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钠:修订间差异

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第5行: 第5行:
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。
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>
<chem>2Na + 2H2O = 2NaOH + H2\uparrow</chem>


* 离子方程式为:<math>\mathrm{2Na + 2H_2O = 2Na^+ + 2OH^- + H_2 \uparrow}</math>
* 离子方程式为:<chem>2Na + 2H2O = 2Na^+ + 2OH^- + H2\uparrow</chem>


== 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 <chem>Na^+</chem>:(+11))2 )8
=== 钠与其它物质反应 ===
==== 钠与水反应 ====
<chem>2Na + 2H2O = 2NaOH + H2\uparrow</chem>
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'''(滴加酚酞后).
** 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 <chem>H^+</chem> 反应) ====
钠会先与酸反应,如果过量,再与水反应。
<chem>2Na + 2H^+ = 2Na^+ + H2\uparrow</chem> (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:
# <chem>2Na + 2H2O = 2NaOH + H2\uparrow</chem>
# <chem>2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2\downarrow + Na2SO4 + H2\uparrow</chem>
* 总反应:<chem>2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2\downarrow + Na2SO4 + H2\uparrow</chem>
== 制取、保存和用途 ==
# 制取:<chem>2NaCl \text{(熔融)} \overset{\text{通电}}{=\!=\!=} 2Na + Cl2\uparrow</chem>
# 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 ==
== 钠的化合物 ==
=== 氧化钠和过氧化钠 ===
==== 氧化钠 ====


=== 氧化纳 ===
钠在空气中与氧气反应生成'''氧化钠''':


钠在空气中与氧气反应生成'''氧化纳''':
<chem>4Na + O2 = 2Na2O</chem>
 
<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。
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。
* 颜色:白色。
* 用途:制氢氧化钠


=== 过氧化钠 ===
===== 与其它物质反应 =====
# 与水反应 <chem>Na2O + H2O = 2NaOH</chem>
# 与二氧化碳反应 <chem>Na2O + CO2 = Na2CO3</chem>
# 与二氧化硫反应 <chem>Na2O + SO2 = Na2SO3</chem>
# 与盐酸反应 <chem>Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O</chem>
 
==== 过氧化钠 ====


钠在'''加热'''条件下和氧气反应生成'''过氧化钠''':
钠在'''加热'''条件下和氧气反应生成'''过氧化钠''':


<math>\mathrm{4Na + O_2 \overset{\Delta}{=} Na_2O_2}</math>
<chem>2Na + O2 \overset{\Delta}{=\!=\!=} Na2O2</chem>


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>。
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''' <chem>Na2O2</chem>。


* 颜色:淡黄色。
* 颜色:淡黄色。
* 用途:强氧化剂、供氧剂、漂白剂


过氧化钠与水反应生成'''氢氧化钠'''和'''氧气''':
===== 与其它物质反应 =====
 
# 与水反应 <chem>2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2\uparrow</chem>
<math>\mathrm{2Na_2O_2 + 2H_2O = 4NaOH + O_2 \uparrow}</math>
# 与二氧化碳反应 <chem>2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2\uparrow</chem>
 
# 与二氧化硫反应 <chem>Na2O2 + SO2 = Na2SO4</chem>
过氧化钠与二氧化碳反应生成'''碳酸钠'''和'''氧气''':
# 与盐酸反应 <chem>2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2\uparrow</chem>
 
* 以上均为放热反应。
<math>\mathrm{2Na_2O_2 + 2CO_2 = 2Na_2CO_3 + O_2}</math>


* 此反应为放热反应;
<big>'''二者转化:'''<chem>2Na2O + O2 \overset{\Delta}{=\!=\!=} 2Na2O2</chem></big>
* 根据此反应,过氧化钠可以制作氧气面罩。


=== 碳酸钠和碳酸氢钠 ===
=== 碳酸钠和碳酸氢钠 ===
'''碳酸钠''' <math>\mathrm{Na_2CO_3}</math>,俗称'''苏打'''。
'''碳酸钠''' <chem>Na2CO3</chem>,俗称'''苏打'''。


* 白色粉末。
* 白色粉末。
* 很稳定,受热不容易发生分解。
* 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'''。
'''碳酸氢钠''' <chem>NaHCO3</chem>,俗称'''小苏打'''。


* 细小的白色晶体。
* 细小的白色晶体。
* 很不稳定,受热容易发生分解:
*很不稳定,受热容易发生分解:
<math>\mathrm{2NaHCO_3 \overset{\Delta}{=} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow}</math>
碳酸氢钠反应生成碳酸钠(固体状态):<chem>2NaHCO3 \overset{\Delta}{=\!=\!=} Na2CO3 + H2O + CO2\uparrow</chem>
* 可以利用加热的方法来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。
* 可以利用加热的方法来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。
* 溶解性:<chem>Na2CO3 > NaHCO3</chem>
* 等浓度溶液碱性:<chem>Na2CO3 > NaHCO3</chem>
* 与等浓度盐酸反应剧烈程度:<chem>Na2CO3 < NaHCO3</chem>
* 热稳定性:<chem>Na2CO3 > NaHCO3</chem>
碳酸钠反应生成碳酸氢钠(溶液中):<chem>Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3</chem>
* 离子方程式为:<chem>CO3^{2-} + CO2 + H2O = 2HCO3^-</chem>
==== 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>Na2CO3</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
|}


<math>\mathrm{2Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O = 2NaHCO_3}</math>
{| class="wikitable"
|+对比 <chem>Na2CO3</chem> 和 <chem>NaHCO3</chem>
|
|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
|<chem>Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2\uparrow + H2O</chem>
|<chem>NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2\uparrow + H2O</chem>
|-
|与 <chem>NaOH</chem> 反应
| -
|<chem>NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O</chem>
|-
| rowspan="2" |与 <chem>Ca(OH)2</chem> 溶液反应
| rowspan="2" |<chem>Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3\downarrow + 2NaOH</chem>
|少量 <chem>NaHCO3</chem> 时:<chem>NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3\downarrow + NaOH + H2O</chem>
|-
|过量 <chem>NaHCO3</chem> 时:<chem>2NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3\downarrow + Na2CO3 + 2H2O</chem>
|-
|与 <chem>CaCl2</chem> 反应
|<chem>Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3\downarrow + 2NaCl</chem>
| -
|}


<math>\mathrm{CO3^{2-} + CO_2 + H_2O = 2HCO_3^-}</math>
[[分类:元素化学]][[分类:典范笔记]]