钠及其化合物的讲义文档格式.docx
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2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:
2Na+Cl2
2NaCl
(2)与水反应
①离子方程式:
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式:
2Na+2H+===2Na++H2↑。
3.钠的制取及保存
(1)制取:
化学方程式为2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑。
(2)保存:
密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
(能否保存在CCL4中)
4.钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源,制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl4
4NaCl+Ti。
说明 工业上在850℃,钠与熔融状态的KCl反应可以制取金属钾Na(l)+KCl(l)
NaCl(l)+K(g),反应发生是因为在反应温度下,体系中只有钾是气体,能从体系中逸出,利于反应正向进行,即在反应温度下,为熵增反应,该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾!
二,氧化钠和过氧化钠。
化学式
Na2O
Na2O2
氧元素化合价
-2
-1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应的
化学方程式
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应的
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与盐酸反应的
Na2O+2HCl===
2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
三个重要的知识点:
(1)Na2O2的电子式为Na+[
]2-Na+,O
是个原子团。
(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应。
(3)在研究Na2O2与其他溶液反应时,要注意Na2O2的强氧化性和溶液的强碱性。
三.碳酸钠与碳酸氢钠
1.性质
2.转化及鉴别
Na2CO3
NaHCO3
(1)当Na2CO3、NaHCO3溶液的浓度不同时,一般不用气体法。
(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为二者都能产生白色沉淀。
3.关于计算
(1)盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中
①现象:
开始无明显现象,后有无色气体放出。
②反应:
无明显现象时反应的离子方程式:
CO
+H+===HCO
,无色气体放出时反应的离子方程式:
HCO
+H+===CO2↑+H2O。
(2)Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中
有无色气体放出。
②反应的离子方程式:
+2H+===CO2↑+H2O。
(3)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结
①向Na2CO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示;
②向NaHCO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示;
③向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略);
④向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
四.碱金属元素 焰色反应
1.碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为1个电子
电子层数逐渐增多
核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1价
金属性逐渐增强
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强;
与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
(2)特殊性
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。
③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显
-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
2.焰色反应
(1)焰色反应的概念
某些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,其属于物理变化,属于元素的性质。
(2)焰色反应的操作
铂丝
无色
待测物
观察火焰颜色
(3)常见元素的焰色
钠元素黄色;
钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察);
铜元素绿色。
经典例题一、单项选择题
1.下列关于钠的叙述错误的是( )
A.钠易与非金属S、Cl2等反应
B.钠在空气中燃烧生成Na2O
C.钠燃烧时发出黄色的火焰
D.钠的密度比水小,熔点低于100℃
答案 B
解析 钠在空气中燃烧生成Na2O2,只有在常温下才生成Na2O。
2.下列各项中的“黄色”,不属于因化学反应而产生的是( )
A.将钠在石棉网上加热熔化,冷却后得到淡黄色固体
B.在氯化亚铁溶液中通入氯气,反应后得到黄色溶液
C.久置的碘化钾溶液呈黄色
D.食盐在无色的火焰上灼烧时,火焰呈黄色
答案 D
解析 焰色反应是物理变化。
3.下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是( )
A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
B.过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作气体的干燥剂
C.过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D.过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
解析 Na2O2与CO2或H2O反应过程中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,C错误,D正确;
Na2O2与酸反应不仅生成盐和水,还生成O2,故Na2O2不是碱性氧化物,A错误;
Na2O2与水反应生成O2,会引入新的杂质,B错误。
4.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是( )
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOH,这是一种极强的碱
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸
解析 根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
5.下列化学实验事实及其解释不正确的是( )
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了
B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝
空气和水蒸气
C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2
的反应是放热反应
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳
反应
答案 A
解析 A项,对NaHCO3溶液微热,HCO
水解程度增大,溶液碱性增强。
6.有3份等质量的小苏打,第1份直接与盐酸恰好完全反应;
第2份首先加热,使其部分分解后,再与盐酸恰好完全反应;
第3份首先加热,使其完全分解后,再与盐酸恰好完全反应。
假若盐酸的物质的量浓度相同,消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3,则V1、V2和V3的大小关系正确的是( )
A.V1>
V2>
V3B.V1>
V3>
V2
C.V2>
V1D.V1=V2=V3
解析 3份小苏打质量相等,无论是直接与盐酸反应,还是部分分解或完全分解后与盐酸反应,最终得到的都是NaCl溶液,其中Cl-来自于盐酸,Na+来自于NaHCO3,3份消耗盐酸的体积相同。
7.(2011·
北京理综,11)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
答案 C
解析 取a克混合物充分加热,减重b克,根据差量法可求出NaHCO3的质量,从而求出Na2CO3的质量分数,故A正确;
取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体氯化钠,列方程组即可求出,B正确;
C中,取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克,由于逸出气体中含有H2O,故无法求解;
D中由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀,由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系,列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数,D正确。
8.(2010·
上海,11)将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·
L-1稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
二、双项选择题
9.下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法正确的是( )
A.热稳定性:
NaHCO3<Na2CO3
B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:
C.相同温度时,在水中的溶解性:
NaHCO3<
D.等物质的量浓度溶液的pH:
NaHCO3>
答案 AC
10.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2v或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。
下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等
C.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等
D.Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理不同
答案 CD
解析 Na2O2的电子式为Na+[
]2-Na+
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