高中化學鈉及其化合物

鈉是銀白色金屬，質(zhì)軟（可用刀切割），密度?。?.97g/cm3）,熔點低，是

電和熱的良導體。極易將這一電子失去，而達到穩(wěn)定結構，形成+1價的鈉陽離

子（Na+）。即金屬鈉的原子結構決定了其性質(zhì)的活潑。因其易失電子被氧化，

故金屬鈉是還原劑。具有強還原性，具有金屬的典型性質(zhì)。

1.與非金屬反應

（1）與氧氣的反應

常溫下能與空氣中的氧氣化合，表面變暗。4Na+O2=2Na2O

在空氣或氧氣中燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體。

2Na+O2^=Na2O2

（2）與硫反應2Na+S=Na2s（研磨易爆炸）

（3）與氯氣反應

2Na+Cl2^=2NaCl（發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)生白煙）

2.與水反應

鈉與水反應的實驗現(xiàn)象及現(xiàn)象解釋如下：

現(xiàn)象解釋

浮在水面上鈉的密度比水小

熔成閃亮小球反應放熱、熔點低

迅速四處游動鈉受氣體推動而游動

發(fā)出嘶嘶響聲產(chǎn)生氣體及其燃燒

反應后滴入酚醐試液顯紅色生成NaOH顯堿性

注：鈉與水反應在鈉的周圍有白霧生成，此白霧是氫氣燃燒產(chǎn)生的水蒸氣。

鈉與水反應的化學方程式為：

2Na+2H2O=2NaOH+H2f

該反應的實質(zhì)是鈉原子與水電離出的H+發(fā)生氧化還原反應，其離子方程式為：

+-

2Na+2H2O=2Na+2OH+H2t

注：鈉與水反應的現(xiàn)象可概括為“浮、熔、游、響、紅”，并結合鈉的性質(zhì)進行記憶。

3.與酸反應

鈉與酸反應比與水反應更加激烈，極易爆炸。

鈉與鹽酸反應2Na+2HCl=2NaCl+H2f

鈉與稀硫酸反應2Na+H2s。4=Na2SC)4+H2t

鈉與酸溶液反應的實質(zhì)是：鈉與酸電離出來的H+直接反應，而不是鈉先與水反應，生

成的氫氧化鈉再和酸溶液反應。因為鈉與水反應時，得電子的是水電離的H+,而酸中H+濃

度大于水中H+的濃度。

與鹽溶液反應將鈉加到鹽溶液中，首先是鈉與水反應，若生成的氫氧化鈉與鹽能發(fā)

生復分解反應，生成難溶物或弱電解質(zhì)等，則氫氧化鈉和鹽再反應；否則鈉只與水反應。

將一小粒鈉投入硫酸銅溶液中，除觀察到與水反應相同的現(xiàn)象外，還看到藍色沉淀生成。

這是因為鈉先與水反應，生成的NaOH再生成Cu(OH)2沉淀。其反應式為：

2Na+2H2O=2NaOH+H2t2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2I(藍色)+Na2sO4

總反應式：2Na+2H2O+CUSC)4=CU(OH)2I+Na2SO4+H2t

故鈉與鹽溶液反應，不能置換出鹽中的金屬。

注：鈉與CuSCU溶液反應時會產(chǎn)生黑色物質(zhì)，這是因為鈉與水反應放出大量的熱，使

難溶堿Cu(OH)2部分分解，生成黑色的CuO所致。

凡是活動性很強的金屬(如K、Ca、Na)與鹽溶液反應都與此類似，只有在熔融狀態(tài)

下，才有可能發(fā)生金屬之間的置換反應。

由于鈉的性質(zhì)十分活潑，所以鈉元素以化合態(tài)如NaCl、Na2SO4>Na2cO3、NaNCh等形

式存在于自然界中。

由于鈉很容易與空氣或水反應，所以保存鈉時應隔絕空氣和水。因為煤油不與鈉反應,

且煤油的密度小于鈉的密度，所以通常將鈉保存在煤油里。雖然汽油的密度也小于鈉的密度,

但由于汽油易揮發(fā)，所以不能用汽油保存鈉。由于四氯化碳的密度大于鈉的密度，所以不能

用四氯化碳保存鈉。

鈉的制取工業(yè)上用電解氯化鈉的方法制取鈉。

鈉的用途1.制取過氧化鈉

2.鈉和鉀的合金是原子反應堆的導熱劑

3.用于電光源(高壓鈉燈)

4.作還原劑制取某些金屬

命題規(guī)律1:本節(jié)常見的易錯易混點

1.鈉與氧氣反應何時生成Na2O,何時生成Na2O2,經(jīng)?；煜磺?。

2.鈉與酸溶液反應的觀念，總認為是Na先與水反應生成氫氧化鈉后，氫氧化鈉再與酸

反應。

3.鈉與鹽溶液反應時，總認為是鈉直接與鹽反應，而忽視了鈉先與水反應。

注：(1)鈉與氧氣反應在常溫下生成Na2。，點燃時生成Na?。?。

(2)鈉與酸溶液反應時，先與酸反應，反應后剩余的鈉再與水反應。

(3)鈉與鹽溶液反應時，鈉先與水反應，然后考慮生成的氫氧化鈉是否可以與鹽再進

一步反應。

命題規(guī)律2：金屬鈉露置在空氣中的變化過程

銀白色金屬一%表面變暗曾出現(xiàn)白色固體月％表面變成溶液￡*

(Na)(Na2O)(NaOH)(NaOH潮解)

風化

白色塊狀物質(zhì)------?白色粉末狀物質(zhì)

(Na2CO310H2O)(Na2co3)

注：熟練寫出各步轉(zhuǎn)化的化學方程式，弄清變化的本質(zhì)原因。

命題規(guī)律3：鈉與鹽溶液反應的規(guī)律

1.將鈉投入到飽和氯化鈉溶液中，由于鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，消耗了溶液

中的水，從而析出固體氯化鈉。

2.將鈉投入CuSC>4溶液中，首先發(fā)生反應：2Na+2H2O=2NaOH+H2t,然后，生成的

NaOH與CuSO4發(fā)生復分解反應：2NaOH+CuSC)4=Cu(OH)2I+Na2so4，整個過程可觀察

到有氫氣和藍色沉淀生成。

總反應方程式：2Na+2H2O+CUSO4=CU(OH)2I+Na2SO4+H2t

3.將鈉投入到氯化鏤溶液中，會有氫氣和氨氣生成。

總反應式為：2Na+2H2O+2NH4c1=2NaCl+2NH3t+H2t

4.將鈉投入AlCb溶液中，首先發(fā)生反應：2Na+2H2O=2NaOH+H2t,

然后，生成的NaOH與A1C13發(fā)生復分解反應：

3NaOH+AlCl3=Al(OH)3I+3NaCl,

若加入的金屬鈉過量，則生成的NaOH過量，過量的NaOH又會使A1(OH)3沉淀溶

解:

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

注：（1）鈉可以從某些熔融鹽中置換出金屬，但不能從鹽溶液中置換出金屬。

（2）當把鈉放在鹽溶液中時，鈉首先是與水反應生成的氫氧化鈉和氫氣，然后再考慮

生成的氫氧化鈉是否與鹽發(fā)生復分解反應。

鈉的化合物

知識點1：氧化鈉和過氧化鈉的比較

氧化物氧化鈉（Na2。）過氧化鈉（NazCh）

離子化合物，含有。2-，氧元離子化合物，含有022，氧元素化合

結構

素化合價為一2價為一1

類別堿性氧化物過氧化物（非堿性氧化物）

顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體

熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定（加熱時被空氣氧化）穩(wěn)定

與水反應Na2O+H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2t

與CC>2反應Na2O+CC)2=二二Na2c。32Na2()2+2CC)2===2Na2co3+O2

與酸反應Na2O+2HCl===2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2t

漂白作用無有

作供養(yǎng)劑（用于潛水、航空）；

用途制NaOH

作漂白劑（用于漂白羽毛等）

保存干燥、密封干燥、密封

鑒別加水產(chǎn)生使帶火星的木條復燃的氣體

互相轉(zhuǎn)變NaO八NaO

2U2,A、22

注：LNazCh是由活潑的金屬元素鈉與活潑的聚婁腐元素氧組成的化合物，屬于離子化

合物。其中鈉元素以Na+形式存在，兩個氧原子通過共用一對電子結合成一個整體，即

（過氧根離子），因此該化合物中，陰、陽離子個數(shù)比為1:2,Na?。？的電子式

????O

為2+也5.912，其中氧元素呈-1價。

2.由于Na2。？中氧元素是/價為中間價態(tài)，因而既可表現(xiàn)氧化性又可表現(xiàn)還原性。又

因為氧的穩(wěn)定價態(tài)是-2價，因此NazCh中的氧易得到電子從-1價降到-2價，從而表現(xiàn)強氧

化性。Na2O2的漂白性是其強氧化性的表現(xiàn)。

過氧化鈉具有強氧化性，能氧化破壞有機色素的分子結構，可以用來漂白織物、麥稈、

羽毛等。這一點與次氯酸、次氯酸鹽相同，它能漂白的物質(zhì)種類多，很徹底，不會逆轉(zhuǎn)。

3.Na2C>2與H2O反應中，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

Na2O2與H20反應時，其反應過程如下：

2Na2C）2+4H2O===4NaOH+2H2O2（非氧化還原反應）

2H2O2===2H2O+O2t（氧化還原反應）

總反應式為：2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2t。顯然，反應物H2。中的氫、氧兩元素的

化合價始終沒有發(fā)生任何變化。反應的實質(zhì)是-1價氧元素發(fā)生了自身氧化還原反應；Na2O2

既是氧化劑，又是還原劑；是氧化產(chǎn)物。該反應電子轉(zhuǎn)移的方向數(shù)目可表示如下：

2。

單線橋法：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t

失2e-

rI

雙線橋發(fā)：2Na2?2+4H2O===4NaOH+2H2O+O2t

得2。

4.Na?。2與CO2的反應，相當于在上邊反應的基礎上增加CO?與NaOH的反應，所以

必須是潮濕的C02才與Na?。?反應。

5.Na2（）2是不是堿性氧化物？

堿性氧化物是指和酸反應生成鹽和水的氧化物。它有以下特征：（1）與酸反應只生成鹽

和水；（2）與水直接或間接化合生成相應的堿；（3）與酸性氧化物反應生成相應的含氧酸鹽；

（4）反應中元素的化合價未發(fā)生變化。過氧化鈉與酸、水或CO?反應時，除生成相應的鹽

和堿外，還生成了氧氣，氧元素的化合價也發(fā)生了變化：

2Na2C）2+2H2SC）4===2Na2so4+2H2O+O2t

2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2t

2Na2（Z）2+2CC）2===2Na2co3+O2

所以，Na?。?是金屬氧化物，但不是堿性氧化物。

知識點2：氫氧化鈉（NaOH）

俗稱燒堿、火堿、苛性鈉。

1.主要物理性質(zhì)：白色固體，易吸收空氣中的水而潮解，易溶解于水，并且放出大

量的熱，水溶液有澀味，有強腐蝕性。

2.主要化學性質(zhì)：為一元強堿，具有堿的通行。

（1）NaOH溶于水后完全電離，能與酸堿指示劑或試紙作用。

(2)與酸酎發(fā)生反應：如CO2、SO2、SiCh等。反應方程式分別為:

2NaOH+CO2===Na2cO3+H2O；2NaOH+SO2===Na2SC)3+H2O；

2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O

(3)與兩性物質(zhì)反應：如AI2O3、A1(OH)3等。反應方程式分別為:

A12O3+2NaOH===2NaAlC>2+H20

A1(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O

(4)與單質(zhì)反應放出氫氣：如鋁、硅。反應方程式為：

2A1+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2t

Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2t

(5)與鹽發(fā)生復分解反應：如NH4CI、CuSO4>NaHCO3>Ca(HCC)3)2等。例如：

NH4C1與NaOH溶液共熱：NH4Cl+NaOH==NaCl+H2O+NH3f；

NaHCO3溶液與NaOH溶液反應：NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O

應注意：①盛NaOH的試劑瓶需用橡膠塞，不能用玻璃塞。

②NaOH堿性很強，貯存時若未密閉，表層易變質(zhì)生成碳酸鈉。

③稱量NaOH要放在小燒杯或表面皿里，動作要迅速。不能放在量筒、量杯、紙上稱

量。

④不慎將濃NaOH溶液沾在皮膚上，應先用大量水沖洗，然后再涂上硼酸稀溶液。

⑤在實驗室里常用NaOH溶液吸收氯氣，在工業(yè)上常用NaOH溶液吸收含一氧化氮和

二氧化氮的尾氣，以消除污染。

⑥實驗室制取少量的NaOH溶液可在飽和的Na2c。3溶液中撒入石灰末，加熱、過濾。

知識點3：碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較

俗名純堿(蘇打)塊堿小蘇打

化學式Na2co3Na2c0310H2。NaHCO3

顏色、狀態(tài)白色粉末無色晶體細小白色晶體

溶解性易溶于水，溶液呈堿性較易溶于水(〈碳酸鈉)，溶液呈堿性

受熱易分解：2NaHCC>3Na2cO3+

熱穩(wěn)定性不易分解易風化失水

H2O+CO2t

與酸鹽酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO,tNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2t

反應

碳酸Na2cO3+H2O+CO2=2NaHCO3不能反應

NaOH不能反應NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

若NaHCO3過量：

2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO31

與堿

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO31+Na2cO3+H2O

反應Ca(OH)2

+2NaOH若Ca(OH)2過量：

NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3!

+NaOH+H2O

與氯化釧反應Na2CO3+BaC12=BaCO33+2NaCl不能反應

NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3+

制法2NaHCO3Na2cO3+H2O+CO2t

NH4CI

制玻璃、肥皂、造紙、紡織作洗滌焙制糕點用作發(fā)酵粉，治療胃酸過

用途

劑多，制泡沫滅火器的主要原料

Ca(HCO3)2

1HQ+CO2、'

相互轉(zhuǎn)化Na2CO3---------NaHCO3

1__________△___________|

NaOH

知識點4：食鹽（NaCD

1.食鹽

食鹽不僅是常用的調(diào)味品，而且是人體必需的物質(zhì)，它對人體的血液循環(huán)和新陳代謝都

有著重要作用。人體缺鹽會