金属钠及钠的化合物

高中化学必修一金属钠及钠的化合物，本图整理了全面的知识体系，有助于构建知识体系，全面掌握知识。

金属钠及钠的化合物

• 钠的物理性质、制备以及用途
  • 钠的物理性质
    • 颜色：银白色金属光泽
    • 状态：固体
    • 硬度：质软
    • 熔点：较低
    • 密度：密度比水小，比煤油大
  • 钠的用途与制备
    • 工业制法：2NaCL（熔融）=通电2Na+Cl2（上升气体符号）
    • 用途：钠钾合金常温下为液态合金，用于快中子反应堆作热交换剂；用钠冶炼金属；用作电光源；制作高压钠灯。TiCl4+4Na=4NaCl+Ti（从钛、锆铌钽等金属的氯化物中置换出金属单质)
• 钠的化学性质
  • 钠与氧气反应
    • 实验1：钠放置在空气中 现象：新切开的钠的表面光滑，有银白色的金属光泽，但很快变暗
    • 实验2：在空气中加热钠 现象：钠受热后先融化，然后与氧气剧烈反应，发出了黄色火焰，生成了淡黄色的固体
    • 小结：钠与氧气在常温下生成氧化纳，钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠
    • 钠露置在空气中的变化：银白色金属钠（经过与氧气反应生成氧化钠）表面变暗（氧化钠与水反应生成氢氧化钠）出现白色固体，一段时间后表面变成溶液（氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和10个水生成10水碳酸钠）白色块状固体（10水碳酸钠风化变成碳酸钠）
  • 钠与水、盐溶液反应
    • 钠与水反应
      • 2Na+H2O=2NaOH+H2上升气体符号
      • 实验
        • 操作：向一只盛有水的烧杯中加入几滴酚酞溶液，然后投入一小块（绿豆大小）的金属钠（吸干煤油，并切去钠的表层）
        • 现象：浮（钠浮在水面上，钠的密度比水小）熔（现象：钠融化成光亮的小球，结论：钠的熔点低，反应放热）游（现：钠球四处游动 结：钠与水反应放出气体，钠球受力不均）响（现：发出嘶嘶的响声 结：钠与水反应剧烈）红（现：滴有酚酞的溶液变红 结：钠与水反应生成碱性的物质）
    • 钠与酸反应：2钠原子+2氢离子=氢气+2钠离子此反应比钠与水的反应剧烈，原因是酸中氢离子的浓度比水中的氢离子浓度大
    • 钠与盐溶液反应
      • 以钠与硫酸铜溶液的反应为例：2钠原子+硫酸铜溶液+2水=氢氧化铜+硫酸铜+氢气
      • 实质：2钠+2水=2氢氧化钠+氢气
      • 思维模板：盐溶液加入钠，钠先与水反应，考虑四点 1.水减少，对溶剂质量的影响2.生成氢氧化钠与原溶质是否反应 3.生成氢气，对装置的要求 4.放热，对实验环境的影响或对原溶质溶解度的影响
• 钠的化合物
  • 氧化钠和过氧化钠
    • 组成及物理性质
      • 组成、结构:氧化钠：钠离子和氧离子， 过氧化钠组成是：钠离子和过氧根离子
      • 电子式：
      • 化学键：氧化钠：离子键，过氧化钠：离子键、非极性共价键
      • 氧的化合价：氧化钠：-2价，过氧化钠：-1价
      • 类别：氧化钠：碱性氧化物，过氧化钠：过氧化物，不是碱性氧化物
      • 颜色：氧化钠：白色固体，过氧化钠：淡黄色 固体
    • 化学性质
      • 氧化钠
        • 具有碱性氧化物的通性
          • 和水反应生成碱
          • 和酸发生复分解反应生成盐和水
          • 和酸性氧化物反应生成盐
        • 热稳定性：不稳定，和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠
      • 过氧化钠
        • 和水反应生成氢氧化钠和氧气
          • 实际上该反应分两步进行，第一步是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和过氧化氢，第二步过氧化氢分解成水和氧气，二者合并就是生成氢氧化钠和氧气
          • 过氧化钠和水反应现象：向有过氧化钠的试管中加入水，有大量气泡产生，加无色酚酞溶液变红，震荡溶液又变为无色（原因是产生的过氧化氢具有很强的还原性，能使溶液褪色）
        • 和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
        • 过氧化钠的漂白性:氧化性漂白、永久性漂白
        • 和酸反应生成盐、氧气和水
  • 碳酸钠和碳酸氢钠
    • 物理性质及用途
      • 俗名：碳酸钠（纯碱、苏打）、碳酸氢钠（小苏打）
      • 颜色、状态：碳酸钠白色粉末状固体、碳酸氢钠白色细小晶体
      • 溶解性：碳酸钠易溶于水（溶解放热），水溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红； 碳酸氢钠可溶于水（溶解吸热），水溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红；相同条件下碳酸氢钠的溶解度、碱性比碳酸钠小得多
      • 主要用途：碳酸钠用于纺织、制皂、造纸、制玻璃；碳酸氢钠：用于制药、烘培糕点、制苏打水饮料
    • 化学性质
      • 热稳定性：碳酸氢钠受热分解=水+二氧化碳+碳酸钠。碳酸钠比碳酸氢钠稳定
      • 与二氧化碳反应对比
        • 碳酸钠+二氧化碳+水=碳酸氢钠，若参与反应的是饱和碳酸钠溶液，反应后会有晶体析出
        • 碳酸氢钠不与二氧化碳反应
      • 与盐酸反应的对比
        • 碳酸钠+少量盐酸=碳酸氢钠+氯化钠 ；碳酸钠+过量盐酸=氯化钠+水+二氧化碳
        • 碳酸氢钠+盐酸=氯化钠+水+二氧化碳
        • 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠：碳酸氢钠与盐酸的反应速率快
      • 与氢氧化钠、氢氧化钙溶液反应的对比
        • 和氢氧化钠
          • 碳酸钠与氢氧化钠不反应
          • 碳酸氢钠+氢氧化钠=碳酸钠+水
        • 和氢氧化钙
          • 碳酸钠+氢氧化钙=2氢氧化钠+碳酸钙沉淀
          • 2碳酸氢钠+少量氢氧化钙=碳酸钠+碳酸钙沉淀+2水；碳酸氢钠+过量氢氧化钙=碳酸钙沉淀+氢氧化钠+水
      • 与可溶性钙盐、钡盐溶液反应的对比
        • 碳酸氢钠与可溶性钡盐、钙盐不反应
        • 钡离子+碳酸根离子=碳酸钡沉淀；钙离子+碳酸根离=碳酸钙沉淀
        • 应用鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
      • 候氏制碱法
        • 将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中，使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出氯化钠+氨气+二氧化碳+水=碳酸氢钠+氯化铵
        • 过滤得到碳酸氢钠晶体，受热分解成碳酸钠