内容正文:
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
单元知识清单
【知识导引】
1、钠及其化合物的转化关系:
2、氯及其化合物的转化关系:
3、物质的量:
【知识清单】
一、钠及其化合物
知识点1、活泼的金属单质—钠
1.钠的原子结构及物理性质
(1)存在:钠元素在自然界中都以化合态形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
(2)原子结构: ,从钠的原子结构来看,原子最外电子层上只有 1个电子,在化学反应中该电子很容易失去。因此钠的化学性质非常活泼,表现出很强的还原性(结构决定性质)。极易失去 1 e-
(3)物理性质:银白色,有金属光泽的固体,质地柔软(可用小刀切割),熔点低(小于100 ℃),密度比水的小但比煤油的大(保存在煤油中)。
2.钠的化学性质
(1)与非金属单质(O2、Cl2)的反应:
①常温,4Na+O2==2Na2O
②加热,2Na+O2Na2O2(过氧化钠)
③2Na+Cl22NaCl (现象:剧烈燃烧,产生白烟)
【温馨提示】实验2-2:切取绿豆大小的钠,在坩埚中加热,观察现象—先熔化成小球,后燃烧产生黄色火
焰,生成淡黄色固体(过氧化钠)。
(2)与水的反应
①原理:反应方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ,离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②操作:烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞,加入绿豆大小的钠,观察现象。
③现象:浮—钠的密度比水小、熔—钠的熔点低,该反应放热、游—生成了气体,推动钠粒游动、响—反
应剧烈,产生气体、红—生成了碱(NaOH)。
【温馨提示】金属钠着火时不能用水,也不能用泡沫灭火器,应用沙土盖灭。
(3)与酸的反应
如与盐酸反应,2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
【温馨提示】钠和酸的反应比水更剧烈,在酸溶液中,钠先和酸反应,酸反应完后,过量的钠会和水继续
反应。
(4)与盐溶液的反应
如CuSO4溶液,2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,离子方程式:2Na+2H2O+
Cu2+===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
【温馨提示】活泼金属钠(K、Ca等)与盐溶液反应时,不能置换出金属单质,而是先与水反应,生成的
碱与盐可能发生复分解反应。
3.钠单质的制备和保存
(1)制备:钠非常活泼,工业中通常采用电解法来制备,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:钠易与空气中的O2、H2O反应,且钠的密度比煤油的密度大,不与煤油反应,故通常将钠保存
在煤油中。
(3)用途:①钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
②用作电光源,制作高压钠灯。
③冶炼某些金属:金属钠具有强还原性,熔融状态可以用于制取某些金属。如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
【温馨提示】①钠燃烧时不能用水灭火,应用沙土盖灭。
②取用金属钠时,用镊子夹取金属钠,用滤纸擦干表面的煤油,放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割,不能用手直接接触金属钠,并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
③钠与溶液反应的共同现象
a.浮:钠浮在液面上;b.熔:钠熔化成光亮的小球;c.游:在液面上不停地游动直至反应完全;d.响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H+浓度较大,与水相比反应更加剧烈,最后钠可能在液面上燃烧。
④钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
知识点2、钠的几种化合物 焰色反应
1.钠及其化合物的“价—类二维图”
①从化合价认识物质的氧化性和还原性
②从物质的类别掌握金属单质、金属氧化物、碱和盐的性质
2.钠及其化合物之间的转化关系如下:
3.氧化钠和过氧化钠
(1)氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠
过氧化钠
氧的价态
-2价
-1价
化学式
Na2O
Na2O2
所含离子
2个Na+和1个O2-
2个Na+和1个O22-
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)
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HCl反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
漂白性
无漂白性
强氧化性漂白
用途
制NaOH
漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存
都容易吸收空气中的CO2和水蒸气而变质,所以都应密封保存;对于Na2