2023年高考化学一轮复习知识清单-五 钠及其重要化合物

05钠及其重要化合物知识清单

【知识网络】

NaClO-T^r

■

82、H2o

Na2cO3NaHCO3

NaOH^A

HC1

HC1

【知识归纳】

一、单质钠的结构和性质

1.钠的结构

(1)构成微粒：Na+和自由电子,作用力金属键

(2)电子排布式：Is22s22P63sl

①能量不同的电子种类：4

②运动状态不同的电子种类：H

③空间运动状态不同的电子种类：6

(3)晶胞结构

①堆积名称：体心立方密堆积

②堆积类型：组型或锂型

③配位数：8

2.钠的物理性质

(1)颜色状态：银白色固体

(2)硬度：很小，可以用小刀切，剩余的钠要放回原瓶

(3)密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的大

(4)熔点：比较低，原因：钠离子的比较大，电荷少，金属键弱，破坏金属键所需能量低

3.钠和氧气的反应

(1)条件不同，产物不同，现象不同

①地?Q，表面变暗

②Na.热蠹•燃强Q?，产生黄色火焰;生成淡黄色固体

(2)钠元素而存症/态：只以化合态形式存在

(3)变质：钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠

(4)保存：一般保存在煤油或石蜡油中

(5)灭火：钠着火时一般用砂土扑灭

4.钠与活性氢的反应

(1)反应本质及关系式：2Na+2H+=2Na++H2t

①水：2Na+2H2O=2NaOH+H2t

②盐酸：2Na+2HCl=2NaCl+H21

③乙醇：2Na+2cH3cH20H—>2CH3cHzONa+fbt

④乙酸：2Na+2cH3coOH—>2CH3coONa+H2t

⑤苯酚：2Na+2<^^>~~OH—>2<^^>~~ONa+H2t

(2)反应速率快慢：HOCH3coOH><^^>—OH>CH3cH20H>%0

(3)反应现象

①水

密度比水生

熔点低，反应放热

生成气体,使钠受力不均衡

反应剧烈,产生气体

生成了被(NaOH)

②乙爵：钠沉在液体底部,缓慢反应冒出气泡

5.钠与盐反应

(1)钠和熔融盐反应

①反应原理：发生置换反应

②熔融TiCL：4Na+TiCLM4NaCl+Ti

(2)钠和盐溶液(CuSO4)反应

①反应原理：Na巫NaOH^^^Cu(OH)2r

②主要现象：有气泡产生,产生蓝色沉淀

二、钠的氧化物的结构和座质

1.钠的氧化物的结构

物质氧化钠过氧化钠

氧的价态—2价—1价

电子式Na*［：0：］〉Na+Na+［：O：Q：］2-Na+

所含离子2个Na+和1个Q^_2个Na+前1个5纥

化学键离子键离子键和共价键

氧化物类别碱性氧化物过氧化物(不属碱性氧化物)

2.Na?。的晶胞

•NatO。"

(1)晶胞中含NazO个数：4,CP-的堆积方式：面心立方最密堆积

(2)Na+的配位数:4,CP—访配位数&

3.转化关系

(1)反应：2Na2O+O2=^=2Na2O2

(2)稳定性：Na2(h更稳定

4.Na2O2的自身氧化还原反应

失2/

II，到2xe一,

2CO,+2NaO----2NaCO+O

22z322Na3O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O21

II

得2e-失去2xe-

(1)关系式：2Na2()2~O2~2e

(2)方程式

@C02：2Na2Ch+2CO2=2Na2co3+O2

②H2O：2Na2Ch+2H2O=4NaOH+O2t

(3)氧化剂是NazOz，速原剂是Na2(h

(4)NazOx变质：在空气中长期放置最终变成Na2cCh

(5)NazCh和水反应的原理

①复分解反应：Na.O?+2H.O=2NaOH+H2O2

②热分解反应：2H202A2H2O+O2t

5.NazCh的还原性和强氧化性

»一失去电子，化合价升高.得到电子，化合价降低一.

表现为还原性、电°?表现为氧化性*0

(1)遇KMnCh等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为止。

(2)强氧化性

①遇到C02、S03等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和。2,既表现氧化性又表现还原性

2Na2C)2+2CO2=2Na2co3+(h、2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2

②遇到CO、S02等低价氧化物时一般将其氧化成最高价含氧酸盐,只表现氧化性

Na2O2+CO=Na2C5、NazOz+SOz—ZNa2sO4

6.钠的氧化物和盐溶液反应

(1)反应原理

①钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应

②过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应

(2)反应举例

©CuCh溶液关蓝♦产生蓝色沉淀

②MgCb溶液翳产生白色沉淀和无色气体

③FeCb溶液端•产生亘鱼远途，迅速变成灰绿色,最后变成红褐色

④FeCb溶液耳覆立即产生气泡和红褐色沉淀

7.NazCh的漂白性

(1)原理及特点：氧化性漂白,永久性漂白

(2)适用范围：能漂白有机色素，不能漂白无机色素(如墨汁)

(3)实验现象

①石蕊试液必B现象是溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生

②酚醐试液上典现象是溶液先变红后褪色,并有气泡产生

③品红溶液物现象是溶液红色褪去,并有气泡产生

三、NazCh与H2O、CO2反应的四种关系规律

1.气体体积的关系

无论是C02或H2O(g)的单一气体还是二者的混合物，通过足量的NazCh时，CO2或H2O(g)与放出O2

的物质的量之比均为2：1,气体体积的减少量是原来气体体积的等于生成氧气的体积，即AV=V(O2)=1V

22

(混合)。

2.先后顺序关系

由于C02能够与NaOH反应，所以一定量的NazCh与一定量的H20(g)和C02的混合物反应，可视为NazO?

先与CCh反应,剩余的NazCh再与H2O(g)反应。

3.转移电子关系

-

当NazCh与CCh、丛0反应时，物质的量的关系为2Na2()2〜。2〜2e\n(e)=〃(Na2O2)=2〃(O2)«

4.固体质量关系

(1)基本规律:CCh、水蒸气分别与足量Na?。?反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“山”，

所以固体增加的质量Am(C02)=28g•moF'xn(C02),\m(H20)=2g•mol3(H2O)o

(2)特殊应用：凡分子组成符合(CO)(H2)“的物质，mg该物质在02中完全燃烧，将其产物［CCh和

H20(g)］通入足量Na2O2后，固体增重必为或者是由C、H、0三种元素组成的物质，只要C、O原子个

数比为1：1,即可满足上述关系。

无机化合物H2、CO及H2和CO的混合气体

CH30H(甲醇)、HCH0(甲醛)、CH3co0H(乙酸)、

有机化合物

HC00CH3(甲酸甲酯)、C6Hl2。6(葡萄糖)等

四、碳酸钠的性质和应用

1.俗名：纯碱或苏打,水溶液呈碱性

2.Na2co3与酸的反应

(1)盐酸

@Na2CO3-^NaHCO3-HCLCO2

②HO14与co；溶氏CO2假co浦海,NaHCCh

(2)碳酸：Na2cCh+CO2+H2O=2NaHCO3

3.Na2cO3与碱反应

(1)KOH：不反应

(2)Ca(OH)2：Na2cCh+Ca(OH)2=CaCC>3I+2NaOH

4.Na2cCh的水解反应

(1)第一步：CO32-+H2O^Z^HCO3-+OH-

(2)第二步：HCO3+H2O^^H2CO3+OH-

5.Na2co3与可溶性盐反应

(1)钙、钢盐：发生复分解反应

22+2-2+

@CO3+Ca=CaCO3I@CO3+Ba=BaCO3I

(2)铝、铁盐：发生水解相互促进反应

①2A卢+3CO32+3H2O=2AI(OH)3I+3CO2t

②2Fe3++3C62+3H2O=2Fe(OH)3I+3CO?t

五、碳酸氢钠的性质和应用

1.俗名：小苏打,水溶液呈弱碱性

2.色、态：白色细小的晶体

3.溶解性

(1)所有的碳酸氢盐都能溶于水

(2)溶解度比Na2cCh的小，原因是NaHCCh中含有氢键

(3)饱和NaCOa溶液噌含现象是有白色晶体析出

4.热不稳定性：2NaHCO3^=Na2CO3+CO2t+H2O

5.与盐酸的反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2f

6.NaHCCh与强碱溶液反应

(1)本质：HCOs+OlT=CCV+IhO

(2)可溶性钙、钢碱：量不同，产物不同

①少量Ca(OH)2：2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCChI+Na2co3+2H2O

②过量Ca(OH)2：NaHCCh+Ca(OH)2-CaCO3I+NaOH+H2。

③共同现象都是：产生白色沉淀一

7.NaHCCh与可溶性盐的反应

(1)钙、钢盐：不反应

(2)铝、铁盐：双水解反应

①AF++3HCCh-=Al(OH)3I+3C(ht

②Fe3++3HCa/=Fe(OH)3I+3C6t

(3)Na[Al(0H)4〕或NaAlCh：酸碱中和反应

HCO3-+[Al(OH)4「=Al(OH)3I+CO32-+H2O

A1()2-+HCO「+H2O=A1(OH)3I+CO3二

8.侯氏制碱法

(I)流程：饱和NaCl。-co4过滤，NaHCChANa2c。3

(2)原理：利用NaHCCh的溶解度小,析出晶体

(3)反应

①制NaHCO3：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3I+NH4cl

②制Na2co3：2NaHCO3=A=Na2CO3+CO2t+H2O

（4）循环利用的物质：CO2

六、有关Na2c。3、NaHCCh的检验、鉴别和除杂

1.Na2co3、NaHCCh的除杂

序号混合物（括号内为杂质）除杂方法

①Na2co3(s)(NaHCO3)加热法

②NaHCCh(aq)(Na2co3)通入足量CO?

③Na2cO3(叫)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液

2.Na2co3、NaHCO：的鉴别

（1）固体的鉴别

①加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCCh固体。

②气体法：滴入稀盐酸，产生气泡速率快的是NaHCCh固体。

（2）溶液的鉴别

①沉淀法：加入BaCL溶液或CaC1溶液,产生沉淀的是Na2c。3溶液。

②测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，DH大的是Na2cCh溶液。

3.Na2cCh和NaHCCh的检验

（1）步骤

①向溶液中加入足量的BaCh溶液或CaCl2溶液，过滤

②分别向沉淀和滤液中加入足量的嵇盐酸

③将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水

（2）现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊

①沉淀上产生该现象：原溶液中含有Na2cCh

②滤液中产生该现象：原溶液中含有NaHCCh

③同时产生该现象：原溶液中含有Na2c和NaHCOs

七、碱金属元素

1.碱金属的一般性与特殊性

（1）原子结构与性质

①相同点：最外层上都只有1个电子

②不同点：从Li-Cs电子层数逐渐增至，原子半径逐渐增大

（2）化学性质

①性质的相似性（用R表示碱金属元素）

―l与非金屈单质反应:如

网।।rCb+2R=2RC1

|质尸产与水反应：ill2R+2H2O2ROH+H2f

।L与酸溶液反应：如2R+2H+^=2R++H2t

衍防L最高价氧化物对应水化物的化学式为ROH.

匹H型厂且均呈碱性

②性质的递变性

:i午KRbCs单质还原性逐渐增强

_JJR'c1离子氧化性逐渐减弱

③性质的具体体现

元素LiNaKRbCs

反应越来越剧烈，产物越来越复杂

与氧气反应

Li20Na?。、Na20?降0、K2O2、KO2更复杂氧化物

反应越来越剧烈

与水反应

反应缓慢反应剧烈轻^微爆炸剧烈爆炸

氢氧化物碱性强弱：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH

2.碱金属单质、化合物的特殊性

（1）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）颜色：除了Cs略带金色光泽外,其余的都是侵自色有金属光泽的固体

（3）保存

①一般都保存在煤油或石蜡油中，锂只能保存在石蜡油中

②试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶

(4)盐的溶解性

①一般情况下，碱金属所形成的盐均渣王水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大

②NaHCCh的溶解度比Na2cCh的小

(5)碱金属氢化物(如NaH)：都是离子化合物,其中氢以H-形式存在，是强还原剂

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