内容正文:
专题四 钠及其化合物
一、钠的性质
1.物理性质
(1)颜色:银白色,有金属光泽;
(2)密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);
(3)熔点、沸点:熔点为98℃、沸点为883℃;
(4)导电、导热性:具有良好的导电性和导热性。
(5)硬度:质地柔软,可以用小刀切割。切割完钠块后,剩余的钠的放入原来盛有煤油的试剂瓶中。
2.金属钠的用途
(1)做还原剂。用以将钛、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。
(2)做化工原料。用以生产丁钠橡胶、氢化钠、过氧化钠、氰化钠、以及碳酸钠等含钠化合物。
(3)制造合金。钠与汞的合金钠汞齐,用做有机合成的还原剂。钠铅合金,用于汽油抗爆剂的生产。钠钾合金,用做核反应堆的冷却剂和热交换剂。
(4)做电光源。钠蒸气的黄光透雾力强,用钠制造的高压钠灯广泛用于公路照明。
3.钠与非金属单质的反应
①Na在常温下露置于空气中的化学方程式为:4Na+O2 ====2Na2O
②Na与O2点燃发生反应的化学方程式为:2Na+O2Na2O2
③Na与S的反应为:2Na+S == Na2S(研磨)
④Na与Cl2的反应为:2Na+Cl2==2NaCl
例1.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象中,正确的描述是( )
①钠先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
【变式探究】2.3 g钠在干燥的空气中与氧气反应,可得3.5 g固体,据此可判断其产物为( )
A.只有Na2O2 B.只有Na2O
C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
二、钠与水的反应
化学方程式为:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
如果在容器中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中,有什么现象?
实验现象:
a.“浮”:将钠投入水中,钠浮在水面上。说明钠的密度比水小。
b.“熔”:钠熔化成小球。说明钠的熔点低。且该反应是放热反应。
c.“游”:小球在水面上四处游动,并伴有嘶嘶声。说明有气体生成。
d.“响”:反应剧烈
e.“红”:反应后的溶液能使酚酞变红。说明反应生成了碱。
离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。其中,Na做还原剂,H2O做氧化剂。
金属钠与水的反应,其实质是钠与水电离出的H+反应。做实验时,金属钠不慎失火的处理:用干燥的沙土来灭火,不能用水灭火。钠与水剧烈反应且生成氢气,会放出大量的热,甚至能引起氢气燃烧爆炸。
【归纳总结】钠与水溶液反应的规律
遇水记四点,浮熔游响全,遇酸酸优先,遇盐水在前。
例2.钠与水反应时产生如下现象,其中正确的一组是( )
①钠浮在水面上 ②钠沉在水底 ③钠熔化成小球
④小球迅速游动并逐渐变小,最后消失 ⑤发出嘶嘶的响声 ⑥滴入酚酞后溶液显红色
A.①②③④⑤ B.全部
C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥
三、氧化钠和过氧化钠的性质
1.物理性质
氧化钠是一种白色固体,过氧化钠是一种淡黄色固体。
注意 Na2O2中阴、阳离子数之比是1∶2而不是1∶1。
2.氧化钠的化学性质
氧化钠是碱性氧化物,写出下列反应的化学方程式:
(1)氧化钠与水反应:Na2O+H2O===2NaOH。
(2)氧化钠与盐酸反应:Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
(3)氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2===Na2CO3。
3.过氧化钠的化学性质
(1)实验探究过氧化钠与水的反应
实验操作
实验现象
①试管外壁发烫,带火星的木条复燃;②用pH试纸检验反应所得溶液呈碱性
实验结论
Na2O2与水反应放热,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
【归纳提升】氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
组成结构
由Na+与O2-构成
由Na+与O构成
热稳定性
不稳定,易转化为Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与H+反应
Na2O+2H+===2Na++H2O
2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑
属性
碱性氧化物
不是碱性氧化物
主要用途
制取少量Na2O2,
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
转化
2Na2O+O22Na2O2
例3.下列判断正确的是(