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第一节钠及其重要化合物【想一想】金属钠露置在空气中会发生什么变化？最终生成什么物质？一、小大4Na＋O2===2Na2O2Na＋O2==Na2O2放热低反应生成的气体推动所致生成碱2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4石蜡油煤油二、钠的重要化合物1.氧化钠和过氧化钠对比项氧化钠过氧化钠化学式色、态稳定性电子式是否碱性氧化物阳、阴离子个数比生成条件与H2O反应化学方程式滴加酚酞试液与CO2反应化学方程式气体体积变化与酸反应离子方程式用途——转化关系保存二、1.Na2ONa2O2白色固体淡黄色固体不稳定稳定是否2∶12∶1常温加热或点燃Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑变红先变红后褪色Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2足量氧化钠使气体消失足量过氧化钠使气体体积变为原来的一半Na2O＋2H＋===2Na＋＋H2O2Na2O2＋4H＋===4Na＋＋2H2O＋O2↑制氧剂、漂白剂、氧化剂2Na2O＋O2==2Na2O2隔绝空气答案：【想一想】Na2O2为什么不是碱性氧化物？2.氢氧化钠(1)俗称：__________________。(2)性质：____色固体，____溶于水且放出大量热；有强______性，易______，可作________。(3)制法：①电解饱和食盐水法(工业制法)，化学方程式为________________________________________________________________________。②石灰纯碱法(实验室制法)，化学方程式为__________________________________。(4)保存：固体NaOH应保存在带________的广口瓶中，NaOH溶液应保存在带________的细口试剂瓶中。(5)称量：称量固体NaOH时应放在______或__________中，操作要迅速。Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2。2.(1)烧碱、火碱、苛性钠(2)白易腐蚀潮解干燥剂(3)①2NaCl＋2H2O==2NaOH＋Cl2↑＋H2↑②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH(4)橡胶塞橡胶塞(5)小烧杯玻璃器皿答案：【想一想】CO2持续通入NaOH溶液中反应产物的判断。3.碳酸钠和碳酸氢钠(反应用离子方程式表示)化学式Na2CO3NaHCO3俗名主要性质水溶性________水，溶液呈碱性________水(比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性热稳定性与酸反应主要性质与Ca(OH)2等碱反应碱足量：______________碱不足：______________与BaCl2反应与Al2(SO4)3反应主要用途制玻璃、造纸、制皂、洗涤剂、发酵粉、医药、灭火器等相互转化3.纯碱、苏打小苏打易溶于易溶于受热不分解受热易分解CO＋2H＋===H2O＋CO2↑HCO3-＋H＋===H2O＋CO2↑Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓Ca2＋＋OH－＋HCO3-===CaCO3↓＋H2OCa2＋＋2OH－＋2HCO3-===CaCO3↓＋CO＋2H2OBa2＋＋CO32－===BaCO3↓不反应2Al3＋＋3CO32-＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑Al3＋＋3HCO3-===Al(OH)3↓＋3CO2↑答案：三、焰色反应1.概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现________的颜色，其属于物理变化，属于________的性质。2.操作洗：用________洗去铂丝表面的杂质；烧：将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至与________；蘸：用铂丝蘸取待测物；烧：在火焰上灼烧；观：观察火焰的颜色；3.常见元素的焰色钠元素：________色；钾元素：________色(透过________)。4.应用：检验部分金属元素的存在(包括单质和化合物)。三、1.特殊元素2.盐酸原来的火焰颜色相同3.黄紫蓝色钴玻璃答案：钠的性质【例1】9.2g金属钠投入到足量的重水中，产生的气体中含有()A.0.2mol中子B.0.4mol电子C.0.2mol质子D.0.4mol分子【自主解答】B解析：9.2g金属钠的物质的量为0.4mol，由2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑知，产生的气体为0.2molD2，每个D原子核内有一个质子、一个中子，核外有一个电子，所以0.2molD2中含质子、中子、核外电子数均为0.4mol，B正确。钠与酸、碱、盐溶液的反应1.本质是钠能被溶液中的H＋氧化，由于酸电离出大量的H＋，故钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟酸电离的H＋反应，过量的钠再与水反应。而对于钠跟碱、盐溶液的反应，则可认为是钠与水先反应生成NaOH，再考虑生成的NaOH是否能与溶液中的溶质发生化学反应。2.通常钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4Na＋TiCl4熔融4NaCl＋Ti。3.分析钠与酸、碱、盐水溶液反应的计算问题时，生成H2的量可按钠的量来计算。1.在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是()A.溶液中Na＋浓度增大，有O2放出B.溶液pH不变，有H2放出C.溶液中Na＋数目减少，有O2放出D.溶液pH增大，有O2放出解析：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，B错误；因反应时消耗水，同时生成溶质NaOH，所以有NaOH结晶析出，原NaOH饱和溶液中溶质NaOH和溶剂水的质量、物质的量以及数目均减少，C正确；因仍然是原温度下的饱和溶液，所以浓度不发生改变，pH也不变，A、D错误。答案：CNa2O2的性质【例2】(2009高考·宁夏卷，27)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略)(1)A、B、C、D代表的物质分别为________、________、________、________(填化学式)；(2)反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是__________________；(3)反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是____________、____________(填化学式)；(4)反应③产物中K的化学式为__________________；(5)反应④的离子方程式为__________________。【自主解答】(1)AlCH2ONa2O2(2)2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(3)CO2CO(4)Na2CO3(5)2AlO2-＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32-解析：本题的突破口：D是淡黄色的固体化合物。根据框图中各物质之间的转化关系知，D为Na2O2。Na2O2能与水和CO2反应，题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水，则G为CO2；再依据K能溶于水，说明K为Na2CO3，F为O2;题给信息黑色单质B与氧气(F)反应得到G(CO2)，说明B为C(碳)；依据F(O2)与E反应生成C(水)可知E为氢气，再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气，可得到A为Al。1.Na2O2的强氧化性、漂白性(1)化合价与性质的关系：得e－失e－Na2O2既有氧化性，又有还原性，但主要表现氧化性。(2)Na2O2的强氧化性①与SO2：Na2O2＋SO2===Na2SO4②与FeCl2溶液③与氢硫酸④与Na2SO3溶液：Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH⑤与品红溶液：品红溶液褪色。⑥与酚酞试液：溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡。2.有关Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(1)物质的量关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。(2)气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的一半，也等于生成氧气的量。(3)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。(4)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。(5)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。【特别提醒】凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，Wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，Na2O2固体增加的质量必为Wg。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：①无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；②有机物：CH4O(甲醇)、CH2O(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。2.1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()A.Na2CO3B.Na2O2、Na2CO3C.NaOH、Na2CO3D.Na2O2、NaOH、Na2CO3解析：Na2O2与NaHCO3的混合物受热时，首先是NaHCO3分解2NaHCO3==Na2CO3＋CO2↑＋H2O，2mol1mol1mol1mol产生的CO2和H2O各为1mol，并可分别与Na2O2反应，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，但由于H2O与Na2O2反应生成NaOH，而CO2又可与NaOH反应生成Na2CO3和水，故可认为CO2先与Na2O2反应，只有CO2反应完全后，水才参与反应，所以根据题目数据有：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O21mol1mol1mol0.5molNa2O2恰好与生成的CO2完全反应，H2O没能参与反应，故最后残留固体只有Na2CO3，选A。答案：ANa2CO3、NaHCO3的性质【例3】(2010高考·上海卷，11)将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()【自主解答】C解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先盐酸和NaOH反应，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加盐酸时，盐酸和Na2CO3反应，首先发生反应：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，此时开始放出气体。分析图像可知C正确。1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)热稳定性不同NaHCO3放出无色的使澄清石灰水变浑浊的气体Na2CO3无明显变化(2)和酸反应生成气体的速率不同固体(或溶液)盐酸(3)阴离子不同产生白色沉淀的是Na2CO3无现象的是NaHCO3(4)溶液的酸碱性pH大的为Na2CO3pH小的为NaHCO32.Na2CO3、NaHCO3和盐酸反应Na2CO3溶液和盐酸反应可理解为分步反应：第一步：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl第二步：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3溶液和盐酸反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O(1)Na2CO3溶液与盐酸的互滴鉴别