专题十三 钠及其化合物
考纲展示 命题探究
考点 钠单质及化合物的性质和应用
1 钠
(1) 物理性质
颜色 银白色 (2) 化学性质 熔点 低 硬度 小 密度 比水的小比煤油 的大 导电导热性 良好 ①与非金属单质反应
常温:4Na+O2===2Na2O 白色 O2 点燃
点燃:2Na+O2=====Na2O2 淡黄色
Cl2:2Na+Cl2===2NaCl(黄色火焰、白烟) S:2Na+S===Na2S(研磨爆炸) ②与 H2O 反应 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 现象:
③与酸溶液反应(如 HCl) 2Na+2HCl===2NaCl+H2↑ ④与盐反应
a. 与熔融盐反应
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高温
如:4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti高温
Na+KCl=====NaCl+K↑(制取金属钾,因为钾的沸点比钠的低,使钾成为蒸气而逸出)
b. 与盐溶液反应
如:2Na+2NH4Cl===2NaCl+H2↑+2NH3↑ 2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓ ⑤与某些有机物反应
如:2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑ 2Na+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2↑
(3) 钠的制备与保存
①钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠: 电解
2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑。
②金属钠保存在煤油或石蜡中,使之隔绝空气与水。(4)钠的用途
①制取 Na2O2 等化合物。
②钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。 ③用作电光源,制作高压钠灯。
④冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如 4Na+ 熔融
TiCl4=====4NaCl+Ti。
2 氧化钠和过氧化钠
名称 化学式 氧元素化合价 氧化钠 Na2O -2 Na[· O ]Na· ·· +·· · ·2-+ +过氧化钠 Na2O2 -1 2-Na[· O O ·]Na+ · ·· ·· ·· ·· · · ·电子式 阴阳离子个数比 化学键 化合物类型 续表
1∶2 离子键 离子化合物 1∶2 离子键和共价键 (非极性共价键) 离子化合物 2
3 碳酸钠与碳酸氢钠
名称 俗名 碳酸钠 纯碱或苏打 色、态 水溶性 白色粉末 碳酸氢钠 小苏打 白色细小晶体 受热易分解 △ 2NaHCO3===== Na2CO3+H2O+CO2↑ - HCO3 +H+ ===CO ↑+H O( 更 2 2 快) 易溶于水(20 ℃,S=21.5 g) 可溶于水(20 ℃,S=9.6 g) 稳定性 稳 定 , 但 碳 酸 钠 晶 体(Na2CO3·10H2O)易风化 主要性质 与 H反应 +CO3 +2H===CO ↑+H O(较快) 2 2 2-+ 不反应 HCO3 +OH===CO3 +H O 2 --2-与 NaOH 反应
3
与 Ca(OH)2 反应 Ca+CO3 === CaCO3↓ 2+2-Ca+ 2OH + - 2HCO ===CaCO ↓ + 2H O + 3 3 2 CO3 (碱不足) 或 Ca- 2 + 2-2 + - + OH - + HCO ===CaCO ↓ + H O( 碱过 3 3 2 量) 主要性质 与盐反应 CaCl2 Al2(S 2AlO4)3 3 Ca+CO3 ===CaCO ↓ 3 + 2+2- 不反应 + Al+3HCO3 ===Al(OH) ↓+ 3 3CO2↑ 水解,碱性较弱 现象与滴加方式无关 3+-+ 3CO 2- 3 3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑ 水解,碱性较强 现象与滴加方式有关 与水作用 与酸互滴 续表
名称 碳酸钠 ①CO2+H2O ②少量盐酸 Na2CO3 固 加热 /液 NaOH 用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、NaHCO3 碳酸氢钠 相互转化 主要用途 造纸、纺织、石油、冶金等工 业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一 4 碱金属元素和焰色反应(1)碱金属元素的性质 ①相似性和递变性
相似性 原子结构 元素性质 最外层均为 1 个电子 都具有较强的金属性,最高正价均为 +1 (除 Cs 外)都呈银白色,密度较小, 熔点较低 都具有较强的还原性 递变性(由 Li 到 Cs) 电子层数逐渐增多,核电荷数逐渐增大,原 子半径逐渐增大 金属性逐渐增强 密度逐渐增大(钾反常),熔点逐渐降低 还原性逐渐增强;与 O2 反应越来越剧烈,产 物越来越复杂 单质性质 物理 性质 化学 性质 ②特殊性 a. 碱金属的密度随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
b. 碱金属一般都保存在煤油中,但锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。c.碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以 H-形式存在,显 -1 价,碱金属氢化物是强还原剂。
d.一般情况下,碱金属所形成的盐均溶于水,并且在一定温度下,酸式盐比正盐的溶
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解度大(但 NaHCO3 的溶解度比 Na2CO3 的小)。 (2)焰色反应 ①概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于物理变化,属 于元素的性质。
②操作步骤
③应用
a.用于检测某种金属元素是否存在。
熟记:钠元素黄色,钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察) b.添加到烟花中,使焰火更加绚丽多彩。
学霸巧学卡 对钠及其化合物的深度理解
(1) 钠着火时的扑灭方法:由于钠与水、二氧化碳等反应,不能用水或泡沫灭火器灭火, 应用
干沙土盖在着火的钠上灭火。
(2) 过氧化物均有氧化性,利用氧化剂除去某些还原性离子时,由于 H2O2 被还原为 H2O,既无污染,又不引入新的杂质,往往选择 H2O2。
-2-2-(3) NaHCO 与碱溶液反应的实质是 HCO 与 OH-反应,生成 CO,CO 有可能发生后续反
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应,如 NaHCO3 与 Ca(OH)2 溶液反应可以生成白色沉淀 CaCO3。
(4) 不能用碱溶液来鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3,如 NaOH 溶液只与 NaHCO3 反应,但无明显现象;再如 Ca(OH)2 溶液与二者均能生成白色沉淀 CaCO3,也无法区别。
(5) 焰色反应是物理变化,是金属元素的性质,既可以是单质,也可以是化合物。 (6) 用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的原因:铂丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低
的氯化物易气化挥发,而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。
(7) 锂与 O2 不论是在常温还是在加热条件下反应均生成 Li2O 而不是 Li2O2。而钾与 O2 反应还可生成比过氧化物结构更复杂的物质。
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