【化学】人教版必修课程之《钠及钠的化合物》

Derek Song 矩道科技

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引言

本课程需掌握金属钠、钠的氧化物、氢氧化物、主要物理性质,掌握钠分别与氧气、水、酸、盐等物质的反应,氧化钠、过氧化钠与水、酸等物质反应的情况,掌握焰色反应的原理及操作等


钠单质的性质:

物理性质:


在自然界中,因其化学性质活泼,钠只以化合态形式存在,钠元素的主要存在形式是氯化钠。

钠的密度比水小,且硬度很小,可以用小刀切割。块状钠单质是银白色金属,没有粉末状的钠。钠的熔点低,钠与水反应产生的热量就可以使其融化成小球。

化学性质:


1.与氧气反应: 

常温:钠被氧化成白色的氧化钠。


加热:白色钠燃烧发出黄光,生成淡黄色的过氧化钠。


2.与水的反应:

反应方程式: 2Na + 2HO=2NaOH + H

钠在常温下就能与水发生反应,反应现象可概括为:浮、熔、游、响、红。

钠跟水的反应的现象的解释:浮:钠的密度比水小;熔:反应放热,钠熔点低熔化成小球;游:反应产生气体;响:反应剧烈;红:生成NaOH,酚酞遇碱变红 。


3.与盐溶液的反应:

①钠与明矾溶液的离子反应:

2Na+2HO=2Na +2OH + H ↑  

Al^3 +3OH=Al(OH) ↓ 

 Al^3 +4OH=AlO +2HO;


②钠与氯化铁溶液的离子反应:

2Na+2HO=2Na +2OH+H ↑  

Fe^3 +3OH-=Fe(OH) ↓;


③钠与硫酸铜溶液的离子反应:

2Na+2HO=2Na +2OH +H ↑  

Cu^2 +2OH=Cu(OH)↓;


4.与乙醇反应:

钠与有机物中的羟基反应,发生置换反应,生成氢气,反应的方程式为:2Na+CHCHOH=CHCHONa+H


除乙醇外,还能与钠发生置换反应的有机物有:醇类(含有-OH),羧酸(含有-COOH),以及苯酚这样的物质。


钠的氧化物

钠的常见氧化物有氧化钠和过氧化钠。


氧化钠为白色无定形片状或粉末。对湿敏感。在暗红炽热时熔融,到400℃以上时分解成过氧化钠和金属钠。遇水起剧烈化合反应,形成氢氧化钠。具腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。对人体有强烈刺激性和腐蚀性。


过氧化钠是钠在氧气或空气中燃烧的产物之一,纯净的过氧化钠为白色,但一般见到的过氧化钠呈淡黄色,原因是反应过程中生成了少量超氧化钠。过氧化钠易潮解、有腐蚀性,应密封保存。

1.氧化钠与水反应:

NaO+HO=2NaOH ;

离子方程式:

NaO+HO=2Na +2OH

 

2.过氧化钠与水的反应


2NaO+2HO=4NaOH+O ↑;

离子方程式:

2NaO+2HO=4Na +4OH +O ↑


钠盐:

绝大部分钠盐都易溶于水,中学阶段,常见的钠盐为氯化钠、硫酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠。

碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质和化学性质


(1)物理性质:

碳酸钠:常温下为白色无气味的粉末或颗粒,有吸水性,易溶于水。

碳酸氢钠:常温下为白色细小晶体,在水中的溶解度小于碳酸钠。


(2)化学性质:

①与盐酸的反应:

NaCO+2HCl=2NaCl+HO+CO↑  

NaHCO+HCl=NaCl+HO+CO ↑


②与氢氧化钠溶液反应: 

NaHCO+NaOH= NaCO+HO


③与澄清石灰水反应:

碳酸氢钠与澄清石灰水反应量不同产物不同:

NaHCO(少量)+Ca(OH)=CaCO ↓+NaOH+HO

2NaHCO(过量)+Ca(OH)=CaCO ↓+NaCO+2HO

碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法


(1)定性检验法:

①取少量固体盛于固体制氧装置中,加热,将导管伸入装有澄清石灰水的试管中,石灰水变浑浊,说明固体是碳酸氢钠,否则是碳酸钠。


②取少量固体溶解,加入氯化钙溶液,产生沉淀是碳酸钠溶液,否则是碳酸氢钠溶液。


(2)定量检验法:

①分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸,生成气体快的是碳酸氢钠,慢的是碳酸钠。


②分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水,固体溶解量的多的碳酸钠,少的是碳酸氢钠。


用途:

钠单质的用途:

利用钠元素的特征焰色(黄色)制高压钠灯,高压钠灯的透雾力强,可以做航标灯;利用钠单质的熔点低,钠钾合金常温下呈液态,做原子反应堆的导热剂;利用钠单质制备过氧化钠,利用钠单质还原熔融态的四氯化钛制备金属钛。

钠化合物的用途:

过氧化钠做漂白剂,过氧化钠做水下作业、坑道下作业的供氧剂;氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠做食品添加剂;NaHCO3治疗胃酸过多症的一种药剂。氯化钠做为制备单质钠和氯气的原料,氯化钠做为制备氢氧化钠、氢气、氯气的原料。Na2CO3用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中;还可以用来制造其他钠的化合物。



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