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钠:修订间差异

来自高中笔记
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补充内容
 
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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>


== 性质 ==
== 物理性质 ==
 
=== 物理性质 ===
* 颜色:'''<big>银白色</big>''',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;
第17行: 第15行:
* 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 ===
== 化学性质 ==
电子排列顺序为:(+11))2 )8 )1
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
容易失去一个电子形成相对稳定结构 <chem>Na^+</chem>:(+11))2 )8
 
== 制取、保存和用途 ==
# 制取:<math>\mathrm{2NaCl \text{(熔融)} \overset{电解}{=} 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。


== 钠与其它物质反应 ==
=== 钠与其它物质反应 ===
=== 钠与水反应 ===
==== 钠与水反应 ====
<math>\mathrm{2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow}</math>
<chem>2Na + 2H2O = 2NaOH + H2\uparrow</chem>


反应现象:
反应现象:
第44行: 第34行:
* 发出嘶嘶的'''响'''声;
* 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。
** 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'''.
* 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
** 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'''。
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。
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)
<chem>2Na + 2H^+ = 2Na^+ + H2\uparrow</chem> (钠过量时与水反应)


=== 钠与盐溶液反应 ===
==== 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。
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:
例如 <chem>Na</chem> 和 <chem>CuSO4</chem> 溶液反应:


# <math>\mathrm{2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow}</math>
# <chem>2Na + 2H2O = 2NaOH + H2\uparrow</chem>
# <math>\mathrm{2NaOH + CuSO_4 = Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 + H_2 \uparrow}</math>
# <chem>2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2\downarrow + Na2SO4 + H2\uparrow</chem>
* 总反应:<math>\mathrm{2Na + 2H_2O + CuSO_4 = Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 + H_2 \uparrow}</math>
* 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''':


<math>\mathrm{4Na + O_2 = 2Na_2O}</math>
<chem>4Na + O2 = 2Na2O</chem>


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>
<big>'''二者转化:'''<chem>2Na2O + O2 \overset{\Delta}{=\!=\!=} 2Na2O2</chem></big>
 
* 此反应为放热反应;
* 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:
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>
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:<math>\mathrm{Na_2CO_3 > NaHCO_3}</math>
* 溶解性:<chem>Na2CO3 > NaHCO3</chem>
* 等浓度溶液碱性:<math>\mathrm{Na_2CO_3 > NaHCO_3}</math>
* 等浓度溶液碱性:<chem>Na2CO3 > NaHCO3</chem>
* 与等浓度盐酸反应:<math>\mathrm{Na_2CO_3 < NaHCO_3}</math>
* 与等浓度盐酸反应剧烈程度:<chem>Na2CO3 < NaHCO3</chem>
* 热稳定性:<math>\mathrm{Na_2CO_3 > NaHCO_3}</math>
* 热稳定性:<chem>Na2CO3 > NaHCO3</chem>


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>
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:<math>\mathrm{CO_3^{2-} + CO_2 + H_2O = 2HCO_3^-}</math>
* 离子方程式为:<chem>CO3^{2-} + CO2 + H2O = 2HCO3^-</chem>


==== 鉴别方法 ====
==== 鉴别方法 ====


* 利用热稳定性的不同
*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>。
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)
*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>
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
*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>。
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>。


第142行: 第146行:


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+对比 <math>\mathrm{Na_2CO_3}</math> 和 <math>\mathrm{NaHCO_3}</math>
|+对比 <chem>Na2CO3</chem> 和 <chem>NaHCO3</chem>
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|碳酸钠
|碳酸钠
第153行: 第157行:
|色态
|色态
|白色粉末
|白色粉末
|白色晶体
|白色细小晶体
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|溶解性
|溶解性
第164行: 第168行:
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|与足量盐酸反应
|与足量盐酸反应
|<math>\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O}</math>
|<chem>Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2\uparrow + H2O</chem>
|<math>\mathrm{NaHCO_3 + HCl = NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O}</math>
|<chem>NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2\uparrow + H2O</chem>
|-
|-
|与 <math>\mathrm{NaOH}</math> 反应
|与 <chem>NaOH</chem> 反应
| -
| -
|<math>\mathrm{NaOH + NaHCO_3 = Na_2CO_3 + H_2O}</math>
|<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 <math>\mathrm{Ca(OH)_2}</math> 溶液反应
|与 <chem>CaCl2</chem> 反应
|<math>\mathrm{Na_2CO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3 \downarrow + 2NaOH}</math>
|<chem>Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3\downarrow + 2NaCl</chem>
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| -
# 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}</math>
|}
|}


[[分类:元素化学]]
[[分类:元素化学]][[分类:典范笔记]]

2026年1月14日 (三) 10:56的最新版本

,符号 Na

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。

2Na+2HA2O=2NaOH+HA2

  • 离子方程式为:2Na+2HA2O=2NaA++2OHA+HA2

物理性质

  • 颜色:银白色,有金属光泽
  • 密度:比水的密度小;
  • 熔点:较低;
  • 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 NaA+:(+11))2 )8

钠与其它物质反应

钠与水反应

2Na+2HA2O=2NaOH+HA2

反应现象:

  • 在水面上;
    • 钠的密度比水小。
  • 化成一个小球(放热反应);
    • 钠的熔点低。
  • 四处动;
    • 有气体(氢气)生成。
  • 发出嘶嘶的声;
    • 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(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 HA+ 反应)

钠会先与酸反应,如果过量,再与水反应。

2Na+2HA+=2NaA++HA2 (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 NaCuSOA4 溶液反应:

  1. 2Na+2HA2O=2NaOH+HA2
  2. 2NaOH+CuSOA4=Cu(OH)A2+NaA2SOA4+HA2
  • 总反应:2Na+2HA2O+CuSOA4=Cu(OH)A2+NaA2SOA4+HA2

制取、保存和用途

  1. 制取:2NaCl(熔融)===通电2Na+ClA2
  2. 保存:密封保存在煤油或石蜡油中;
  3. 用途:
    1. 钠钾合金(液态)可用于原子反应堆;
    2. 用作电光源;
    3. 冶炼某些金属等。

钠的化合物

氧化钠和过氧化钠

氧化钠

钠在空气中与氧气反应生成氧化钠

4Na+OA2=2NaA2O

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
  1. 与水反应 NaA2O+HA2O=2NaOH
  2. 与二氧化碳反应 NaA2O+COA2=NaA2COA3
  3. 与二氧化硫反应 NaA2O+SOA2=NaA2SOA3
  4. 与盐酸反应 NaA2O+2HCl=2NaCl+HA2O

过氧化钠

钠在加热条件下和氧气反应生成过氧化钠

2Na+OA2===ΔNaA2OA2

钠受热后先化,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 NaA2OA2

  • 颜色:淡黄色。
  • 用途:强氧化剂、供氧剂、漂白剂
与其它物质反应
  1. 与水反应 2NaA2OA2+2HA2O=4NaOH+OA2
  2. 与二氧化碳反应 2NaA2OA2+2COA2=2NaA2COA3+OA2
  3. 与二氧化硫反应 NaA2OA2+SOA2=NaA2SOA4
  4. 与盐酸反应 2NaA2OA2+4HCl=4NaCl+2HA2O+OA2
  • 以上均为放热反应。

二者转化:2NaA2O+OA2===Δ2NaA2OA2

碳酸钠和碳酸氢钠

碳酸钠 NaA2COA3,俗称苏打

  • 白色粉末。
  • 很稳定,受热不容易发生分解。

碳酸氢钠 NaHCOA3,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):2NaHCOA3===ΔNaA2COA3+HA2O+COA2

  • 可以利用加热的方法来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。
  • 溶解性:NaA2COA3>NaHCOA3
  • 等浓度溶液碱性:NaA2COA3>NaHCOA3
  • 与等浓度盐酸反应剧烈程度:NaA2COA3<NaHCOA3
  • 热稳定性:NaA2COA3>NaHCOA3

碳酸钠反应生成碳酸氢钠(溶液中):NaA2COA3+COA2+HA2O=2NaHCOA3

  • 离子方程式为:COA3A2+COA2+HA2O=2HCOA3A

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NaHCOA3,没有明显变化的是NaA2COA3

  • 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 NaHCOA3,开始不产生气泡的是 NaA2COA3

  • 利用两溶液的酸碱性不同

NaA2COA3NaHCOA3 配成相同浓度的溶液,测定二者的 pH 值,pH 值较大的是 NaA2COA3,pH 值较小的是 NaHCOA3,或滴加无色酚酞,红色深的是 NaA2COA3,浅的是NaHCOA3

除杂方法(提纯)

NaA2COA3NaHCOA3 的提纯
混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂
NaA2COA3 固体 (NaHCOA3) 加热
NaHCOA3 溶液 (NaA2COA3) 通入足量 COA2 气体
NaA2COA3 溶液 (NaHCOA3) 加入适量 NaOH 溶液
对比 NaA2COA3NaHCOA3
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 NaA2COA3+2HCl=2NaCl+COA2+HA2O NaHCOA3+HCl=NaCl+COA2+HA2O
NaOH 反应 - NaOH+NaHCOA3=NaA2COA3+HA2O
Ca(OH)A2 溶液反应 NaA2COA3+Ca(OH)A2=CaCOA3+2NaOH 少量 NaHCOA3 时:NaHCOA3+Ca(OH)A2=CaCOA3+NaOH+HA2O
过量 NaHCOA3 时:2NaHCOA3+Ca(OH)A2=CaCOA3+NaA2COA3+2HA2O
CaClA2 反应 NaA2COA3+CaClA2=CaCOA3+2NaCl -