《钠及其化合物》同步学习指导

1、钠及其化合物同步学习指导【内容讲解】：一、钠1钠的原子结构特点：Na的原子结构示意图： ； 电子式为Na 。Na最外层只有1个电子，因此Na很容易失去1个电子，具有很强的还原性，是强还原剂，具有金属的通性。由于钠的活泼性很强，在表现金属通性的同时，又有其特殊之处。2钠的化学性质：（1）与氧气反应：钠与氧气在常温下缓慢氧化使钠表面变暗，生成白色的Na2O；燃烧时生成淡黄色固体Na2O2。4Na+O2=2Na2O（常温） 2Na+O2 Na2O2（过氧化钠）（2）与非金属反应：钠除了能跟氧气直接化合外，还能与很多非金属直接化合。如与硫化合剧烈反应，发生爆炸，生成Na2S。2Na + Cl2 2 N

2、aCl 2Na + S Na2S（3）与水、酸、盐的反应：与水反应：钠与水剧烈反应，放出氢气并生成氢氧化钠。2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 要注意钠与水反应的实验现象，通过现象能够说明钠所具有的性质。 分析：对实验现象要认真观察，会准确地叙述并从现象中得出结论。A钠与水反应的现象（水中滴酚酞）a. 浮在水面上说明钠的密度比水小；b. 熔成闪亮的小球，说明钠与水反应是放热反应，钠的熔点低，放出的热量使其熔化；c. 向四处游动说明生成了气体；d. 嘶嘶作响说明反应比较剧烈；e. 逐渐缩小，最后消失说明钠与水反应了；f. 溶液由无色变为红色说明与水反应生成碱。B钠与水反应的实质：水是

3、极弱的电解质，可以电离：Na原子易失电子，H+得电子，实质是钠与水电离出的氢离子发生氧化还原反应。离子方程式为：与酸反应：2HCl + 2Na = 2NaCl + H2HCl是强电解质，在水溶液中完全电离（HCl = H+ + Cl- ），因此Na放入HCl溶液中，反应比钠与水反应更激烈，极易爆炸，要特别小心。 盐酸反应完全后，过量的钠与水继续反应。此反应中钠是还原剂，盐酸是氧化剂。与盐反应：a. 若将钠放入CuSO4溶液中，发生如下反应： 2Na+2H2O=2NaOH+H2CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4由于铜离子以水合离子存在，钠先与水反应生成碱，再考虑生成的碱与CuS

4、O4反应。由于Na与H2O反应是放热反应，放出的热量可使少量的氢氧化铜分解，即：，所以试管中有少量的黑色物质CuO。注意：钠虽然很活泼，但却不能在盐溶液中与盐发生置换反应。b. 钠与某些熔融盐作用，置换出相应金属。如：4Na + TiCl4 (熔)= 4NaCl + Ti3钠元素的存在：由于钠的强还原性，在自然界中不会以游离态存在，全部以化合态（钠盐）存在。4钠的保存方法：常温条件下，钠易被空气中的氧气氧化，水和水蒸气也会与它反应，所以少量钠应保存在煤油中（大量的钠密封保存），隔绝空气和水分。钠若着火，应用沙子灭火，而不能用水或泡沫灭火剂来灭火。因为泡沫灭火剂中有水，反应后有CO2生成，Na着

5、火生成Na2O2，Na2O2与水或CO2反应均有O2放出5金属钠的制取：电解熔融的氯化钠：2NaCl 2Na + Cl26用途：与钾的合金用作原子反应堆的导热剂；制备过氧化钠；冶炼稀有金属；作电光源（高压钠灯）等。二、钠的化合物1钠的氧化物氧化钠 (Na2O)过氧化钠 (Na2O2)分类碱性氧化物过氧化物生成条件常温点燃或加热色态白色固体淡黄色固体电子式化学性质与水反应Na2O + H2O = 2NaOH2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2与CO2反应Na2O + CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+ O2与酸反应Na2O + 2HCl =

6、 2NaCl + H2O2Na2O2+4HCl= 4NaCl + O2+2 H2O特性_Na2O2有强氧化性，可以使品红溶液褪色，有漂白作用。2钠盐碳酸钠、碳酸氢钠碳酸钠 （Na2CO3）碳酸氢钠 （NaHCO3）分类正盐酸式盐俗称纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小的白色晶体溶解度（20）（26.9g） Na2CO3 NaHCO3 (10.0g)化学性质与酸反应放出CO2的速度现象Na2CO3 NaHCO3Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3(CO32-+H+=HCO3)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(HCO3+H+=H2O+CO2)开始无外观现象（因为首先生成HCO3）

7、，随后出现气泡。（若向足量HCl中分别滴入Na2CO3或NaHCO3，则均会立刻出现气泡。）NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(HCO3+H+=H2O+CO2)滴入盐酸后，即刻出现气泡。与碱反应NaOH NaHCO3+ NaOH=H2O+ Na2CO3Ca(OH)2Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3+ 2NaOH此法可用于土法制烧碱或除掉烧碱中的Na2CO3NaHCO3与少量石灰水的反应为：2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O若石灰水过量，则新生成的Na2CO3可与Ca(OH)2继续反应，即：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaO

8、H过量石灰水中NaHCO3与Ca(OH)2的反应为：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O（3） 热稳定性(运用此性质可除去Na2CO3中混有的NaHCO3)很稳定，受热不分解（分解温度851，酒精灯温度达不到）不很稳定，受热易分解。2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2（分解温度150）二者之间相互转化注意：将以上知识要灵活应用于鉴别、除杂及计算中。三、焰色反应焰色反应：许多金属或它们的化合物在灼烧时都能使火焰呈现特殊颜色，这在化学上叫做焰色反应。焰色反应是鉴别物质的一种方法，但焰色反应只是一种现象，而且焰色反应中只认元素，不认元素的存在形态。焰色反应蘸取待测液的金属

9、丝最好是铂丝，也可用光洁无锈的铁丝或镍丝等代替，使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净并灼烧至火焰基本无色方可使用。基本步骤为： 铂丝在火焰上灼烧至原火焰色； 蘸取溶液（沾取固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色，观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察； 盐酸洗铂丝； 铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需再酸洗，再灼烧）； 再蘸取（沾取）另外化学药品进行实验。注意：钾、钠焰色反应颜色：钾紫色（透过蓝色钴玻璃）；钠黄色。例题解析：例题1、一小块金属钠，吸干表面的煤油并切开，置于空气中，可观察到的现象是银白色逐渐变暗；固体消失变成液滴；液滴消失变成白色粉末。解释上述现象，写出有关反应方

10、程式。解析：要从钠的化学性质和空气中的成分两个方面考虑。钠在空气中与氧气反应生成Na2O而变暗，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH吸水而潮解形成NaOH溶液，NaOH与CO2反应生成Na2CO3变白色粉未。方程式为：4Na + O2 = 2Na2O Na2O + H2O = 2NaOH2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O例题2、1.15 gNa投入100 g水中，得到的溶液质量分数为多少？解析：将Na投入水中，生成NaOH并放出H2，溶液的总质量并非钠与水的质量之和，应等于钠的质量和水的质量之和减去H2的质量。设反应生成H2的质量为x，生成NaOH的质量为y。2Na + 2

11、 H2O = 2NaOH + H246g 80g2g1.15g yx y = 2 g x =0.05 g NaOH溶液的质量分数=2（1.15+100-0.05）=2.0%例题3、将金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是：A、HCl B、K2SO4 C、CuCl2 D、饱和NaOH溶液解析： 钠遇酸溶液或水均能置换出其中的氢气，故以上四选项均能满足题干中“有气体放出”这一条件，但溶液质量减轻的条件应是投入金属钠的质量少于生成气体或沉淀质量。因为46 g Na置换出2 g H2，所以A、B项中溶液质量增加。C中由于钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuCl2反应，析出

12、Cu(OH)2沉淀，同时放出H2，致使溶液质量减轻，D中2Na+2H2O=2NaOH+H2，由于溶液是饱和的，所以溶液中NaOH不可能增加，但由于钠与水反应，导致水量减少，因而这部分水所溶的NaOH及新生成的NaOH将析出，所以溶液质量减轻。答案为C、D。例题4、将NaHCO3和Na2O2按31的个数之比混合，在密闭容器中加热使之充分反应，然后趁热排出气体物质，容器内残留物的成分是：A.Na2O2和NaHCO3 B.NaHCO3和Na2CO3C.NaOH和Na2CO3D.只有Na2CO3解析：题干中说明在密闭容器中加热充分反应，所以容器中最后不可能残留NaHCO3，因而A、B不合题意。依据Na

13、HCO3与Na2O2的个数之比为31，可知NaCH = 533，NaC = 53，假设产物只有Na2CO3，而Na2CO3中NaC = 21（52.5），则碳元素必定以CO2气体的形式释放出去，则必定有CO2产生，因为题干中说明是充分反应，产物中不可能有NaOH存在，C也不合理。答案为D。例题5、在天平两边各放一质量相等的烧杯，分别放入100g水。向左盘烧杯中加入4.6g金属钠，为保持天平平衡，向右盘烧杯中应加入Na2O2的质量约为( )A、4.52g B、5.12g C、5.54g D、6.22g解析：为保持天平仍旧平衡，需使天平左右两边的增量相同，左盘中加入钠，其净增量等于钠的质量减去的质

14、量.右盘中放Na2O2，其净增质量等于Na2O2的质量减去O2的质量，本题可采用差量法进行计算。2Na H2 m 2 Na2O2O2 m 46 2 44 782 32 1244.6g 4 x 4.4g所以右盘净增量是4.4g x 5.54g 答案为：C例题6、把7.8 g过氧化钠加入92.2 g水中,所得溶液溶质的质量分数是多少?解析：发生的反应为2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH +O2。其中：溶质为NaOH，溶液的质量为：过氧化钠的质量+水的质量氧气的质量设7.8g Na2O2与水生成NaOH的质量为x，生成O2的质量为y。依题意水过量，故按Na2O2进行计算。2Na2O2 + 2

15、H2O = 4NaOH + O2278g 440g 32g7.8g x y 解得: x = 8g y = 1.6g溶液溶质的质量分数为: 例题7、由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物18.4 g， 放在密闭容器中加热到250，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体的质量为16.6 g。试计算原混合物中NaOH的质量分数。解析: 混合物加热时反应的化学方程式为：2 NaHCO3Na2CO3 + CO2 + H2O2NaOH + CO 2 = Na2CO3 + H2O(1) 若混合物中NaHCO3和NaOH的物质的量之比为1:1则发生的反应为NaOH + NaHCO3Na2CO3 + H2O设18.4 g混合物加热时失重为xNaOH + NaHCO3Na2CO3 + H2O124 1818.4gxx = 2.67g （2）若