2023年高考化學一輪復習知識清單-五 鈉及其重要化合物

05鈉及其重要化合物知識清單

【知識網(wǎng)絡】

NaClO-T^r

■

82、H2o

Na2cO3NaHCO3

NaOH^A

HC1

HC1

【知識歸納】

一、單質鈉的結構和性質

1.鈉的結構

(1)構成微粒：Na+和自由電子,作用力金屬鍵

(2)電子排布式：Is22s22P63sl

①能量不同的電子種類：4

②運動狀態(tài)不同的電子種類：H

③空間運動狀態(tài)不同的電子種類：6

(3)晶胞結構

①堆積名稱：體心立方密堆積

②堆積類型：組型或鋰型

③配位數(shù)：8

2.鈉的物理性質

(1)顏色狀態(tài)：銀白色固體

(2)硬度：很小，可以用小刀切，剩余的鈉要放回原瓶

(3)密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的大

(4)熔點：比較低，原因：鈉離子的比較大，電荷少，金屬鍵弱，破壞金屬鍵所需能量低

3.鈉和氧氣的反應

(1)條件不同，產(chǎn)物不同，現(xiàn)象不同

①地?Q，表面變暗

②Na.熱蠹?燃強Q?，產(chǎn)生黃色火焰;生成淡黃色固體

(2)鈉元素而存癥/態(tài)：只以化合態(tài)形式存在

(3)變質：鈉在空氣中長期放置最終變成碳酸鈉

(4)保存：一般保存在煤油或石蠟油中

(5)滅火：鈉著火時一般用砂土撲滅

4.鈉與活性氫的反應

(1)反應本質及關系式：2Na+2H+=2Na++H2t

①水：2Na+2H2O=2NaOH+H2t

②鹽酸：2Na+2HCl=2NaCl+H21

③乙醇：2Na+2cH3cH20H—>2CH3cHzONa+fbt

④乙酸：2Na+2cH3coOH—>2CH3coONa+H2t

⑤苯酚：2Na+2<^^>~~OH—>2<^^>~~ONa+H2t

(2)反應速率快慢：HOCH3coOH><^^>—OH>CH3cH20H>%0

(3)反應現(xiàn)象

①水

密度比水生

熔點低，反應放熱

生成氣體,使鈉受力不均衡

反應劇烈,產(chǎn)生氣體

生成了被(NaOH)

②乙爵：鈉沉在液體底部,緩慢反應冒出氣泡

5.鈉與鹽反應

(1)鈉和熔融鹽反應

①反應原理：發(fā)生置換反應

②熔融TiCL：4Na+TiCLM4NaCl+Ti

(2)鈉和鹽溶液(CuSO4)反應

①反應原理：Na巫NaOH^^^Cu(OH)2r

②主要現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生,產(chǎn)生藍色沉淀

二、鈉的氧化物的結構和座質

1.鈉的氧化物的結構

物質氧化鈉過氧化鈉

氧的價態(tài)—2價—1價

電子式Na*［：0：］〉Na+Na+［：O：Q：］2-Na+

所含離子2個Na+和1個Q^_2個Na+前1個5紇

化學鍵離子鍵離子鍵和共價鍵

氧化物類別堿性氧化物過氧化物(不屬堿性氧化物)

2.Na?。的晶胞

?NatO。"

(1)晶胞中含NazO個數(shù)：4,CP-的堆積方式：面心立方最密堆積

(2)Na+的配位數(shù):4,CP—訪配位數(shù)&

3.轉化關系

(1)反應：2Na2O+O2=^=2Na2O2

(2)穩(wěn)定性：Na2(h更穩(wěn)定

4.Na2O2的自身氧化還原反應

失2/

II，到2xe一,

2CO,+2NaO----2NaCO+O

22z322Na3O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O21

II

得2e-失去2xe-

(1)關系式：2Na2()2~O2~2e

(2)方程式

@C02：2Na2Ch+2CO2=2Na2co3+O2

②H2O：2Na2Ch+2H2O=4NaOH+O2t

(3)氧化劑是NazOz，速原劑是Na2(h

(4)NazOx變質：在空氣中長期放置最終變成Na2cCh

(5)NazCh和水反應的原理

①復分解反應：Na.O?+2H.O=2NaOH+H2O2

②熱分解反應：2H202A2H2O+O2t

5.NazCh的還原性和強氧化性

?一失去電子，化合價升高.得到電子，化合價降低一.

表現(xiàn)為還原性、電°?表現(xiàn)為氧化性*0

(1)遇KMnCh等強氧化劑時，表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為止。

(2)強氧化性

①遇到C02、S03等最高價氧化物時發(fā)生自身氧化還原反應生成鹽和。2,既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性

2Na2C)2+2CO2=2Na2co3+(h、2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2

②遇到CO、S02等低價氧化物時一般將其氧化成最高價含氧酸鹽,只表現(xiàn)氧化性

Na2O2+CO=Na2C5、NazOz+SOz—ZNa2sO4

6.鈉的氧化物和鹽溶液反應

(1)反應原理

①鈉的氧化物先和水反應，生成的NaOH再和鹽發(fā)生復分解反應

②過氧化鈉與還原性溶液反應：直接發(fā)生氧化還原反應

(2)反應舉例

?CuCh溶液關藍?產(chǎn)生藍色沉淀

②MgCb溶液翳產(chǎn)生白色沉淀和無色氣體

③FeCb溶液端?產(chǎn)生亙魚遠途，迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色

④FeCb溶液耳覆立即產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀

7.NazCh的漂白性

(1)原理及特點：氧化性漂白,永久性漂白

(2)適用范圍：能漂白有機色素，不能漂白無機色素(如墨汁)

(3)實驗現(xiàn)象

①石蕊試液必B現(xiàn)象是溶液先變藍后褪色，并有氣泡產(chǎn)生

②酚醐試液上典現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色,并有氣泡產(chǎn)生

③品紅溶液物現(xiàn)象是溶液紅色褪去,并有氣泡產(chǎn)生

三、NazCh與H2O、CO2反應的四種關系規(guī)律

1.氣體體積的關系

無論是C02或H2O(g)的單一氣體還是二者的混合物，通過足量的NazCh時，CO2或H2O(g)與放出O2

的物質的量之比均為2：1,氣體體積的減少量是原來氣體體積的等于生成氧氣的體積，即AV=V(O2)=1V

22

(混合)。

2.先后順序關系

由于C02能夠與NaOH反應，所以一定量的NazCh與一定量的H20(g)和C02的混合物反應，可視為NazO?

先與CCh反應,剩余的NazCh再與H2O(g)反應。

3.轉移電子關系

-

當NazCh與CCh、叢0反應時，物質的量的關系為2Na2()2?。2?2e\n(e)=〃(Na2O2)=2〃(O2)?

4.固體質量關系

(1)基本規(guī)律:CCh、水蒸氣分別與足量Na?。?反應時，固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“山”，

所以固體增加的質量Am(C02)=28g?moF'xn(C02),\m(H20)=2g?mol3(H2O)o

(2)特殊應用：凡分子組成符合(CO)(H2)“的物質，mg該物質在02中完全燃燒，將其產(chǎn)物［CCh和

H20(g)］通入足量Na2O2后，固體增重必為或者是由C、H、0三種元素組成的物質，只要C、O原子個

數(shù)比為1：1,即可滿足上述關系。

無機化合物H2、CO及H2和CO的混合氣體

CH30H(甲醇)、HCH0(甲醛)、CH3co0H(乙酸)、

有機化合物

HC00CH3(甲酸甲酯)、C6Hl2。6(葡萄糖)等

四、碳酸鈉的性質和應用

1.俗名：純堿或蘇打,水溶液呈堿性

2.Na2co3與酸的反應

(1)鹽酸

@Na2CO3-^NaHCO3-HCLCO2

②HO14與co；溶氏CO2假co浦海,NaHCCh

(2)碳酸：Na2cCh+CO2+H2O=2NaHCO3

3.Na2cO3與堿反應

(1)KOH：不反應

(2)Ca(OH)2：Na2cCh+Ca(OH)2=CaCC>3I+2NaOH

4.Na2cCh的水解反應

(1)第一步：CO32-+H2O^Z^HCO3-+OH-

(2)第二步：HCO3+H2O^^H2CO3+OH-

5.Na2co3與可溶性鹽反應

(1)鈣、鋼鹽：發(fā)生復分解反應

22+2-2+

@CO3+Ca=CaCO3I@CO3+Ba=BaCO3I

(2)鋁、鐵鹽：發(fā)生水解相互促進反應

①2A盧+3CO32+3H2O=2AI(OH)3I+3CO2t

②2Fe3++3C62+3H2O=2Fe(OH)3I+3CO?t

五、碳酸氫鈉的性質和應用

1.俗名：小蘇打,水溶液呈弱堿性

2.色、態(tài)：白色細小的晶體

3.溶解性

(1)所有的碳酸氫鹽都能溶于水

(2)溶解度比Na2cCh的小，原因是NaHCCh中含有氫鍵

(3)飽和NaCOa溶液噌含現(xiàn)象是有白色晶體析出

4.熱不穩(wěn)定性：2NaHCO3^=Na2CO3+CO2t+H2O

5.與鹽酸的反應：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2f

6.NaHCCh與強堿溶液反應

(1)本質：HCOs+OlT=CCV+IhO

(2)可溶性鈣、鋼堿：量不同，產(chǎn)物不同

①少量Ca(OH)2：2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCChI+Na2co3+2H2O

②過量Ca(OH)2：NaHCCh+Ca(OH)2-CaCO3I+NaOH+H2。

③共同現(xiàn)象都是：產(chǎn)生白色沉淀一

7.NaHCCh與可溶性鹽的反應

(1)鈣、鋼鹽：不反應

(2)鋁、鐵鹽：雙水解反應

①AF++3HCCh-=Al(OH)3I+3C(ht

②Fe3++3HCa/=Fe(OH)3I+3C6t

(3)Na[Al(0H)4〕或NaAlCh：酸堿中和反應

HCO3-+[Al(OH)4「=Al(OH)3I+CO32-+H2O

A1()2-+HCO「+H2O=A1(OH)3I+CO3二

8.侯氏制堿法

(I)流程：飽和NaCl。-co4過濾，NaHCChANa2c。3

(2)原理：利用NaHCCh的溶解度小,析出晶體

(3)反應

①制NaHCO3：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3I+NH4cl

②制Na2co3：2NaHCO3=A=Na2CO3+CO2t+H2O

（4）循環(huán)利用的物質：CO2

六、有關Na2c。3、NaHCCh的檢驗、鑒別和除雜

1.Na2co3、NaHCCh的除雜

序號混合物（括號內(nèi)為雜質）除雜方法

①Na2co3(s)(NaHCO3)加熱法

②NaHCCh(aq)(Na2co3)通入足量CO?

③Na2cO3(叫)(NaHCO3)滴加適量NaOH溶液

2.Na2co3、NaHCO：的鑒別

（1）固體的鑒別

①加熱法：產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCCh固體。

②氣體法：滴入稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡速率快的是NaHCCh固體。

（2）溶液的鑒別

①沉淀法：加入BaCL溶液或CaC1溶液,產(chǎn)生沉淀的是Na2c。3溶液。

②測pH法：用pH試紙測相同濃度的稀溶液，DH大的是Na2cCh溶液。

3.Na2cCh和NaHCCh的檢驗

（1）步驟

①向溶液中加入足量的BaCh溶液或CaCl2溶液，過濾

②分別向沉淀和濾液中加入足量的嵇鹽酸

③將產(chǎn)生的氣體依次通過品紅溶液和澄清石灰水

（2）現(xiàn)象及結論：品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁

①沉淀上產(chǎn)生該現(xiàn)象：原溶液中含有Na2cCh

②濾液中產(chǎn)生該現(xiàn)象：原溶液中含有NaHCCh

③同時產(chǎn)生該現(xiàn)象：原溶液中含有Na2c和NaHCOs

七、堿金屬元素

1.堿金屬的一般性與特殊性

（1）原子結構與性質

①相同點：最外層上都只有1個電子

②不同點：從Li-Cs電子層數(shù)逐漸增至，原子半徑逐漸增大

（2）化學性質

①性質的相似性（用R表示堿金屬元素）

―l與非金屈單質反應:如

網(wǎng)??rCb+2R=2RC1

|質尸產(chǎn)與水反應：ill2R+2H2O2ROH+H2f

?L與酸溶液反應：如2R+2H+^=2R++H2t

衍防L最高價氧化物對應水化物的化學式為ROH.

匹H型廠且均呈堿性

②性質的遞變性

:i午KRbCs單質還原性逐漸增強

_JJR'c1離子氧化性逐漸減弱

③性質的具體體現(xiàn)

元素LiNaKRbCs

反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜

與氧氣反應

Li20Na?。、Na20?降0、K2O2、KO2更復雜氧化物

反應越來越劇烈

與水反應

反應緩慢反應劇烈輕^微爆炸劇烈爆炸

氫氧化物堿性強弱：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH

2.堿金屬單質、化合物的特殊性

（1）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。

（2）顏色：除了Cs略帶金色光澤外,其余的都是侵自色有金屬光澤的固體

（3）保存

①一般都保存在煤油或石蠟油中，鋰只能保存在石蠟油中

②試劑瓶中的試劑取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶

(4)鹽的溶解性

①一般情況下，堿金屬所形成的鹽均渣王水，并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大

②NaHCCh的溶解度比Na2cCh的小

(5)堿金屬氫化物(如NaH)：都是離子化合物,其中氫以H-形式存在，是強還原劑

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