(完整版)钠及其重要化合物知识点总结
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钠及其重要化合物知识点总结
一.金属钠
1.钠的物理性质
金属钠是一种柔软 ,银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm3,比水的
密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
2.钠的化学性质
钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子,具有很强的还原性,是
一种活泼的金属元素。
(1)跟非金属反应:
①金属钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成氧化钠:4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面变暗)
②在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O
2Na
2O
2(黄色火焰),以上反应说明Na
2O
2比Na
2O稳定。可见,
与O2反应时因条件不同而产物不同。
③在氯气中燃烧:2Na+Cl
2 NaCl(白烟)
(2)钠与水反应:2Na+2H
2O =2NaOH +H
2 ↑
现象: ①浮:钠投入水中并浮在水面上 ②声:钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气
体。③游:同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失,④红:反应后的水溶液使
酚酞变红。
(3)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸。
(4)钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否与盐反应。
例如:①钠与CuSO
4溶液反应
2Na+2H
2O=NaOH+H
2↑ (1)
CuSO
4+2NaOH=Na
2SO
4+Cu(OH)
2 (2)
合并(1)(2)得:2Na+2H
2O+CuSO
4=Na
2SO
4 +Cu(OH)
2↓+H
2 ↑
②钠与FeCl
3溶液反应:6Na+6H
2O+2FeCl
3=6NaCl+2Fe(OH)
3↓+3H
2↑
3.钠的存放和取用
由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2、H2O等反应,所以少量金属钠可保存在煤油里,
大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的
煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
4.钠的存在与用途
自然界中钠只能以化合态的形态存在,主要以氯化钠的形式存在。二.钠的化合物
1.氧化钠和过氧化钠的比较
比较内容Na
2ONa
2O
2
颜色、状态白色固体淡黄色固体
氧的化合价—2价—1价(过氧离子O
22—)
电子式
稳定性较不稳定较稳定
生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成
物质类别碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)与水反应Na
2O + H
2O==2NaOH2Na
2O
2 + 2H
2O==4NaOH + O
2↑
与CO2反应 Na
2O + CO
2==Na
2CO
32Na
2O
2 + 2CO
2==2Na
2CO
3 + O
2
与盐酸反应 Na
2O + 2HCl==2NaCl + H
2O2Na
2O
2 + 4HCl==4NaCl + 2H
2O +
O
2↑
用途用于少量Na
2O
2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存密封保存密封保存
2.碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠碳酸氢钠
俗名苏打、纯碱小苏打
色、态通常以Na
2CO
3·10H
2O存在,为
无色晶体,易风化失水为白色粉
未Na
2CO
3白色粉未
水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小
热稳定性稳定,受热不易分解2NaHCO
3 Na
2CO
3+CO
2↑+H
2O
与盐酸反应慢 Na
2CO
3+HCl=NaCl+NaHCO
3
Na
2CO
3+2HCl=2NaCl+CO
2↑+H
2O快
NaHCO
3+HCl=NaCl+CO
2↑+H
2O
与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHNaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O
相互
转化
用途重要的化工原料,用于玻璃、造
纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业,泡沫灭火剂等Na2CO3NaHCO3酸
加热或碱3.钠的其它重要化合物
(1)硫酸钠(Na
2SO
4·10H
2O),俗名:芒硝,为无色晶体。
硫酸钠用途:制玻璃、造纸、染色、纺织、制水玻璃,在医药上用作缓泻剂等。
硫酸钠分布:盐湖、海水及矿物中。
(2)氢氧化钠(NaOH)是中学阶段最为常见的强碱,是一种白色片状晶体,。极易溶于水(并放出大量热),
易吸水而发生潮解,在空气中还易变质,反应为:2NaOH+CO
2=Na
2CO
3+H
2O。
俗名:苛性钠、烧碱、火碱,氢氧化钠有很强腐蚀性,它是一种重要的碱,具有碱的通性。
工业制法:2NaCl+2H
2
O2NaOH+H
2↑+Cl
2↑,
Na
2CO
3+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+2NaOH
保存:密封保存。试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞。因为烧碱能与玻璃成分中的SiO
2发生反应:
SiO
2+2NaOH=Na
2SiO
3+H
2O,生成的Na
2SiO
3使玻璃塞与瓶口粘结。
三.有关钠及其化合物的几个问题
1.金属钠露置在空气中的变化过程: 银白色金属钠
2.Na
2CO
3与盐酸的互滴反应
(1)向盐酸里逐渐滴加入Na
2CO
3溶液(开始时酸过量)开始就有气体放出;
(2)向Na
2CO
3溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足)开始无气体产生:
HCl+Na
2CO
3=NaCl+NaHCO
3(无气泡)
HCl+NaHCO
3=NaCl+CO
2↑+H
2O
可见不同的滴加顺序产生不同的现象,利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。
3.碳酸氢钠和碳酸钠的制法
(1)制取NaHCO
3的方法
①减压低温蒸干NaHCO
3溶液。NaHCO
3遇热易分解,其水溶液加热更易分解,所以不可能采用常压
下蒸发溶剂的方法制得NaHCO
3晶体。
②往饱和Na
2CO
3溶液中通入CO
2,过滤得到晶体。
Na
2CO
3+C0
2+H
2O=2NaHCO
3 (2)制取Na
2CO
3的方法
往饱和食盐水中依次通人足量的NH
3、CO
2(氨碱法),利用NaHCO
3的溶解性小于NH
4HCO
3的溶解性
原理,使NaHCO
3从溶液中析出:
NH
3+H
2O+CO
2=NH
4HCO
3
NH
4HCO
3 +NaCl=NaHCO
3↓+NH
4Cl
2NaHCO
3Na
2CO
3 +CO
2↑+H
2O(工业方法)
四.碱金属元素 (Li 、Na、K、Rb、Cs)
1.原子结构:
(1)相似性:最外层均为1个电子
(2)递变性:核电荷数依次增多,电子层数依次增多,原子半径依次增大
2.元素性质:
(1)相似性:均为活泼金属元素,最高正价均为+1价
(2)递变性:失电子能力依次增强,金属性依次增强
3.单质性质:
(1)相似性:均具强还原性,均具轻、软、易熔的特点
(2)递变性:还原性依次增强,密度趋向增大,熔沸点依次降低,硬度趋向减小
由锂到铯熔点逐渐降低,与卤素单质等恰恰相反。这是因为碱金属中存在金属键,金属键随原子半
径的增大而减弱。卤素单质中存在分子间作用力,分子间作用力随相对分子质量的增大而增强。
4.化合物性质:
(1)相似性:氢氧化物都是强碱
(2)递变性:氢氧化物的碱性依次增强
五.焰色反应
许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应,是一种物理变化,
是元素的性质而不仅属化合物。钠是黄色;钾是紫色(透过蓝色钴玻璃);钙是砖红色。
1.焰色反应
焰色反应指的是元素的性质,相应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色。
做焰色反应的实验时应注意:
①火焰本身尽可能无色,
②铂丝要洁净,
③焰色反应鉴定物质的方法,一般是在其他化学方法无效时才采用。 2.焰色反应的操作步骤:
(1)铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同;
(2)蘸取待测溶液;
(3)在酒精灯上灼烧,观察焰色;
(4)用稀盐酸洗净铂丝,在酒精灯上灼烧。
进行焰色反应之前,灼烧铂丝是为了防止操作之前铂丝上的残留物对实验产生影响。用盐酸洗铂丝
灼烧可除去铂丝上的残留物对后面实验的干扰。不用硫酸是由于盐酸盐比硫酸盐更易挥发,对实验的影
响小。
焰色反应所用铂丝昂贵,实验室常用光洁的铁丝、铬丝、钨丝等无焰色的金属代替。
六.碱金属中的一般和特殊之处
1.Na、K需保存于煤油中,但Li的密度比煤油小,所以Li必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于
石蜡
2.碱金属中,从Li至Cs,密度呈增大的趋势,但ρ(K)=0.862g/cm3 < ρ(Na)
=0.971e/cm3。
3.酸式盐的溶解度一般大于正盐,但溶解度NaHC0
3 < Na
2C0
3。
4.氧在化合物中一般显-2价,氢显+1价,但Na
2O
2 、H
20
2中的氧显-1价,NaH、CaH
2中的氢显-1价。
5.试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但IA金属Na、K等除外。
6.一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如:
2Na+CuS0
4+2H
20=Cu(OH)
2↓+H
2↑+Na
2S0
4