H2O 2NaOH 从组成上看相当Na 2O 2于吸收H 2O 了中的H ,所以固体物质质量增量等于参加反应的H 2O 等物质的量的H 2的质量。
(2)通式符合(CO)m H n 的可燃物,如CO 、H 2、CH 3OH 等与少量O 2(起引发作用)和足量Na 2O 2置于同一密闭容器,用电火花引燃,充分反应后固体质量增量等于可燃物的质量。
3. Na 2O 2与酸性氧化物反应的特例一般情况下,Na 2O 2和Na 2O 分别与酸性氧化物反应,区别在产物上,Na 2O 2多了O 2。
但是,当酸性氧化物具有还原性,如SO 2与Na 2O 2反应时,除了发生:2Na 2O 2+2SO 2====2Na 2SO 3+O 2外,还会同时发生Na 2O 2+SO 2====Na 2SO 4的反应。
例题1. 2.1g CO 和2H 组成混合气体与足量的2O 充分反应后,立即通入足量的22Na O 固体中,固体质量增加( )A 、2.1gB 、3.6 gC 、7.2 gD 、不可确定〖解析〗 CO 和2H 与2O 燃烧的化学方程式为:2222CO O CO +=点燃,22222H O H O +=点燃;2CO 、2H 跟22Na O 的反应分别为:222232222CO Na O Na CO O +=+,2222224H O Na O NaOH O +=+↑。
从4个化学方程式可以看出:增加的质量恰好为CO 和2H 混合气体的质量,即2222322,2H CO Na O Na CO Na O NaOH −−→−−→。
〖答案〗 A2. 下列对Na2O2的叙述中,正确的是()A.Na2O2中氧元素化合价为-1B.Na2O2能与水反应,所以Na2O2可以作气体的干燥剂C.Na2O2与水反应时,Na2O2是氧化剂,水是还原剂D.Na2O2与二氧化碳反应时,Na2O2只作氧化剂〖解析〗本题考查有关过氧化钠的知识。
在Na2O2中Na呈现+1价,所以O的价态为-1价,A项正确。
Na2O2在与水反应的同时有氧气生成,所以不能做干燥剂,B项错。
与水和CO2反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,C、D项错。
〖答案〗 A练习1. 事实上许多氧化物在一定条件下能与Na2O2反应,且反应极有规律,如Na2O2+SO2=Na2SO4Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2。
据此,你认为下列方程式正确的是()A.2 Na2O2+2Mn2O7=4NaMnO4+O2B.Na2O2+2NO2=2NaNO2+O2C.2 Na2O2+2N2O3=4NaNO2+O2 D.2 Na2O2+2N2O5=4NaNO3+O22. 取a g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g。
下列物质中不能满足上述结果的是()A. H2B. CO2C.C6H12O6D.C12H22O11考点三碳酸钠与碳酸氢钠1. Na2CO3与盐酸的互滴反应(1)向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)开始就有气体放出;(2)向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足)开始无气体产生:HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3(无气泡)HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O可见不同的滴加顺序产生不同的现象,利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。