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2024年高考化学一轮复习 钠及其化合物
(钠单质)
在周期表中位于第3周期、第ⅠA族,
是银白色金属,原子序数为11。
是碱金属元素的代表,质地柔软。
以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中,
主要存在于细胞外液,占细胞外液中阳离子的90%,因此对细胞外液的容量和渗透压的维持有重要作用。
也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。
是人体必需的元素之一,是机体一个重要的电解质。
通过尿液和汗液排出
1.物理性质
颜色状态 密度 硬度 熔点
银白色固体 比水小,比煤油大 较小 较低,低于100 ℃
色:银白色,有金属光泽。
软:质软、易切开、轻压变形。
低:熔沸点低。
轻:密度为0.97g . cm -3 ,比煤油大,比水小。
导:导电、导热性良好。
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(如O2、Cl2)的反应
O2 常温:4Na+O2===2Na2O(白色固体)
加热:2Na+O2=Δ=Na2O2(淡黄色固体)
Cl2 2Na+Cl2=Δ=2NaCl
【实验1】
操作:用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油 后,用刀切去一端的外皮,观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠的表面所发生的变化。
现象:金属钠的状态为固体 保存在煤油中,用小刀切开,其表面有银白色金属光泽 。
【实验2】将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。
观察到的现象: 钠先融化再燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
(2)与水的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
结论:钠与水反应的生成物是氢气 。
延伸:当火灾现场存放有大量活泼金属时,不能用 水,而需要用 沙土 来灭火。
(3)与酸的反应(写离子方程式)
2Na+2H+===2Na++H2↑。
Na先与酸反应,再与水反应——先酸后水。
(4)与盐溶液的反应
与盐溶液反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。如与CuSO4溶液反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
总反应为2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(5)与羟基化合物的反应
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑。
3.钠的保存、制取及用途
①保存:由于金属钠的化学性质比较活泼,易与空气中的氧气、水蒸气等反应且ρNa > ρ煤油,所以金属钠要保存在煤油中。
②实验室中钠块的取用:
用镊子从试剂瓶中取出钠块,用滤纸吸干表面煤油,用小刀切取氧化层后,再切一小块钠备用,余下的放回瓶中。
③制取:
电解 2NaCl(熔融)= 2Na + Cl2↑。
④用途:
➊工业中用Na作还原剂,用于冶炼金属,如
熔融 4Na + TiCl4 =4NaCl + Ti;
❷Na- K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂;
❸用钠制造高压钠灯。
焰色试验
(1)焰色试验的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于物理变化,属于元素的性质。
(2)焰色试验的操作
①洗:用盐酸洗去铂丝表面的杂质
②烧:将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯颜色一致
③蘸:蘸取试样
④烧:在火焰上灼烧
⑤观:观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)
(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);铜元素绿色;钙元素砖红色;锂元素紫红色;钡元素黄绿色。
[微点拨] 铂丝洗涤时要用盐酸洗(不能用稀H2SO4洗),然后灼烧,火焰为无色时,说明洗净。
下列关于钠的叙述错误的是( )
A. 钠可以保存在煤油中
B. 用一般的化学置换法不能制取金属钠
C. 自然界中无游离态的钠存在
D. 钠燃烧生成氧化钠
【答案】D
【解析】钠属于活泼金属,易与水、氧气反应,钠不与煤油反应,钠比煤油的密度大,钠放入煤油中可与空气隔绝,故少量的钠可以保存在煤油中,A正确;由于钠的金属性强,冶炼金属钠不能用一般的化学置换法,B正确;钠的金属性强,在自然界中全部以化合态的形式存在,C正确;钠燃烧生成过氧化钠,而不是氧化钠,D错误。
如图所示,在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度为0.971 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为( )
A. 钠在水层中反应并四处游动
B. 钠停留在苯层中不发生反应
C. 钠在苯的液面上反应并四处游动
D. 钠在苯与水的界面处反应并不断上浮、下沉
【答案】D
【解析】苯与水互不相溶,且钠的密度介于苯和水的密度之间;因此