内容正文:
第10讲 钠、碳酸钠及其碳酸氢钠
一 钠的主要性质及其应用
1.物理性质:ρ=0.97 g·cm-3,比水的密度小、比煤油的密度大,质软,熔点为97.81 ℃,沸点为882.9 ℃。
2.化学性质
钠在化学反应中易失去最外层的一个电子,表现还原性。
(1)与非金属单质的反应
①O2
②Cl2:2Na+Cl22NaCl
③S:S+2NaNa2S
(2)与水的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
钠与水(含酚酞)反应的实验现象分析:
(3)与酸的反应
2Na+2H+===2Na++H2↑
强调:Na先与酸反应,再与水反应——先酸后水。
(4)与盐的反应
①与盐溶液反应
第一步:钠与水反应生成NaOH和H2;
第二步:生成的NaOH如果能与溶质反应,则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。
生成气体型
钠与NH4Cl溶液反应生成H2和NH3
生成沉淀型
钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成Cu(OH)2或Fe(OH)3
复杂型
钠与AlCl3稀溶液反应,如果钠量较多,则先生成Al(OH)3沉淀,后沉淀溶解
如钠与CuSO4溶液反应的化学方程式
先发生:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
再发生:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4;
总反应:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
考点综合:
与乙醇反应方程式为2C2H5OH+2Na―→2C2H5ONa+H2↑。
与乙酸反应方程式为2CH3COOH+2Na―→2C2H5COONa+H2↑。
(对钠与乙酸的反应从酸性解释快慢,与乙醇和水的反应从氧氢键键能角度去解释)
②与熔融盐反应发生置换反应
4Na+TiCl44NaCl+Ti,Na+KClNaCl+K↑
强调:
Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强,因为K的沸点比Na低,使K成为蒸气逸出而使反应进行)
3.钠的保存与用途
(1)保存:少量钠保存在煤油或石蜡油中。
(2)用途:制Na2O2,NaK合金可用于原子反应堆的导热剂,制高压钠灯,冶炼某些金属。
4.碱金属(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
①与O2等非金属反应
写出Li、Na与O2点燃反应的化学方程式:
4Li+O22Li2O、2Na+O2Na2O2。
K、Pb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
②与H2O的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强。
特别注意:
①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油中。
②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。
5.焰色反应
(1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现特殊颜色的现象。
(2)操作步骤
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。
(3)常见元素的焰色
钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
特别强调:
铂丝在使用前要用盐酸将其表面物质洗净,而不用稀H2SO4洗涤,其原因是金属氯化物在灼烧时易挥发,若用稀H2SO4洗涤铂丝,由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发,会对后续实验造成干扰。
课堂检测01
1.下列说法中正确的是 ( )
A. 金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B. 用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上
C. 灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D. 实验室应将钠保存在煤油中
2.下列离子方程式正确的是 ( )
A.钠粒投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+ Cu+2Na+
B.在硝酸铝溶液中滴加过量的烧碱溶液:Al3++4OH- Al+2H2O
C.向溴化亚铁溶液中滴加过量氯水:2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-
D.磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中:Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O
3.下列离子方程式或电离方程式正确的是 ( )
A.NaHSO3溶液显酸性:NaHSO3Na++H++S
B.向Na2SiO3溶液中通入少量CO2:Si+CO2+H2OH2SiO3↓+C
C.将一小块钠投入稀醋酸中:2Na+2H+2Na++H2 ↑
D.在Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸:2H++S2S↓+SO2↑+H2O
4.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。下列古代文献对KNO3的叙述不合理的是 ( )
选项
目的
古代文献
说明
A
使用
“凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,则祸不可测。”—— 《天