内容正文:
考点13 钠及其重要化合物
一、钠的原子结构 钠与非金属单质的反应
1.钠元素的原子结构及存在
2.钠与非金属单质的反应
(1)钠与氧气的反应
条件
常温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
钠先熔化,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
结论
①钠具有银白色的金属光泽,硬度小,熔点低,密度大于煤油,通常保存在煤油或石蜡油中
②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式)
常温下:4Na+O2===2Na2O,白色
加热时:2Na+O2eq \o(=====,\s\up7(△))Na2O2,其中O为-1价
③条件不同,钠与氧气反应的产物不同
(2)钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显+1价,如Na与Cl2在点燃条件下可反应,化学方程式:2Na+Cl2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2NaCl。
二、钠与水的反应
1.实验探究
实验操作
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成小球
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动
反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失
钠与水剧烈反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有碱性物质(氢氧化钠)生成
2.实验结论
(1)化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
(2)实质:钠置换水电离出的H+生成H2。
三、氧化钠和过氧化钠的性质
1.物理性质
氧化钠是一种白色固体,过氧化钠是一种淡黄色固体。
注意 Na2O2中阴、阳离子数之比是1∶2而不是1∶1。
2.氧化钠的化学性质
氧化钠是碱性氧化物,写出下列反应的化学方程式:
(1)氧化钠与水反应:Na2O+H2O===2NaOH。
(2)氧化钠与盐酸反应:Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
(3)氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2===Na2CO3。
3.过氧化钠的化学性质
(1)实验探究过氧化钠与水的反应
实验操作
实验现象
①试管外壁发烫,带火星的木条复燃;②用pH试纸检验反应所得溶液呈碱性
实验结论
Na2O2与水反应放热,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
四、过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
1.化学方程式
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
回答下列问题。
(1)Na2O2中氧的化合价为-1,在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂(填“氧化剂”“还原剂”或“既做氧化剂又做还原剂”),从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。
(2)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
2.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 2×44 2×106 56
即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 2×18 4×40 4
即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量。
五、碳酸钠和碳酸氢钠
1.碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究
实验步骤
1 g Na2CO3
1 g NaHCO3
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态
白色粉末
细小的白色晶体
②加几滴水并将温度计伸入其中
加水后结块变成晶体,温度计示数升高
加水后部分溶解,温度计示数降低
③加5 mL水
振荡一段时间后可溶解
固体量减少
④加1~2滴酚酞
溶液变红,溶液碱性较强
溶液变浅红,溶液碱性较弱
初步结论
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水,在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热,水溶液均显碱性,碱性:Na2CO3>NaHCO3
2.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
澄清石灰水不变浑浊
Na2CO3很稳定,受热不易发生分解
澄清石灰水变浑浊
NaHCO3不稳定,受热容易分解;
化学方程式:2NaHCO3eq \o(=====,\s\up7(△))Na2CO3+CO2↑+H2O
3.碳酸钠、碳酸