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钠及其化合物 碱金属［考试目标］ 1．了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法认识化学是一门以实验为基础的科学 2．掌握金属 Na 及其重要化合物(氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、等化合物)的主要性质及其应 用3．了解碱金属元素的相似性和递变性［要点精析］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°C2．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+O2「Na2O2(黄色火焰，生成淡黄色固体)，以上反应说明Na2O2比Na2O稳定可见， 与O反应时因条件不同而产物不同③ 在氯气中燃烧：2Na+C£ ' NaCl(白烟)4)与S发生反应：2Na+S』Na2S (可发生爆炸)(2)钠与水反应：2Na+2H2O =2NaOH +H2 f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：钠与酸溶液直接发生反应： 2Na+2H+=2Na++H2f 它比与水反应更激烈，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CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2f (1)CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 (2)合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2J+H2 f②钠与 FeCl3 溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3J+3H2f3)与 NH4CI 溶液反应：2Na+NH4CI=2NaCI+2NH3 f+电 f 3．钠的存放和制取保存：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制取：2NaCl (熔融)=通电=2Na+Cl2 f4．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钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌 等；反应如：4Na+TiCl4 (熔融)=Ti+4NaCl，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．钠的化合物1．氧化钠和过氧化钠的比较比较内容Na2ONg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O22—)电子式Na+ ['：；! O^]2'Na+I INa+[： 0 J 0 t]2'Na+■ ■ I I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 O + H O==2NaOH2NaO + 2HO==4NaOH + O f与CO2反应Na O + CO ==Na CO,2Na O + 2CO ==2Na CO + O°与盐酸反应Na O + 2HCl==2NaCl + HO2 22NaO + 4HCl==4NaCl + 2HO + O f用途用于少量Na2O2制取，制NaOH强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存四、Na2O2的强氧化性（1 ）与 SO2 反应：Na2O2+SO2=Na2SO4（2 ）与FeCl2溶液反应：将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe （OH） 3沉淀（3） 与氢硫酸：将H2S氧化成S，溶液变浑浊4） 与Na2SO3溶液反应：将SO32-氧化成SO42-（ 5）投入品红溶液中：使品红溶液褪色（强氧化性漂白）【练习4】在含有Fe2+、Fe3+、A13+、NH4+的稀溶液中，加入足量的 Na2O2固体，充分反应后，再加入过量的稀 盐酸，完全反应后，离子数目几乎没有变化的是（ ）A、 Fe3+ B、 Al3+ C、 NH4+ D、 Fe2+2．碳酸钠与碳酸氢钠化学式Na2CO3Na2CO3^10H2ONaHCO3俗名纯碱、苏打—小苏打溶解性易溶于水易溶于水（溶解度较Na2CO3小）色 态白色粉末无色晶体细小白色晶体热稳定性稳定易失水、风化A受热易分解 2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2fH+CO32-+2H+=CO2f+H2O 较快，分步进行HCO3-+H+=CO2f+H2O 剧烈NaOH不反应HCO -+OH—=CO2-+HO3 3 2石灰水CO32-+Ca2+=CaCO3J石灰水足量：HCO -+Ca2++OH-=CaCO 1+H O3 v 2石灰水不足：2HCO -+Ca2++2OH—=CaCO 1+2H O+CO 23 v 2 3BaCl2CO2-+Ba2+=BaCO 13 3*不反应（若再加NaOH，则有沉淀）CO2NaCO+CO+HO=2NaHCOo3 22 3不反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多转化强调：除去NaCO3固体中的少量的NaHCO3用加热法，除去NaCO3溶液中的少量的NaHCO3可加适量NaOH溶液；除 去NaHCO3溶液中的少量的NaCO3应通人足量的CO2 （若是固体则溶于水后通人CO2，再低温蒸干）。

3．钠的其它重要化合物（1）硫酸钠 Na2SO4・10H2O，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，氢氧化钠为白色固体，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+CO2=Na2CO3+H20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+2H2O苣邂:2NaOH+H2f + Cl2f, Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3J + 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SiO2发生反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +H20,生成的Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结三．有关钠及其化合物的几个问题表面变成溶液1. 金属钠露置在空气中的变化过程：H 0 出现白色固体HaU > (生成阳0曲q2 表面变暗银白色金属钠 J (生成白色块状物质 白色粉末状物质(生成Na2CO310H2O) 一—_> (生成 Na2CO3)2. Na2CO3与盐酸的互滴反应(1) 向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)开始就有气体放出；(2) 向 Na2CO3 溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足)开始无气体产生：HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3 (无气泡)HCl+NaHCO3=NaCl+CO2 f +电0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。

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，能与非金属、氧气、水、酸反应，生成离子化合物均具有银白色金属光泽(铯略带金 色)、密度小、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，相应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色钠是黄色；钾是紫色(透过蓝色钴玻璃)；钙是砖红色 做焰色反应的实验时应注意：①火焰本身尽可能无色，用究竟喷灯较理想，酒精灯则用其外焰部分。

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p(K)=O. 862g/cm3

女如2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2J+H2 f +Na2S04例题精讲例 1 下列关于钠的说法不正确的是[ ]A、 金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B、 钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂C、 钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中D、 由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属解析4Na + O = NaO，2NaO + O = NaO，a正确；b的说法是正确的，这是钠的重要用途之一；钠的乙 乙 乙 乙 乙 乙保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于钠的有机溶剂中，p(CCL4)>P(Na)，故C不正确；盐溶液中 的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，另外，钠跟水反应速率很快，故不能从盐溶液中置换出 金属答案 C、 D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、 HCl B、 NaOH C、 K SO D、 CuSO2 4 4解析少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有H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。