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高中化学钠及其化合物

钠是银白色金属,质软(可用刀切割),密度小(0.97g/cm 3),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+O 2=2Na 2O 在空气或氧气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。

2Na+O 2 Na 2O 2(2)与硫反应 2Na+S=Na 2S (研磨易爆炸) (3)与氯气反应2Na+Cl 2 2NaCl (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: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+2H 2O=2NaOH+H 2↑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+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑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+H 2↑点燃点燃钠与稀硫酸反应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C u(O H)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C u(O H)2部分分解,生成黑色的C u O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Na 2O ,何时生成Na 2O 2,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Na 2O ,点燃时生成Na 2O 2。

(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 ) (Na 2O ) (NaOH ) (NaOH 潮解) 白色块状物质 白色粉末状物质(Na 2CO 3·10H 2O ) (Na 2CO 3)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CuSO 4溶液中,首先发生反应:2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑,然后,生成的NaOH 与CuSO 4发生复分解反应:2NaOH+CuSO 4=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4,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+2H 2O+CuSO 4=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ 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+2H 2O+2NH 4Cl =2NaCl+2NH 3↑+H 2↑4. 将钠投入AlCl 3溶液中,首先发生反应:2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑, 然后,生成的NaOH 与AlCl 3发生复分解反应: 3NaOH+AlCl 3=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A l (O H )3沉淀溶解:A l (O H )3+NaOH=NaA l O 2+2H 2OCO 2H 2OH 2OO 2风化注:(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注:1. Na 2O 2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O 22-(过氧根离子),因此该化合物中,阴、阳离子个数比为1:2,Na 2O 2的电子式为 ,其中氧元素呈-1价。

2. 由于Na 2O 2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Na 2O 2中的氧易得到电子从-1价降到-2价,从而表现强氧化性。

Na 2O 2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、Na Na +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。

(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、A l(O H)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受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+ CO2↑2NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2↑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,它对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。

人体缺盐会使人感到头晕、倦怠、全身无力,学习和工作效率降低,长期缺盐甚至会导致心脏病。

注:食盐对人体有重要作用,但也不能过多摄入,过多摄入食盐可能引发肾脏疾病和高血压病等。

健康成年人摄入食盐量以每天2~6g为宜。

2. 氯碱工业工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。

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