化学必修一----金属钠、碳酸钠的性质与应用

第一课时 金属钠、碳酸钠的性质与应用金属钠的性质与应用1．钠的存在：在自然界中钠元素都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。

2．钠的物理性质颜色 状态 质地 密度 熔点 银白色固态较软比水小较低3.钠与氧气的反应 反应条件 室温 加热实验步骤实验现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体化学方程式 4Na ＋O 2===2Na 2O2Na ＋O 2=====△Na 2O 2结论 钠是非常活泼的金属，与O 2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同4．钠与水的反应 实验操作实验现象 结论或解释钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔成小球钠熔点较低，且反应放热 小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失反应产生的气体推动小球运动与水反应发出“嘶嘶”声钠与水剧烈反应，反应放热并生成气体 反应后溶液的颜色逐渐变红有NaOH 生成化学方程式 2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑[特别提醒] (1)钠原子最外电子层上只有一个电子，反应容易失去，表现还原性且性质活泼。

(2)钠与水(滴有酚酞)反应的现象概括为“浮、熔、游、响、红”。

(3)钠易与空气中O 2、H 2O 反应，通常保存在煤油中。

5．钠的制备工业上电解熔融的NaCl：2NaCl通电,2Na＋Cl2↑。

6．钠的用途(1)钠可以用来制取一些钠的化合物如过氧化钠。

(2)冶炼金属，如可以从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。

钠与四氯化钛反应的化学方程式为TiCl4＋4Na700～800 ℃,Ti＋4NaCl。

(3)可制作高压钠灯，其特点是黄光射程远，透雾能力强。

(4)钠钾合金：常温下是液体，可用于原子反应堆作热交换剂。

1．钠与O2在不同条件下生成产物有何不同？写出反应的化学方程式。

提示：钠与O2在常温下反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，化学方程式分别为4Na ＋O2===2Na2O,2Na＋O2△,Na2O2。

2．将一块钠投入到少量的盐酸中，发生哪些反应？写出反应的化学方程式。

提示：钠先与盐酸反应，过量的钠再与水反应。

反应的化学方程式分别为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑；2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

3．把一小块钠投到CuSO4溶液中，可观察到哪些现象？写出反应的化学方程式。

提示：观察到钠浮在液面上，熔化成一闪亮的小球到处游动，有蓝色沉淀生成。

反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。

合并后可得2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑。

1．金属钠露置于空气中的主要变化金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：银白色金属钠(Na)――→O2①表面变暗(生成Na2O)――→H2O②出现白色固体(生成NaOH)――→H2O③表面变成溶液(NaOH潮解)――→CO2④白色块状物质(生成Na2CO3·10H2O)――→风化⑤白色粉末状物质(生成Na2CO3)发生的主要变化的化学方程式为①4Na＋O2===2Na2O；②Na2O＋H2O===2NaOH；④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O；⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。

2．钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应(1)钠与水的反应化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。

(2)钠与酸溶液的反应①钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。

②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。

(3)钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应。

(4)钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。

例如：(1)Na与Fe2(SO4)3溶液的反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。

(2)Na与K2SO4溶液的反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(仅此一步反应)。

1．取一块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的描述正确的是()①金属先熔化②在空气中燃烧，产生黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体A．②⑤B．①②③C．①④⑤D．④⑤解析：选C钠燃烧时，先受热熔化成闪亮的小球，然后燃烧，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色的过氧化钠固体。

2．金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体又有沉淀产生的是()A．BaCl2溶液B．K2SO4溶液C．FeCl3溶液D．NH4NO3溶液解析：选C钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2，故每种溶液中均有气体产生。

A、B、D中均无沉淀生成，C中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。

3．将金属钠分别投入下列物质的水溶液中，生成白色沉淀的是()A．MgCl2B．K2SO4C．CuCl2D．HCl解析：选A金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与盐反应产生沉淀。

A 项，氢氧化钠与氯化镁反应，生成氢氧化镁白色沉淀，正确；B项，氢氧化钠与硫酸钾不反应，错误；C项，氢氧化钠与氯化铜反应产生蓝色沉淀，错误；D项，无沉淀产生，错误。

钠的氧化物的性质与应用(对应学生用书P39)1．氧化钠(1)物理性质：Na2O是一种白色粉末状固体。

(2)化学性质有关的化学方程式：①Na2O＋H2O===2NaOH；②Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；③Na2O＋CO2===Na2CO3。

2．过氧化钠[仅供选考考生使用](1)物理性质颜色：淡黄色；状态：固体。

(2)化学性质①与水的反应化学方程式：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。

②与二氧化碳的反应化学方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

(3)用途①供氧剂：可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。

②强氧化剂。

③漂白剂：用于漂白某些物质。

[特别提醒](1)Na2O2中氧元素的化合价是－1价，Na2O中氧元素的化合价是－2价，Na2O2与水、CO2反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。

(2)Na2O2中阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。

[仅供选考考生使用]1．Na2O2属于碱性氧化物吗？为什么？提示：不是碱性氧化物；原因是Na2O2与酸反应时，除生成盐和水外，还生成O2，因此，Na2O2不是碱性氧化物，而属于过氧化物。

2．2.24 L的CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应，能得到相同条件下的气体多少升？提示：根据CO2与Na2O2、H2O与Na2O2反应的化学方程式可知，2.24 L CO2和水蒸气的混合气体与足量Na2O2反应生成1.12 L O2。

3．7.8 g Na2O2与足量水反应时转移电子的个数是多少？提示：0.1N A；由Na2O2与水反应的化学方程式可知，0.1 mol Na2O2与水反应转移0.1 mol 电子。

[仅供选考考生使用]Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑②1．物质的量关系不论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。

2．电子转移关系在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1 mol O2都转移2 mol电子。

3．固体质量关系(1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Δm(固体)2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g(2 mol CO的质量)即发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。

(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Δm(固体)2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g(2 mol H2的质量)即发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。

[仅供选考考生使用]1．下列关于Na2O2的叙述中正确的是()A ．Na 2O 2是淡黄色固体，久置于空气中变成Na 2OB ．Na 2O 2与水的反应中，Na 2O 2只作氧化剂C ．Na 2O 2属于碱性氧化物D ．Na 2O 2与CO 2或H 2O 反应，1 mol Na 2O 2参加反应，转移1 mol 电子解析：选D Na 2O 2久置空气中变成Na 2CO 3；Na 2O 2与水反应时，Na 2O 2既是氧化剂又是还原剂；Na 2O 2属于过氧化物，而不属于碱性氧化物。

Na 2O 2与CO 2反应的电子转移情况 为，由此可知，D 正确。

2．CO 和H 2的混合气体21.2 g ，与足量O 2反应后，通过足量Na 2O 2，固体质量增加( ) A ．21.2 g B ．14 g C ．6.78 gD ．不能确定解析：选A 已知有关反应：2H 2＋O 2=====点燃2H 2O,2CO ＋O 2=====点燃2CO 2,2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2。

将上述化学方程式合并可得：Na 2O 2＋H 2===2NaOH ，Na 2O 2＋CO===Na 2CO 3即反应结果相当于CO 、H 2恰好被Na 2O 2吸收，固体增加的质量就是CO 和H 2的总质量。

碳酸钠和碳酸氢钠的性质与应用1．物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na 2CO 3 NaHCO 3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色态 白色粉末 细小白色晶体溶解性 水中易溶水中易溶，相同温度下，Na 2CO 3的溶解度大于NaHCO 32．化学性质 (1)溶液的酸碱性 ①Na 2CO 3溶液呈碱性。

②NaHCO 3溶液呈碱性，物质的量浓度相同时Na 2CO 3溶液的pH 比NaHCO 3溶液的大。

(2)热稳定性①Na 2CO 3性质稳定，受热不易分解，Na 2CO 3·10H 2O 易风化。

②NaHCO 3受热易分解，化学方程式为2NaHCO 3△,Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑。

(3)与酸(足量盐酸)反应①Na 2CO 3：Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑。

②NaHCO 3：NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑。