钠镁铝及其化合物教案配习题经典

钠、镁、铝及其化合物

第一节钠及其化合物

1、钠的物理性质：

实验操作过程：用镊子从试剂瓶中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切开，观察金属钠的断面。

结论：固态，银白色，质软（可刀切），密度比水小，比煤油大，熔点较低（水中可溶）。2、钠的化学性质：

（1）金属钠与水的反应

①金属钠浮在水面上：钠的密度小于水的密度

②反应时金属钠熔成小球：钠跟水反应放热，钠的熔点较低

③反应剧烈，金属钠在水面上四处游动，并发出“嘶嘶”的响声：钠与水反应剧烈，且钠与水反应产生了气体

④滴加酚酞，溶液变成红色：生成了碱

化学方程式为2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑

（2）金属钠与氧气的反应

实验内容实验现象化学反应方程式

金属钠放置在空气中钠失去金属光泽，表面变暗4Na+O2===2Na2O

点燃

在空气中加热金属钠钠先熔化成银白色小球，然后

2Na+O2 Na2O2

剧烈燃烧，发出黄色火焰，生

成淡黄色粉末

（3）钠与二氧化碳的反应

实验操作：将适量过氧化钠撒在脱脂棉上，包好棉花，然后放在石棉网上，通过玻璃管向棉团上吹气，观察现象。棉花剧烈燃烧起来。

化学方程式：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2

用途：供氧剂、漂白剂

你认为过氧化钠属于碱性氧化物吗？你能说出自己观点的理由吗？

不是碱性氧化物，因为该反应中除了生成盐，还有其他物质（如O2）生成。

（4）与盐溶液的反应

2Na + CuSO4 + 2H2O ＝Na2SO4 + Cu(OH)2↓+ H2↑

钠的氧化物

物质名称氧化钠过氧化钠

化学式Na2O Na2O2

氧元素的化合价—2 —1

Na2O＋H2O =2NaOH 2Na2O2＋2H2O =2NaOH＋O2↑与水反应

（化学方程式）

与二氧化碳反应Na2O＋CO2=Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2

（5）苏打与小苏打

性质苏打Na2CO3小苏打NaHCO3比较及应用

主要物性易溶,白固易溶,白固相同温度下苏打比小苏打易

溶

溶液酸碱性碱性碱性

稳定性受热不易分解受热分解

与CO2不反应 1.鉴别固体Na2CO3和

NaHCO3

2. NaHCO3转化为Na2CO3与盐酸反应反应Na2CO3转化为NaHCO3

与烧碱溶液不反应反应盐酸浓度相同时小苏打快与氯化钙溶液反应不反应鉴别NaHCO3和Na2CO3

与Ca(OH)2溶液反应反应均产生白色沉淀

（6）氢氧化钠

1、氢氧化钠的物理性质

氢氧化钠，化学式为NaOH，俗称烧碱、火碱、苛性钠（香港亦称“哥士的”），为一种

具有高腐蚀性的强碱，一般为片状或颗粒形态，易溶于水并形成碱性溶液，另有潮解性，易

吸取空气中的水蒸气。氢氧化钠也有不同的应用，为化学实验室其中一种必备的化学品，亦

为常见的化工品之一。

2、化学性质

碱性

氢氧化钠于水中会完全解离成钠离子与氢氧根离子，所以它具有碱的通性。

氢氧化钠化学分子结构式

它可与任何质子酸进行酸碱中和反应：

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

2NaOH + H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O

NaOH + HNO₃=NaNO₃+H₂O

同样，其溶液能够与盐溶液发生复分解反应：

NaOH + NH₄Cl = NaCl +NH₃·H₂O

2NaOH + CuSO₄= Cu(OH)₂↓+ Na₂SO₄

2NaOH+MgCl₂= 2NaCl+Mg(OH)₂↓

催化剂

许多的有机反应中，氢氧化钠也扮演着催化剂的角色，其中，最具代表性的莫过于皂化

反应：

RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH

之所以氢氧化钠于空气中容易变质，是因为空气中含有二氧化碳：

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

倘若持续通入过量的二氧化碳，则会生成碳酸氢钠，俗称为小苏打，反应方程式如下所

示：

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃

同样，氢氧化钠能够与像二氧化硫等酸性氧化物发生如下反应：

2NaOH + SO₂（微量）= Na₂SO₃ + H₂O

NaOH + SO₂（过量）= NaHSO₃（生成的Na₂SO₃和水与过量的SO₂反应生成了NaHSO₃）

颜色反应

它能与指示剂发生反应：

氢氧化钠溶液通常使石蕊试液变蓝，使酚酞试液变红

腐蚀性

氢氧化钠对玻璃制品有轻微的腐蚀性，两者会生成硅酸钠（sodium silicate），使得玻璃仪器中的活塞黏着于仪器上。如果以玻璃容器长时间盛装热的氢氧化钠溶液，会造成玻璃容器损坏。

其他反应

两性金属会与氢氧化钠反应生成氢气，1986年，英国有一油罐车误装载重量百分率浓度为25%的氢氧化钠水溶液，氢氧化钠便与油罐壁上的铝产生化学变化，导致油罐因内部压力过载而永久受损，反应方程式如下所示：

2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑

氢氧化铝为一相当常用于除去水中杂质的胶状凝聚剂，因过渡金属的氢氧化物大都不太溶于水，故于自来水中添加明矾可促使过渡金属以氢氧化物的形式沉淀析出，再利用简单的过滤设备，即可完成自来水的初步过滤。明矾的制备也牵涉到氢氧化钠的使用：

6NaOH +2KAl(SO₄)₂=2Al(OH)₃ + K₂SO₄ +3Na₂SO₄

3、制备方法

实验室法

钠盐与氧化钙反应

可以用一些碳酸氢钠（小苏打）和一些氧化钙（生石灰）（一般的食品包装袋中用来做吸水剂的小袋子中有，例如海苔包装中）。把生石灰放于水中，反应后变为石灰浆（氢氧化钙溶液、熟石灰），把碳酸氢钠（或碳酸钠）的固体颗粒（浓溶液也行）加入石灰浆中，为保证产物氢氧化钠的纯度，需使石灰浆过量，原因：参考氢氧化钙和碳酸钠的溶解度。搅拌加快其反应，待其反应一会儿后，静置片刻，随着碳酸钙的沉淀，上层清液就是氢氧化钠溶液，小心倒出即可。

CaO + H₂O ==== Ca(OH)₂

NaHCO₃+ Ca(OH)₂==== CaCO₃↓+ NaOH + H₂O（推荐）

Ca(OH)₂+Na₂CO₃ ====CaCO₃↓+2NaOH

钠与水反应

取一块金属钠，擦去表面煤油，刮去表面氧化层，放入盛有水的烧杯中。

反应化学方程式：

2Na+2H₂O====2NaOH+H₂↑

纯碱苛化法

Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3

隔膜电解法

2NaCl+2H2O[电解] →2NaOH+Cl2↑+H2↑

离子交换膜法

将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制，把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后，再经螫合离子交换树脂塔进行二次精制，使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下，将二次精制盐水电解，于阳极室生成氯气，阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的0H生成氢氧化钠，H+直接在阴极上放电生成氢气。电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-，阴极室中应加入所需纯水。在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%～32%(质量)，可以直接作为液碱产品，也可以进一步熬浓，制得周体烧碱成品。

2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑

（2010、重庆綦江）归纳总结是学习化学的重要方法，小明同学用图l总结了NaOH的四条化学性质（即NaOH与四类物质能够发生化学反应）。

（l）为了验证反应①，小明将无色酚酞试液滴入NaOH液中，溶液变成色。