2015届钠及其化合物知识点总结 (1).doc

钠及其化合物复习总提纲

一、钠单质的性质
（1）钠的物理性质：钠是银白色金属，密度小（0.97g/cm3），熔点低（97℃），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。
（2）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。
钠和氧气的反应
A、实验过程：①②③④⑤⑥⑦

钠与氧气的反应
B、反应原理：2Na＋O2Na2O2，2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
C、注意事项
①玻璃管中装的钠不能太大，太大反应太剧烈，会将玻璃管炸裂．
②反应开始时，即钠熔成小球后要稍稍倾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止钠从玻璃管中脱出．并能保证空气疏通从而观察到明显现象．
③在取钠时要将其表面的氧化物用小刀除去，用纯钠进行实验．因为表面被氧化的钠在受热熔化后，钠表面会有一层黑色而影响实验现象的观察．
④加热时间不能太长，否则钠与O2迅速反应、燃烧起来，现象就不是很明显了．
⑤盛Na2O2的小试管要干燥．
D、实验现象
钠熔成小球，先变成白色后变成淡黄色固体，淡黄色固体遇水放出使带火星木条复燃的气体．
E、实验结论
钠熔点低，与O2加热反应生成Na2O2，Na2O2遇水生成O2．
②钠与水反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑；
实验现象：①钠与水剧烈反应、②钠熔化成小球、③钠球在水面上不停地滚动、④有气体生成，并发出嘶嘶声．
注意：钠在空气中的变化：银白色的钠 变暗（生成了氧化钠） 变白（生成氢氧化钠） 潮解 变成白色固体（生成碳酸钠）。
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。
（3）工业制钠：电解熔融的NaCl，2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑。
（4）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。
二、氧化钠和过氧化钠
（1）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。
2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2 ↑,2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 ↑（作供氧剂）。
因此Na2O2常做生氧剂，同时，Na2O2还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色，实验研究表明是有：Na2O2 + H2O == 2NaOH + H2O2,2H2O2 == 2H2O + O2 反应发生。因为H2O2也具有漂白作用。当然过氧化钠也可以直接漂白的。
三、氢氧化钠（NaOH）
1、俗称烧碱、火碱、苛性钠。
2、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。
3、 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、Al(OH)3等。反应方程式分别为：
Al2O3 + 2NaOH===2NaAlO2 + H2O Al(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溶液中撒入石灰粉，加热、过滤。
四、碳酸钠和碳酸氢钠
（1）、NaHCO3的分解
(1)实验过程
①用一干燥大试管，装入NaHCO3粉末．(大约占试管容积1/6)
②将大试管用带导气管的单孔塞塞紧．并将大试管固定在铁架台上，且试管口稍向下倾斜．
③大试管上的导气管另一端插入到盛有澄清石灰水的试管中．
④用酒精灯加热，先均匀受热，然后固定在药品多的部位加热．
⑤当试管中产生气体减少时，先把导管从澄清石灰水中拿出来，再熄灭酒精灯
(2)反应原理
2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑
(3)注意事项
①装药品时，应将药品倾斜地铺在试管底部，以便于受热．
②固定大试管时，应夹在其中上部(离管口1/3处)且要使试管口略向下倾斜．防止反应生成的水冷却回流而将试管炸裂．
③当试管中产生气体减少时，若停止实验，应先将导气管从石灰水中取出来，再撤去酒精灯停止加热，否则，会使石灰水倒吸而引起试管炸裂．
(4)实验现象
澄清石灰水变浑浊，大试管内壁有水生成．
(5)实验结论
NaHCO3受热易发生分解反应．
（2）、Na2CO3和NaHCO3与酸的反应
(1)实验步骤

(2)反应原理
Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑或CO＋2H＋＝H2O＋CO2↑
NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑或HCO＋H＋H2O＋CO2↑
(3)注意事项：使用的盐酸浓度不能太大，否则生成的气泡太多太迅速而溢出试管．
(4)实验现象和结论
两者都与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体，但NaHCO3与盐酸反应更剧烈．
（3）碳酸钠和碳酸氢钠的比较
俗名
纯碱（苏打）
块碱
小苏打
化学式
Na2CO3
Na2CO3·10H2O
NaHCO3
颜色、状态
白色粉末
无色晶体
细小白色晶体
溶解性
易溶于水，溶液呈碱性
较易溶于水（<碳酸钠），溶液呈碱性
热稳定性
不易分解
易风化失水
受热易分解：2NaHCO3== Na2CO3+ H2O+ CO2↑
与酸反应
盐酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+ CO↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
碳酸
Na2CO3+ H2O+ CO2 =2NaHCO3
不能反应
与碱反应
NaOH
不能反应
NaHCO3 + NaOH=Na2CO3 + H2O
Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
若NaHCO3过量：
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓
+Na2CO3+H2O
若Ca(OH)2过量：
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
与氯化钡反应
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
不能反应
制法
2NaHCO3== Na2CO3+ H2O+ CO2↑
NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl
用途
制玻璃、肥皂、造纸、纺织作洗涤剂
焙制糕点用作发酵粉，治疗胃酸过多，制泡沫灭火器的主要原料
相互转化
H2O+ CO2
△
Ca(HCO3)2
Na2CO3 NaHCO3
NaOH
（4） 两者的鉴别： ① Na2CO3 Ca(OH)2 无现象
NaHCO3 石灰水变浑浊
② Na2CO3 过量酸 慢
NaHCO3 快
③ Na2CO3 逐滴酸 后出气体
NaHCO3 先出气体
④ 可溶性Ca盐或Ba盐：
Na2CO3 盐溶液 ↓
NaHCO3 无现象
（5）食盐（NaCl）
1、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。虽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。
通电

2、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。原理：2NaCl+ 2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
焰色反应
1. 某些金属或它们的化合物在灼烧时，火焰呈现特殊的颜色叫做焰色反应。
2. 焰色反应是元素的性质，与价态无关，是物理变化。
3. 焰色反应的操作步骤：①洗②烧③蘸④烧⑤洗⑥烧
洗 烧 蘸 烧

金属丝 金属丝至无色 待测液 金属丝，看颜色

注：观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片。因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰。
4. 钠、钾等金属的焰色
K（K+）紫色（透过蓝色钴玻璃），Na（Na+）黄色，Cu（Cu2+）绿色，Ca（Ca2+）砖红色。
（6）注意几个实验的问题：
1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。
2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先①Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,后②NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2 .
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2.
如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应，采用①方法放出CO2是0.4mol；采用②方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。
3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。
4、侯氏制碱法
反应式：NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 ↓+ NH4Cl.
注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。
5、若钠、钾等碱金属在空气中失火，可否用水或CO2灭火，为什么?用什么灭火效果好?
答案：钠、钾等碱金属失火不能用水灭火，因为它们与水反应剧烈，且产生易燃气体H2，易导致爆炸发生；也不能用CO2灭火，因为Na、K有还原性，能夺去CO2中的氧继续燃烧．
钠、钾失火可用沙土、抹布扑灭或盖灭．
6、万一被钠灼伤了皮肤，应该怎么办?
答案：万一被钠灼伤了皮肤，应先用稀醋酸洗涤，然后再涂上3%～5%的硼酸溶液．情况严重者速到医院烧伤科救治．
7、用稀盐酸与Na2CO3还是NaHCO3制作的灭火器灭火效果好，有哪些优点?
答案：用稀盐酸与NaHCO3制作的灭火器灭火效果好．优点有二：①产生气体速度快，②产生气体CO2多．
8、实验室中做固体受热生成气体反应的实验注意事项有哪些?
答案：实验室固体受热生成气体的装置都可用制O2装置．注意事项：①试管应夹持在其中上部(或离管口1/3处)；②试管口应略向下倾斜，因为实验室中的药品不是很干燥，加热时有水生成，或固体反应时生成水，若不略向下倾斜会使水倒流把试管炸裂；③受热时先均匀加热试管底部，然后固定在药品集中的部位加热．
9、焰色反应操作的注意事项有哪些？
答案：(1)所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察．
(2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化．用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝．但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生．
(3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质．
(4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰．

五、综合网络图

六、拓展：碱金属元素
1．难点聚焦

（1）碱金属元素单质的化学性质：
1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与、、水、稀酸溶液反应，生成含（为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；
2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：①与反应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与反应越来越剧烈，③随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：；
（2）实验是如何保存锂、钠、钾：均是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水、水溶液、醇溶液等发生反应产生氢气，是易燃易爆物质，存放它们要保证不与空气、水分接触；又因为它们的密度小，所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中，而将钠、钾保存在煤油中；
（3）碱金属的制取：金属和主要是用电解熔融氯化物的方法制取；金属因为易溶于盐不易分离，且电解时有副反应发生，故一般采用热还原法用从熔融中把置换出来（不是普通的置换，而是采用置换加抽取的方法，属于反应平衡）；铷和铯一般也采用活泼金属还原法制取。
（4）．焰色反应操作的注意事项有哪些？
(1)所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察．
(2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化．用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝．但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生．
(3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质．
(4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰．
七、例题精讲
例2 将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是[ ]
A、 B、 C、 D、
解析 少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中一只有放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于与反应生成的NaOH还能继续与反应析出沉淀：，反应后溶液质量减轻。
例4 将4.6 g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是[ ]
A、黄色固体混合物 B、硫与硫化钠
C、过氧化钠与硫化钠 D、氧化钠与硫化钠
解析 在加热条件下，钠既能与硫化合生成，也能与空气中的氧气反应生成，而钠又是过量的，所以除生成外还有生成。答案 A、C
例6 2.1g 和组成混合气体与足量的充分反应后，立即通入足量的固体中，固体质量增加[ ]
A、2.1g B、3.6 g C、7.2 g D、不可确定
解析 和与燃烧的化学方程式为：，；、跟的反应分别为：，。
从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为和混合气体的质量，即。
例9 某干燥粉末可能由、、、、中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应，有气体X逸出，X通过足量的溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是[ ]
A、粉末中一定有，， B、粉末中一定不含有和
C、粉末中一定不含有和 D、无法肯定粉末里是否含有和
解析：与盐酸反应产生气体的物质可能有、和，气体X通过足量的溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由和组成，原粉末中以及和至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有，但受热分解会使混合物粉末质量减少，而实际剩余固体的质量都增加了，原因只能是发生了反应：。综上分析，混合物中有、、，无法确定混合物中是否有和。A、D
例10　将Na、Mg、Al各0.3 mol分别加入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是(　　)
A．1∶2∶3　　　　　　　B．6∶3∶2
C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
解析　盐酸不足，所以Mg、Al产生氢气的体积应以HCl为准计算，其物质的量均为盐酸物质的量的一半，即0.05 mol，但过量的Na还可以与水反应，根据电子守恒，Na与盐酸反应产生的氢气以Na为准计算，即0.15 mol。 C

例12　[2011·龙岩模拟] 在一定温度下将一定量的金属钠放入一定物质的量浓度的NaOH溶液中，反应完成后，NaOH溶液的物质的量浓度(　　)
A．增大 B．不能确定
C．减少 D．不变
解析　 当原NaOH溶液不饱和时，反应完成后，NaOH溶液的浓度将增大；当原NaOH溶液饱和时，反应完成后，NaOH溶液的浓度不变。 B