化学必修一第二章

钠（Natrium）是一种金属元素，元素符号是Na，英文名sodium。在周期表中位于第3周期、第ⅠA族，是碱金属元素的代表，质地柔软，能与水反应生成氢氧化钠，放出氢气，化学性质较活泼。钠元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中，钠也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。

第二章 海水中的重要元素——钠和氯

• 第一节 钠及其化合物
  • 一，活泼的金属单质——钠
    • 物理性质：钠是具有银白色金属光泽的固体，质软，密度小于水但大于煤油。在实验室中，常把钠保存在石蜡油或煤油中。
    • 化学性质
      • 钠与氧气反应
        • 常温：4Na+O₂==2Na₂O，现象：失去光泽，表面变暗
        • 加热/点燃：2Na+O₂=△=Na₂O₂，现象：剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
      • 钠与水反应
        • 常温：2Na+2H₂O==2NaOH+H₂↑
        • 现象
          • 浮：钠投入水中并浮在水面上，原因：钠的密度比水小
          • 熔：钠熔化成一个闪亮的小球，原因：反应放热，钠的熔点低
          • 游：熔成的闪亮小球在水面上向各方迅速游动最后消失，原因：产生气体，反应剧烈
          • 响：发出嗞嗞响声，产生气体，原因：产生气体，吹动水
          • 红：反应后的水溶液使酚酞变红，原因：钠与水反应生成碱
      • 钠与酸反应：2Na+2H+==2Na+H₂↑
    • 制备：钠与熔融盐反应
      • 4Na+TiCl4=高温=4NaCl+Ti
  • 二，钠的几种化合物
    • 氧化钠和过氧化钠
      • 氧化钠
        • 颜色，状态：白色固体
        • 氧元素化合价：-2价
        • 化学键：只有离子键
        • 与水反应：Na₂O+H₂O==2NaOH
        • 与二氧化碳反应：Na₂O+CO₂==Na₂CO₃
        • 与酸反应：Na₂O+2H+==2Na+ +H₂O
        • 所属类别：碱性氧化物
      • 过氧化钠
        • 颜色状态：淡黄色固体
        • 氧元素化合价：-1价
        • 化学键：既有离子键又有非极性共价键
        • 与水反应：2Na₂O₂+2H₂O==4NaOH+O₂↑
        • 与二氧化碳反应：2Na₂O₂+2CO₂==2Na₂CO₃+O₂
        • 与酸反应：2Na₂O₂+4H+==4Na+ +2H₂O+O₂↑
        • 所属类别：过氧化物
      • 转化：2Na₂O+O₂=△=2Na₂O₂
    • 碳酸钠和碳酸氢钠
      • 碳酸钠
        • 俗名：纯碱，苏打
        • 颜色和状态：白色粉末
        • 溶解度：易溶
        • 与盐酸反应：Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑
        • 热稳定性：稳定
        • 用途：用于玻璃，制皂，造纸，纺织
      • 碳酸氢钠
        • 俗名：小苏打
        • 颜色和状态：白色晶体
        • 溶解度：可溶
        • 与盐酸反应：NaHCO₃+HCl==NaCl+H₂O+CO₂↑
        • 热稳定性：不稳定，2NaHCO₃=△=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
        • 用途：制糕点，药剂
      • 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
        • 固体鉴别
          • 采用加热法，产生使澄清石灰水变浑浊的气体是碳酸氢钠
        • 溶液鉴别
          • 加入氯化钡或氯化钙溶液产生沉淀的是碳酸钠，滴入盐酸立即产生气体的是碳酸氢钠
      • 拓展：大苏打——硫代硫酸钠
  • 三，焰色反应
    • 定义：根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验
    • 本质：电子的跃迁
    • 操作
      • （1）洗：将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用盐酸洗净
      • （2）烧：将洗净的铂丝（或铁丝）用酒精灯（最好用煤气灯）外焰灼烧，至与原来的火焰颜色相同时为止
      • （3）蘸：用铂丝（或铁丝）蘸取试样
      • （4）烧：在外焰上灼烧，观察火焰的颜色
      • （5）再用盐酸洗净铂丝（或铁丝），并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同
• 第二节 氯及其化合物
  • 一，氯气的性质
    • 物理性质
      • 在通常情况下，氯气是黄绿色，有刺激性气味的气体，易液化，能溶于水。密度比水大
    • 化学性质
      • 毒性
      • 与金属，非金属单质的反应
        • 金属
          • 在一定条件下，氯气跟绝大多数的金属反应生成高价金属氯化物
          • 钠：2Na+Cl₂=△=2NaCl
            • 现象：剧烈燃烧，发出黄光，产生白烟
          • 铜：Cu+Cl₂=△=CuCl₂
            • 现象：产生棕黄色的烟，水溶液呈蓝色
          • 铁：2Fe+3Cl₂=△=2FeCl₃
            • 现象：产生棕褐色的烟，水溶液呈黄色
        • 非金属
          • H₂+Cl₂=点燃=2HCl
            • 现象：火焰呈苍白色，瓶口有白雾
          • 氯气可以与大多数的非金属单质发生化合反应
      • 与水反应
        • Cl₂+H₂O==HCl+HClO
      • 与碱反应
        • Cl₂+2NaOH==NaCl+NaClO+H₂O
        • 2Cl₂+2Ca(OH)₂==CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O
  • 拓展考点：次氯酸
    • 性质
      • 1.弱酸性
        • 次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸的酸性还弱，写离子方程式时不能拆成离子形式
      • 2.不稳定性
        • 只存在于水溶液中，见光易分解
        • 2HClO=光照=2HCl+O₂↑
        • 新制氯水一般用棕色试剂瓶密封避光保存，最好是现用现配
      • 3.强氧化性
        • 次氯酸有杀菌，漂白作用。干燥的氯气因不能生成次氯酸，所以不具有漂白作用
  • 二，氯气的实验室制法
    • MnO₂+4HCl(浓）=△=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
      • 不能使用稀盐酸的原因：稀盐酸的还原性弱，不与MnO₂反应
  • 三，氯离子的检验
    • （1）取样
    • （2）加稀硝酸溶液（酸化，除碳酸根），再加硝酸银溶液
    • （3）若产生白色沉淀
    • （4）则溶液中有氯离子
• 第三节 物质的量
  • 一，物质的量的单位——摩尔
    • 物质的量
      • 符号：n
      • 表示：含有一定数目粒子的集合体
    • 摩尔
      • 符号：mol
      • 国际上规定，1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02*10的23次方
      • 1mol任何物质中的粒子数目都是相同的，均约为6.02*10的23次方
    • 物质的量（n），阿伏伽德罗常数（NA）与粒子数（N）之间存在的关系：n=N/NA
    • 摩尔质量
      • 符号：M
      • 定义：单位物质的量的物质所具有的物质的量叫做摩尔质量
      • 常用单位：g/mol
    • 物质的量（n），质量（m）和摩尔质量（M）之间存在的关系：n=m/M
  • 二，气体摩尔体积
    • 定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积
    • 符号：Vm
    • 常用单位：L/mol
    • 标准状况下（0℃，101kPa），1mol任何气体体积约为22.4L
    • 气体摩尔体积（Vm），物质的量（n）和气体体积（V）之间的关系：Vm=V/n
    • Vm受温度，压强影响，与气体种类无关。温度升高，则Vm变大；压强增大，则Vm变小
  • 三，物质的量浓度
    • 物质的量浓度
      • 表示：单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也成为B的物质的量浓度
      • 符号：C(B)
      • 常用单位：mol/L
      • 计算公式：C(B)=n(B)/V
    • 配制一定物质的量浓度的溶液
      • 使用仪器：容量瓶
        • 常用规格：50ml，100ml，250ml，500ml和1000ml
        • 选择规格原则
          • 1.“相匹配”原则：选择与所配溶液体积相同规格的容量瓶
          • 2.“大而近”原则：若无所配溶液体积规格的容量瓶，则选择容量瓶的规格稍大于溶液体积。
        • 检漏
          • 向容量瓶中注入一定量水，改好瓶塞。用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，观察瓶塞处是否漏水；如不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，再倒立检查是否漏水
      • 步骤
        • 1.计算
        • 2.称量/量取
          • 使用仪器：托盘天平，药匙或量筒
        • 3.溶解/稀释并冷却
          • 使用仪器：烧杯，玻璃棒
        • 4.转移并洗涤
          • 使用仪器：容量瓶，玻璃棒
        • 5.定容并摇匀
          • 使用仪器：胶体滴管
      • 注意事项
        • （1）选用与欲配制溶液体积匹配的容量瓶
        • （2）使用前必须检查容量瓶是否漏水
        • （3）不能在容量瓶内直接溶解溶质
        • （4）溶解完的溶液等冷却至室温时再转移