高中化学钠及其化合物
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高中化学课本中有关钠及其化合物的知识总结_一、钠及其化合物1、钠钠的物理性质:钠是银白色金属,密度小,熔点低,硬度小,质软,可用刀切割。
钠通常保存在煤油中。
是电和热的良导体。
钠的化学性质:从原子结构可知钠是活泼的金属单质。
①钠与非金属单质反应:常温:4Na + O2 == 2Na2O,加热:2Na + O2 Na2O2;2Na + Cl2 2NaCl; 2Na + S Na2S等。
②钠与水反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2;实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红。
注意:钠在空气中的变化:银白色的钠变暗变白潮解变成白色固体。
③钠与酸反应:如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2,Na放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应。
因此Na 放入到酸溶液中Na是不可能过量的。
同时Na与H2的物质的量比始终是2:1。
当然反应要比钠与水的反应剧烈多。
④钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。
反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。
如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 。
⑤钠与氢气的反应:2Na + H2 == 2NaH。
NaH + H2O == NaOH + H2 ;NaH是强的还原剂。
工业制钠:电解熔融的NaCl,2NaCl(熔融) 2Na + Cl2。
钠的用途:①在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等;②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;③钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。
2、氧化钠和过氧化钠Na2O:白色固体,是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性:Na2O + H2O == 2NaOH,Na2O + CO2 == Na2CO3,Na2O + 2HCl == 2NaCl + H2O .另外:加热时,2Na2O + O2 == 2Na2O2. (2)Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水、二氧化碳反应放出氧气。
高中化学钠及其化合物钠是一种银白色金属,具有软质和低密度等特点。
由于其原子结构的活泼性,钠极易失去电子并形成+1价的钠阳离子,因此具有强还原性和金属的典型性质。
钠与非金属的反应包括与氧气、硫和氯气的反应。
在常温下,钠就能与氧气反应生成Na2O,而与硫反应则会产生易爆炸的Na2S。
钠与氯气反应时,会发出黄色火焰并产生白烟。
钠与水反应时会产生浮、熔、游、响、红等现象。
这是因为钠的密度比水小,反应放热且熔点低,受气体推动而游动,并产生气体和NaOH显碱性。
钠与酸反应更加激烈,易爆炸。
钠与盐酸反应生成NaCl和H2气体,而与稀硫酸反应则生成Na2SO4和H2气体。
需要注意的是,钠与酸溶液反应时,钠直接与酸电离出来的H+反应,而不是先与水反应生成氢氧化钠再与酸反应。
此外,将钠加入盐溶液中,若生成的氢氧化钠能与盐发生复分解反应,则氢氧化钠和盐会再次反应。
反应时,都会发生化学变化,但不满足碱性氧化物的所有特征,因此不是碱性氧化物。
它可以与酸反应生成盐和水,但同时也会释放出氧气。
与水反应时会生成氢氧化钠和氧气,而不是直接生成碱。
与酸性氧化物反应时也会生成相应的含氧酸盐,但同时也会释放出氧气,元素的化合价也会发生变化。
因此,过氧化钠的化学性质比较复杂,具有氧化还原性和漂白性。
反应时,除生成相应的盐和碱外,还生成了氧气,氧元素的化合价也发生了变化。
具体反应如下:2Na2O2 + 2H2SO4 → 2Na2SO4 + 2H2O + O2↑2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2↑2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2C O3 + O2因此,可以得出Na2O2是金属氧化物,但不是碱性氧化物。
氢氧化钠(NaOH)是一种强碱,俗称烧碱、火碱、苛性钠。
它的主要物理性质是白色固体,易吸收空气中的水而潮解,易溶解于水,并且放出大量的热,水溶液有涩味,有强腐蚀性。
它的主要化学性质表现为碱性,能与酸碱指示剂或试纸作用。
高中化学必修一钠及其化合物要点一:钠单质的重要性质及其应用1.物理性质 颜色 熔点 硬度 密度导电导热性银白色低小比水的 ,比煤油的 。
良好2.化学性质从钠的结构认识钠的化学性质——还原性。
(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应 与O 2反应⎪⎩⎪⎨⎧==+==+22222a a 2a 2a 4O N O N O N O N :加热时,化学方程式为:常温下,化学方程式为(2)与水的反应①化学方程式为:2Na+2H 2O==2NaOH+H 2↑ ①与滴加酚酞的水反应的现象与解释 浮:钠的密度比水要小;溶:钠的熔点较低,且反应是放热的; 游:生成的气体推动钠移动;响:氢气与水摩擦和氢气燃烧爆炸产生响动; 红:酚酞变红色,说明生成物为碱性。
要点诠释:钠在空气中的变化过程分析 过程 现象 反应原理 ① 变暗 4Na+O 2===2Na 2O ② 成液 Na 2O +H 2O===2NaOH③ 结块 2NaOH+9H 2O+CO 2===Na 2CO 3·10H 2O ④变成粉末Na 2CO 3·10H 2O===Na 2CO 3+10H 2O综上,把钠久置在空气中,最终变成Na2CO3粉末。
(3)与酸的反应2Na+2H+=====2Na++H2↑a.若酸过量,则只考虑钠与酸的反应。
b.若钠过量,钠首先与酸反应,剩余的钠再与水反应。
(4)与盐的反应与盐溶液发生反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。
a.与NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反应:实质是与水反应。
b.与CuSO4溶液反应:钠先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应。
写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式:3.工业制备与保存钠的制取及保存4.钠的重要用途典型例题1、等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是()A.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠的反应产物质量最大D.两块钠的反应产物质量一样大解:A、金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的,故A 错误;B、金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的,故B正确;C、根据4Na+O2=2Na2O,则1mol金属钠获得氧化钠的质量是31g,根据反应2Na+O2Na2O2,则1mol金属钠获得过氧化钠的质量是39g,等质量的两块钠,即金属钠的物质的量是相等的,所以生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量最大,故C错误;D、根据C的计算可以知道第一块钠的反应产物质量最大,故D错误。
高中化学专题——金属及其化合物一、钠及其化合物1、(1)钠的物理性质:银白色、质软、比水轻、熔点低(2)钠的化学性质:与非金属反应:2Na+Cl2点燃2NaCl (白烟)2Na+S==Na2S与O2反应:缓慢氧化:4Na+O2== 2Na2O (白色固体)剧烈燃烧:2Na+O2== Na2O2(淡黄色固体)与H2O 反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑(2Na+2H2O==2Na++2OH―+H2↑)与酸反应:2Na+2H+==2Na++H2↑与盐溶液反应:(先与水作用生成NaOH,NaOH再与盐发生复分解反应) 2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(O H)2↓+Na2SO4 +H2↑6Na+6H2O+2FeCl3==2F e(O H)3↓+6NaCl+3H2↑2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑与熔融盐:4Na+TiCl4△4NaCl+Ti2、氧化钠与过氧化钠3、碳酸钠与碳酸氢钠二、铝的氧化物和氢氧化物三、铁及其化合物铁的氧化物二价铁与三价铁滴加顺序不同,得到的现象也不同:(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,开始时无气体产生,达到一定量后才有气泡冒出,由少到多的过程中依次发生下列反应:Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O向稀盐酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有气泡冒出,由少到多只发生下列反应:2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2↑+H2O(2)稀AlCl3溶液与稀NaOH溶液间的反应向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量时发生的反应依次为:Al3++3OH―==A l(O H)3↓A l(O H)3+OH―==AlO2―+2H2O现象:白色沉淀逐渐增多,继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解,直至完全消失。
向NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液至过量时发生的反应依次为:Al3++4OH―==AlO2―+2H2O Al3++3AlO2―+6H2O ==4A l(O H)3↓现象:开始时无沉淀,接着产生沉淀,继续滴加AlCl3溶液,沉淀量不变。
钠是银白色金属,质软(可用刀切割),密度小(0.97g/cm 3),熔点低,是电和热的良导体。
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。
具有强还原性,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+O 2=2Na 2O 在空气或氧气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
2Na+O 2 Na 2O 2(2)与硫反应 2Na+S=Na 2S (研磨易爆炸) (3)与氯气反应2Na+Cl 2 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: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+2H 2O=2NaOH+H 2↑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+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑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+H 2↑点燃点燃钠与稀硫酸反应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。
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再生成C u(O H)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C u(O H)2部分分解,生成黑色的C u O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。
钠的制取工业上用电解氯化钠的方法制取钠。
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3. 用于电光源(高压钠灯)4. 作还原剂制取某些金属命题规律1:本节常见的易错易混点1. 钠与氧气反应何时生成Na 2O ,何时生成Na 2O 2,经常混淆不清。
2. 钠与酸溶液反应的观念,总认为是Na 先与水反应生成氢氧化钠后,氢氧化钠再与酸反应。
3. 钠与盐溶液反应时,总认为是钠直接与盐反应,而忽视了钠先与水反应。
注:(1)钠与氧气反应在常温下生成Na 2O ,点燃时生成Na 2O 2。
(2)钠与酸溶液反应时,先与酸反应,反应后剩余的钠再与水反应。
(3)钠与盐溶液反应时,钠先与水反应,然后考虑生成的氢氧化钠是否可以与盐再进一步反应。
命题规律2:金属钠露置在空气中的变化过程银白色金属 表面变暗 出现白色固体 表面变成溶液(Na ) (Na 2O ) (NaOH ) (NaOH 潮解) 白色块状物质 白色粉末状物质(Na 2CO 3·10H 2O ) (Na 2CO 3)注:熟练写出各步转化的化学方程式,弄清变化的本质原因。
命题规律3:钠与盐溶液反应的规律1. 将钠投入到饱和氯化钠溶液中,由于钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,消耗了溶液中的水,从而析出固体氯化钠。
2. 将钠投入CuSO 4溶液中,首先发生反应:2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑,然后,生成的NaOH 与CuSO 4发生复分解反应:2NaOH+CuSO 4=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4,整个过程可观察到有氢气和蓝色沉淀生成。
总反应方程式:2Na+2H 2O+CuSO 4=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ 3. 将钠投入到氯化铵溶液中,会有氢气和氨气生成。
总反应式为:2Na+2H 2O+2NH 4Cl =2NaCl+2NH 3↑+H 2↑4. 将钠投入AlCl 3溶液中,首先发生反应:2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑, 然后,生成的NaOH 与AlCl 3发生复分解反应: 3NaOH+AlCl 3=Al(OH)3↓+3NaCl ,若加入的金属钠过量,则生成的NaOH 过量,过量的NaOH 又会使A l (O H )3沉淀溶解:A l (O H )3+NaOH=NaA l O 2+2H 2OCO 2H 2OH 2OO 2风化注:(1)钠可以从某些熔融盐中置换出金属,但不能从盐溶液中置换出金属。
(2)当把钠放在盐溶液中时,钠首先是与水反应生成的氢氧化钠和氢气,然后再考虑生成的氢氧化钠是否与盐发生复分解反应。
钠的化合物知识点1:氧化钠和过氧化钠的比较注:1. Na 2O 2是由活泼的金属元素钠与活泼的非金属元素氧组成的化合物,属于离子化合物。
其中钠元素以Na +形式存在,两个氧原子通过共用一对电子结合成一个整体,即O 22-(过氧根离子),因此该化合物中,阴、阳离子个数比为1:2,Na 2O 2的电子式为 ,其中氧元素呈-1价。
2. 由于Na 2O 2中氧元素是-1价为中间价态,因而既可表现氧化性又可表现还原性。
又因为氧的稳定价态是-2价,因此Na 2O 2中的氧易得到电子从-1价降到-2价,从而表现强氧化性。
Na 2O 2的漂白性是其强氧化性的表现。
过氧化钠具有强氧化性,能氧化破坏有机色素的分子结构,可以用来漂白织物、麦秆、Na Na +羽毛等。
这一点与次氯酸、次氯酸盐相同,它能漂白的物质种类多,很彻底,不会逆转。
3. Na2O2与H2O反应中,电子转移的方向和数目。
Na2O2与H2O反应时,其反应过程如下:2Na2O2+4H2O===4NaOH+2H2O2(非氧化还原反应)2H2O2===2H2O+O2↑(氧化还原反应)总反应式为:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
显然,反应物H2O中的氢、氧两元素的化合价始终没有发生任何变化。
反应的实质是-1价氧元素发生了自身氧化还原反应;Na2O2既是氧化剂,又是还原剂;O2是氧化产物。
该反应电子转移的方向数目可表示如下:2e-单线桥法:2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑失2e-双线桥发:2Na2O2+4H2O===4NaOH+2H2O+O2↑得2e-4. Na2O2与CO2的反应,相当于在上边反应的基础上增加CO2与NaOH的反应,所以必须是潮湿的CO2才与Na2O2反应。
5. Na2O2是不是碱性氧化物?碱性氧化物是指和酸反应生成盐和水的氧化物。
它有以下特征:(1)与酸反应只生成盐和水;(2)与水直接或间接化合生成相应的碱;(3)与酸性氧化物反应生成相应的含氧酸盐;(4)反应中元素的化合价未发生变化。
过氧化钠与酸、水或CO2反应时,除生成相应的盐和碱外,还生成了氧气,氧元素的化合价也发生了变化:2Na2O2+2H2SO4 === 2Na2SO4 +2H2O+O2↑2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2所以,Na2O2是金属氧化物,但不是碱性氧化物。
知识点2:氢氧化钠(NaOH)俗称烧碱、火碱、苛性钠。
1. 主要物理性质:白色固体,易吸收空气中的水而潮解,易溶解于水,并且放出大量的热,水溶液有涩味,有强腐蚀性。
2. 主要化学性质:为一元强碱,具有碱的通行。
(1)NaOH溶于水后完全电离,能与酸碱指示剂或试纸作用。
(2)与酸酐发生反应:如CO2、SO2、SiO2等。
反应方程式分别为:2NaOH+ CO2 === Na2CO3 + H2O;2NaOH+ SO2 === Na2SO3 + H2O;2NaOH+ SiO2 === Na2SiO3 + H2O(3)与两性物质反应:如Al2O3、A l(O H)3等。
反应方程式分别为:Al2O3 + 2NaOH===2NaAlO2 + H2OAl(OH)3 + NaOH===NaAlO2 + 2H2O(4)与单质反应放出氢气:如铝、硅。
反应方程式为:2Al + 2NaOH +2H2O===2NaAlO2 + 3H2↑Si+ 2NaOH +H2O===Na2SiO3 + 2H2↑(5)与盐发生复分解反应:如NH4Cl、CuSO4、NaHCO3、Ca(HCO3)2等。
例如:NH4Cl与NaOH溶液共热:NH4Cl+NaOH==NaCl+H2O +NH3↑;NaHCO3溶液与NaOH溶液反应:NaHCO3+NaOH==Na2CO3 + H2O应注意:①盛NaOH的试剂瓶需用橡胶塞,不能用玻璃塞。
②NaOH碱性很强,贮存时若未密闭,表层易变质生成碳酸钠。
③称量NaOH要放在小烧杯或表面皿里,动作要迅速。
不能放在量筒、量杯、纸上称量。
④不慎将浓NaOH溶液沾在皮肤上,应先用大量水冲洗,然后再涂上硼酸稀溶液。
⑤在实验室里常用NaOH溶液吸收氯气,在工业上常用NaOH溶液吸收含一氧化氮和二氧化氮的尾气,以消除污染。
⑥实验室制取少量的NaOH溶液可在饱和的Na2CO3溶液中撒入石灰末,加热、过滤。
知识点3:碳酸钠和碳酸氢钠的比较受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+ CO2↑2NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2↑知识点4:食盐(NaCl)1. 食盐食盐不仅是常用的调味品,而且是人体必需的物质,它对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。
人体缺盐会使人感到头晕、倦怠、全身无力,学习和工作效率降低,长期缺盐甚至会导致心脏病。
注:食盐对人体有重要作用,但也不能过多摄入,过多摄入食盐可能引发肾脏疾病和高血压病等。
健康成年人摄入食盐量以每天2~6g为宜。
2. 氯碱工业工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。