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1、钠和钠的化合物钠和钠的化合物1物理性质物理性质(1)Na、H2O与煤油的密度大小为:与煤油的密度大小为:。(2)熔点熔点 、硬度、硬度 、具有良好的导电性和导热性。、具有良好的导电性和导热性。2化学性质化学性质(1)与非金属单质的反应与非金属单质的反应Na与与O2在在点点燃燃的的条条件件下下发发生生反反应应的的化化学学方方程程式式为为:。钠钠的密度大于煤油小于水的密度大于煤油小于水低低小小一、钠一、钠一、钠一、钠2、钠的化学性质:、钠的化学性质:(1 1)与非金属反应)与非金属反应A A、钠与氧气反应:、钠与氧气反应:常温下:常温下:4Na+O2 =2Na2O(白色)(白色)点燃条件:点燃条件
2、:热稳定性:热稳定性:Na2O2 Na2O空气中钠的切面变暗空气中钠的切面变暗2Na+O2 =Na2O2(淡黄色)(淡黄色)点燃点燃 2Na2O+O2 =2Na2O2B B、与其它非金属反应:、与其它非金属反应:2Na +S =Na2S(研磨研磨)现象:剧烈燃烧、黄色火焰、产生白色的烟现象:剧烈燃烧、黄色火焰、产生白色的烟 和硫粉混合研磨现象:火星四射、发生爆炸和硫粉混合研磨现象:火星四射、发生爆炸 2Na+H2Na+H2 2 =2NaH(2NaH(高温高温高温高温)2Na +Cl2 =2NaCl 点燃点燃(2)与水反应)与水反应产物呈碱性产物呈碱性反应剧烈、有气体生成反应剧烈、有气体生成气体
3、推动小球迅速移动气体推动小球迅速移动反应放热、钠的熔点低反应放热、钠的熔点低密度密度(钠钠)密度(水)密度(水)现象现象解释解释浮浮熔熔游游响响红红2Na +2H2O =2NaOH +H2 2Na +2H2O =2Na+2OH-+H2(3)与酸反应)与酸反应 2Na +2H+=2Na+H2 说明:说明:钠直接与酸电离出的钠直接与酸电离出的H H+反应,反应,若钠过量先与酸反应再与水反应若钠过量先与酸反应再与水反应()与盐反应()与盐反应A、与、与NaCl、K2SO4等一类稀(或饱和)溶液反应等一类稀(或饱和)溶液反应实质:钠与水反应实质:钠与水反应现象:浮、熔、游、响现象:浮、熔、游、响B、与
4、、与NaHSO4等一类溶液反应等一类溶液反应实质:钠与盐电离出的氢离子反应实质:钠与盐电离出的氢离子反应2Na+2H+=2Na+H2现象:浮、熔、游、响现象:浮、熔、游、响(或浑浊)(或浑浊)钠在水溶液中的反应小结:钠在水溶液中的反应小结:有酸酸为先,无酸有酸酸为先,无酸H2O为先,为先,NaOH的反应跟在的反应跟在H2O后面后面C、与、与CuSO4、FeCl3等一类溶液反应等一类溶液反应实质:钠与水反应后,生成的氢氧化钠与溶液中的盐反应实质:钠与水反应后,生成的氢氧化钠与溶液中的盐反应现象现象:浮、熔、游、响、蓝色沉淀浮、熔、游、响、蓝色沉淀2Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2 +
5、Na2SO4+H2 6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3 +6NaCl+3H2 D、与一些熔融的盐与一些熔融的盐 4Na+TiCl4=Ti+4NaCl Na +kCl=NaCl +k 高温高温高温高温 钠与某些有机物的反应钠与某些有机物的反应nA 与醇与醇nB 与酚与酚nC 与羧酸与羧酸3 3、钠的存在与保存、钠的存在与保存元素存在形态:元素存在形态:游离态游离态(以单质形态存在以单质形态存在)化合态化合态(以化合物形态存在以化合物形态存在)存在存在:钠钠在在自然界里没有游离态,只能以自然界里没有游离态,只能以化合态化合态 存在。存在。保存保存:加加煤油煤油密封密封隔绝氧气和水隔绝
6、氧气和水钠与煤油不反应钠与煤油不反应钠的密度大于煤油钠的密度大于煤油4 4、钠的制取及用途、钠的制取及用途用途:用途:制取钠的化合物;制取钠的化合物;Na-KNa-K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂;合金(液态)用作原子反应堆的导热剂;在电光源上,用钠制造高压钠灯;在电光源上,用钠制造高压钠灯;工业上用工业上用NaNa作强还原剂,用于冶炼金属钛作强还原剂,用于冶炼金属钛、锆锆、铌铌、钽等;钽等;如:如:4Na+4TiCl4Na+4TiCl4 4=Ti+4NaCl=Ti+4NaCl制取:制取:2NaCl(熔融)熔融)=2Na+Cl2 电解电解高温高温思考:思考:金属钠在空气中的如何变化?金属钠
7、在空气中的如何变化?银白色银白色变暗变暗变变白色固体白色固体结块结块粉末粉末(NaNa)(NaNa2 2COCO3 3)(NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O)(NaOHNaOH)(Na(Na2 2O)O)与与O O2 2与与H H2 2O O与与COCO2 2风化风化成液成液(NaOHNaOH潮解)潮解)化学式化学式Na2ONa2O2化合物类型离子化合物离子化合物属类碱性氧化物非碱性氧化物颜色、状态白色、固体淡黄色、固体 与水反应与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 与与CO2反应反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO
8、2=2Na2CO3+O2 与盐酸反应与盐酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCI=4NaCl+2H2O+O2用途用途 氧化剂、供氧剂、氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂漂白剂、杀菌剂保存隔绝空气、密封保存隔绝空气、密封保存隔绝空气,远离易燃物,密封保隔绝空气,远离易燃物,密封保存存生成条件常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化燃烧或加热燃烧或加热 化化学学性性质质探究实验探究实验1:用水来生火用水来生火用脱脂棉包住一些用脱脂棉包住一些过氧化钠过氧化钠粉末,放在粉末,放在石棉网上石棉网上,向,向脱脂脱脂棉棉上滴几滴上滴几滴蒸馏水蒸馏水,观察现象。,观察现象。思考讨论:思考讨论:1、物
9、质燃烧的条件是什么?、物质燃烧的条件是什么?2、脱脂棉燃烧的原因?、脱脂棉燃烧的原因?猜想一、猜想一、过氧化钠与水反应生成了哪些物质?过氧化钠与水反应生成了哪些物质?现象现象:脱脂棉燃烧:脱脂棉燃烧(氢氧化钠和氧气氢氧化钠和氧气)能设计一实验验证你的猜想吗?能设计一实验验证你的猜想吗?(1)带火星的木条复燃;)带火星的木条复燃;(2)试管外壁热;)试管外壁热;(3)滴加酚酞,溶液呈红色)滴加酚酞,溶液呈红色O2反应放热反应放热有有碱碱生成生成2Na2O2+2H2O =4 NaOH+O2红色红色消失消失Na2O2有有漂白漂白性性Na2O2有有强氧化性强氧化性试标出该反应中电子转移的方向和数目,指
10、明氧化剂和试标出该反应中电子转移的方向和数目,指明氧化剂和还原剂。(还原剂。(注意邻近原则注意邻近原则)注意:注意:探究实验探究实验2:将水加入:将水加入Na2O2的试管中的试管中,并将并将带火星带火星的木的木条放在管口条放在管口,随后滴入几滴随后滴入几滴 酚酚 酞酞试液试液现象:现象:结论:结论:猜想猜想二:过氧化钠与二氧化碳反应的产物二:过氧化钠与二氧化碳反应的产物2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2试标出该反应中电子转移的方向和数目,指明氧化剂和试标出该反应中电子转移的方向和数目,指明氧化剂和还原剂还原剂探究实验探究实验3:向包着向包着过氧化钠过氧化钠的脱脂棉的脱脂棉吹气吹气,观
11、察现象,观察现象现象:现象:结论:结论:脱脂棉燃烧脱脂棉燃烧(Na2CO3和和O2)猜想三猜想三:过氧化钠与盐酸反应的产物:过氧化钠与盐酸反应的产物2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2 过氧化钠过氧化钠不属于不属于碱性氧化物,是碱性氧化物,是过过氧化物。氧化物。结论结论:1、过氧化钠、过氧化钠能能与水、与与水、与CO2、与稀盐酸反应,、与稀盐酸反应,2、过氧化钠过氧化钠不属于不属于碱性氧化物,是碱性氧化物,是过过氧化物氧化物分析问题分析问题 Na2O2与与H2O,CO2反应均比反应均比Na2O这些这些物质反应多一种产物物质反应多一种产物O2。反应分析反应分析 如下:如下:2Na2
12、O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2在以上反应中在以上反应中 Na2O2 既是氧化既是氧化 剂剂,又是还原剂,为何?,又是还原剂,为何?失e2得e2失e2得e2三、三、过氧化钠的用途过氧化钠的用途过氧化钠用途比较广泛。用作过氧化钠用途比较广泛。用作氧化氧化 剂剂,漂白,漂白 剂剂,供氧剂供氧剂(用在呼吸面具里作为氧气(用在呼吸面具里作为氧气 的来源。)杀的来源。)杀菌菌 剂剂。n三、氢氧化钠三、氢氧化钠n l、物理性质、物理性质 俗名烧碱、火碱、苛性钠,是俗名烧碱、火碱、苛性钠,是一种白色固体,易吸收空气中的水分而潮解,一种白色固体,易吸收空气中的水分
13、而潮解,易溶于水并放热,水溶液有涩味,有强腐蚀性。易溶于水并放热,水溶液有涩味,有强腐蚀性。n 2、化学性质、化学性质n NaOH来源广泛,是一种最常用的一元强碱,来源广泛,是一种最常用的一元强碱,具有碱的通性。具有碱的通性。n (l)NaOH=Na+OH-(遇酚酞变红遇酚酞变红)n(2)(2)与酸酐与酸酐(SO(SO2 2、COCO2 2、SiOSiO2 2、SOSO3 3、P P2 2O O5 5等等)反应反应n SOSO2 2 +2NaOH=Na +2NaOH=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O On 固体固体NaOHNaOH(或碱石灰或碱石灰)不能用来干燥酸性气体不能用来干燥酸性
14、气体)n SiO SiO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O On 盛装盛装NaOHNaOH的试剂瓶不能用玻璃塞。的试剂瓶不能用玻璃塞。n(3)(3)与酸和酚发生中和反应与酸和酚发生中和反应n NaOHNaOH+HClHCl=NaClNaCl+H+H2 2O OnNaOHNaOH+CH+CH3 3COOH=CHCOOH=CH3 3COONa+HCOONa+H2 2O On(4)(4)与某些单质与某些单质(Cl(Cl2 2、S S、SiSi、Al)Al)等反应等反应n2A1+2NaOH+6H2A1+2NaOH+6H2 2O=2NaAlOO=2NaAl
15、O2 2+3H+3H2 2+4H+4H2 2O On 此反应中电子是由此反应中电子是由AlAl失去电子转移到水中的氢原子上,失去电子转移到水中的氢原子上,而不是转移到而不是转移到NaOHNaOH的氢原子上。的氢原子上。氧化剂是水氧化剂是水n(5)(5)与两性氧化物、氢氧化物反应与两性氧化物、氢氧化物反应n AlAl2 2O O3 3+2NaOH=2NaAlO+2NaOH=2NaAlO2 2+H+H2 2O On Al(OH)Al(OH)3 3+NaOHNaOH=NaAlO=NaAlO2 2+2H+2H2 2O On(6)(6)与盐发生复分解反应与盐发生复分解反应n NHNH4 4Cl+Cl+N
16、aOHNaOH=NaClNaCl+NH+NH3 3H H2 2O On MgCl MgCl2 2+2NaOH=Mg(OH)+2NaOH=Mg(OH)2 2+2NaCl+2NaCln Ca(HCO Ca(HCO3 3)2 2+2NaOH=CaCO+2NaOH=CaCO3 3+Na+Na2 2COCO3 3+2H+2H2 2O O3Ca(H3Ca(H2 2POPO4 4)2 2+l2NaOH=Ca+l2NaOH=Ca3 3(PO(PO4 4)2 2+4Na+4Na3 3POPO4 4+l2H+l2H2 2O On(7)与卤代烃、酯、)与卤代烃、酯、油脂等发生水解反应油脂等发生水解反应n3、制法、制
17、法n(1)氯碱工业氯碱工业 n电解饱和食盐水法电解饱和食盐水法n 电解电解n 2H2O+2NaCl=2NaOH+Cl2+H2n(2)石灰纯碱法石灰纯碱法n Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOHn4、用途:用于肥皂、石油、造纸、纺织、印、用途:用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。染等工业。n四四、碳酸钠和碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢钠nl、CO2 与与 NaOH溶液反应产物的判断溶液反应产物的判断n CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(CO2不足不足)n CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3n CO2+NaOH=NaHCO3(CO2过量过量)n2、侯德榜制碱法、侯德
18、榜制碱法n将将CO2气体通入氨化的饱和食盐水中气体通入氨化的饱和食盐水中n CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cln反应原理:反应原理:NaHCO3的溶解性小于的溶解性小于NH4HCO3n 3、CO32-和和HCO3-的检验的检验(1)当某溶液滴加盐酸放出无色、无味的使澄清石灰水变浑浊的当某溶液滴加盐酸放出无色、无味的使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中含有气体,则原溶液中含有CO32-(或或HCO3-离子离子)(2)若进一步确证是若进一步确证是CO32-还是还是HCO3-,再取原试液滴加,再取原试液滴加BaCl2溶溶液,如有沉淀则含有液,如有沉淀则含有CO32-,若没有沉
19、淀,则含有,若没有沉淀,则含有HCO3-。n CO32-+Ba2+=BaCO3n 4、Na2CO3和和NaHCO3混合物的分离混合物的分离(l)Na2CO3固体粉末中混有固体粉末中混有NaHCO3,用加热法。,用加热法。n n 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(2)Na2CO3溶液中混有溶液中混有NaHCO3,滴加适量,滴加适量NaOH溶液溶液n NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O(3)NaHCO3溶液中混有溶液中混有Na2CO3,通入过量的,通入过量的CO2气体气体n Na2CO3+CO2+H2O=2 NaHCO3n5、Na2CO3与与H+的分步反应的分步反应n CO3
20、2-+H+=HCO3-n HCO3-+H+=H2O+CO2n如将如将Na2CO3溶液滴入盐酸中,盐酸相对过量,溶液滴入盐酸中,盐酸相对过量,立即有气泡立即有气泡(CO2)产生。产生。n如将盐酸滴入如将盐酸滴入Na2CO3溶液中,溶液中,Na2CO3溶液相溶液相对过量,开始无气泡产生,对过量,开始无气泡产生,n滴加至一定程度滴加至一定程度(完全生成完全生成NaHCO3)后才有气后才有气泡产生。泡产生。名名 称称碳酸碳酸碳酸碳酸氢钠氢钠俗俗 名名纯纯碱或碱或苏苏打打小小苏苏打打主主要要性性质质色色 态态白色粉末白色粉末细细小白色晶体小白色晶体水水 溶溶 性性易溶于水易溶于水(20 oC,S=21.
21、5 g)溶于水溶于水(20 oC,S=9.6g)稳稳 定定 性性稳稳定,但定,但结结晶碳酸晶碳酸钠钠(Na2CO3l0H2O)易易风风化化受受热热易分解易分解与与H+反反应应CO32+2H+=CO2+H2O(较较快快)HCO3-+H+=CO2+H2O(更快更快)与与盐盐反反应应CaCl2Ca2+CO32-=CaCO3不反不反应应Al2(SO4)32Al3+3CO32+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2与水的作用与水的作用水解,碱性水解,碱性较较强强水解,碱性水解,碱性较较弱弱鉴鉴别别加加热热比比较较不分解不分解分解分解产产生使澄清石灰水生使澄清石
22、灰水变浑变浑气体气体与酸反与酸反应应速率比速率比较较慢慢快快与酸反滴与酸反滴现现象与滴加象与滴加顺顺序无关序无关现现象与滴加象与滴加顺顺序有关序有关滴加滴加盐盐溶液溶液加加CaCl2产产生白色沉淀生白色沉淀加加CaCl2无明无明显现显现象象相互相互转转化化Na2CO3 NaHCO3 固固(加加热热)液或固(液或固(NaOH)n过氧化钠过氧化钠(化学式化学式Na2O2),淡黄色固体,能与,淡黄色固体,能与H2O、CO2反应生成反应生成O2,发生的反应方程式为,发生的反应方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2,n2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。五、五、五、五、NaNaNaNa2 2
23、 2 2O O O O2 2 2 2的特性及计算的特性及计算的特性及计算的特性及计算n1Na2O2的强氧化性的强氧化性(1)Na2O2与与SO2反应:反应:Na2O2SO2=Na2SO4。(2)Na2O2投投入入FeCl2溶溶液液中中,可可将将Fe2氧氧化化成成Fe3,同同时生成红褐色时生成红褐色Fe(OH)3沉淀。沉淀。(3)Na2O2投入氢硫酸中,可将投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液氧化成单质硫,溶液变淡黄色浑浊。变淡黄色浑浊。(4)Na2O2投入投入Na2SO3溶液中,可将溶液中,可将SO32-氧化成氧化成SO42-(5)Na2O2投投入入品品红红溶溶液液中中,因因其其有有强强
24、氧氧化化性性,所所以以有有漂漂白性,可使品白性,可使品红红溶液褪色。溶液褪色。n2过氧化钠固体增重的定量规律过氧化钠固体增重的定量规律(1)1 mol CO2(g)或或H2O(g)分分别别与与足足量量Na2O2反反应应时时,固固体体分分别别增增重重28 g和和2 g,其其混混合合气气体体与与足足量量Na2O2完完全全反反应应,m 28n(CO2)2n(H2O),气气 体体 体体 积积 V V(剩剩)V(O2)V(原原)。(2)推推导导出出CONa2O2=Na2CO3,H2Na2O2=2NaOH后后可可知知,CO、H2或或其其混混合合气气体体完完全全充充分分燃燃烧烧后后的的产产物物立立即即与与N
25、a2O2反反应应,m28n(CO)2n(H2),即即增增重重就就等等于原于原CO、H2的质量的质量。(3)CO、H2、CO2、H2O的混合气体的混合气体置于足量的置于足量的Na2O2中,中,用用电电火花火花连续连续作用,作用,则则m28n(CO)n(CO2)2n(H2)n(H2O),剩余气体的体,剩余气体的体积积V(O2)V(CO2)V(H2O)。Wg通通式式符符合合(CO)m(H2)n(m0、1、2、;n0、1、2)的的物物质质在在足足量量O2中中充充分分燃燃烧烧,将将其其产产物物通通过过足足量的量的Na2O2固体,反应完毕,固体增重固体,反应完毕,固体增重W g。n原因原因 n依据反应原理
26、,概括为依据反应原理,概括为Na2O2把把CO或或H2“吃吃”进进去,故增加的质量就是原物质的质量。去,故增加的质量就是原物质的质量。n(CO)m(H2)n熟熟悉悉的的物物质质如如:CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。等。n【例例1】200时时,11.6g由由CO2和和H2O组组成成的的混混合合气气体体与与足足量量Na2O2充充分分反反应应后后,固固体体质质量量增增加加3.6g,则则原原混混合合气气体的平均摩体的平均摩尔尔质质量量为为(gmol1)()nA.5.8 B11.6 C23.2 D46.4n解解析析:本本题题属属于于有有关关混混合合物物的的计计算
27、算题题;设设气气体体混混合合物物中中CO2的物质的量为的物质的量为x mol,H2O的物质的量为的物质的量为y mol。n2CO22Na2O2=2Na2CO3O2mn 2 56n x 28xn2H2O2Na2O2=4NaOHO2 mn 2 4n y 2ynn答案答案答案答案:C C C Cn例例2在在一一定定条条件件下下,使使H2和和O2的的混混合合气气体体26g充充分分发发生生反反应应。所所得得产产物物在在适适当当温温度度下下跟跟足足量量的的固固体体Na2O2反反应应,使使固固体增重体增重2g。求原混合气体中。求原混合气体中O2和和H2的的质质量。量。n解析:解析:由反应方程式得:由反应方程
28、式得:n2Na2O22H2O=4NaOHO2固体增重固体增重n 2 mol4 gn n(H2O)2 gnn(H2O)1 mol,根据根据2H2O2=2H2O可求得参加反应的可求得参加反应的H2和和O2的物质的物质 n的的量量分分别别为为1mol和和0.5mol,质质量量共共1mol2gmol10.5mol32gmol118g。H2和和O2在反应时有一种气体过量,剩余气体质量为在反应时有一种气体过量,剩余气体质量为8 g。n若若H2过量,则原混合气体中过量,则原混合气体中m(H2)10g,m(O2)16g。n若若O2过量,则原混合气体中过量,则原混合气体中m(H2)2g,m(O2)24g。n答答案案:若若H2过过量量,则则原原混混合合气气体体中中m(H2)10g,m(O2)16g;若若O2过过量量,则原混合气体中则原混合气体中m(H2)2g,m(O2)24g。