1、第二章 海水中的重要元素钠和氯第一节 钠及其化合物(一)活泼的金属单质钠一、钠的性质1、物理性质: 银白色固体,具有金属光泽,是电和热的良导体,质软,熔沸点较低, 石蜡油或煤油Na水 。保存:煤油或石蜡油中2、化学性质:(1)与非金属反应: 与氧气反应: 常温下: 活泼4Na+O2=2Na2O(白色) 金属钠露置在空气中的变化过程:银白色的Na表面变暗,生成白色的Na2O 白色固体NaOH 表面变成溶液,即潮解 白色块状物质(Na2CO310H2O) 白色粉末状物质(Na2CO3) 将钠在氧气中加热实验仪器:现象:结论: 2Na+O2Na2O2 (淡黄色) 酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚坩埚钳剧
2、烈反应,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体-1与氯气反应:2Na+Cl22NaCl(白烟)(2)与水反应: 现象: 浮: 浮在水面上 钠的密度比水小 熔: 熔成闪亮的小球 钠的熔点低,该反应放热 游: 小球在水面上迅速游动 反应产生的气体推动小球运动 响: 发出“嘶嘶”声响,且钠很快消失 钠与水反应剧烈 红: 反应后溶液的颜色变红 有碱性物质生成 讨论:Na+H2O NaOH+气体? 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Na+2H2O=2Na+2OH+H2结论:注: 应用:钠着火,用干燥的沙土盖灭 取用钠时用镊子夹取; 一般取绿豆粒大小; 用滤纸吸干待用钠表面的煤油; 剩余的钠要放回原瓶,不能
3、乱扔实质:钠与水反应的实质是与水电离出的H+反应(3)与酸反应: 2Na+2HCl=2NaCl+H2 2Na+2H+=2Na+H2 结论:由于酸比水更容易电离出H+,钠与酸反应比水更剧烈,当钠同时遇到酸和水时,钠先与酸反应再与水反应(4)与碱反应: 与CuSO4溶液反应: 与水反应(5)与盐反应: 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2 +Na2SO42Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2 2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+2Na+H2 总反应:先与水反应,再与盐反应小结:钠与酸、水、盐反应的顺序:先酸,再水,后盐 总结:
4、1、钠的物理:2、钠的化学性质:(1)与非金属反应:O2、Cl2(2)与酸反应:(3)与水反应:(4)与盐溶液反应:钠先与酸反应,再与水反应,最后与盐反应思考题:Na与NaHSO4溶液如何反应呢?离子反应方程式该如何书写呢?三、钠的用途 1、钠与钾制成液态合金,作原子反应堆的导热剂 2、做高压钠灯 3、做还原剂制取某些金属例:4Na+TiCl44NaCl+Ti Na+KClNaCl+K (二)钠的几种化合物 一、氧化钠与过氧化钠 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 颜色状态物质类别所含阴离子 氧元素化合价 阴阳离子个数比 生成条件 与水反应 与二氧化碳反应 与H+反应 转化 用途 白色
5、固体 淡黄色固体 碱性氧化物 过氧化物 O2- O22- -2 -1 1:2 常温下 在空气中加热或点燃 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O+2H+=2Na+H2O 2Na2O2+4H+=4Na+2H2O+O2 2Na2O+O22Na2O2 所以Na2O2比Na2O 更稳定 制备NaOH 作漂白剂(漂白织物)、强氧化剂、供氧剂(用于呼吸面具和潜水艇中氧气的来源) 注:Na2O2与H2O和CO2反应的相关问题 1、氧化还原反应:Na2O2既做氧化剂又做还原剂 2、比例关系:
6、Na2O2-2e-、2e-O23、反应先后关系:先与CO2反应,再与H2O反应 二、碳酸钠与碳酸氢钠 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3 ) 颜色状态 俗称溶解性 性质 热稳定性 与H+反应 与碱反应 与CO2反应 与盐反应 相互转化 用途 白色粉末 白色晶体 纯碱、苏打 小苏打 易溶于水,放热 易溶于水,但比Na2CO3溶解度小,吸热 碱性 碱性 稳定,但晶体Na2CO310H2O易风化,变成Na2CO3 受热热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 (比NaHCO3产生气泡慢) 反应实质:Na2CO3+HCl=Na
7、Cl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=H2O+CO2+NaCl NaHCO3+HCl=H2O+CO2+NaCl Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2ONaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O(NaHCO3不足)2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O(NaHCO3过量) Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 不反应 Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2 Na2CO3 NaHCO3 CO2+H2O或少量酸 固体时
8、加热 加NaOH溶液 制玻璃、造纸、制肥皂、洗涤剂 发酵粉、医药、灭火器 注:Na2CO3溶液与盐酸反应时,滴加顺序不同,实验现象也不同。Na2CO3溶液往盐酸里滴加,马上有气泡;盐酸往Na2CO3溶液里加,刚开始无现象,后来产生气泡。可用互滴的方法鉴别Na2CO3溶液与盐酸。(三)焰色试验 一、定义: 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征的颜色,根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作叫做焰色试验 二、常见元素的焰色 金属元素 LiNaKCa SrBa Cu Rb焰色反应的颜色 黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃观察) 砖红色 绿色 紫红色 黄绿色 洋红色 紫色 三、实验用品: 四、操作: 铂丝或铁丝、铬丝等,酒精灯或酒精喷灯,稀盐酸洗烧蘸烧 即铂丝铂丝灼烧烧至无色蘸取待测测物观观察火焰颜颜色五、应用: 1、鉴别一些金属元素; 2、用相应的化合物制烟花 注: 1、焰色试验是金属元素的性质 2、不是所有的金属都有特殊的焰色,如铂、铁等 3、焰色试验可用来鉴别一些金属元素,这种鉴别方法属于物理方法
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