内容正文:
第1讲 钠及其化合物
一、活泼的金属单质——钠
1.钠的物理性质
2.从原子结构角度认识钠的化学性质
(1)钠与非金属单质(如O2、Cl2)的反应。
O2
Cl2
2Na+Cl22NaCl
(2)钠与水的反应。
作氧化剂
反应
原理
2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑(离子方程式)
现
象
及
分
析
(3)钠与非氧化性酸(如盐酸、硫酸)的反应。
钠与酸反应的实质是钠与酸电离出的H+发生置换反应生成H2,如钠与盐酸反应的离子方程式为2Na+2H+2Na++H2↑。若酸的量不足,钠还会继续与水反应,且消耗的钠与产生的氢气存在定量关系:2Na~H2。
(4)钠与盐的反应。
3.钠的制取和用途
(1)制取。
化学方程式为2NaCl2Na+Cl2↑。
(2)用途。
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色的固体Na2O2。( )
(2)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。( )
(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。( )
(4)金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。( )
(5)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶。( )
解析:(2)钠遇水会发生反应,因此不能用泡沫灭火器。
(4)Na与熔融的TiCl4反应制取金属Ti。
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
二、钠的氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
物质
Na2O
Na2O2
电子式
Na+ []2-Na+
Na+ []2-Na+
氧元素化合价
-2
-1
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应
Na2O+H2O2NaOH
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2Na2CO3
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑
用途
—
氧化剂、供氧剂、漂白剂
2.从元素化合价角度分析过氧化钠的性质
Na2(1)强氧化性的五个表现。
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
(3)遇H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(1)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。( )
(2)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。( )
(3)H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键完全相同。( )
(4)过氧化钠与CO2反应生成0.1 mol O2时,转移的电子数为0.4NA。( )
解析:(3)H2O2只有共价键,Na2O2既有离子键又有共价键。
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
三、碳酸钠和碳酸氢钠
1.Na2CO3与NaHCO3的性质与用途
2.Na2CO3的工业制法——侯氏制碱法
(1)原料:食盐、氨气、二氧化碳。
合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气,其反应为C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。
(2)工艺流程。
(3)反应原理。
产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。
产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(4)绿色思想:循环利用的物质为CO2。
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。( )
(2)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡。( )
(3)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化。( )
(4)制纯碱时,向饱和食盐水中先通入CO2,后通入NH3,可析出NaHCO3晶体。( )
解析:(2)盐酸先与氢氧化钠反应。
(3)涉及油脂的水解。
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
四、碱金属 焰色试验
1.碱金属
(1)碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)。
依据对角线规则,Li的性质与Mg相似
项目
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子
结构
最外层均为1个电子
电子层数逐渐增多;
核电荷数逐渐增大;
原子半径逐渐增大
元素
性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1价
金属性逐渐增强
单
质
性
质
物理
性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降