鈉及其重要化合物知識(shí)清單

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NaClO

CO2

82、H2O

Na2CO3NaHCO3

NaOH^A

HC1

HC1

一、單質(zhì)鈉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.鈉的結(jié)構(gòu)

(1)構(gòu)成微粒：Na+和自由電子,作用力金屬鍵

(2)電子排布式：Is22s22p63si

①能量不同的電子種類(lèi)：4

②運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子種親：11

③空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子種類(lèi)：6

(3)晶胞結(jié)構(gòu)

①堆積名稱(chēng)：體心立方密堆積

②堆積類(lèi)型：組型或鋰型

③配位數(shù)：8

2.鈉的物理性質(zhì)

(1)顏色狀態(tài)：銀白色固體

(2)硬度：很小，可以用小刀切，剩余的鈉要放回原瓶

(3)密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的大

(4)熔點(diǎn)：比較低，原因：鈉離子的比較大，電荷少，金屬鍵弱，破壞金屬鍵所需能量低

3.鈉和氧氣的反應(yīng)

(1)條件不同，產(chǎn)物不同，現(xiàn)象不同

Ch

①Na常溫》NazO,表面變暗

②Na加熱/點(diǎn)燃油2。2,產(chǎn)生黃色火焰；生成淡黃色固體

(2)鈉元素鹵存屋弦態(tài)：只以化合態(tài)形式存在

(3)變質(zhì)：鈉在空氣中長(zhǎng)期放置最終變成碳酸鈉

(4)保存：一般保存在煤油或石蠟油中

(5)滅火：鈉著火時(shí)一般用砂土撲滅

4.鈉與活性氫的反應(yīng)

(1)反應(yīng)本質(zhì)及關(guān)系式：2Na+2H+=2Na++H2t

①水：2Na+2H2O=2NaOH+H2t

②鹽酸：2Na+2Ha=2NaCl+H2t

③乙醇：2Na+2cH3cH20H―?2CH3cHzONa+H?t

④乙酸：2Na+2cH3coOH―>2CH3coONa+fht

⑤苯酚：2Na+2<^^OH—>2<^^W)Na+H2t

(2)反應(yīng)速率快慢：HC1>CH3coOH>3cHzOHAHzO

(3)反應(yīng)現(xiàn)象

①水

密度比水生

熔點(diǎn)假反應(yīng)放熱

生成氣體，使鈉受力不均衡

鈉

?)-----反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生氣體

滴有酚微的水I

-----生成了堿(NaOH)

②乙醇：鈉沉在液體底部,緩慢反應(yīng)冒出氣泡

5.鈉與鹽反應(yīng)

(1)鈉和熔融鹽反應(yīng)

①反應(yīng)原理：發(fā)生置換反應(yīng)_

②熔融TiCk：4Na+TiCL：M4NaCl+Ti

(2)鈉和鹽溶液(CuSO4)反應(yīng)

①反應(yīng)原理：Na3NaOH_23§2uCu(OH)2I

②主要現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

、鈉的氧化物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.鈉的氧化物的結(jié)構(gòu)

物質(zhì)氧化鈉過(guò)氧化鈉

氧的價(jià)態(tài)一2價(jià)-1價(jià)

電子式回：如汴才Na+［：O：O：］2-Na+

個(gè)京口個(gè)金紇

所含離子2個(gè)Na+和1個(gè)2Na+1

化學(xué)鍵離子鍵離子鍵和共價(jià)鍵

氧化物類(lèi)別堿性氧化物過(guò)氧化物(不屬堿性氧化物)

2.Na2O的晶胞

?Na+OO2-

(1)晶胞中含NazO個(gè)數(shù)：4,。2一的堆積方式：面心立方最密堆積

(2)Na+的配位數(shù)：4,。2-前配位數(shù)8

3.轉(zhuǎn)化關(guān)系

(1)反應(yīng)：2Na2O+C)2=^=2Na2C)2

(2)穩(wěn)定性：N@2Q2更穩(wěn)定

4.Na2O2的自身氧化還原反應(yīng)

失25

得到2義1

2c(%+2Na2O2—2Na2cO3+022NaO2+4H2O=4NaOH+2HO+Ot

2I-22

得2b失去2X1

(1)關(guān)系式：2Na、Oz~O2~2e-

(2)方程式

@C02：2NazO2+2COz=2Na2co產(chǎn)02

②H2O：2Na2O2+2H2O^=4NaOH+C)2t

(3)氧化劑是地Q，還原劑是NazCh

(4)NazCX變質(zhì)：在空氣中長(zhǎng)期放置最終變成皿CQa

(5)NazCh和水反應(yīng)的原理

①?gòu)?fù)分解反應(yīng)：Na2O2+2H2.O^=2NaC)H+H2C)2

②熱分解反應(yīng)：2H2。2普=21^0+02)

5.Na2O2的還原性和強(qiáng)氧化性

0失去電子，化合價(jià)升高-1得到電子，化合價(jià)降低

。2

02表現(xiàn)為還原性Na?表現(xiàn)為氧化性

(1)遇KMnCU等強(qiáng)氧化劑時(shí)，表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為。j。

(2)強(qiáng)氧化性

S02或so『|-----——Hsor?

曄或S2-|----------—Hs

______________

2+3+

FeNa2O2---------Fe

|品紅溶液|-----——H退色|

酚酸溶液|-----—H先變紅、后退色|

①遇到CO2、SO3等最高價(jià)氧化物時(shí)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成鹽和。2,既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性

2Na2O2+2CCh=2Na2co3+O2、2Na2()2+2SO3=2Na2so4+O2

②遇到co、SO2等低價(jià)氧化物時(shí)一般將其氧化成最高價(jià)含氧酸鹽,只表現(xiàn)氧化性

NazCh+CO=Na2cCh、NazCh+SOz=ZNa2s。4

6.鈉的氧化物和鹽溶液反應(yīng)

(1)反應(yīng)原理

①鈉的氧化物先和水反應(yīng)，生成的NaOH再和鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)

②過(guò)氧化鈉與還原性溶液反應(yīng)：直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)

(2)反應(yīng)舉例

①CuCb溶液埸歌產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

②MgCb溶液庠野產(chǎn)生白色沉淀和無(wú)色氣體

③FeCb溶液版＞產(chǎn)生自魚(yú)沉淀，迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色

④FeCb溶液噌1立即產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀

7.NazCh的漂白性

(1)原理及特點(diǎn)：氧化性漂白,永久性漂白

(2)適用范圍：能漂白有機(jī)色素，不能漂白無(wú)機(jī)色素(如墨汁)

(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①石蕊試液現(xiàn)象是溶液先變藍(lán)后褪色，并有氣泡產(chǎn)生

②酚麟試液現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色，并有氣泡產(chǎn)生

③品紅溶液)期現(xiàn)象是溶液紅色褪去，并有氣泡產(chǎn)生

三、NazCh與H2O、CO2反應(yīng)的四種關(guān)系規(guī)律

1.氣體體積的關(guān)系

無(wú)論是CO2或H2O(g)的單一氣體還是二者的混合物，通過(guò)足量的Na2C)2時(shí)，CO2或H2O(g)與放出O2

的物質(zhì)的量之比均為2：1,氣體體積的減少量是原來(lái)氣體體積的工，等于生成氧氣的體積，即A丫=義02)=工丫

22

(混合)。

2.先后順序關(guān)系

由于CO2能夠與NaOH反應(yīng)，所以一定量的Na2(D2與一定量的HzCKg)和CO2的混合物反應(yīng)，可視為NazCh

先與3反應(yīng)，剩余的NazCh再與H2O(g)反應(yīng)。

3.轉(zhuǎn)移電子關(guān)系

當(dāng)NazCh與C02、也0反應(yīng)時(shí)，物質(zhì)的量的關(guān)系為2Na2O2?。2?2e,”(「)=n(Na2O2)=2n(O2)。

4.固體質(zhì)量關(guān)系

(1)基本規(guī)律:CO2、水蒸氣分別與足量NazCh反應(yīng)時(shí)，固體相當(dāng)于吸收了CCh中的“CO”、水蒸氣中的“H2”，

所以固體增加的質(zhì)量A%(C02)=28g?mo「x〃(CO2),Am(H20)=2g?mo「x〃(H2O)。

(2)特殊應(yīng)用：凡分子組成符合(CO)m?(H2)"的物質(zhì)，/g該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物［CO2和

H2O(g)］通入足量NazCh后，固體增重必為加g?；蛘呤怯蒫、H、。三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個(gè)

數(shù)比為1：1,即可滿(mǎn)足上述關(guān)系。

無(wú)機(jī)化合物H2、CO及H2和CO的混合氣體

CH30H(甲醇)、HCHO(甲醛)、CHCOOH(乙酸)、

有機(jī)化合物3

HC00CH3(甲酸甲酯)、C6Hl2。6(葡萄糖)等

四、碳酸鈉的性質(zhì)和應(yīng)用

1.俗名：純堿或蘇打,水溶液呈堿性

2.Na2cCh與酸的反應(yīng)

(1)鹽酸

@Na2CO3-ii￡UNaHCO3-Ha?CO2

②HCl-2g溶液,cC^Na2c。而以NaHCCh

(2)碳酸：Na2cO3+CO2+H2O-2NaHCO3

3.Na2cO3與蔽嬴

(1)KOH：不反應(yīng)

(2)Ca(OH)2：Na2c(h+Ca(OH)2=CaCO3I+2NaOH

4.Na2cO3的水解反應(yīng)

(1)第一步：CCV+HzO^^HCCV+OH-

(2)第二步：HCCK+HZOM^H2co3+OH-

5.Na2cO3與可溶性鹽反應(yīng)一

(1)鈣、領(lǐng)鹽：發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)

22+22+

@CO3+Ca=CaCO3I@CO3^+Ba=BaCO3I

(2)鋁、鐵鹽：發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)

①2Al3++3CO32+3H2O=2A1(OH)3I+3C€ht

②2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3I+3C(ht

五、碳酸氫鈉的性質(zhì)而應(yīng)用

1.俗名：小蘇打,水溶液呈弱堿性

2.色、態(tài)：白色細(xì)小的晶體

3.溶解性

(1)所有的碳酸氫鹽都能溶于水

(2)溶解度比Na2cCh的小，原因是NaHCCh中含有氫鍵

\

H

'p/

(3)飽和Na2cCh溶液五三現(xiàn)象是有白色晶體析出

4.熱不穩(wěn)定性：2NaHCO3^LNa2cO3+CO2t+H2O

5.與鹽酸的反應(yīng)：NaHCO3+HCl=NaCI+H2O+CO2t

6.NaHCCh與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)

(1)本質(zhì)：HCO3+OH-=CO32+H2O

(2)可溶性鈣、鋼堿：量不同，產(chǎn)物不同

①少量Ca(OH)2：2NaHCC>3+Ca(OH)2-CaCCh(+Na2co3+2H2O

②過(guò)量Ca(OH)2：NaHCth+Ca(OH)2-CaCO3I+NaOH+H2。

③共同現(xiàn)象都是：產(chǎn)生白色沉淀

7.NaHCCh與可溶性鹽的反應(yīng)

(1)鈣、領(lǐng)鹽：不反應(yīng)

(2)鋁、鐵鹽：雙水解反應(yīng)

①AF++3HCO3-=A1(OH)3I+3CO2t

②Fe3++3HCO3--Fe(OH)3I+3CO2t

(3)Na[Al(0H)4]^NaA102：酸堿中和反應(yīng)

HCO3-+[Al(OH)4「一Al(OH)3I+CO32-+H2O

A1O2-+HCC)3-+H2O=A1(OH)3I+CO322

8.侯氏制堿法

(1)流程：飽和NaCl^k^^超NaHCCh&Na2c。3

(2)原理：利用NaHCCh的溶解度小,析出晶體

(3)反應(yīng)

①制NaHCCh：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3I+NH4cl

②制Na2co3：2NaHCo3Na2cO3+CO2t+H2O

(4)循環(huán)利用的物質(zhì)：CO2

六、有關(guān)Na2c。3、NaHCCh的檢驗(yàn)、鑒別和除雜

1.Na2cCh、NaHCCh的除雜

序號(hào)混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法

①加熱法

Na2cCh(s)(NaHCO3)

②NaHCCh(aq)(Na2co3)通入足量CO?

③Na2cO3(aq)(NaHCCh)滴加適量NaOH溶液

2.Na2cCh、NaHCCh的鑒別

(1)固體的鑒別

①加熱法：產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCCh固體。

②氣體法：滴入稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡速率快的是NaHCCh固體。

(2)溶液的鑒別

①沉淀法：加入BaCb溶液或CaCL溶液,產(chǎn)生沉淀的是Na2cCh溶液。

②測(cè)pH法：用pH試紙測(cè)相同濃度的稀溶液，pH大的是Na2c03溶液。

3.Na2cCh和NaHCCh的檢驗(yàn)

(1)步驟

①向溶液中加入足量的BaCk溶液或CaCl2溶液，過(guò)濾

②分別向沉淀和濾液中加入足量的稀鹽酸

③將產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)品紅溶液和澄清石灰水

(2)現(xiàn)象及結(jié)論：品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁

①沉淀上產(chǎn)生該現(xiàn)象：原溶液中含有Na2cCh

②濾液中產(chǎn)生該現(xiàn)象：原溶液中含有NaHCCh

③同時(shí)產(chǎn)生該現(xiàn)象：原溶液中含有Na2cCh和NaHCCh

七、堿金屬元素

1.堿金屬的一般性與特殊性

(1)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

①相同點(diǎn)：最外層上都只有1個(gè)電子

②不同點(diǎn)：從Li-Cs電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大

(2)化學(xué)性質(zhì)

①性質(zhì)的相似性(用R表示堿金屬元素)

闡「與非金屬單質(zhì)反應(yīng):如Cb+2R^=2RC1

|質(zhì)卜卜與水反應(yīng)：如2R+2H2。^：2ROH+H2f

?~?L與酸溶液反應(yīng)：如2R+2H+^=2R++H2t

研揚(yáng)卜最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為ROH,

'~七」f且均呈堿性

②性質(zhì)的遞變性

,[aKRbCs單質(zhì)還原性逐漸增強(qiáng)

-JJ_JI」cl離子氧化性逐漸減弱’

③性質(zhì)的具體體現(xiàn)

元素LiNaKRbCs

反應(yīng)越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜

與氧氣反應(yīng)

更復(fù)雜氧化物

Li2ONa?。、NazOzK2O、K2O2、KO2

反應(yīng)越來(lái)越劇烈

與水反應(yīng)

反應(yīng)緩慢反應(yīng)劇烈輕微爆炸劇烈爆炸

氫氧化物堿性強(qiáng)弱：LiOH0NaOHWKOH0RbOHWCsOH

2.堿金屬單質(zhì)、化合物的特殊性

(1)密度：一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。

(2)顏色：除了Cs略帶金色光澤外,其余的都是銀宜色有金屬光澤的固體

(3)保存

①一般都保存在煤油或石蠟油中,鋰只能保存在石蠟油中

②試劑瓶中的試劑取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶

(4)鹽的溶解性

①一般情況下，堿金屬所形成的鹽均溶于水,并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大

②NaHCCh的溶解度比Na2c。3的小

(5)堿金屬氫化物(如NaH)：都是離子化合物,其中氫以H-形式存在，是強(qiáng)還原劑

(6)鋰與。2反應(yīng)與鈉不同，只生成Li2O,而不生成Li2O2

八、焰色試驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)圖不

箱絲的清洗和灼燒

2.操作順序

寫(xiě)「-將的牝(或光腦的候檢)用抵觸流力

(S)—將洗”的帕統(tǒng)在火端上的仇至與隼火靖僦色相同

----微取試桿

(tt)—在無(wú)色火蠟上灼燒.并明泉火珞的?色