1、第10講 鈉及其化合物【考綱要求】1.知道Na及其氧化物的性質(zhì)。2.能利用Na及其氧化物分別與水反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。3.能規(guī)范解答以Na及其氧化物為載體的實(shí)驗(yàn)探究、框圖推斷題。4.了解Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)。5.能正確鑒別Na2CO3和NaHCO3，并能用實(shí)驗(yàn)的方法實(shí)現(xiàn)它們之間的相互轉(zhuǎn)化。6.從原子的核外電子排布，理解A族元素(單質(zhì)、化合物)的相似性和遞變性。7.了解堿金屬的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用。8.了解堿金屬及其化合物的典型計(jì)算。9.記住Na、K等重要金屬元素的焰色反應(yīng)。一、鈉的性質(zhì)及應(yīng)用1.鈉的物理性質(zhì)顏色：銀白色，有金屬光澤；密度：(H2O)(Na)(煤油)

2、；熔點(diǎn)：低于100；硬度：質(zhì)地柔軟，可以用小刀切割。2.鈉的化學(xué)性質(zhì)NaNa(1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng)O2Cl2：2NaCl22NaCl(2)與水反應(yīng)離子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋 (3)與鹽酸溶液反應(yīng)Na先與H2O發(fā)生反應(yīng)，生成NaOH和H2，NaOH再跟鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成難溶性堿，不能置換出鹽中的金屬元素。3.鈉的制取及保存(1)制取：電解熔融氯化鈉 2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中。4.鈉的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)鈉、鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。(3)

3、用作電光源，制作高壓鈉燈。(4)冶煉某些金屬金屬鈉具有強(qiáng)還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬，如4NaTiCl44NaClTi。5.反思?xì)w納：（1）鈉與水、酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是與H的反應(yīng)。（2）金屬鈉與可溶性鹽溶液反應(yīng)的思維模板（3）金屬鈉與溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析思維模板a.共性因?yàn)殁c與不同的溶液反應(yīng)均屬于劇烈的置換反應(yīng)，故有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生。b.差異性與酸性溶液反應(yīng)比與水劇烈，最后鈉可能在液面上燃燒；與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，還可能會(huì)生成沉淀(如生成難溶堿)、氨氣等；由于煤油的密度較小且不溶鈉的特點(diǎn)，鈉只有在界面處與水溶液接觸的部分反應(yīng)。鈉與乙醇反應(yīng)，鈉先沉在液面下（(Na)(乙醇)），后上下浮動(dòng)、能看到表面冒出氣

4、泡并不熔化成小球（乙醇沸點(diǎn)低，熱熔低，吸收熱量，使產(chǎn)生的熱量基本傳給乙醇）?！菊娼?jīng)】 鈉的性質(zhì)可用一段話記憶：銀白輕低軟，傳導(dǎo)熱和電，遇氧產(chǎn)物變，遇氯生白煙，遇水記五點(diǎn)，浮熔游響紅，遇酸酸優(yōu)先，遇鹽水在前。二、鈉的氧化物氧化鈉和過氧化鈉1.氧化鈉和過氧化鈉的比較：化學(xué)式Na2ONa2O2色、態(tài)白色固體淡黃色固體電子式氧元素化合價(jià)21陰、陽離子個(gè)數(shù)比1212是否為堿性氧化物是不是熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定（加熱時(shí)被空氣氧化）穩(wěn)定與水反應(yīng)Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應(yīng)Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2與鹽酸反應(yīng)Na2O2HCl=2N

5、aClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途用于制取少量Na2O2強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑補(bǔ)充： 金屬氧化物 非金屬氧化物酸性氧化物 堿性氧化物 兩性氧化物注意：酸性氧化物中大多數(shù)是非金屬氧化物（Mn2O7），堿性氧化物中大多數(shù)是金屬氧化物（除Mn2O7）；非金屬氧化物中大多數(shù)是酸性氧化物（除CO，NO），金屬氧化物是堿性氧化物；一氧化碳、一氧化氮不是酸性氧化物。2.反思?xì)w納：（1）過氧化鈉強(qiáng)氧化性的五個(gè)表現(xiàn)（2）理解H2O、CO2與Na2O2反應(yīng)的定量關(guān)系2Na2O22H2O=4NaOHO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2a.物質(zhì)的量關(guān)系無論是CO2或H2O的單

6、一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時(shí)，CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為21。b.氣體體積關(guān)系若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2，則氣體體積減少的量等于原混合氣體體積的，且等于生成氧氣的體積。c.轉(zhuǎn)移電子關(guān)系2 mol Na2O2不論與H2O還是與CO2反應(yīng)均生成 1 mol O2，轉(zhuǎn)移2 mol電子。d.固體質(zhì)量關(guān)系凡分子組成符合(CO)m(H2)n的物質(zhì)，m g該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)全部通過足量Na2O2后，固體增重為m g?；蛘呤怯蒀、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個(gè)數(shù)比為11，即可滿足上述條件。中學(xué)階段常

7、見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有：無機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體；有機(jī)物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。三、碳酸鈉與碳酸氫鈉1.性質(zhì)2.轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO33.歸納：(1) Na2CO3、NaHCO3的鑒別a.利用熱穩(wěn)定性不同Na2CO3很穩(wěn)定，一般不分解； NaHCO3不穩(wěn)定，受熱分解。2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2b.利用和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下)與相同濃度的強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的速率NaHCO3大于Na2CO3。Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl (Na2CO3的第一步反應(yīng))NaHC

8、O3+HCl=NaCl+H2O+CO2 (NaHCO3則一步到位) 這是泡沫滅火劑常用NaHCO3理由之一c.利用陰離子不同分別向Na2CO3和NaHCO3的溶液中加入CaCl2或BaCl2溶液，Na2CO3溶液產(chǎn)生沉淀，但NaHCO3很難產(chǎn)生沉淀。d.利用溶液的酸堿性不同Na2CO3水解程度大于NaHCO3，所以Na2CO3的堿性大于NaHCO3解釋：(2)用數(shù)形結(jié)合思想理解Na2CO3、NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)a.向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，第一步：CO轉(zhuǎn)化為HCO，無氣體產(chǎn)生；第二步：HCO與H反應(yīng)產(chǎn)生CO2。消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖A所示。b.向NaHCO3溶

9、液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖B所示。c.向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖C所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比xy11)。d.向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖D所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比mn11)。解釋：c. 若CO32-先反應(yīng)：CO32-+H+HCO3- HCO3-+OH-=CO32-+H2O 最終消耗的是OH-d. 若HCO3-先反應(yīng)：HCO3-+H+H2O+ CO2 Na2CO3+H2O+CO2=2

10、NaHCO3最終消耗的是CO32- (3)差量法在化學(xué)方程式計(jì)算中的妙用a.差量法的應(yīng)用原理差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱量等。用差量法解題是先把化學(xué)方程式中的對應(yīng)差量(理論差量)跟差量(實(shí)際差量)列成比例，然后求解。如：b.使用差量法的注意事項(xiàng)(1)所選用差值要與有關(guān)物質(zhì)的數(shù)值成正比例或反比例關(guān)系。(2)有關(guān)物質(zhì)的物理量及其單位都要正確地使用，即“上下一致，左右相當(dāng)”。補(bǔ)充： 工業(yè)制純堿的方法候德榜制堿法利用NaHCO3在常見可溶鹽中溶解度較小的特點(diǎn)。先制得NaHCO3，再加熱分解制得Na2C

11、O3方法：飽和食鹽水通入足量NH3得飽和氨鹽水通入足量CO2析出NaHCO3晶體（由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食鹽水呈堿性，能夠吸收大量CO2氣體，產(chǎn)生較高濃度的HCO，才能析出NaHCO3晶體）方程式：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 (首先通入氨氣，然后再通入二氧化碳）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3（NaHCO3溶解度最小，所以析出。）總：NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2四、堿金屬元素 焰色反應(yīng)1.堿金屬的一般性與特殊性(1)一般性相似性遞變性(由LiCs)原子結(jié)構(gòu)最外層均為1

12、個(gè)電子核電荷數(shù)逐漸增大電子層數(shù)逐漸增多原子半徑逐漸增大元素性質(zhì)都具有較強(qiáng)的金屬性，最高正價(jià)均為1價(jià)金屬性逐漸增強(qiáng)單質(zhì)性質(zhì)物理性質(zhì)(除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點(diǎn)較低密度逐漸增大(鉀反常)，熔、沸點(diǎn)逐漸降低化學(xué)性質(zhì)都具有較強(qiáng)的還原性還原性逐漸增強(qiáng)；與O2反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜(2)特殊性堿金屬的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。堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H形式存在，顯1價(jià)，堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。2.焰色反應(yīng)(1)焰色反應(yīng)的概念某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，其屬于物理變化，屬于元素的性質(zhì)。本質(zhì)是電子的躍遷而產(chǎn)生。(2)焰色反應(yīng)的操作鉑絲無色待測物觀察火焰顏色鉑絲無色注：鉑絲：被灼燒物質(zhì)的載體（灼燒時(shí)火焰沒有特殊顏色）酒精燈（最好用煤氣燈）：酒精燈火焰略帶黃色。