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'''钠''',符号 <chem>Na</chem>。 | <big>'''钠'''</big>,符号 <big><chem>Na</chem></big>。 | ||
钠要保存在石蜡油或煤油中,隔绝空气。 | |||
钠的性质非常活泼,能与水发生剧烈反应,放出热量,反应后的溶液显碱性。 | |||
<math>\mathrm{2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2} \uparrow</math> | |||
* 离子方程式为:<math>\mathrm{2Na + 2H_2O = 2Na^+ + 2OH^- + H_2 \uparrow}</math> | |||
== 物理性质 == | == 物理性质 == | ||
* 颜色:'''银白色''',有'''金属光泽'''; | * 颜色:'''<big>银白色</big>''',有'''金属光泽'''; | ||
* 密度:比水的密度小; | * 密度:比水的密度小; | ||
* 熔点:较低; | * 熔点:较低; | ||
* 硬度:质地很软,能用小刀切割。 | * 硬度:质地很软,能用小刀切割。 | ||
== 化学性质 == | |||
原子结构示意图为:(+11))2 )8 )1 | |||
容易失去一个电子形成相对稳定结构 <math>\mathrm{Na^+}</math>:(+11))2 )8 | |||
=== 钠与其它物质反应 === | |||
==== 钠与水反应 ==== | |||
<math>\mathrm{2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow}</math> | |||
反应现象: | |||
* '''浮'''在水面上; | |||
** 钠的密度比水小。 | |||
* '''熔'''化成一个小球(放热反应); | |||
** 钠的熔点低。 | |||
* 四处'''游'''动; | |||
** 有气体(氢气)生成。 | |||
* 发出嘶嘶的'''响'''声; | |||
** 反应产生大量氢气,裹有氢气的水泡在出水的一刻炸裂,形成尖锐的爆鸣声。 | |||
* 溶液变'''红'''. | |||
** 钠和水反应生成碱性物质(氢氧化钠),滴加无色酚酞溶液后显红色 | |||
总结出一句话:'''浮 熔 游 响 红'''。 | |||
==== 钠与盐酸、稀硫酸等反应(实质与 <math>\mathrm{H^+}</math> 反应) ==== | |||
钠会先与酸反应,如果过量,再与水反应。 | |||
<math>\mathrm{2Na + 2H^+ = 2Na^+ + H_2 \uparrow}</math> (钠过量时与水反应) | |||
==== 钠与盐溶液反应 ==== | |||
一般考虑钠先与水反应,生成氢氧化钠后再与盐发生复分解反应。 | |||
例如 <chem>Na</chem> 和 <chem>CuSO4</chem> 溶液反应: | |||
# <math>\mathrm{2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow}</math> | |||
# <math>\mathrm{2NaOH + CuSO_4 = Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 + H_2 \uparrow}</math> | |||
* 总反应:<math>\mathrm{2Na + 2H_2O + CuSO_4 = Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 + H_2 \uparrow}</math> | |||
== 制取、保存和用途 == | |||
# 制取:<math>\mathrm{2NaCl \text{(熔融)} \overset{通电}{=} 2Na + Cl_2 \uparrow}</math> | |||
# 保存:密封保存在煤油或石蜡油中; | |||
# 用途: | |||
## 钠钾合金(液态)可用于原子反应堆; | |||
## 用作电光源; | |||
## 冶炼某些金属等。 | |||
== 钠的化合物 == | |||
=== 氧化纳和过氧化钠 === | |||
==== 氧化纳 ==== | |||
钠在空气中与氧气反应生成'''氧化纳''': | |||
<math>\mathrm{4Na + O_2 = 2Na_2O}</math> | |||
因此,在实验室中,钠要保存在石蜡油或煤油中,隔绝空气。 | |||
* 颜色:白色。 | |||
* 用途:制氢氧化钠 | |||
===== 与其它物质反应 ===== | |||
# 与水反应 <math>\mathrm{Na_2O + H_2O = 2NaOH}</math> | |||
# 与二氧化碳反应 <math>\mathrm{Na_2O + CO_2 = Na_2CO_3}</math> | |||
# 与二氧化硫反应 <math>\mathrm{Na_2O + SO_2 = Na_2SO_3}</math> | |||
# 与盐酸反应 <math>\mathrm{Na_2O + 2HCl = 2NaCl + H_2O}</math> | |||
==== 过氧化钠 ==== | |||
钠在'''加热'''条件下和氧气反应生成'''过氧化钠''': | |||
<math>\mathrm{2Na + O_2 \overset{\Delta}{=} Na_2O_2}</math> | |||
钠受热后先'''熔'''化,然后与氧气发生剧烈反应,'''发出黄色火焰''','''生成一种淡黄色固体''' <math>\mathrm{Na_2O_2}</math>。 | |||
* 颜色:淡黄色。 | |||
* 用途:强氧化剂、供氧剂、漂白剂 | |||
===== 与其它物质反应 ===== | |||
# 与水反应 <math>\mathrm{2Na_2O_2 + 2H_2O = 4NaOH + O_2 \uparrow}</math> | |||
# 与二氧化碳反应 <math>\mathrm{2Na_2O_2 + 2CO_2 = 2Na_2CO_3 + O_2 \uparrow}</math> | |||
# 与二氧化硫反应 <math>\mathrm{Na_2O_2 + SO_2 = Na_2SO_4}</math> | |||
# 与盐酸反应 <math>\mathrm{2Na_2O_2 + 4HCl = 4NaCl + 2H_2O + O_2 \uparrow}</math> | |||
* 以上均为放热反应。 | |||
<big>'''二者转化:'''<math>\mathrm{2Na_2O + O_2 \overset{\Delta}{=} 2Na_2O_2}</math></big> | |||
=== 碳酸钠和碳酸氢钠 === | |||
'''碳酸钠''' <math>\mathrm{Na_2CO_3}</math>,俗称'''苏打'''。 | |||
* 白色粉末。 | |||
* 很稳定,受热不容易发生分解。 | |||
'''碳酸氢钠''' <math>\mathrm{NaHCO_3}</math>,俗称'''小苏打'''。 | |||
* 细小的白色晶体。 | |||
* 很不稳定,受热容易发生分解: | |||
碳酸氢钠反应生成碳酸钠(固体状态):<math>\mathrm{2NaHCO_3 \overset{\Delta}{=} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow}</math> | |||
* 可以利用加热的方法来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。 | |||
* 溶解性:<math>\mathrm{Na_2CO_3 > NaHCO_3}</math> | |||
* 等浓度溶液碱性:<math>\mathrm{Na_2CO_3 > NaHCO_3}</math> | |||
* 与等浓度盐酸反应剧烈程度:<math>\mathrm{Na_2CO_3 < NaHCO_3}</math> | |||
* 热稳定性:<math>\mathrm{Na_2CO_3 > NaHCO_3}</math> | |||
碳酸钠反应生成碳酸氢钠(溶液中):<math>\mathrm{Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O = 2NaHCO_3}</math> | |||
* 离子方程式为:<math>\mathrm{CO_3^{2-} + CO_2 + H_2O = 2HCO_3^-}</math> | |||
==== 鉴别方法 ==== | |||
* 利用热稳定性的不同 | |||
加热固体,产生能使澄清石灰水变浑浊气体的是<chem>NaHCO3</chem>,没有明显变化的是<chem>Na_2CO_3</chem>。 | |||
* 利用和酸反应时生成气体的速率不同(相同条件下) | |||
滴加盐酸立即产生气泡的是 <chem>NaHCO3</chem>,开始不产生气泡的是 <chem>Na2CO3</chem> | |||
* 利用两溶液的酸碱性不同 | |||
将 <chem>Na2CO3</chem> 和 <chem>NaHCO3</chem> 配成相同浓度的溶液,测定二者的 pH 值,pH 值较大的是 <chem>Na2CO3</chem>,pH 值较小的是 <chem>NaHCO3</chem>,或滴加无色酚酞,红色深的是 <chem>Na2CO3</chem>,浅的是<chem>NaHCO3</chem>。 | |||
==== 除杂方法(提纯) ==== | |||
{| class="wikitable" | |||
|+<chem>Na2CO3</chem> 与 <chem>NaHCO3</chem> 的提纯 | |||
|混合物(括号内为杂质) | |||
|除杂方法及试剂 | |||
|- | |||
|<chem>Na2CO3</chem> 固体 (<chem>NaHCO3</chem>) | |||
|加热 | |||
|- | |||
|<chem>NaHCO3</chem> 溶液 (<chem>Na2CO3</chem>) | |||
|通入足量 <chem>CO2</chem> 气体 | |||
|- | |||
|<chem>Na2CO3</chem> 溶液 (<chem>NaHCO3</chem>) | |||
|加入适量 <chem>NaOH</chem> 溶液 | |||
|} | |||
{| class="wikitable" | |||
|+对比 <math>\mathrm{Na_2CO_3}</math> 和 <math>\mathrm{NaHCO_3}</math> | |||
| | |||
|碳酸钠 | |||
|碳酸氢钠 | |||
|- | |||
|俗名 | |||
|纯碱、苏打 | |||
|小苏打 | |||
|- | |||
|色态 | |||
|白色粉末 | |||
|白色细小晶体 | |||
|- | |||
|溶解性 | |||
|易溶于水 | |||
|能溶于水 | |||
|- | |||
|热稳定性 | |||
|稳定,受热难分解 | |||
|不稳定,受热易分解 | |||
|- | |||
|与足量盐酸反应 | |||
|<math>\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O}</math> | |||
|<math>\mathrm{NaHCO_3 + HCl = NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O}</math> | |||
|- | |||
|与 <math>\mathrm{NaOH}</math> 反应 | |||
| - | |||
|<math>\mathrm{NaOH + NaHCO_3 = Na_2CO_3 + H_2O}</math> | |||
|- | |||
|与 <math>\mathrm{Ca(OH)_2}</math> 溶液反应 | |||
|<math>\mathrm{Na_2CO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3 \downarrow + 2NaOH}</math> | |||
| | |||
# 少量 <chem>NaHCO3</chem> 时:<math>\mathrm{NaHCO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3 \downarrow + NaOH + H_2O}</math> | |||
# 过量 <chem>NaHCO3</chem> 时:<math>\mathrm{2NaHCO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3 \downarrow + Na_2CO_3 + 2H_2O}</math> | |||
|- | |||
|与 <chem>CaCl2</chem> 反应 | |||
|<math>\mathrm{Na_2CO_3 + CaCl_2 = CaCO_3 \downarrow + 2NaCl}</math> | |||
| - | |||
|} | |||
[[分类:元素化学]][[分类:典范笔记]] |