鈉及其化合物

鈉及其化合物一、鈉1．鈉的物理性質(zhì)顏色：銀白色，有金屬光澤；密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)；熔點(diǎn)：低于100℃；硬度：質(zhì)地柔軟，可以用小刀切割。2、化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng)常溫：4Na+O2=2Na2O，（空氣中鈉的切面變暗）點(diǎn)燃：2Na+O2Na2O2(黃色火焰)Cl2：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl（白煙）(2)鈉與水反應(yīng)：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑注：鈉著火不能用水、干冰滅火，而應(yīng)該用干燥的沙子②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋注：實(shí)驗(yàn)室用鈉做實(shí)驗(yàn)：切取綠豆大小，用濾紙擦干凈煤油。(3)鈉與酸反應(yīng)：鈉與酸的反應(yīng)比水反應(yīng)更激烈，極易爆炸。（先與酸再與水反應(yīng)）2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑1molNa與2molHCl充分反應(yīng)生成H2物質(zhì)的量為？1molNa與0.5molHCl充分反應(yīng)生成H2物質(zhì)的量為？注：金屬鈉與H2O、醇、酸反應(yīng)的快慢：酸>水>醇（4）鈉與鹽溶液反應(yīng)：先考慮鈉與水反應(yīng)生成NaOH，再考慮NaOH是否與鹽反應(yīng)。a、鈉投入到NaCl溶液中，只有氫氣放出。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。b、鈉投入到CuSO4溶液中，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。2Na+2H2O=NaOH+H2↑(1)CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2(2)合并(1)(2)得：2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。c、鈉投入到銨鹽(如NH4Cl)溶液中，有H2和NH3逸出。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，NH4Cl＋NaOH=NaCl＋NH3↑＋H2O。d、鈉投入到NaHCO3溶液中2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O。3．鈉的制取及保存(1)制取：化學(xué)方程式為2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。(2)保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中。4．鈉的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)鈉、鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。(3)用作電光源，制作高壓鈉燈。(4)冶煉某些金屬金屬鈉具有強(qiáng)的還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。5．金屬鈉露置在空氣中的變化過(guò)程：

銀白色金屬鈉二、氧化鈉與過(guò)氧化鈉比較內(nèi)容Na2ONa2O2顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體電子式穩(wěn)定性較不穩(wěn)定2Na2O+O22Na2O2較穩(wěn)定陰、陽(yáng)離子比1:21:2物質(zhì)類(lèi)別堿性氧化物過(guò)氧化物（不是堿性氧化物）與水反應(yīng)Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑與CO2反應(yīng)Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2與鹽酸反應(yīng)Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑用途用于少量Na2O2制取強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑1、Na2O與H2O或CO2反應(yīng)，Na2O2即做氧化劑又做還原劑。2、Na2O2與SO2反應(yīng)：Na2O2與SO3反應(yīng)：3、將Na2O2加入酚酞中現(xiàn)象：4、Na2O2與水、CO2反應(yīng)的四個(gè)重要關(guān)系（1）．電子轉(zhuǎn)移關(guān)系不論是與CO2還是與H2O(g)反應(yīng)，CO2與H2O(g)均既不是氧化劑也不是還原劑，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是Na2O2自身發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，所以每有1molO2生成時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子均為2mol。（2）．物質(zhì)的量的關(guān)系無(wú)論是CO2或H2O(g)的單一物質(zhì)還是二者的混合物，與足量的Na2O2反應(yīng)時(shí)，消耗CO2或H2O(g)與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1，即氣體減小的體積等于生成的O2的體積。（3）．固體質(zhì)量關(guān)系2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())2CO2①2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2②①＋②得，Na2O2＋CO=Na2CO3(虛擬的反應(yīng))即CO可被Na2O2完全吸收，固體增重即為CO的質(zhì)量。2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())2H2O③2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑④③＋④得，Na2O2＋H2=2NaOH(虛擬的反應(yīng))即H2可被Na2O2完全吸收，固體增重即為H2的質(zhì)量。結(jié)論：凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的物質(zhì)，mg該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過(guò)足量Na2O2后，固體增重必為mg。中學(xué)階段常見(jiàn)的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有：a、無(wú)機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體；b、有機(jī)物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。將mgC6H12O5在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物通過(guò)足量Na2O2后，固體增重mg將mgC6H12O7在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物通過(guò)足量Na2O2后，固體增重mg（4）．先后順序關(guān)系一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物反應(yīng)，解決問(wèn)題時(shí)可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)(實(shí)際情況復(fù)雜得多)。三、碳酸鈉與碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3Na2CO3·10H2ONaHCO3俗名純堿、蘇打—小蘇打溶解性都易溶于，溶解度Na2CO3>NaHCO3酸堿性都為堿性,Na2CO3>NaHCO3色態(tài)白色粉末無(wú)色晶體細(xì)小白色晶體熱穩(wěn)定性穩(wěn)定易失水、風(fēng)化受熱易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑H+CO32－+2H+=CO2↑+H2O較快，分步進(jìn)行HCO3－+H+=CO2↑+H2O劇烈NaOH不反應(yīng)HCO3－+OH—=CO32－+H2O石灰水CO32－+Ca2+=CaCO3↓石灰水足量：

HCO3－+Ca2++OH－=CaCO3↓+H2O

石灰水不足：

2HCO3－+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32－BaCl2CO32－+Ba2+=BaCO3↓不反應(yīng)（若再加NaOH，則有沉淀）CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反應(yīng)用途用于玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)，洗滌發(fā)酵劑、滅火器，醫(yī)療上用于治胃酸過(guò)多轉(zhuǎn)化1、Na2CO3、NaHCO3的鑒別注：不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3，因?yàn)槎叨寄墚a(chǎn)生白色沉淀。2、有關(guān)Na2CO3、NaHCO3的定量計(jì)算(1)①純凈的Na2CO3ag②Na2CO3與NaHCO3的混合物ag③純凈的NaHCO3aA．分別與鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，耗酸量從大到小的順序?yàn)開(kāi)_________。B．分別和鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，放出CO2氣體的量從大到小的順序?yàn)開(kāi)______________。C．分別溶于水，再加入足量的澄清石灰水，生成沉淀的質(zhì)量從大到小的順序?yàn)開(kāi)________D．分別配成等體積的溶液，c(Na＋)的濃度從大到小的順序?yàn)開(kāi)___________________。(2)將agNa2CO3和NaHCO3的混合物充分加熱，其質(zhì)量變?yōu)閎g，則Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________。(3)若將問(wèn)題(1)中的等質(zhì)量改為等物質(zhì)的量，回答上述A、B、C、D四問(wèn)。3、Na2CO3與鹽酸的互滴反應(yīng)

（1）向鹽酸里逐漸滴加入Na2CO3溶液（開(kāi)始時(shí)酸過(guò)量）開(kāi)始就有氣體放出；

（2）向Na2CO3溶液里逐滴加入鹽酸（開(kāi)始時(shí)酸不足）開(kāi)始無(wú)氣體產(chǎn)生：

HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（無(wú)氣泡）

HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O

不同的滴加順序產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，利用這種現(xiàn)象不用其他試劑就可鑒別Na2CO3溶液和鹽酸。4、碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的四種基本圖像(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系。圖像特點(diǎn)：Oa段、ab段消耗鹽酸的體積相等。反應(yīng)原理：Oa段COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，ab段HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系。圖像特點(diǎn)：從O點(diǎn)開(kāi)始即產(chǎn)生CO2氣體。反應(yīng)原理：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑。(3)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為m∶n＝1∶1，其他比例時(shí)的圖像略)。圖像特點(diǎn)：Oa段消耗鹽酸的體積小于ab段消耗鹽酸的體積。反應(yīng)原理：Oa段COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，ab段HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑。(4)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x∶y＝1∶1，其他比例時(shí)的圖像略)。圖像特點(diǎn)：Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積。反應(yīng)原理：Oa段H＋＋OH－=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab段HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑。5、碳酸氫鈉和碳酸鈉的制法(1)制取NaHCO3的方法①減壓低溫蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇熱易分解，所以不可能采用常壓下蒸發(fā)溶劑的方法制得NaHCO3晶體。②往飽和Na2CO3溶液中通入CO2，過(guò)濾得到晶體。Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3(2)制取Na2CO3的方法（侯氏制堿法）往飽和食鹽水中依次通人足量的NH3、CO2(氨堿法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3從溶液中析出(依次通人CO2、NH3至飽和行嗎?)：NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl[2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O四、鈉的其它重要化合物

1、硫酸鈉Na2SO4·10H2O，俗名：芒硝，為無(wú)色晶體。硫酸鈉用途：制玻璃、造紙、染色、紡織、制水玻璃，在醫(yī)藥上用作緩瀉劑等。硫酸鈉分布：鹽湖、海水及礦物中。2、氫氧化鈉，氫氧化鈉為白色固體，極易溶于水(并放出大量熱)，易吸水而發(fā)生潮解，在空氣中還易變質(zhì)，反應(yīng)為：2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O。俗名：苛性鈉、燒堿、火堿，氫氧化鈉有很強(qiáng)腐蝕性，它是一種重要的堿，具有堿的通性。工業(yè)制法：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，

保存：密封保存。試劑瓶不能用玻璃塞，應(yīng)用橡皮塞。因?yàn)闊龎A能與玻璃成分中的SiO2發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O，生成的Na2SiO3使玻璃塞與瓶口粘結(jié)。五、堿金屬1．堿金屬的一般性與特殊性(1)一般性相似性遞變性(由Li→Cs)原子結(jié)構(gòu)最外層均為1個(gè)電子電子層數(shù)逐漸增多核電荷數(shù)逐漸增大原子半徑逐漸增大元素性質(zhì)都具有較強(qiáng)的金屬性，最高正價(jià)均為＋1價(jià)金屬性逐漸增強(qiáng)單質(zhì)性質(zhì)物理性質(zhì)(除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點(diǎn)較低密度增大的趨勢(shì)(鉀反常)，熔、沸點(diǎn)逐漸降低化學(xué)性質(zhì)都具有較強(qiáng)的還原性還原性逐漸增強(qiáng)；與O2反應(yīng)越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜(2)特殊性①堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。②堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟油中。③堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價(jià)，堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。2．焰色反應(yīng)(1)焰色反應(yīng)的概念某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，屬于物理變化。(2)焰色反應(yīng)的操作鉑絲eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))無(wú)色eq\o(→,\s\up7(蘸取))待測(cè)物eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))觀察火焰顏色eq\o(→,\s\up7(用鹽酸),\s\do5(洗滌))鉑絲eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))無(wú)色(3)常見(jiàn)元素的焰色鈉元素黃色；鉀元素紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)。1．下面關(guān)于金屬鈉的描述正確的是（

）

A．鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在自然界里不能以游離態(tài)存在

B．鈉離子和鈉原子都具有較強(qiáng)的還原性

C．鈉能把鈦鋯等金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中還原出來(lái)

D．鈉和鉀的合金于室溫下呈固態(tài)，可做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑2．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的描述是（

）

①金屬先熔化；②在空氣中燃燒，放出黃色火花；③燃燒后得白色固體；

④燃燒時(shí)火焰為黃色；⑤燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)

A．①②

B．①②③

C．①④⑤

D．④⑤

3．將2.3g鈉放入97.7g水中，下列說(shuō)法正確的是 A．電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為2NAB．所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是恰好等于4% C．產(chǎn)生氣體的體積為`1.12LD．產(chǎn)生的氣體含有0.1mol的電子4．下列各組離子一定能大量共存的是A．在含大量Fe3+的溶液中：NH4+、Na+、Cl―、SCN―B．在強(qiáng)堿溶液中：Na+、K+、AlO2―、CO32―C．在c(H+)＝1013mol·L－1的溶液中：NH4+、Al3+、SO42―、NO3―D．在pH＝1的溶液中：K+、Fe2+、Cl―、NO3―5．在一定條件下，使CO和O2的混合氣體26g充分反應(yīng)，所得混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應(yīng)，結(jié)果固體增重14g，則原混合氣體中O2和CO的質(zhì)量比可能是A．9∶4B．1∶1C．7∶6D．66．下列說(shuō)法正確的是()A．2mol鈉與過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成NA個(gè)H2分子B．少量金屬鈉加到冷水中，反應(yīng)的離子方程式是：Na＋2H2O=Na＋＋OH－＋H2↑C．用鑷子從煤油中取出金屬鈉，切下綠豆大小的鈉，小心放入裝滿(mǎn)水的燒杯中D．為測(cè)定熔融NaOH的導(dǎo)電性，可在瓷坩堝中熔化NaOH固體后進(jìn)行測(cè)量7．一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊5.4g，投入50g水中，最多能產(chǎn)生0.10g氣體，則原來(lái)被氧化的鈉是（

）

A．2.3g

B．3.1g

C．4.6g

D．5.3g

8．鈉在干燥空氣中形成的氧化物0.70g，溶于水后，可被100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.73%的鹽酸恰好中和，鈉的氧化物的成份是（）

A．Na2O2和Na2O

B．Na2O

C．Na2O2

D．無(wú)法確定9．將4.34

g

Na、Na2O、Na2O2的混合物與足量的水反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到672

mL混合氣體，將混合氣體通電后恰好完全反應(yīng)，則Na、Na2O、Na2O2的物質(zhì)的量之比為(

)

A．4∶3∶2

B．1∶2∶1

C．1∶1∶2

D．1∶1∶1

10．用等物質(zhì)的量的金屬鈉進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生H2最多的是A．投入足量的鹽酸中B．投入足量的硫酸銅溶液中C．用鋁箔包好并刺穿一些小孔，放入足量的水中D．投入足量的乙醇中11．物質(zhì)的量相同的N2、O2、CO2混合后，通過(guò)Na2O2顆粒一段時(shí)間，測(cè)得體積變?yōu)樵旌蠚怏w體積的eq\f(8,9)(同溫同壓下)，此時(shí)N2、O2、CO2的物質(zhì)的量之比為()A．1∶1∶0B．6∶9∶0C．3∶4∶1D．3∶3∶212．1mol過(guò)氧化鈉與2mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是()A．Na2CO3B．Na2O2Na2CO3C．NaOHNa2CO3D．Na2O2NaOHNa2CO313、將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產(chǎn)生的是_________。①M(fèi)gSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④飽和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥CuSO4溶液⑦飽和NaCl溶液14．A、B、C、D、E五種物質(zhì)的焰色都呈黃色，A、B與水反應(yīng)都有氣體放出，A與水反應(yīng)放出的氣體具有還原性，B與水反應(yīng)放出的氣體具有氧化性，同時(shí)都生成溶液C,C與適量的CO2反應(yīng)生成D,D溶液與過(guò)量的CO2反應(yīng)生成E,E加熱能生成D。(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B________，E________。(2)寫(xiě)出A→C的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：______________________________。(3)寫(xiě)出C→D的離子方程式：________________________________________________。(4)寫(xiě)出化學(xué)方程式：E＋B=D＋C＋O2↑：_