钠及钠的化合物教案
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钠和钠的化合物
一、钠
1、钠的物理性质:钠是银白色金属,密度小(0.97g/cm 3),熔点低(97℃)
钠通常保存在煤油中。是电和热的良导体 2、钠的化学性质:从原子结构可知钠是活泼的金属单质。
(1)钠与非金属单质反应:常温:4Na + O 2 == 2Na 2O, 加热:2Na + O 2 Na 2O 2;
2Na + Cl 2
2NaCl; 2Na + S
Na 2S 等。
(2)钠与水反应:2Na + 2H 2O == 2NaOH + H 2↑;实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,
在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红。 注意:钠在空气中的变化:银白色的钠变暗(生成了氧化钠)
变白(生成氢氧化钠)
潮解
变成白色固体(生成碳酸钠)。 (3)钠与酸反应:
2Na + 2HCl == 2NaCl + H 2↑,Na 放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应。因此Na 放入到酸中Na 是不可能过量的。同时Na 与H 2的物质的量比始终是2:1。当然反应要比钠与水的反应剧烈多。 (4)钠与盐的溶液反应:
钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。
如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:2Na + CuSO 4 + 2H 2O == Cu(OH)2 ↓+ Na 2SO 4 + H 2 ↑。 (5)钠与氢气的反应:
2Na + H 2 == 2NaH 。NaH + H 2O == NaOH + H 2 ;NaH 是强的还原剂。 3、工业制钠:电解熔融的NaCl ,2NaCl(熔融) 2Na + Cl 2↑。
4、钠的用途:
①在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等; ②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;
③钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。
二、氧化钠和过氧化钠
(一) Na 2O
1、Na 2O :白色固体,易溶于水,和水反应
2、碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性 (1) 与水反应: Na 2O + H 2O == 2NaOH,
(2) 与CO 2 反应: Na 2O + CO 2 == Na 2CO 3,
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通电
(3)与HCl反应:Na2O + 2HCl == 2NaCl + H2O .
另外:加热时,2Na2O + O2 == 2Na2O2.
(二) Na2O2
Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水和二氧化碳反应。
(1) 与水反应:2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ ,
(2) 与CO2反应:2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2↑(作供氧剂)。
(3)与HCl反应:2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
因此Na2O2常做生氧剂,同时,Na2O2还具有强氧化性,有漂白作用。
实验:Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞,变红后又褪色,实验研究表明是有:Na2O2 + H2O == 2NaOH + H2O2,2H2O2 == 2H2O + O2反应发生。因为H2O2也具有漂白作用。当然过氧化钠也可以直接漂白的。
Na2O2 用途:(1)具有强氧化性,可以用于杀菌消毒
(2)具有漂白性。
(3)呼吸面具和潜水艇中做供氧剂(重要的用途)
三、碳酸钠和碳酸氢钠
2、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质
(1)与盐酸反应
Na2CO3+2HCl==2NaCl +H2O+CO2↑(慢)CO32―+2H+==H2O +CO2↑
NaHCO 3+HCl==NaCl+H 2O+CO 2 ↑(快) HCO 3―+H +
==H 2O+CO 2 ↑
(2) 与碱反应:
Ca(OH)2+Na 2CO 3=CaCO 3↓+2NaOH Ca 2++CO 32-
=CaCO 3↓
NaHCO 3+NaOH=Na 2CO 3+H 2O HCO 3-
+OH -
=CO 32-
+H 2O
Ca(OH)2+NaHCO 3=CaCO 3↓+NaOH +H 2O Ca 2+
+OH -
+HCO 3-
=CaCO 3↓+H 2O
(3) 与BaCl 2 、CaCl 2 溶液反应:
Ba 2+
+CO 32―==BaCO 3 ↓ Ca 2++CO 32-
=CaCO 3↓
NaHCO 3与BaCl 2 、CaCl 2 溶液都不反应。
(4) 热稳定性:
Na 2CO 3 稳定
NaHCO 3受热易分解:2NaHCO 3 Na 2CO 3 +H 2O +CO 2 ↑
(5)与CO 2反应:
CO 2通入碳酸钠溶液中:Na 2CO 3+CO 2+H 2O=2NaHCO 3
NaHCO 3与CO 2不反应 3、除杂质:
① Na 2CO 3粉末中混有NaHCO 3,用加热法: 2NaHCO 3
Na 2CO 3 +H 2O+CO 2 ↑
② Na 2CO 3溶液中混有NaHCO 3,滴加适量NaOH : NaHCO 3+NaOH==Na 2CO 3+H 2O ③ NaHCO 3 溶液中混有Na 2CO 3 通入过量CO 2 : Na 2CO 3+CO 2+H 2O==2NaHCO 3
注意几个实验的问题:
1、向饱和的Na 2CO 3溶液中通足量的CO 2有晶体NaHCO 3析出。
2、Na 2CO 3溶液与稀HCl 的反应①向Na 2CO 3溶液中滴加稀HCl ,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na 2CO 3)时反应无气体放出。发生的反应:先①Na 2CO 3 + HCl == NaCl + NaHCO 3,后②NaHCO 3 + HCl == NaCl + H 2O +CO 2 . ②向稀HCl 中滴加Na 2CO 3溶液,先有气体,反应是:Na 2CO 3 + 2HCl == 2NaCl + H 2O + CO 2.
如果用2mol 的Na 2CO 3和2.4mol 的稀HCl 反应,采用①方法放出CO 2是0.4mol ;采用方法放出CO 2为1.2mol 。希望同学们在解题时要留意。
3、Na 2CO 3溶液和NaHCO 3溶液的鉴别:
取两种试液少量,分别滴加CaCl 2或BaCl 2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na 2CO 3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO 3. 4、侯氏制碱法
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