内容正文:
专题3.1 钠及其化合物
【考试说明】
1.了解钠的主要性质及其用途。
2.了解钠的重要化合物的主要性质及其用途。
3.了解钠及其重要化合物的制备方法。
【命题规律】
钠及其化合物是高考化学中的基本知识之一,是高考的常考点,主要的考查形式有:结合阿伏加德罗常数、氧化还原反应以选择题形式考查Na与H2O、Na与O2及Na2O2与H2O、Na2O2与CO2反应的特点及电子转移情况,以选择题型考查Na2O2与H2O、CO2反应的有关计算和Na2CO3与NaHCO3稳定性的比较等;以Na2O2与H2O、Na2O2与CO2、Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应为载体设计实验以填空题型考查。
一、钠的性质及应用
1.钠的物理性质
颜色
熔点
硬度
密度
导电导热性
银白色
低
小,可用小刀切割
比水的小比煤油的大
良好
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
NaNa+
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4.钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源,制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
二、钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
氧元素化合价
-2
-1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应的化学方程式
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应的
化学方程式
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与盐酸反应的
化学方程式
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
三、碳酸钠与碳酸氢钠
名称
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
纯碱或苏打
小苏打
物理性质
色态
白色晶体
细小白色晶体
水溶性
易溶于水,溶液呈碱性
易溶于水(但比Na2CO3溶解度小),溶液呈碱性
稳定性
稳定,但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化
不稳定,受热易分解,方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
化
学
性
质
与H+反应
CO+2H+===H2O+CO2↑
HCO+H+===H2O+CO2↑
与碱反应[Ca(OH)2]
与OH-不反应,但
Ca2++CO===CaCO3↓
Ca2++OH-+HCO=== CaCO3↓+H2O(碱过量)
Ca2++2OH-+2HCO+2H2O(碱不足)===CaCO3↓+CO
与盐反应
CaCl2
Ca2++CO===CaCO3↓
不反应
硫酸铝
2Al3++3CO+3H2O===
2Al(OH)3↓+3CO2↑
3HCO+Al3+=== Al(OH)3↓+3CO2↑
主要用途
玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵、医药、灭火器
相互转化
Na2CO3NaHCO3
四、碱金属元素 焰色反应
1.碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为1个电子
电子层数逐渐增多
核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1价
金属性逐渐增强
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
(2)特殊性
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。
③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
2.焰色反应
(1)焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于物理变化, 属于元素的性质。
(2)焰色反应的操作
铂丝无色铂