《钠及其化合物》 知识清单
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《钠及其化合物》 知识清单
一、钠
(一)钠的物理性质
钠是一种银白色的金属,具有良好的导电性和导热性。它的密度比水小,为 097g/cm³,熔点较低,只有 9781℃。钠质地柔软,可以用小刀切割,新切开的钠表面呈银白色,很快会被氧化而变暗。
(二)钠的化学性质
1、 与氧气反应
常温下,钠在空气中会被氧化生成氧化钠(Na₂O),化学方程式为:4Na + O₂ = 2Na₂O。
加热时,钠与氧气剧烈反应生成过氧化钠(Na₂O₂),化学方程式为:2Na + O₂ 加热 Na₂O₂。
2、 与水反应
钠与水剧烈反应,生成氢氧化钠(NaOH)和氢气(H₂),化学方程式为:2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑。
反应现象为:钠浮在水面上(钠的密度比水小),迅速熔化成一个闪亮的小球(钠的熔点低,反应放热),在水面上四处游动(生成的氢气推动钠球移动),发出“嘶嘶”的响声(反应剧烈),溶液变成红色(生成的氢氧化钠使酚酞试液变红)。
3、 与酸反应
钠与酸的反应比与水的反应更加剧烈,因为酸中的氢离子浓度比水中的大。例如钠与盐酸反应的化学方程式为:2Na + 2HCl = 2NaCl +
H₂↑。
4、 与盐溶液反应
钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠再与盐溶液中的溶质发生反应。例如,钠投入硫酸铜溶液中,首先发生:2Na +
2H₂O = 2NaOH + H₂↑,然后生成的氢氧化钠与硫酸铜反应:2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄。
(三)钠的保存
由于钠在空气中极易被氧化,且能与水发生剧烈反应,所以钠通常保存在煤油中,以隔绝空气和水。
二、氧化钠(Na₂O)
(一)物理性质
白色固体,熔点较高。
(二)化学性质
1、 与水反应 Na₂O + H₂O = 2NaOH
2、 与二氧化碳反应
Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃
3、 与酸反应
Na₂O + 2HCl = 2NaCl + H₂O
三、过氧化钠(Na₂O₂)
(一)物理性质
淡黄色固体。
(二)化学性质
1、 与水反应
2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑
该反应中,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂。
2、 与二氧化碳反应
2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂
过氧化钠在这个反应中也既是氧化剂又是还原剂,常用于呼吸面具和潜水艇中提供氧气。
3、 与酸反应
2Na₂O₂ + 4HCl = 4NaCl + 2H₂O + O₂↑ 四、氢氧化钠(NaOH)
(一)物理性质
白色固体,易溶于水,溶解时放出大量的热,具有强烈的腐蚀性,俗称烧碱、火碱、苛性钠。
(二)化学性质
1、 碱的通性
(1)能使酚酞试液变红,使石蕊试液变蓝。
(2)与酸发生中和反应,如与盐酸反应:NaOH + HCl = NaCl +
H₂O
(3)与酸性氧化物反应,如与二氧化碳反应:2NaOH + CO₂ =
Na₂CO₃ + H₂O(二氧化碳少量);NaOH + CO₂ = NaHCO₃(二氧化碳过量)
(4)与某些盐反应,如与硫酸铜反应:2NaOH + CuSO₄ =
Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
2、 氢氧化钠的工业制法
电解饱和食盐水,化学方程式为:2NaCl + 2H₂O 电解 2NaOH +
H₂↑ + Cl₂↑
五、碳酸钠(Na₂CO₃)
(一)物理性质 白色粉末,易溶于水,水溶液呈碱性。
(二)化学性质
1、 与酸反应
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑
2、 与碱反应
Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH
3、 与盐反应
Na₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃↓ + 2NaCl
(三)碳酸钠的用途
碳酸钠广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。
六、碳酸氢钠(NaHCO₃)
(一)物理性质
白色细小晶体,易溶于水,水溶液呈弱碱性。
(二)化学性质
1、 受热分解
2NaHCO₃ 加热 Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑
2、 与酸反应 NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂O + CO₂↑
3、 与碱反应
NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O
(三)碳酸氢钠的用途
碳酸氢钠是发酵粉的主要成分之一,也用于治疗胃酸过多等。
七、焰色反应
(一)定义
很多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,这在化学上叫做焰色反应。
(二)钠的焰色反应
钠元素的焰色反应为黄色。
(三)实验步骤
1、 洗:将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净。
2、 烧:将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
3、 蘸:蘸取待测溶液。
4、 烧:再次在火焰上灼烧,观察火焰的颜色。
总之,钠及其化合物在生活和工业生产中都有着广泛的应用,掌握它们的性质和用途对于我们的学习和生活都具有重要的意义。