专题12 钠及其化合物
【知识框架】
【基础回顾】 一、钠的性质 1、物理性质
银白色金属、很柔软、密度比水小、熔点低、易导热、导电
2、存在
自然界中只能以化合态的形式存在，以NaCl为主，还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。
3、保存
密封保存，少量的钠通常保存在煤油里。
4、用途
(1)制取Na2O2等化合物；
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；
(3)作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来； (4)用作电光源，制作高压钠灯。
5、化学性质
（1）钠与水的反应
现象及解释：浮、熔、响、游、红五个字来记忆。 ①钠投入水中并浮在水面上——密度小于水。
②钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶声，产生气体。
③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。 ④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。 反应方程式：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 实质：置换水中的氢。
⑤生成的气体可点燃，有爆鸣声，说明有氢气生成。
（2）钠与盐在熔融状态下的反应 4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl
钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成碱，再考虑碱是否与盐反应。 例如：钠与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (1) CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2 (2)
（3）钠与氧气反应
常温：4Na+O2=2Na2O 点燃：2Na+O2
Na2O2
钠在空气中变化过程：
Na
Na2O
NaOH
NaOH
Na2CO3*10H2O
Na2CO3
（4）钠与其他非金属反应
钠具有很强的还原性，能和很多非金属发生反应，如：S、Cl2等
二、钠的氧化物
三、碳酸钠和碳酸氢钠
溶
液
四、碱金属元素 1、原子结构
（1）相似性：最外层均为1个电子，易失去一个电子
（2）递变性：核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大，失电子能力依次增强，活泼程度增强
2、元素性质
（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价 （2）递变性：失电子能力依次增强，金属性依次增强
3、单质性质
（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点
（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低（原因，可与卤素对比），硬度趋向减小
4、化合物性质
（1）相似性：氢氧化物均为强碱
（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强
5、碱金属的性质规律与特例
（1）通常合金多呈固态，而钠钾合金却是液态。
（2）碱金属单质在空气或氧气中燃烧时，生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物，而Li只生成Li2O。
（3）碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增，但K的密度比Na小。
（4）碱金属单质一般跟水剧烈反应，但Li跟水反应缓慢（LiOH溶解度小）。 （5）碱金属单质因其活动性强，多保存在煤油中，而Li却因密度比煤油 更小，只能保存在液体石蜡中。
（6）碱金属的盐一般都易溶于水，但Li2CO3却微溶。
（7）一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。
（8）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但IA金属Na、K等除外。 （9）一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
（10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。
【技能方法1】
过氧化钠与H2O、CO2反应的重要关系及计算 2CO2+2 Na2O2=2 Na2CO3 +O2 2H2O+2 Na2O2=4 NaOH +O2
（1）物质的量关系
无论是H2O或CO2得单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，H2O或CO2与放出O2的物质的量之比均为2:1。
（2）气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2时，气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2，也等于生成氧气的量。
（3）电子转移关系
- 当Na2O2与H2O、CO2反应时，物质的量关系为2Na2O2 ∽ H2O ∽ 2e。
（4）固体质量关系
相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应： CO+ Na2O2= Na2CO3； H2+Na2O2=2 NaOH （实际两反应不能发生）。
（5）先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后， 再与H2O（g）发生反应。
【技能方法2】
碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应及图像 1、盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中
①现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。
2－＋－
②反应：无明显现象时反应的离子方程式：CO3＋H===HCO3，无色气体放出时反应
－＋
的离子方程式：HCO3＋H===CO2↑＋H2O。
2、Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中 ①现象：有无色气体放出。
2－＋
②反应的离子方程式：CO3＋2H===CO2↑＋H2O。
3、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结 ①向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示； ②向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示； ③向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关
系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)； ④向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。
【基础达标】
1．下列关于钠的叙述错误的是（ ） A．钠易与非金属S、Cl2等反应 B．钠在空气中燃烧生成Na2O C．钠燃烧时发出黄色的火焰
D．钠的密度比水小，熔点低于100 ℃ 【答案】B 【解析】 试题分析：
钠在空气中燃烧生成Na2O2，只有在常温下才生成Na2O。 考点：钠的性质
2．将一块银白色金属钠放在空气中发生一系列变化：表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体（粉末），下列有关叙述不正确的是（ ）
A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气发生反应生成了氧化钠
B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液 C．最后变成了碳酸钠粉末
D．该过程中所有的化学反应均为氧化还原反应 【答案】D 【解析】 试题分析：
氧化钠和水反应生成氢氧化钠的反应中，并没有电子的转移，不是氧化还原反应，选项D不正确，其余选项都是正确的，答案选D。 考点：钠的性质