钠及其化合物的性质.doc

第一节、钠的物理性质钠是银白色金属，质软（可用刀切割），密度小（0.97g/cm3），熔点低，是电和热的良导体。第二节、钠的化学性质由于钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中容易失去最外层的一个电子变为钠离子：NaeNa+281+11所以钠的化学性质极活泼，具有强还原性，是强还原剂，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+O2=2Na2O点燃在空气或氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。2Na+O2 Na2O2（2）与硫反应2Na+S=Na2S（研磨易爆炸）点燃（3）与氯气反应2Na+Cl2 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：现象解释浮在水面上钠的密度比水小熔成闪亮小球反应放热、熔点低迅速四处游动钠受气体推动而游动发出嘶嘶响声产生气体及其燃烧反应后滴入酚酞试液显红色生成NaOH显碱性注：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+2H2O=2NaOH+H2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+2H2O=2Na+2OH+H2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+H2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。4. 与盐的反应与熔融盐的反应 4Na+TiCl4(熔融)= Ti+4NaCl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再与盐CuSO4发生复分解反应生成氢氧化物Cu(OH)2沉淀。其反应式为：2Na+2H2O=2NaOH+H22NaOH+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。第三节、钠的制取工业上用电解氯化钠的方法制取钠。电解需要在电解槽里进行。为降低电解温度，一般用40%NaCl和60%CaCl2形成的共熔物，在580就可以了。电解时，Cl2在阳极放出，金属钠和钙浮在上方的熔盐上面，从管道溢出。把熔融的金属混合物冷却到105110，钙就成晶体析出，经过滤就实现了钠和钙的分离。 第四节、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熔融的钠是液体传热中最好的一种，传热本领比水银高10倍，比水高4050倍。钠和钾组成的合金在常温下是液体，例如含钠20%、钾80%（质量分数）的合金熔点是-10，可用于原子反应堆的导热剂（合金的熔点一般都比任一组成成分的熔点低）。3. 用于电光源（高压钠灯）将钠用于电光源上，高压钠灯发出的黄光波长约为589nm，射程远，透雾能力强，对道路平面的照度比高压水银灯高三倍半，广泛应用于广场、街道的照明。钠灯也可用于洗相的暗房，因为这种黄光不会使相纸曝光。4. 作还原剂制取某些金属3Na+AlCl3 =Al+3NaCl（历史上制铝），4Na+TiCl4(熔融) Ti+4NaCl（现代制钛）。碱金属中的钾、铷、铯的制取也用不如它们活泼的钠，原因是什么呢？我们以制钾为例来说明。沸点，KCl：1500、Na：882.9、NaCl：1410、K：774。我们将熔融态的KCl与Na共热，可得到钾蒸气：KCl+Na=NaCl+K，及时分离出K蒸气，反应就不断向右进行了。第一节、氧化钠和过氧化钠的比较氧化物氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）结构离子化合物，含有O2，氧元素化合价为2离子化合物，含有O22，氧元素化合价为1类别碱性氧化物过氧化物（非碱性氧化物）颜色、状态白色固体淡黄色固体热稳定性不稳定（加热时被空气氧化）稳定与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2漂白作用无有用途制NaOH作供养剂（用于潜水、航空）；作漂白剂（用于漂白羽毛等）保存干燥、密封干燥、密封鉴别O2，Na，加水产生使带火星的木条复燃的气体互相转变Na2O Na2O2注：.Na2O2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O22（过氧根离子），因此该化合物中，阴、阳离子个数比为1:2，Na2O2的电子式为 ，其中氧元素呈-1价。第二节、氢氧化钠（NaOH）俗称烧碱、火碱、苛性钠。1. 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. 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 + 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 + 3H2Si+ 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（6）应注意：盛NaOH的试剂瓶需用橡胶塞，不能用玻璃塞。NaOH碱性很强，贮存时若未密闭，表层易变质生成碳酸钠。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。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。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。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。第三节、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Na2CO3Na2CO310H2ONaHCO3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+ CO2NaHCO3+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 + H2OCa(OH)2Na2CO3+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