钠及其化合物知识归纳
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钠及其化合物知识归纳(总45页)
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第一讲 钠及其化合物
1.1 钠
知识网络图解
银白色、密度小
物理性质 硬度低、熔点低
钠 与氧气反应
与硫、卤素单质反应 钠元素位于元素周期表第三周期第IA
化学性质 与水反应 族，原子最外层有一个电子，易失去，
与酸反应 有强还原性，显+1价
与盐（溶液、熔融盐）反应
知识点精析与运用
知识点精析
知识点1：研究物质性质的基本方法及基本程序
1. 研究物质的性质，常常运用观察、实验、分类、比较、假说、模型等方法。
2. 研究物质性质的基本程序
研究物质的性质时，首先要观察物质的外观，了解物质的存在状态、颜色、气味等；其次，通过实验来探究物质的有关性质。为此要对物质性质进行预测、设计并实施实验来验证所做的预测；然后，通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究。关于研究物质性质的程序可用下图来表示。
进行进一步的研究
知识点2：钠原子结构 运用分类的方法，根据物质所属的类别或利用有关反应规律预测物 对实验现象进行分类、综合、推论，概括出结论 观察物质的外观
预测物质性实验和观察 验证预测并作出新的预测
发现特殊现象，提出新问题
运用比较的方法，归从钠的原子核外电子排布看，其最外电子层上只有一个电子，因此，极易将这一电子失去，而达到稳定结构，形成+1价的钠阳离子（Na+）。即金属钠的原子结构决定了其性质的活泼。因其易失电子被氧化，故金属钠是还原剂。
知识点3：钠的物理性质
钠是银白色金属，质软（可用刀切割），密度小（0.97g/cm3），熔点低，是电和热的良导体。
知识点4：钠的化学性质
由于钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中容易失去最外层的一个电子变为钠离子：Na－e－→Na+
所以钠的化学性质极活泼，具有强还原性，是强还原剂，具有金属的典型性质。
1. 与非金属反应
（1）与氧气的反应
常温下能与空气中的氧气化合，表面变暗。
4Na+O2=2Na2O
在空气或氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。
2Na+O2 Na2O2
（2）与硫反应
2Na+S=Na2S（研磨易爆炸）
（3）与氯气反应
2Na+Cl2 2NaCl（发出黄色火焰，产生白烟）
2. 与水反应
钠与水反应的实验现象及现象解释如下：
现象 解释
浮在水面上 钠的密度比水小 熔成闪亮小球 反应放热、熔点低
迅速四处游动 钠受气体推动而游动 2 8 1 +11
点燃
点燃 发出嘶嘶响声 产生气体及其燃烧
反应后滴入酚酞试液显红色 生成NaOH显碱性
注：钠与水反应在钠的周围有白雾生成，此白雾是氢气燃烧产生的水蒸气。
钠与水反应的化学方程式为：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
该反应的实质是钠原子与水电离出的H+发生氧化还原反应，其离子方程式为：
2Na+2H2O=2Na++2OH－+H2↑
注：钠与水反应的现象可概括为“浮、熔、游、响、红”，并结合钠的性质进行记忆。
3. 与酸反应
钠与酸反应比与水反应更加激烈，极易爆炸。
钠与盐酸反应 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
钠与稀硫酸反应 2Na+H2SO4 =Na2SO4 +H2↑
钠与酸溶液反应的实质是：钠与酸电离出来的H+直接反应，而不是钠先与水反应，生成的氢氧化钠再和酸溶液反应。因为钠与水反应时，得电子的是水电离的H+，而酸中H+浓度大于水中H+的浓度。
4. 与盐的反应
与熔融盐的反应 4Na+TiCl4(熔融) Ti+4NaCl
与盐溶液反应 将钠加到盐溶液中，首先是钠与水反应，若生成的氢氧化钠与盐能发生复分解反应，生成难溶物或弱电解质等，则氢氧化钠和盐再反应；否则钠只与水反应。 将一小粒钠投入硫酸铜溶液中，除观察到与水反应相同的现象外，还看到蓝色沉淀生成。这是因为钠先与水反应，生成的NaOH再与盐CuSO4发生复分解反应生成氢氧化物——Cu(OH)2沉淀。其反应式为：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓（蓝色）+Na2SO4
总反应式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
故钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。
注：钠与CuSO4溶液反应时会产生黑色物质，这是因为钠与水反应放出大量的热，使难溶碱Cu(OH)2部分分解，生成黑色的CuO所致。
凡是活动性很强的金属（如K、Ca、Na）与盐溶液反应都与此类似，只有在熔融状态下，才有可能发生金属之间的置换反应。
由于钠的性质十分活泼，所以钠元素以化合态如NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等形式存在于自然界中。
由于钠很容易与空气或水反应，所以保存钠时应隔绝空气和水。因为煤油不与钠反应，且煤油的密度小于钠的密度，所以通常将钠保存在煤油里。虽然汽油的密度也小于钠的密度，但由于汽油易挥发，所以不能用汽油保存钠。由于四氯化碳的密度大于钠的密度，所以不能用四氯化碳保存钠。
知识点5：钠的制取
工业上用电解氯化钠的方法制取钠。电解需要在电解槽里进行。为降低电解温度，一般用40%NaCl和60%CaCl2形成的共熔物，在580℃就可以了。电解时，Cl2在阳极放出，金属钠和钙浮在上方的熔盐上面，从管道溢出。把熔融的金属混合物冷却到105~110℃，钙就成晶体析出，经过滤就实现了钠和钙的分离。 知识点6：钠的用途
1. 制取过氧化钠
2. 钠和钾的合金是原子反应堆的导热剂
熔融的钠是液体传热中最好的一种，传热本领比水银高10倍，比水高40~50倍。钠和钾组成的合金在常温下是液体，例如含钠20%、钾80%（质量分数）的合金熔点是-10℃，可用于原子反应堆的导热剂（合金的熔点一般都比任一组成成分的熔点低）。
3. 用于电光源（高压钠灯）
将钠用于电光源上，高压钠灯发出的黄光波长约为589nm，射程远，透雾能力强，对道路平面的照度比高压水银灯高三倍半，广泛应用于广场、街道的照明。钠灯也可用于洗相的暗房，因为这种黄光不会使相纸曝光。
4. 作还原剂制取某些金属
3Na+AlCl3 =Al+3NaCl（历史上制铝），4Na+TiCl4(熔融) Ti+4NaCl（现代制钛）。碱金属中的钾、铷、铯的制取也用不如它们活泼的钠，原因是什么呢？我们以制钾为例来说明。沸点，KCl：1500℃、Na：882.9℃、NaCl：1410℃、K：774℃。我们将熔融态的KCl与Na共热，可得到钾蒸气：KCl+Na=NaCl+K↑，及时分离出K蒸气，反应就不断向右进行了。
解题方法指导
题型1 检验钠的物理性质
[例1] 钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（ ）
A. 钠的熔点低 B. 钠的密度小
C. 钠的硬度小 D. 有强还原性 题型2 检验钠与溶液的反应
[例2] 将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是（ ）
A. 钠熔成小球并在液面上到处游动 B. 有气体产物生成
C. 溶液中有银白色金属析出 D. 溶液变浑浊
[例3] 将一小块金属钠投入到下列物质的溶液中，有刺激性气味的气体产生的是（ ）
A. NH4Cl B. FeCl3 C. CuSO4 D. Ca(HCO3)2
题型3 钠原子与离子的结构
[例4] 有关钠原子和钠离子的叙述正确的是（ ）
A. 钠原子与钠离子的化学性质相似 B. 钠原子比钠离子多一个质子
C. 钠原子具有还原性，钠离子具有氧化性 D. 钠原子不稳定，而钠离子稳定
题型4 考查钠与水反应的计算
[例5] 将2.3g钠投入97.7g水中，所得溶液的质量分数为（ ）
A. 2.3% B. 大于2.3% C. 4% D. 大于4%
基础达标演练
1. 钠在自然界存在的主要形式是（ ）
A. Na B. Na2O NaOH
C. NaHCO3 Na2CO3 D. NaCl
2. 钠着火时，采用哪种灭火方式最好（ ）
A. 水 B. 煤油 C. 泡沫灭火器 D. 沙子
3. 在实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器是（ ） a.试管夹 b.镊子 c.小刀 d.冷凝管 e.滤纸 f.研钵 g.烧杯 h.坩埚 i.石棉网j.玻璃片 k.药匙 l.燃烧匙
A. adbi B. cefk C. fghl D. dcegj
4. 将一小块金属钠放置在潮湿的空气中足够长的时间后，最终将转变为（ ）
A. Na2O B. Na2O2 C. Na2CO3 D. NaOH
5. 钠的下列用途与钠的化学性质无关的是（ ）
A. 用钠单质与氧气作用制取生氧剂Na2O2 粉末
B. 用钠、钾的合金作原子反应堆的导热剂
C. 用钠冶炼第三代金属钛
D. 应用于电光源上，如钠光灯
6. 下列属于钠离子性质的是（ ）
A. 极易被氧化 B. 有银白色金属光泽
C. 能置换CaCl2溶液中的Ca D. 焰色反应为黄色
7. （2009广东）下列有关实验操作的说法正确的是（ ）
A. 可用25mL碱式滴定管量取20.00mLKMnO4溶液
B. 用pH试纸测定溶液的pH时，需先用蒸馏水润湿试纸
C. 蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3，液体也不能蒸干
D. 将金属钠在研钵中研成粉末，使钠与水反应的实验更完全
8. 将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，不可能观察到的现象是（ ）
A. 钠熔成小球在液面上滚动 B. 有无色气体生成
C. 溶液底部有紫红色物质生成 D. 溶液中有蓝色沉淀生成
9. 一小块金属钠投入水中，观察到：
（1）钠浮在水面上，说明： ；
