内容正文:
第二节 钠及其化合物
一、钠
1.物理性质:质软(用小刀切割)、银白色的金属光泽,良好的导电性、导热性,密度小(0.97 g/cm3),密度比煤油大,熔点低(小于100 ℃)。
2.原子结构:钠最外层有1个电子,易失去电子,表现强的还原性,化学性质活泼。
3.化学性质:
(1)与非金属反应:
4Na+O2===2Na2O(在空气中表面变暗,生成白色固体)
2Na+O2Na2O2(加热时钠先熔化后燃烧,燃烧时火焰呈黄色,生成淡黄色固体)
2Na+S===Na2S(甚至爆炸)
2Na+Cl22NaCl(剧烈燃烧生成白色固体)
(2)与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(本质是Na和H2O电离出的H+反应)
离子方程式为:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
现象
浮
熔
游
响
红
解释
Na密度比水小
熔点低,反应放热
产生气体
反应剧烈
生成碱
(3)与酸反应:2Na+2H+===2Na++H2↑(本质是Na和酸电离出的H+反应,但比和水反应剧烈。如果酸不足量时,再和水反应)
(4)与盐反应:
①和盐溶液反应:先和水反应生成碱,再考虑和盐是否发生复分解反应。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
②和熔融态盐反应:Na+KClNaCl+K↑(制取K)
点拨:钠露置于空气中的变化
Na(银白色)→Na2O(变暗) →NaOH(白色固体) →NaOH(表面变湿) →Na2CO3→Na2CO3·10H2O→Na2CO3(白色粉末)。
4.制取与保存:
(1)制备:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑(电解熔融NaCl)
(2)保存:钠易与O2、H2O反应,常保存在石蜡或煤油中。
二、钠的氧化物:
物质
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
氧的化合价
-2价
-1价(过氧根离子O)
电子式
存在离子
Na+和O2-
Na+和O
物质类别
碱性氧化物
过氧化物(不是碱性氧化物)
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
稳定性
不稳定,易转化成Na2O2
较稳定
用途
可制烧碱(NaOH)、Na2CO3
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
密封保存
密封保存
注意:关于2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑的计算
1.在两个方程式中,消耗2 mol Na2O2转移2 mol电子,生成1 mol O2转移2 mol电子(常考点)。
2.质量变化
(1)和H2O反应时,Na2O2增加的质量为H2O中H的质量,可看作Na2O2+H2===2NaOH (增加H2的质量)。
(2)和CO2反应时,Na2O2增加的质量为CO的质量,可看作Na2O2+CO===Na2CO3。
(3)和H2O、CO2混合反应时,可看作先与CO2反应,再与H2O反应。
3.体积变化
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,生成的O2体积为CO2体积的一半;
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成的O2体积为水蒸气体积的一半。
4.碳酸钠和碳酸氢钠
物质
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
溶解性
均易溶于水,Na2CO3>NaHCO3(Na2CO3粉末遇水生成晶体)
溶解放热量
均放热,Na2CO3>NaHCO3
水溶液碱性
均呈碱性,Na2CO3>NaHCO3
色态
白色粉末
细小白色晶体
热稳定性
受热不分解
受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与强酸反应
HCl不足时:CO+H+===HCO
HCl过量时:HCO+H+===CO2↑+H2O
HCO+H+===CO2↑+H2O(剧烈)
与OH-反应
—
HCO+H2O+OH-===CO
与石灰水反应
CO+Ca2+===CaCO3↓
NaHCO3不足时:
HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
NaHCO3过量时:
2HCO+Ca2++2OH—===CaCO3↓+2H2O+CO
与CO2反应
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
不反应
与Al3+反应
2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCO===