钠及其化合物知识点总结
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1 第三章 金属及其化合物
一、金 属
1、金属晶体的特点:金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成,其中自由电子并不属于某个固定的金属阳离子,而可以在整个金属中自由移动。
2、 金属的特点
①常温下,单质都是固体,汞(Hg)除外;
②大多数金属呈银白色,有金属光泽,但金(Au)黄色,铜(Cu)红棕色,铯(Cs)略带 金黄色
③不同金属熔沸点,硬度差别较大
④良好的导电性,分析原因:金属中存在着大量的可自由移动的电子。
⑤良好的导热性,分析原因:通过自由电子和金属阳离子的相互碰撞传递热量。
⑥良好的延展性。
⑦金属单质在化学反应中只作还原剂,在化合物中金属元素只显正价。金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化:M-ne-=Mn+
二、碱金属
(一)1、碱金属包括: 锂 钠 钾 铷 铯 钫
Li Na K Rb Cs Fr
2、结构特点:核电荷数,依次增大;电子层数,依次增多;原子半径,依次增大;失电子能力 ,依次增强;单质的还原性,依次增强;M+的氧化性,依次减弱。
Li: Na: K:
3、碱金属单质的物理性质:
相似性:银白色(铯略带金色)、柔软、密度小、熔沸点低、有展性、导电和导热性强
递变规律:密度有增大的趋势(钾除外,钾密度比钠小)、熔点和沸点逐渐降低
4、碱金属单质的化学性质
①与非金属单质的反应
A、 与氧气反应:常温:
点燃:
实验说明:
①将新切开的钠在空气中加热,钠的新切面由光亮的银白色逐渐变暗,生成白色氧化钠,继续加热则发生燃烧,生成淡黄色过 氧化钠,均为放热反应;同时可知Na2O2比Na2O稳定。
②反应过程中可能产生黑烟,这是煤油没有擦干的缘故。
③钠的活泼性可知其不能保存在空气中,应该保存在煤油中,同时自然界中钠只能以化合态存在于各种盐中。
④碱金属的氧化,条件不同,产物不同。
2 碱金属 氧化物稳定性的变化趋势
Li Li2O、 Li2O2
Na Na2O、 Na2O2 、 NaO2、 NaO3
K K2O、 K2O2 、 KO2、 KO3
Rb Rb2O、 Rb2O2 、 RbO2、 RbO3
Cs Cs2O、 Cs2O2 、 CsO2、 CsO3
B、 与氯气反应: 2Na + Cl2 =======2NaCl
现象:钠在氯气中剧烈燃烧,产生白烟。
C、 与硫反应: 2Na + S ========= Na2S
现象:钠与硫粉混合时燃烧,甚至发生爆炸。
②与H2O的反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
2Na + 2H2O ==2Na+ + 2OH- +H2↑
钠与水反应(重点)
主要实验现象 对实验现象的分析
浮在水面上 密度比水小
熔化成闪亮的小球 反应放热,且钠的熔点低
迅速游动 反应产生气体
嘶嘶作响 反应剧烈
溶液呈红色 反应生成NaOH,遇酚酞变红
碱金属与水反应的通式:2R+2H2O=2ROH+H2↑
钠、钾保存在煤油里,少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里
③钠与某些酸的反应:2Na+2H+ =2Na+ + H2↑
实验说明: 钠与水反应的实质是和水电离出来的H+反应,而酸中的H+更多,故钠与酸的反应比与水的反应剧烈。
钠过量则继续和水反应,所以反应后的溶液可以呈酸性、中性、碱性。
④与盐反应:A、与盐溶液反应:由于金属离子周围被一定数目的水包围,不能与钠直接接触,所以钠先与水反应生成碱,碱再与盐溶液反应。
钠与CuSO4溶液反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
2Na + 2H2O+CuSO4 = H2↑+Cu(OH)2↓+Na2SO4
B、与熔融盐反应:4Na+TiCl4========4NaCl+Ti
原理:活动性强的置换活动性弱的
Na+KCl======== NaCl+K
原理:高沸点制备低沸点
⑤钠与某些有机物的反应:醇、酚、酸
5、碱金属的制备:要使M+→M,通常采用熔融盐电解法利用外加电源来迫使M+ 接受电子转点燃
研磨 3 变被还原成为M
6、碱金属的用途:
7、某些金属元素的检验:焰色反应
注意: 是物理性质,属元素性质,与价态无关
(二)钠的化合物的性质
1、Na2O与Na2O2:①颜色: Na2O为白色固体, Na2O2为淡黄色固体
②结构: Na2O和Na2O2都为离子化合物,但Na2O中含有O2-,而Na2O2中含有O22-。
③氧元素价态: Na2O 、Na2O2
④稳定性: Na2O不稳定,能与氧气反应生成Na2O2,Na2O2比较稳定。
⑤类别:均为离子化合物Na2O属于碱性氧化物, Na2O2为过氧化物。
⑥电子式:
⑦化学性质:A、与水反应:Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
B、与CO2反应:Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
C、与酸的反应:Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
对比以上反应,主要有二方面差异:
反应产物:Na2O2参加的反应中有O2产生;
反应类型: Na2O参与的反应为非氧化还原反应
D、氧化还原性:Na2O一般不表现氧化性,但有一定还原性如:2Na2O+O2=2Na2O2
Na2O2主要表现氧化性,如:Na2O2+SO2=Na2SO4
Na2O无漂白作用, Na2O2是漂白剂,能漂白织物、麦秆、羽毛、品红等。
⑧用途: Na2O用途不广, Na2O2用途比较广泛,可做供氧剂、漂白剂、杀菌剂、消毒剂等
2、碳酸钠和碳酸氢钠
①俗名:Na2CO3俗名纯碱、苏打、洗涤碱、天然碱等;NaHCO3俗名小苏打。
②溶解性:二者均溶解于水,但Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的。
③水解程度:二者均为弱酸盐,水解使溶液显碱性,但Na2CO3水解程度大于NaHCO3。
④化学性质:A、向Na2CO3溶液中通入足量的CO2
Na2CO3+H2O+CO2======== 2NaHCO3
热稳定性:Na2CO3很稳定,一般不分解;NaHCO3不稳定,受热分解。
△
2NaHCO3 ========== Na2CO3+H2O+CO2↑
B、与酸反应
向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸至过量:Na2CO3+HCl ====== NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl ========NaCl+H2O+CO2↑
向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液至过量:Na2CO3+2HCl======== CO2↑+NaCl+H2O
反应物的滴加顺序不同,产物不同 〔 O 〕 ‥
‥ : : 2- Na+ Na+ 〔 O O 〕 ‥
‥ : : 2- Na+ Na+ : ‥
‥ 4 C、与某些碱反应:Na2CO3与Ca(OH)2、 Ba(OH)2反应生成沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2=2 NaOH+CaCO3↓
Na2CO3+Ba(OH)2=2 NaOH+BaCO3↓
NaHCO3与所有强碱反应:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3+Ca(OH)2=H2O+NaOH+CaCO3↓
2NaHCO3+Ca(OH)2=2H2O+Na2CO3+CaCO3↓
D、与某些盐反应:Na2CO3与含有Ca2+、 Ba2+等可溶性盐反应生成沉淀
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
NaHCO3与强酸弱碱盐发生双水解
3NaHCO3+AlCl3=3NaCl+Al(OH)3↓+3CO2↑