专题01 金属及其化合物（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高一化学下学期期中期末考点大串讲（沪科版2020必修第二册）

专题01 金属及其化合物 一．金属钠 1．钠的物理性质 金属钠是一种柔软 ，银白色、有金属光泽的金属，是热和电的良导体；它的密度为0.97g／cm3，比水的密度小，比煤油的密度大，熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。 2．钠的化学性质 钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子，具有很强的还原性，是一种活泼的金属元素。 (1)跟非金属反应： ①金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，（空气中钠的切面变暗） ②在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2Na2O2(黄色火焰)。 以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。可见，与O2反应时因条件不同而产物不同。 ③在氯气中燃烧：2Na+Cl2 NaCl(白烟) (2)钠与水反应：2Na+2H2O =2NaOH +H2 ↑ 现象： ①浮：钠投入水中并浮在水面上 ②响：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。③游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红：反应后的水溶液使酚酞变红。 (3)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。 其实质是钠同酸电离出的H+发生氧化还原反应。计算时若酸过量则只考虑钠与酸反应；若钠过量则过量的钠还要与水反应，不能认为钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与碱发生中和反应。 （4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。 例如：①钠与CuSO4溶液反应 2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1) CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2 (2) 合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2 ↑ ②钠与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑ 3．钠的存放和取用 由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O等反应，所以少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。 4．钠的存在与用途 自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；反应如：4Na＋TiCl4（熔融）＝Ti＋4NaCl，另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。 5. 制取 (1)电解法：2NaClNa+C12↑ (2)高温置换法：Na+KCl=NaCl+K↑ 二．钠的化合物 1．氧化钠和过氧化钠的比较 比较内容 Na2O Na2O2 颜色、状态 白色固体 淡黄色固体 氧的化合价 —2价 —1价（过氧离子O22—） 电子式 稳定性 较不稳定 较稳定 生成条件 通过钠的常温氧化生成 通过钠的燃烧生成 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↑ 用途 用于少量Na2O2制取 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 保存 密封保存 密封保存 2．碳酸钠与碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 Na2CO3·10H2O NaHCO3 俗名 纯碱、苏打 石碱 小苏打 溶解性 易溶于水 易溶于水（溶解度较Na2CO3小） 色 态 白色粉末 无色晶体 细小白色晶体 热稳定性 稳定 易失水、风化 受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ H+ CO32－+2H+=CO2↑+H2O较快，分步进行 HCO3－+H+=CO2↑+H2O 剧烈 NaOH 不反应 HCO3－+OH—=CO32－+H2O 石灰水 CO32－+Ca2+=CaCO3↓ 石灰水足量： HCO3－+Ca2++OH－=CaCO3↓+H2O 石灰水不足： 2HCO3－+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32－ BaCl2 CO32－+Ba2+=BaCO3↓ 不反应（若再加NaOH，则有沉淀） CO2 NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3 不反应 用途 用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤 发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多 转化 N