高一钠及其化合物

这是一个关于高一钠及其化合物的思维导图，包括：钠及其化合物的物理性质、取用和保存、钠的氧化物、钠的氧化物、化学性质。

钠及其化合物

• 钠的最外层电子上只有一个电子，很容易失去，形成钠离子
  • 钠元素在自然界中以化合物的形式存在(化合态)
  • 钠是化学性质非常活泼的金属单质，有很强的还原性
• 物理性质
  • (1) 银白色金属光泽
  • (2) 密度比水小，比煤油大
  • (3) 熔点低，为97.8℃
  • (4) 质地软，可以用小刀切割(切割后，断层迅速变暗)
• 取用和保存
  • 要用镊子镊取，不能用直接用手触碰
  • 保存(隔绝空气)
    • 煤油或石蜡油液封
    • 石蜡固封
  • 实验后可以放回原瓶
• 钠的氧化物
  • 氢氧化钠
    • 俗称：烧碱、火碱、苛性钠
    • 物理性质：白色晶体，易潮解，有强烈腐蚀性，碱的通性
    • 注意事项
      • 保存用橡胶塞：SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
      • 称量时必须放在小烧杯或表面皿中称量，且动作要迅速，否则NaOH就会吸水
      • 如果不小心沾上，立马用大量水清洗，涂抹少量稀硼酸溶液
    • 溶液中通入CO2
      • 少量：2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
      • 继续通入：Na2CO3+CO2===2NaHCO3
      • 过量：NaOH+CO2===NaHCO3
  • 碳酸钠
    • 溶水放热，与碳酸氢钠相比溶解度较大，可以使酚酞溶液变红，红色较深，碱性较强
  • 碳酸氢钠
    • 溶水吸热，与碳酸钠相比，溶解度较小，可以使酚酞溶液变红，红色较浅，碱性略弱
• 钠的氧化物
  • 氧化钠(Na2O)
    • 白色固体
    • 碱性氧化物
    • 阴阳离子比： 2:1
    • 与水反应： 2Na2O+H2O===4NaOH
    • 与盐酸反应： Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
    • 与二氧化碳反应： Na2O+CO2=Na2CO3
    • 子主题
  • 过氧化钠(Na2O2)
    • 淡黄色固体
    • 过氧化物，不是碱性氧化物
    • 阴阳离子比： 2:1
    • 可以做供氧剂
      • 与二氧化碳反应(吹气生火)： 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑
      • 与水反应： 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
        • 1. 所得溶液中滴入酚酞溶液，变为红色，震荡后褪色，猜测为NaOH浓度过大
        • 2. 加入MnO2后有气泡冒出，气体可以使带火星的木条复燃
        • 3. 证明是H2O2使溶液褪色(H2O2具有强氧化性，可用于杀菌、漂白)
        • 4. 结论：反应先生成NaOH和H2O2然后H2O2生成H2O和O2
  • 钠在空气中的变质
    • 1. 4Na+O2===2Na2O
    • 2. Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
    • 3. 2NaOH+CO2+9H2O===Na2CO3·10H2O
    • 4. Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
• 化学性质
  • 与氧气
    • 常温下
      • 很快氧化
      • 4Na+O2===2Na2O
    • 加热或点燃
      • 先熔化，后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体
      • 2Na+O2=△=Na2O2
  • 与水
    • 浮在水面上(密度比水小)→熔成闪亮的小球(熔点低)→小球在 水面上迅速游动(有气体生成)→发出“嘶嘶”的响声，钠很快消失
    • 4Na+2H2O===4NaOH+H2↑
      • 反应中Na是还原剂，水是氧化剂
    • 火灾现场存放有大量活泼金属时(例如Na)不能用水灭火，而应用干燥的沙土
    • 用途
      • 液态钠钾合金，做原子反应堆的导热剂(钠钾合金熔点低，常温下为液态)
      • 还原钛、钾等活泼金属(钠有很强的还原性)
      • 制高压钠灯(钠焰色为黄色，穿透能力强)
• 焰色反应
  • 步骤
    • (1) 铂丝或无锈铁丝，在酒精灯(最好用煤气灯，焰色浅)外焰灼烧，致与原来火焰颜色相同时为止，蘸取Na2CO3溶液，在外焰灼烧，观察火焰颜色
    • (2) 用盐酸洗净后，在外焰上灼烧到与原来火焰颜色相同时，在蘸取碳酸钾溶液做相同的实验，此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色(滤去黄光，避免钠元素的干扰)
  • 常见焰色
    • 锂(Li)：紫红色
    • 钠(Na)：黄色
    • 钾(K)：紫色
    • 铷(Rb)：紫色
    • 钙(Ca)：砖红色
    • 锶(Sr)：洋红色
    • 钡(Ba)：黄绿色
    • 铜(Cu)：绿色
• 侯氏制碱法
  • 一、 配置饱和NaCl溶液
  • 二、 通入过量NH3 (NH3的溶解度为1:700，所以不能将管口伸入液面以下，会倒吸)
  • 三、 通入过量二氧化碳
    • NH3·H2O+CO2(过量)===NH4HCO3
    • NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl (NaHCO3溶解度低，大量生成后析出)
  • 四、 过滤
  • 五、 煅烧NaHCO3
• 碳酸钠与碳酸氢钠的除杂
  • 1. 碳酸钠中混有碳酸氢钠
    • 1| 固体：加热
    • 2| 溶液：加入适量氢氧化钠
  • 2. 碳氢酸钠中混有碳酸钠
    • 溶液：通入适量二氧化碳： Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
• 碳酸钠与碳酸氢钠鉴别
  • 1. 溶液中
    • 1| 加稀盐酸，先冒泡的是碳酸氢钠
    • 2| 加氯化钙或氯化钡，产生白色沉淀的是碳酸钠
  • 2. 固体
    • 加热，产生气体的是碳酸氢钠
• NaSiO3是一种矿物胶，所以用玻 璃塞会将玻璃塞与玻璃瓶粘起来
• 潮解与风干都是化学反应
• Na2CO3·10H2O是白色晶体
• Na着火不能用CO2灭