金属及其化学性质
知识点一.钠
1.钠的原子结构特点:
Na的原子结构示意图: 。Na最外层只有1个电子,因此Na很容易失去1
个电子,具有很强的还原性,是强还原剂,具有金属的通性。由于钠的活泼性很强,在表现金属通性的同时,又有其特殊之处。 2.钠的物理性质
银白色,有金属光泽。质软,易切开,轻压变性。熔沸点低。密度为0.97g.cm,比煤油大,比水小。导电性,导热性良好。
3.钠的化学性质: (1)与氧气反应: 实验操作步骤 实验现象 实验结论及反应的化学方程式 钠是银白色质软的金属 常温下钠极易与氧反应 4Na+O2==2Na2O 钠极易燃烧,产物是过氧化钠, △ -1
用小刀切取一小块金属钠 银白色光亮切面 放置片刻 光亮切面变暗 钠先熔化,后剧烈燃烧,黄放在坩埚中加热 色火焰,生成淡黄色固体 (2)与非金属反应:
2Na+O2 Na2O2 钠除了能跟氧气直接化合外,还能与很多非金属直接化合。如与硫化合剧烈反应,发生爆炸,生成Na2S。 2Na + Cl2
2 NaCl 2Na + SNa2S
(3)与水、酸、盐的反应:
①.钠与水(滴有酚酞)反应的实验现象与结论。
实验现象 浮:钠浮在水面上 熔:立即熔化成一个闪亮的小球 实验结论 钠的密度比水小 钠的熔点低,钠与水反应放热 游、响:钠球在水面上四处游动,发出嘶嘶的响声,最后完全消失 钠与水反应剧烈,产生气体 红:反应后溶液由无色变为红色 反应式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠与酸反应实质:钠与酸中的氢离子反应,比与水反应更剧烈。 钠与盐反应实质:钠与水反应生成氢氧化钠与盐反生反应。
4.钠元素的存在:
钠与水反应生成可溶性碱(NaOH) 由于钠的强还原性,在自然界中不会以游离态存在,全部以化合态(钠盐)存在。
5.钠的存放和取用。
由于钠极易被氧化,也易与水发生反应,所以保存钠应隔绝空气和水,钠应保存于石蜡油或煤油中。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下黄豆粒大小的一块再做有关实验。 6.制取:电解熔融氯化钠
7.用途:工业上用Na作还原剂,用于冶炼金属。Na-K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂。用钠制造高压钠灯。
知识点二. 钠的化合物 1.钠的氧化物 化学式 化合物类型 阳、阴离子数之比 氧元素化合价 属类 颜色、状态 化学 与水反应 性质 与CO2反应 与盐酸反应 特性用途及保存 Na2O 离子化合物 Na和O之比为2∶1 -2价 碱性氧化物 白色,固体 Na2O+H2O==2NaOH Na2O+CO2==Na2CO3 Na2O+2HCl==2NaCl+H2O 隔绝空气密封保存 +2-Na2O2 离子化合物 Na和O2之比为2∶1 -1价 非碱性氧化物(过氧化物) 淡黄色,固体 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O Na2O2有强氧化性,可以使品红溶液褪色,有漂白作用供氧剂漂白剂杀菌剂。隔绝空气,远离易燃物,密封保存 +2-
知识点三.焰色反应
1.焰色反应:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈特殊的颜色,在化学上称为焰色反应(发生的是物理变化)。
2.铂丝的清洗与灼烧如下图甲所示,观察钾的焰色如下图乙所示。
3.操作方法。
(1)洗:用稀盐酸洗净铂丝,目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。
(2)烧:将用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上灼烧,目的是除去铂丝上的杂质。 注意:①所用的火焰应是无色或浅色的; ②要一直烧至火焰恢复到原来的无色或浅色为止。 (3)蘸:用灼烧合格的铂丝蘸取被检验的物质。 (4)烧:将蘸取被检验物质的铂丝放在火焰上灼烧。
特别提示:在观察钾及钾的化合物的焰色反应的焰色时,要透过蓝色的钴玻璃片观察,其主要原因是钾及钾的化合物中可能混有钠或钠的化合物,钠的黄色火焰能掩盖钾的紫色火焰,而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光,这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠或其化合物所造成的干扰。
4.用途:焰色反应作用:检验(或鉴别)物质或离子。 口诀:钠黄钾紫钙砖红铜钡绿
知识点四. 有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系 2CO2+2Na2O2==2Na2CO3+O2 1.物质的量的关系。
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比为2∶1。 2.气体体积关系。
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量或原混
2H2O+2Na2O2==4NaOH+O2↑
合气体体积的
1即为生成氧气的量。 2-
3.电子转移关系。
当Na2O2与CO2、H2O反应时,每产生1 mol O2转移2 mol e。 4.固体质量关系。
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”,可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO== Na2CO3、Na2O2+H2==2NaOH(实际上两反应不能发生) 5.先后顺序关系。
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O发生反应。
方法指要:假设H2O先反应,生成的NaOH与CO2反应又生成H2O,因而CO2先反应,之后H2O再反应。
知识点五. 钠的重要化合物 1.氢氧化钠
物理性质:氢氧化钠俗称烧碱,苛性钠,火碱。白色固体易潮解(吸水放热)。 化学性质:
a.溶于水显碱性,具有碱的通性
b.与酸或者酸酐反应。注意与酸酐注意量的多少与生成物的关系(常考) c.与金属或非金属单质反应 d.与两性氧化物或者氢氧化物反应 e.与盐发生复分解反应
保存:密封保存在塑料瓶中,短时间内可保存在玻璃瓶中,但不能用磨口玻璃塞,应用橡胶塞(常考点)
原因:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 制取NaOH:1.电解饱和食盐水 2.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 2.碳酸钠和碳酸氢钠 名称 俗名 化学式 纯碱、苏打 Na2CO3 碳酸钠 小苏打 NaHCO3 碳酸氢钠 色态 溶解性 热稳定性 与NaOH反应 白色粉末 易溶 加热不分解 白色细小晶体 可溶 加热可分解 与澄清石灰水反应 与CO2反应 与Ca2+/Ba2+反应 用途 鉴别 1.加热比较 2.与Ca2+/Ba2+反应 3.与酸反应产生CO2 洗涤剂,用于玻璃肥皂等工业 发酵剂灭火剂医用 速率 相互转化 工业制法 (要求学生课后把表格里面面笔记完善)