高中化学精讲钠及其化合物的性质

高中化学58个考点精讲

4、 钠及其化合物的性质

1． 复习重点

1．从钠原子结构特征认识钠的化学性质；2Na O 和22Na O 的对比，23Na CO 与3NaHCO 比较；碱金属元素的原子结构及物理性质比较

2．对实验现象的分析及钠的化学性质；23Na CO 与3NaHCO 的鉴别，23Na CO 和3NaHCO 之间的除杂问题

2．难点聚焦

一．钠的性质

(1)钠的物理性质及钠跟水的反应

新切开的钠的断面是光亮的银白色，易跟氧起反应，但产物较复杂，如氧化钠(Na 2O)、过氧化钠(Na 2O 2)等．

金属钠跟水反应生成氢气的实验，用拇指堵住试管口倒放入烧杯中，这样的操作对学生来讲，不熟练可能会使一部分空气进入试管．所以在正式做收集气体的实验之前，教师可安排学生练习几次放入试管的操作．如果操作还是有困难，可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口，放入水中后再拔去橡皮塞．本实验也可以用水槽代替烧杯，这样口径比较大，操作方便．

注意在实验时不能取用较大的钠块．这是因为钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应．如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，会使氢气着火燃烧，甚至还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠飞溅出来．

(2)钠与氧气的反应

在做钠与氧气反应的实验时，为了保证倾斜的空气能够流通，玻璃管不能太细，而且装入玻璃管中的钠粒不能太大．待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时，稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程．实验时如果没有太粗的玻璃管，也可用去底的试管代替．注意本实验中所用的钠块，应去掉其表面的氧化物，否则燃烧时会使试管壁显黑色，影响对实验现象的观察．

2．碳酸氢钠受热分解

碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些，这样受热比较均匀，分解也比较完全，澄清的石灰水变浑浊后，应将盛石灰水的试管移去，因为若通入过多的二氧化碳，会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中，使浑浊现象消失．

当实验结束时，一定要先移去装有石灰水的烧杯，再熄灭酒精灯，以防止水倒流，使试管炸裂．

3．碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应

本实验也可采用下述方法进行：

取相同式样的100 mL 细口瓶两只，各注入25 mL 1．0 moL ·L －1 HCl 溶液．再取两只气球，一只装入

1.0 g 无水碳酸钠，另一只装入1.0 g 碳酸氢钠，分别套在两只细口瓶的口上．

实验时，掀起两只气球，使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中，比较反应的剧烈程度，碳酸氢钠的反应剧烈得多，碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多．

4．焰色反应

这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的，为了能够便于观察，最好用无色火焰，所以用煤气灯较好，因煤气灯的火焰本身颜色较微弱，干扰较小．一般酒精灯火焰呈杂色，可向学生作适当说明，每做一次实验，都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净，再在火焰上灼烧至无色，才可继续做实验．做焰色反应实验时，要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧，使形成的火焰较长，焰色反应现象比较明显．

焰色反应实验也可采用下述方法进行：

在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花，蘸些酒精，在酒精灯火焰上点燃，向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液．

如无铂丝，可用无锈洁净的铁丝代替，也能得到较好的效果．

做焰色反应实验时，溶液的浓度大一些为好，浓度太小呈现的焰色很快消去，不易观察，做实验时，可以用铂丝蘸一些蒸馏水后再蘸一些盐的粉末，然后进行灼烧，这样效果更明显．

实验完毕，要把装在玻璃棒上的铂丝放在盐酸里浸渍2 min～3 min，再用蒸馏水洗净，保存在试管里，使它洁净无垢．

二、钠的性质

1．钠的物理性质

(1)实验过程

将钠用镊子从煤油中取出，用滤纸吸干煤油，然后在玻璃片上将钠用小刀切下一小块(豆粒大小)，进行观察，并注意切面的变化．

(2)注意事项

①取钠时要用镊子夹取、不能用手拿，因为易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤．

②取出钠后要迅速吸干煤油，并要放到玻璃上切割．

③钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶，不能乱扔乱放，因为钠很活泼容易引起危险．

④钠与O2反应很容易，在观察钠的颜色光泽时要在切割后立即观察．

(3)实验现象

切面银白色，但迅速变暗(4Na＋O2＝2Na2O等)，失去金属光泽．

(4)实验结论

金属钠硬度很小(质软)，具有银白色金属光泽，很容易被空气氧化．

2．钠与水的反应

(1)实验过程：①②③④

Na与水的反应

图2—7

(2)反应原理：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑

(3)注意事项：取钠不要太大，钠块过大，会发生爆炸．

(4)实验现象：①钠与水剧烈反应、②钠熔化成小球、③钠球在水面上不停地滚动、④有气体生成，并发出嘶嘶声．

(5)实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱并放出气体．

3．收集并检验钠与水反应放出的气体

(1)实验过程：①②③④⑤

收集并检验Na与水反应生成的气体

图2—8

(2)反应原理：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，2H2＋O2

点燃

=====2H2O．

(3)注意事项

①试管内要装满水，不要留有气泡，以防点燃时发生爆炸．

②钠不要太大，用刺有小孔的铝箔包住．包裹时不要用手触摸金属钠．

③试管中气体集满后，不要急于从水中取出试管，应待钠反应完毕后再取试管，以避免在取试管时，皮肤蘸上钠而灼伤．

④试管从取出到移近火焰过程中要始终倒立，点燃时可将试管微微倾斜．

(4)实验现象：试管内气体被点燃发出尖锐的爆鸣声．

(5)实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱放出氢气．

4．钠和氧气的反应

(1)实验过程：①②③④⑤⑥⑦

钠与氧气的反应

图2—9

(2)反应原理：2Na＋O2

∆

=====Na2O2，2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

(3)注意事项

①玻璃管中装的钠不能太大，太大反应太剧烈，会将玻璃管炸裂．

②反应开始时，即钠熔成小球后要稍稍倾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止钠从玻璃管中脱出．并能保证空气疏通从而观察到明显现象．

③在取钠时要将其表面的氧化物用小刀除去，用纯钠进行实验．因为表面被氧化的钠在受热熔化后，钠表面会有一层黑色而影响实验现象的观察．

④加热时间不能太长，否则钠与O2迅速反应、燃烧起来，现象就不是很明显了．

⑤盛Na2O2的小试管要干燥．

(4)实验现象

钠熔成小球，先变成白色后变成淡黄色固体，淡黄色固体遇水放出使带火星木条复燃的气体．

(5)实验结论

钠熔点低，与O2加热反应生成Na2O2，Na2O2遇水生成O2．

二、NaHCO3的分解

(1)实验过程

①用一干燥大试管，装入NaHCO3粉末．(大约占试管容积1/6)

②将大试管用带导气管的单孔塞塞紧．并将大试管固定在铁架台上，且试管口稍向下倾斜．

③大试管上的导气管另一端插入到盛有澄清石灰水的试管中．

④用酒精灯加热，先均匀受热，然后固定在药品多的部位加热．

⑤当试管中产生气体减少时，先把导管从澄清石灰水中拿出来，再熄灭酒精灯

(2)反应原理 2NaHCO3

∆

=====Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑

(3)注意事项

①装药品时，应将药品倾斜地铺在试管底部，以便于受热．