内容正文:
第4讲 钠及其化合物
知识点1: 钠单质性质概述
1.物理性质
常温常压下,钠是银白色金属,熔点为97.8℃,沸点为883℃,密度为0.971 g·cm-3。
2.化学性质
(1)从宏观理论的角度分析
①从物质分类的角度分析:钠属于金属单质;
②从氧化还原的角度分析:钠具有还原性;
③根据金属活动性分析:钠是很活泼的金属。
结论:钠是一种具有强还原性的金属单质。
(2) 从微观结构的角度分析
钠原子的最外电子层上只有1个电子,容易失去,最外电子层达到8电子稳定结构,形成可以稳定存在的钠离子。
(1)钠的制备
钠元素在自然界中以化合物的形式存在,工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠单质:NaCI(熔融) 通电 2Na+Cl2↑
(2)钠的用途
知识点2:钠与氧气的反应
反应条件
常温
加热或点燃
实验装置及仪器
实验操作
用镊子从煤油中取出一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油
在玻璃片上用小刀切去一端的外皮,观察金属钠表面的变化
把钠块放在坩埚中加热
实验现象
钠块表面呈灰色
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
实验分析
①钠质软,能用小刀切割;②钠常温下极易与氧气反应,反应的化学方程式为分析4Na+O2 2Na20;③钠的熔点低,受热易熔化,且与氧气剧烈反应,反应的化学方程式为2Na+O2 △ Na202
①金属钠的取用:取用时应用镊子将钠从煤油中取出,不能直接用手接触,用滤纸吸干钠块表面的煤油后,一般用小刀切取绿豆粒大小即可,不能太大,以免发生危险。实验室中,药品从试剂瓶中取出后.为防止污染试剂,一般不能将未用完的药品放回原瓶,但取用金属钠时,剩余的钠要放回原试剂瓶中,不能乱扔,类似的物质还有钾、白磷等。
②钠是非常活泼的金属,与O2反应条件不同时,反应现象不同,产物也不同,常温时生成Na2O,加热或点燃条件下生成Na2O2。
③钠与其他非金属的反应2Na+Cl2 △ 2NaCl;2Na+S Na2S。
④钠露置在空气中的变化过程
⑤钠与氧气反应的有关判断:
(1)反应产物的判断
钠与氧气的反应产物只受反应条件的影响,而不受氧气量的影响。即钠不论是与少量氧气反应还是与足量氧气反应,只要是在常温下反应均生成Na2O,点燃或加热的条件下反应生成Na202。
(2)转移电子数目的判断
钠与氧气反应,不论生成Na2O还是Na202,均属于氧化还原反应,在反应过程中都是Na失电子被氧化为Na+,即转移电子数由钠的量决定,故等质量的钠与氧气反应时,无论生成Na2O还是Na2O2,反应转移的电子数都相等。
【针对练习1】下列关于钠的叙述中,错误的是
A.钠的焰色为黄色 B.钠燃烧时生成氧化钠
C.钠具有很强的还原性 D.可用小刀切割金属钠
【针对练习2】观察法是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色变暗变白色出现液滴白色固体粉末。下列说法正确的是
A.银白色变暗是因为生成了过氧化钠 B.过程④只发生了物理变化
C.最后得到的白色固体是NaOH D.出现液滴是因为NaOH易潮解
【针对练习3】关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是
A.钠为银白色,质软,熔点相对较低,密度比水小
B.大量的钠着火时可以用沙土扑灭,少量的钠应保存在煤油中
C.金属钠在空气中长期放置,最终变为碳酸钠
D.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到金属钠熔化,燃烧后得到白色固体
【针对练习4】现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。回答下列问题(注:Na2O2可以与H2O、CO2发生反应):
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是 (填物质名称),其作用是 。
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为 (按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……),各仪器接口的连接顺序是空气进入____,_______接___,_____接_____,_______接____(填字母) 。
(3)装置Ⅱ的作用为 。
(4)操作中通空气和加热的顺序为 。
知识点3:钠与水的反应
实验操作
实验现象
结论或解释
浮——钠浮在水面上
钠的密度比水的小
熔———钠熔化成光亮的小球
钠与水反应放出热量,钠的熔点低
游——小球在水面上迅速游动
反应产生的气体推动钠球在水面上游动
响——发出"嘶嘶"的响声,且钠很快消失
钠与水剧烈反应
红——加入酚酞的溶液颜色变红
反应生成的产物呈碱性
常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2