内容正文:
1.钠的物理性质
第一节 钠及其化合物
知识点 1 活泼的金属单质——钠
必备知识 清单破
颜色 银白色,有金属光泽
密度 ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)
熔点 97.8 ℃
硬度 质地柔软,可以用小刀切割
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
反应条件 室温 加热
实验
操作
实验
现象 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
化学方程式 4Na+O2 2Na2O 2Na+O2 Na2O2
(1)钠与氧气反应
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
知识拓展 ①钠与O2的反应,反应条件不同,对应的产物不同。如常温和加热时分别生成
Na2O和Na2O2。
②钠露置在空气中易被氧化,所以常保存在煤油中;与钠性质相似的钾、锂分别保存在煤油
中、固体石蜡中。
③钠还可以与Cl2、S等非金属单质发生化合反应:
与Cl2反应:2Na+Cl2 2NaCl(黄色火焰,白烟);
与S反应:2Na+S Na2S(研磨爆炸)。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
实验操作 实验现象 结论或解释
钠浮在水面上 钠的密度比水小
钠熔化成小球 钠熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动 反应产生的H2推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声,声音逐渐变小,最后消失 钠与水剧烈反应,产生气体
溶液的颜色逐渐变红 溶液呈碱性
(2)钠与水反应
化学方程式:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑;
离子方程式:2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑。
(3)钠与酸、碱、盐等溶液反应(详见定点1)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
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
(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。
知识点 2 氧化钠与过氧化钠
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
3.过氧化钠的化学性质
(1)Na2O2与水反应
实验现象 结论
有大量气泡产生,带火星的木条复燃 有O2产生
试管壁温度升高 反应放热
反应后溶液的pH>7 溶液呈碱性
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒 ①Na2O2不是碱性氧化物,是一种强氧化剂,可用于杀菌消毒,可用作漂白剂。
②由于Na2O2能和CO2等反应,可在呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源,即用作供氧剂。
(3)过氧化钠的特性(详见定点2)
化学方程式:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑。
(2)Na2O2与CO2反应:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
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 Na+和O2-个数比为2∶1 Na+和 个数比为2∶1
类别 碱性氧化物 过氧化物
生成条件 常温下:4Na+O2 2Na2O 加热:2Na+O2 Na2O2
热稳定性 不稳定,易转化为Na2O2 较稳定
4.氧化钠与过氧化钠的比较
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
化学性质 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↑
主要用途 — 强氧化剂、漂白剂(漂白织物、羽毛
等)、供氧剂
转化关系 2Na2O+O2 2Na2O2
续表
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
1.物理性质与用途
知识点 3 碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
色、态 白色粉末 细小白色晶体
溶解性 水中易溶 水中易溶,但比相同温度下Na2CO3的溶解度小
用途 造纸、纺织、制玻璃、合成洗涤剂 发酵粉、治疗胃酸过多症
注意 相同温度下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3
晶体析出,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3↓。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
加热NaHCO3时澄清石灰水变浑浊,加热Na2CO3时澄清石灰水不变浑浊
Na2CO3很稳定,受热不易发生分解;NaHCO3
不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
2.化学性质
(1)热稳定性
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
(2)与酸(足量盐酸)反应
①Na2CO3:C +2H+ CO2↑+H2O
②NaHCO3:HC +H+ CO2↑+H2O
知识拓展 若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,依次发生反应:C +H+ HC 、HC +H+
CO2↑+H2O。
(3)NaHCO3与碱(如NaOH)反应
NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O
(4)Na2CO3粉末遇水生成Na2CO3晶体(Na2CO3·xH2O);Na2CO3晶体在干燥空气里逐渐失去结晶
水变成Na2CO3粉末。
归纳总结 ①相同温度下,溶解度:Na2CO3>NaHCO3;②稳定性:Na2CO3>NaHCO3。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
(1)原理
NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)工艺流程简图
①通入气体的顺序:先通NH3(极易溶于水)、后通CO2;
3.侯氏(联合)制碱法
②该流程中可循环使用的物质有:CO2气体、食盐水。
③优点(与氨碱法相比):a.食盐的转化率提高;b.得到氮肥氯化铵;c.缩短了生产流程;d.减少了
对环境的污染。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
1.定义
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色,
可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
2.操作
知识点 4 焰色试验
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
3.一些金属元素的焰色
金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 铜
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 砖红色 绿色
注意 观察钾元素的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免少量钠元素对鉴别钾
元素的干扰。
4.应用
(1)检验金属元素的存在,如鉴别NaCl和KCl等。
(2)制节日烟花。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.金属钠着火时,可用泡沫灭火器灭火,这种说法是否正确?
2.向CuSO4溶液中加入少量金属钠,溶液中会析出红色固体,这种说法是否正确?
3.制氧气时,用Na2O2或H2O2做反应物可选择相同的气体发生装置。这种说法是否正确?
4.利用澄清石灰水能鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。这种说法是否正确?
5.NaHCO3受热易分解,因此可用于制胃酸中和剂。这种说法是否正确?
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
一语破的
1.不正确。钠燃烧生成的Na2O2可与水、CO2等反应,故金属钠着火,不能用泡沫灭火器灭火,
应用干燥沙土扑灭。
2.不正确。金属钠加入CuSO4溶液中,Na先和水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再与CuSO4
发生复分解反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀和Na2SO4。向熔融的CuSO4中加入金属钠可发生置换
反应生成Cu和Na2SO4。
3.正确。Na2O2与水反应,H2O2在MnO2催化条件下都能制取氧气,二者所需试剂都是固体与液
体,且反应时不需要加热。
4.不正确。澄清石灰水与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均能反应产生白色CaCO3沉淀,故用澄
清石灰水无法鉴别二者。
5.不正确。NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应,不是利用其可以受热分解的性质。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
关键能力 定点破
定点 1 钠与溶液的反应及钠在空气中的变化
1.钠与酸、碱、盐等溶液反应
(1)与酸溶液反应(以盐酸为例)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
(2)与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应。
(3)与盐溶液反应
知识拓展 通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属;若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活
泼的金属,如:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
2.钠露置在空气中的主要变化
银白色金属钠(Na) 表面变暗(生成Na2O) 出现白色固体(生成NaOH) 表面
形成溶液(NaOH潮解) 白色块状物质(生成Na2CO3·xH2O) 白色粉末状物质(生成Na2CO3)。
相关反应的化学方程式:
①4Na+O2 2Na2O
②Na2O+H2O 2NaOH
④2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
Na2CO3+xH2O Na2CO3·xH2O
⑤Na2CO3·xH2O Na2CO3+xH2O
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
典例 如图所示,将一小块金属钠投入盛有液体的烧杯中,下列说法错误的是(夹持装置已略
去) ( )
A.一段时间后,烧杯底部有红色难溶物生成
B.若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠的密度比煤油大
C.该实验进行过程中可观察到有气泡产生
D.反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数
A
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 密度:ρ煤油<ρ钠<ρ溶液,金属钠在煤油与溶液分界线处上下跳动,Na与水反应生成
NaOH,生成的NaOH再与CuSO4反应。
解析 Na先与溶液中的水反应:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,然后发生反应:2NaOH+CuSO4
Cu(OH)2↓+Na2SO4,有蓝色难溶物生成,A项错误;若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠
的密度比煤油大,B项正确;该实验进行过程中可观察到有气泡产生,C项正确;该反应放热,反
应进行一段时间后温度计的读数大于起始时的读数,D项正确。
思维升华 钠、钾、锂、钙等活泼金属均能与水反应,将其放入盐溶液中,不能从溶液中置
换出金属。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
1.化合价与性质的关系
2.Na2O2强氧化性的表现
①可用来漂白织物、麦秆、羽毛等;
②遇酚酞溶液:溶液先变红后褪色;
③与SO2反应:Na2O2+SO2 Na2SO4(注意与CO2反应的区别)。
定点 2 过氧化钠的特性
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
3.Na2O2与CO2、H2O反应的五个关系
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
(1)CO2或H2O与O2的数目关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与产生O2
的数目之比均为2∶1。
(2)固体质量的关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应
Na2O2+CO Na2CO3、Na2O2+H2 2NaOH(实际上这两个反应不能发生)。
如a g (CO)mHn(或CO和H2的混合气体)完全燃烧生成的CO2和H2O完全与Na2O2反应时,固
体的质量增加a g。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
(3)气体体积变化关系
若CO2或水蒸气(或二者的混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的
,等于生成O2的量,ΔV=V(O2)= V(原气体)。
(4)电子转移关系
Na2O2既是氧化剂又是还原剂,有1个O2分子生成时,转移2个电子。
(5)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2
反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
典例 120 ℃时,将1.6 g由CO2、H2O组成的混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中,充分反
应后容器中残留的固体比反应前增重0.64 g。下列说法错误的是 ( )
A.反应过程中生成O2的质量为0.96 g
B.反应过程中被还原的元素的质量为0.96 g
C.该混合气体中CO2的质量分数为45%
D.反应过程中Na2O2既是氧化剂又是还原剂
C
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 充分反应后,固体增重0.64 g,即1.6 g CO2、H2O的混合物中“CO”“H2”的质量
为0.64 g。
解析 根据质量守恒,m前(Na2O2)+1.6 g=m前(Na2O2)+0.64 g+m(O2),m(O2)=1.6 g-0.64 g=0.96 g,A
正确;Na2O2与混合气体的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,被氧化和被还原的氧元素的
质量相等,均为0.96 g,B、D正确;设混合气体中CO2的质量为x g,H2O的质量为(1.6-x)g, x+
(1.6-x)=0.64,解得x=0.88,则CO2的质量分数为 ×100%=55%,C错误。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
1.Na2CO3和NaHCO3的鉴别
(1)利用热稳定性不同
(2)利用和酸反应生成气体的快慢不同(相同条件下)
定点 3 NaHCO3、Na2CO3的鉴别、除杂及相互转化
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
(3)利用两溶液的碱性不同(相同条件下)
混合物(括号内为杂质) 除杂方法 化学方程式
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热法 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3
Na2CO3溶液(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
3.Na2CO3、NaHCO3的相互转化
(1)Na2CO3溶液→NaHCO3溶液:Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3。
(2)NaHCO3固体→Na2CO3固体:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(3)NaHCO3溶液→Na2CO3溶液:NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
$$