内容正文:
第10讲 钠及其化合物
任务目标
1. 掌握钠及其化合物的性质及应用。
2. 初步建立宏观现象推理物质性质、结构决定性质的思维模型。
3. 了解碱金属的通性与特性及焰色试验。
考点一 钠及其氧化物必备知识
一、钠的重要性质
1.物理性质
银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大。
2.化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl。
(2)与水、酸、盐等的反应
与水(滴有酚酞)
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑(现象:浮、熔、游、响、红)
与酸
2Na+2H+===2Na++H2↑
与盐
与熔融盐发生置换反应
4Na+TiCl44NaCl+Ti
与盐溶液
2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
与含羟基或羧基的有机物
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑(Na沉在乙醇底部,比Na与水的反应速率小);
2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+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)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的传热介质。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属。
二、钠的氧化物
1.氧化钠和过氧化钠
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态
-2
-1
电子式
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
化学性质
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸(盐酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
2 Na22
(1)Na2O2的强氧化性
试剂
反应原理(化学方程式)
现象
SO2气体
Na2O2+SO2===Na2SO4
-
FeCl2溶液
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
有红褐色沉淀和气泡产生
Na2SO3溶液
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH
-
氢硫酸
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH
溶液变浑浊
酚酞溶液
与水反应生成NaOH,Na2O2的强氧化性使之褪色
先变红后褪色
品红溶液
Na2O2的强氧化性使之褪色
红色褪去
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
要点突破
1.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的( )
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后的溶液呈碱性
A.①④ B.①②④
C.①③④ D.①②③④
2.过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) ( )
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1mol
NA
B
22.4L
1mol
C
106 g
1mol
D
106g
2NA
3.根据你对金属钠性质的了解,回答下列问题:
(1)关于钠的叙述中,正确的是________(填字母)。
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
(2)由于金属钠很容易跟空气中的______、________等物质反应,通常将它保存在_______里。
(3)将一小块钠投入到下列溶液中,既能产生气体又会出现白色沉淀的是________(填字母)。
A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液
C.氢氧化钠溶液 D.氯化镁溶液
(4)为粗略测定金属钠的相对原子质量,设计的装置如图所示,该装置(包括水)的总质量为ag,将质量为bg的钠(不足量)放入水中,立即塞