一,鈉及其化合物之間的轉化關系
單質——氧化物——氫氧化物(堿)——鹽
二,重要物質的性質
(1)鈉(Na)——隻具有還原性
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
注意:鈉和鹽溶液反應,不能置換出鹽中的金屬,而是先與H2O反應生成NaOH,然後生成的NaOH溶液再與鹽溶液反應,鈉與H2O、酸反應的實質都是與H+反應,所以鈉與酸溶液反應更為劇烈。鈉與熔融的鹽反應才可能置換出鹽中的金屬。
③4Na+O2===2Na2O(空氣中緩慢氧化)
④2Na+O2===Na2O2 (反應條件點燃)
⑤2Na2O+O2===)2Na2O2(反應條件加熱)
注意:a.無論Na與O2反應生成Na2O或Na2O2,隻要參與反應的Na質量相等,則轉移電子的物質的量一定相等,但得到Na2O2的質量要大于Na2O的質量。
b.Na及其化合物發生焰色反應時火焰顔色均為黃色(焰色反應是元素的性質)。
c. Li和O2反應隻生成Li2O:4Li+O2===2Li2O。(反應條件點燃)
(2)過氧化鈉(Na2O2)——主要體現氧化性
①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(歧化反應)
②2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2(歧化反應)
③SO2+Na2O2===Na2SO4(過氧化鈉具有氧化性,二氧化硫具有還原性)
注意:1 mol Na2O2參與反應轉移電子的物質的量為1 mol(過氧化鈉中氧為-1價,一個氧升高到0價,一個氧降低到-2價),但與SO2或H2SO3等的反應轉移2 mol電子(過氧化鈉中的氧全部降低到-2價)。過氧化鈉中的電子轉移數目常用在考查NA的題目中。Na2O2跟CO2和水蒸氣組成的混合氣體反應時,應先考慮Na2O2跟CO2的反應(二氧化碳是酸性氧化物),然後再考慮與水反應。Na2O2具有強氧化性,能将具有還原性的物質氧化,注意相關反應離子方程式的書寫(如将Na2O2投入到Na2S、Na2SO3、NaI、FeSO4等具有還原性的溶液中),是地地道道的氧化還原反應。
(3)碳酸鈉(Na2CO3)——主要發生複分解反應
①Na2CO3+2HCl(過量)===2NaCl+CO2↑+H2O
②Na2CO3+HCl(不足)===NaCl+NaHCO3
③Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
④Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
注意:以上反應本質是複分解反應,化合價不變。向Na2CO3溶液中加入鹽酸時反應分兩步進行,首先生成NaHCO3,然後是NaHCO3與鹽酸反應生成CO2。二者滴加的順序不同,産生的現象也不同,即存在互滴實驗,這也是不用其他試劑就能鑒别出Na2CO3溶液和鹽酸的原理。
(4)碳酸氫鈉(NaHCO3)——主要發生複分解反應
①NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
②NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
③2NaHCO3+Ca(OH)2(不足)===Na2CO3+CaCO3↓+2H2O
④NaHCO3+Ca(OH)2(過量)===CaCO3↓+NaOH+H2O
注意:
a.不能用常壓下蒸發溶劑的方法制備NaHCO3晶體(因為碳酸氫鈉不穩定受熱可以分解),不能用澄清石灰水鑒别Na2CO3和NaHCO3,可以用氯化鈣溶液或氯化鋇溶液檢驗它們。
b.在書寫碳酸氫鹽與澄清石灰水反應的離子方程式時要特别注意二者量的相對多少。采用以少定多的方法書寫。
c.吸收CO2氣體中的HCl不能用飽和Na2CO3溶液,需要用飽和NaHCO3溶液洗滌除雜。
(5)氫氧化鈉(NaOH)——具有堿的通性
①2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
②CO2+2NaOH(過量)===Na2CO3+H2O
③CO2(過量)+NaOH===NaHCO3
注意:CO2與NaOH溶液反應的産物可能是Na2CO3、NaHCO3或二者的混合物,可根據Na+和C守恒法确定CO2與NaOH溶液的反應産物組成。
三,特殊變化及現象
(1)Li在空氣中燃燒隻生成Li2O。
(2)Na—K合金常溫下呈液态,是原子反應堆的導熱劑。
(3)鑒别Na、K利用焰色反應。
(4)堿金屬的密度呈現增大的趨勢,但K反常。
(5)向飽和的Na2CO3溶液中通入過量CO2,有晶體析出。
四,應用策略
1,金屬鈉與可溶性鹽溶液反應的思路
2,鑒别Na2CO3和NaHCO3的方法
(1)熱穩定性不同
(2)和酸反應生成氣體的速率不同(相同條件下)
(3)陰離子不同
(4)溶液的酸堿性
3,Na2CO3與NaHCO3的相互轉化和除雜
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