专题3.1 钠及其重要化合物
1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。 2.了解钠及其重要化合物的制备方法。 3.了解碱金属及焰色反应。
知识点一 钠与碱金属 一、钠的性质及应用 1．钠的物理性质
(金属的)通性 颜色 银白色 导电性、导热性 良好 个性 熔点 低 硬度 小 密度 比水的小，比煤油的大 2．从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na
O2、Cl2、H2O、H等＋
－―――――――――→Na失去e
＋
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
?常温：4Na＋O2===2Na2O
O2?△
?加热：2Na＋O2=====Na2O2
点燃
Cl2：2Na＋Cl2=====2NaCl (2)与水反应
①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑。 ②钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释
＋－
(3)与盐酸反应
1
离子方程式：2Na＋2H===2Na＋H2↑。
【特别提醒】Na先与酸反应，再与水反应——先酸后水。 (4)与盐的反应 ①Na与盐反应的原理
与熔融盐发生置换反应： 熔融高温4Na＋TiCl4=====4NaCl＋Ti，Na＋KCl=====NaCl＋K↑ (Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强，因为K的沸点比Na低，使K成为蒸气逸出) 与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应： 如与CuSO4溶液反应： 与盐溶液 先发生2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 再发生2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 总反应为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ ②钠与盐溶液反应的分析方法 第一步：钠与水反应生成NaOH和H2；
第二步：生成的NaOH如果能与溶质反应，则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。
生成气体型 生成沉淀型 复杂型 钠与NH4Cl溶液反应生成H2和NH3 钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成Cu(OH)2或Fe(OH)3 钠与AlCl3稀溶液反应，如果钠量较多，则先生成Al(OH)3沉淀，后沉淀溶解 ＋＋
与熔融盐 (5)与羟基化合物的反应 2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑ (6)钠在空气中的变化过程
过程 ① ② ③ ④ 现象 变暗 成液 结块 变成粉末 反应原理 4Na＋O2===2Na2O Na2O＋H2O===2NaOH 2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O 因此，钠久置在空气中，最终变成Na2CO3粉末。
2
3．钠的制取及保存
通电
(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。 4．钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。 (2)用作电光源，制作高压钠灯。 (3)冶炼某些金属
熔融
金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4=====4NaCl＋Ti。 二、碱金属元素
1．碱金属的一般性与特殊性
原子结构与性质 不同点 相同点 推测最外层上都只有1个电子――→具有相似的化学性质 推测从Li→Cs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大――→从Li到Cs金属性逐渐增强 碱金属除Cs略带金色光泽外，其他都是银白色有金属光泽的固体，密物理 性质 递变性 从Li→Cs密度逐渐增大(Na、K反常)，熔、沸点逐渐降低 碱金属都能与O2等非金属反应，锂、钠与O2反应的生成物类型不同： 与O2等 非金属 化学 的反应 性质 与H2O 的反应 点燃2Na＋O2=====Na2O2。 K、Rb、Cs与O2反应生成物更复杂 碱金属均能与水发生反应，生成氢氧化物和氢气(用M代表碱金属)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，从Li→Cs金属性逐渐增强，反应越来越剧烈 点燃4Li＋O2=====2Li2O， 相同点 度较小，硬度较小，熔、沸点较低，导电、导热性较强 2．碱金属单质、化合物的特殊性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。
(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。
(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物(如NaH)都是离子化合物，其中氢以H形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。
3
－
(4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。
(5)试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。 (6)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。 3.焰色反应 (1)焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，是元素的性质。 (2)焰色反应的操作
酒精灯蘸取酒精灯用盐酸酒精灯铂丝――→无色――→待测物――→观察火焰颜色――→铂丝――→灼烧灼烧洗涤灼烧无色
(3)常见元素的焰色
钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色。 (4)应用
①用于检测某种金属元素是否存在；②添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。
【典例1】(2019·吉林一中模拟)分别向CuSO4溶液和FeSO4溶液中加入等量的金属钠，下列说法一定正确的是( )
A．两溶液中均有金属单质析出 B．CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀生成 C．FeSO4溶液中最终有白色沉淀生成 D．钠在CuSO4溶液中的反应更剧烈 【答案】B
【解析】钠是活泼的金属，投入盐溶液中首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此两溶液中均没有金属单质析出，A错误；CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀氢氧化铜生成，B正确；FeSO4溶液中首先产生氢氧化亚铁白色沉淀，最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁，C错误；钠在溶液中反应的剧烈程度与溶液中的氢离子浓度有关，
4
不能确定两溶液中的氢离子浓度，因此不能比较二者反应的剧烈程度，D错误。
【变式1】(2019·河北衡水二中模拟)利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是( ) A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 【答案】B
【解析】氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氯气中燃烧发出苍白色火焰，A错误；NaCl与Na2CO3灼烧时均表现为钠元素的焰色，均为黄色，B正确；只有钾元素的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察，以避免钠元素的干扰，C错误；焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应，很多非金属单质燃烧时火焰也会有颜色，D错误。 知识点二 钠的化合物 一、钠的氧化物与氢氧化物 1．氧化钠与过氧化钠的比较
物质 色态 类别 氧的价态 电子式 生成条件 常温 △不稳定(2Na2O＋O2=====2Na2O2) 化学性质 与水反应 与CO2反应 与酸反应(盐Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 酸) O2↑ Na2O＋H2O===2NaOH Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋加热或点燃 氧化钠(Na2O) 白色固体 碱性氧化物 －2 过氧化钠(Na2O2) 淡黄色固体 过氧化物 －1 热稳定性 稳定 5
高考化学一轮复习专题3.1钠及其重要化合物讲含解析
