钠及其重要化合物(非常全面)
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附一：
页脚内容1 第三章 金属及其化合物
第一节 钠及其重要化合物
【学习目标】
1、了解钠的物理性质。2、掌握钠的化学性质及其应用。3、了解氧化钠与过氧化钠的性质及其应用。
4、了解氢氧化钠的性质及其应用。5、了解碳酸钠与碳酸氢钠的性质、鉴别及其应用。
6、了解钠与钠的化合物间的相互转化。
第一课时 钠及钠的氧化物
一、钠
1、物理性质
银白色金属光泽，质软（可用小刀切割），密度比水小比煤油大（保存在煤油中），熔沸点低，具有良好的导热性和导电性。
2、化学性质
（1）与非金属反应：如O2、Cl2、S等。
①钠与氧气反应
常温下生成Na2O（白色），化学方程式为： 4Na+O2=2Na2O
燃烧时生成Na2O2（黄色），化学方程式为： 2Na+O2 Na2O2
②钠与氯气反应
化学方程式为：2Na+Cl2 2NaCl
③钠与硫反应
化学方程式为： 2Na+S Na2S
（2）与水、酸反应（反应顺序：先酸后水）
①钠与水、酸反应的实质上均是和H+反应，离子方程式分别为：
2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑、2Na＋2H+＝2Na+＋H2↑
②钠与水反应（加酚酞）的实验现象和解释
现象 解释
a 浮在水面上 钠的密度比水小
b 熔成闪亮的小球 钠与水反应放热，钠的熔点低
c 四处游动，发出“嘶嘶”声 钠与水剧烈反应生成气体
d 反应后溶液由无色变为红色 钠与水反应生成碱性物质
（3）Na与盐溶液的反应（反应顺序：先与水反应，再考虑NaOH是否与盐反应） 点燃
点燃
加热 附一：
页脚内容2 ①钠投入到NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出，化学方程式为：
2Na+2NH4Cl=2NaCl+2NH3↑+H2↑
②投入到CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成，化学方程式：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 、 CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2↓
思考：金属钠露置在空气中的变化过程是怎样的？
切开金属钠，呈银白色（钠的真面目）→变暗（生成Na2O）→变白色固体（生成NaOH）→成液（NaOH潮解）→结块（吸收CO2成Na2CO3·10H2O）→最后成白色粉末（Na2CO3·10H2O风化为Na2CO3）。
3、钠的保存、制取及用途
⑴金属钠的保存及取用
少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存入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。
⑵钠的制取：2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
⑶用途：钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。
二、钠的重要氧化物
1、氧化钠和过氧化钠
对比项 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
色、态 白色固体 淡黄色固体
稳定性 不稳定 稳定
电子式
是否碱性氧化物 是 否
阳、阴离子个数比 2∶1 2∶1
生成条件 常温 加热或点燃
与H2O反应 化学方程式 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2↑
滴加酚酞试液 变红 先变红后褪色
与CO2反应 化学方程式 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2
气体体积变化 足量氧化钠使气体消失 足量过氧化钠使气体变为原来的一半
与酸反应 化学方程式 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl= 4NaCl+2H2O+O2↑
用途 —— 制氧剂、漂白剂、氧化剂
转化关系 2Na2O＋O2 2Na2O2 电解 附一：
页脚内容3 保存 隔绝空气
【合作探究】
一、过氧化钠的强氧化性
⑴Na2O2与SO2反应：Na2O2+SO2=Na2SO4。
⑵Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀。
⑶Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。
⑷Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO32-氧化成SO42-。
⑸Na2O2投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色。其漂白原理与HClO、NaClO、O3等相同。
二、有关Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系
⑴物质的量关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1，解决此类 可借助物质的量守恒关系。
⑵电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mole-。
⑶先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2、H2O(g）混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O(g）发生反应。
⑷气体体积关系
若CO2、H2O(g）混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2且等于生成氧气的体积。
⑸固体质量关系
当Wg通式符合(CO)mHn（m、n为整数）的物质在O2中充分燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重Wg。常见符合符合(CO)mHn的物质如：CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。 附一：
页脚内容4 【典例精析】 【例1】（2007·全国Ⅱ理综）在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.5mol/L的HCl溶液中和，则生成物的成分是（ ）
A．Na2O B．Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2
【解析】钠与氧气反应的生成物可以是Na2O、Na2O2或二者的混合物。消耗HCl的物质的量为0.08L×0.5mol /L=0.04mol，由关系式：Na2O～2NaOH～2HCl，Na2O2～2NaOH～2HCl，可知钠的氧化物为0.02mol，则钠的氧化物的平均摩尔质量―M=m(总)n(总)=1.5g 0.02mol=75 g·mol–1，介于Na2O（62 g·mol–1）、Na2O2（78 g·mol–1）之间，所以钠的氧化物为Na2O和Na2O2的混合物。
【答案】C
【例2】（08年昆明模拟）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出四个可以生成氢气的反应：①Zn和盐酸 ②Na和水③Al和NaOH溶液 ④Na和无水乙醇。为方便制取和点燃上述四个反应生成的氢气，他们设计了如下图所示装置。
试回答下列问题：
（1）点燃氢气之前必须先进行 。
方法是 。
（2）实验小组在点燃用上述装置制得的氢气时，①③④实验获得成功，②却失败了。他们分析后认为失败的原因有a：Na与H2O的反应速率太快；b：Na的用量太少；c：装置存在缺陷。针对b失败的原因，有的同学提出可以增加钠的用量，但有同学认为这样做太危险，原因是 。
（3）针对原因a、c，实验小组查阅资料得知钠、苯、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.88g·cm-3、1.00g·cm-3。他们改进了实验装置后重做实验②。改进后的实验装置如下图所示。
改进后的实验，氢气的生成速率明显减慢。原因是 。
【解析】从实验安全角度来说，所有可燃性气体在点燃之前都必须要检验气体的纯度，以防止爆炸。方法是收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声，表明气体已纯净；根据分析失败的原因，用较多的钠与水反应会放出大量的热，极有可能使试管内的H2、O2混和气发生爆炸；利用改进后的装置，由于Na的密度比苯的密度大，所以Na会沉到水面，与水反应产生H2，由于H2的作用，钠块会浮起，而脱离水面，然后由于重力钠又回落，与水反应，直至钠最后消失。所以反应速率减缓，装置内没有空气，也避免了空气与氧气混合而爆炸的可能。
【答案】（1）验纯 收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗” —有孔试管
—广口瓶
——铜丝网隔板 附一：
页脚内容5 ① ② ③ ④ 声，表明H2纯净。
（2）较多的钠与水反应会放出大量的热，可能使试管内的H2、O2混和气爆炸。
（3）钠比水轻，比苯重，落在苯水交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，就可减慢Na与H2O反应速率。
【检测评价】
1．下列关于金属元素特征的叙述正确的是
A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同
D.金属单质在常温下均是固体
2．有许多氧化物在一定条件下都能与Na2O2反应，且反应极有规律。如2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2，2Na2O2+2SO3= 2Na2SO4+O2。据此，你认为下列反应方程式中正确的是（ ）
A．2Na2O2+2SO2= 2Na2SO3+O2
B．Na2O2+2NO2= 2Na2NO2+O2
C．2Na2O2+2Mn2O7= 2NaMnO4+O2
D．2Na2O2+2N2O5= 2NaNO2+O2
3．观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下
列现象：银白色 → 变灰暗 → 变白色 → 出现液滴 → 白色固体，下列说法正确的是（ ）
A．①发生了氧化还原反应
B．②变白色是因为生成了碳酸钠
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．④只发生物理变化
4．（08枣庄市调研）下列说法中，正确的是 （ ）
①食盐灼烧时火焰呈黄色与久置的浓硝酸呈黄色原理不相同
②固体氢氧化钠存放在带塑料塞的广口瓶中
③熔点：钾>钠>钠钾合金
④向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡后溶液呈蓝色
⑤向含有Na+、SO42－、HCO3－、CO32－的溶液中加入过量的Na2O2固体，Na+和CO32－的物质的量不变
⑥1mol Na2O2与足量的水反应，转移的电子数为2mol。
