内容正文:
考点18 金属钠、钠的氧化物
【知识梳理】
一、金属钠的性质与制备
1.钠的原子结构与性质的关系:钠原子最外层只有1个电子,核外电子排布为,在化学反应中钠原子很容易失去1个电子形成最外层为8个电子的钠离子,核外电子排布为,达到稳定结构,因此金属钠的化学性质很活泼,在自然界中以化合态形式存在。
2.钠的物理性质:既有金属的一般性,又有其特殊性,一般性:银白色金属,热和电的良导体。特殊性:质软,密度比水小,熔点低。
3.钠的化学性质
(1)钠与氧气的反应:常温下,钠在空气中表面变暗:4Na+O2===2Na2O;
钠在空气中燃烧:2Na+O2Na2O2;
(2)钠与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,该反应的还原剂是钠,氧化剂是水,。
钠与水(滴有酚酞)反应
实验现象
原因
金属钠熔化成闪亮的小球
该反应为放热反应,钠的熔点低
金属钠浮在液面上
钠的密度比水小
钠在水面上四处游动,并发出“嘶嘶”声
反应中产生气体
反应后的溶液显红色
生成物中有碱性物质
4.金属钠的用途
(1)作还原剂:用以将钛、锆、铌、钽等在国防工业上有重要用途的金属从其熔融的卤化物中还原出来。化学方程式为:TiCl4+4NaTi+4NaCl。
(2)作电光源:高压钠灯。特点是黄光射程远,透雾能力强。
(3)制造合金:钠钾合金常温下是液体,用作快中子反应堆的热交换剂。
5.钠的制备:工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠:2NaCl2Na+Cl2↑(填电解方程式)。
【核心归纳】
1.金属钠和酸的反应:水是一种非常弱的电解质,可以微弱地电离出H+,钠与H2O反应的实质是Na与H+作用。因为酸可以产生大量的H+,Na就可以直接与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸溶液反应,当与酸反应完后钠有剩余才与H2O反应继续。如钠和盐酸反应的化学方程式为2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。
2.金属钠和碱的反应:实际上是钠和水的反应。
3.钠和盐溶液的反应:(1)钠与盐溶液反应是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围,使Na不能与之接触。Na先与H2O反应生成NaOH,若与盐能生成难溶碱,则盐也会与生成的NaOH继续反应。
(2)钠不能从盐溶液中置换出金属,但若盐为熔融状态,则钠可以置换出较不活泼的金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
二、钠的氧化物的性质及应用
1.氧化钠(Na2O)
(1)物理性质:颜色:白色; 状态:固体。
(2)化学性质:氧化钠是碱性氧化物,能与水、酸性氧化物、酸等发生反应。
①与水反应:Na2O+H2O===2NaOH;②与酸性氧化物(如CO2)反应:Na2O+CO2===Na2CO3;
③与酸(如HCl)反应:Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
2.过氧化钠(Na2O2)
(1)物理性质:颜色:淡黄色;状态:固体。
(2)化学性质①与水的反应
实验操作
实验现象
实验结论
a.滴入水后产生大量气泡
b.带火星的木条复燃
c.试管外壁发热
d.向溶液中滴入酚酞先变红色后褪色
过氧化钠与水反应生成NaOH和O2。
反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
②与CO2反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(3)应用:Na2O2可作漂白剂和供氧剂。
【归纳总结】过氧化钠和氧化钠性质的比较
物质
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
氧的化合价
-2价
-1价
n(Na+)∶n(阴离子)
2∶1
2∶1
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
氧化物类别
碱性氧化物
过氧化物(不属碱性氧化物)
生成
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2Na2O2
与氧气反应
2Na2O+O22Na2O2
不反应,稳定性强
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与稀盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O
漂白性
无
有
用途
制NaOH
漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂
【对点例题】
例1.(2023·湖南郴州·高一期末)下列关于钠反应现象的叙述中,不正确的是
选项
操作内容
反应现象
A
切开钠,观察其颜色的变化
钠切面颜色迅速变暗,生成淡黄色固体
B
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上、在水面上四处游动,产生红褐色沉淀
C
把小块钠投入到滴有紫色石蕊试液的冷水中
钠熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,反应后溶