新高一化學銜接課程第12講鈉及其化合物【內容導航】1．金屬鈉的性質及應用。2．氧化鈉和過氧化鈉的性質及應用。3．碳酸鈉和碳酸氫鈉。4．侯氏制堿法。一、金屬鈉的性質及應用1．鈉的原子結構及存在(1)鈉的原子結構易失一個電子NaNa+鈉原子易失去最外層的一個電子，形成具有穩(wěn)定電子層結構的鈉離子。因此，金屬鈉具有強還原性。(2)鈉的存在鈉元素在自然界中以化合態(tài)存在，如氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉等。2．實驗探究鈉的性質(1)鈉與氧氣的反應實驗1：用小刀切開金屬鈉。實現(xiàn)現(xiàn)象：新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗。實驗結論：金屬鈉為銀白色，質軟，常溫下易被O2氧化。化學方程式：4Na＋O2===2Na2O實驗2：在空氣中加熱鈉實驗現(xiàn)象：鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體。實驗結論：金屬鈉熔點低，在空氣中能與氧氣劇烈反應。化學方程式：2Na＋O2====Na2O2

Na2O2：淡黃色固體，由Na+和O22-(過氧離子）離子組成，O元素顯-1價。△(2)鈉與水的反應①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小燒杯中投入一小塊金屬鈉。②實驗記錄實驗現(xiàn)象結論或解釋鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔化成小球鈉熔點低，反應放熱小球在水面上迅速游動反應產(chǎn)生的氫氣推動小球運動與水反應發(fā)出“嘶嘶”聲，逐漸變小，最后消失鈉與水劇烈反應，產(chǎn)生氣體反應后溶液的顏色逐漸變紅有堿性物質(氫氧化鈉)生成③實驗結論：鈉與水劇烈反應，生成氫氧化鈉和氫氣。化學方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑3．鈉的性質(1)鈉的物理性質銀白色，有金屬光澤的固體，質地柔軟，熔點低(小于100℃)，密度比水的小，但比煤油的大。(2)鈉的化學性質鈉是活潑的金屬，在化學反應中易失去電子，表現(xiàn)出強還原性。①與非金屬單質（O2、Cl2等）反應：4Na＋O2===2Na2O2Na＋O2====Na2O22Na＋Cl2====2NaCl②與水反應：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑③與酸反應：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑△點燃交流討論1．金屬鈉為什么要保存在煤油中？可以保存在汽油中嗎？為什么？金屬鈉與煤油不反應，密度比煤油大，煤油能隔絕空氣和水。不能，汽油易揮發(fā)。2．將一小塊金屬鈉加入CuSO4溶液中，鈉能將Cu置換出來嗎？金屬鈉先與水反應，不能將銅從溶液中置換出來。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO44．鈉的制備和用途(1)制備：工業(yè)上電解熔融NaCl可以得到金屬鈉，化學方程式為：2NaCl====2Na＋Cl2↑。(2)用途①鈉和鉀的合金常溫下呈液態(tài)，可用作快中子反應堆的熱交換劑。②高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠，透霧能力強，常用作路燈。③金屬鈉還可以用于鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。如Na與TiCl4反應：TiCl4＋4Na=========Ti＋4NaCl。通電700~800℃【即學即練1】實驗室中，用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，然后用濾紙吸干表面的煤油，再用小刀切開觀察。在這一實驗過程中不能得出的鈉的物理性質是(

)A．鈉在常溫下是固體 B．鈉的熔點很低C．鈉具有銀白色的金屬光澤 D．金屬鈉很軟【即學即練2】金屬鈉分別與下列溶液反應時，既有氣體放出又有白色沉淀生成的是(

)A．鹽酸B．氯化鈉C．氯化銅 D．氯化鎂BD二、氧化鈉和過氧化鈉的性質及應用1．氧化鈉的性質氧化鈉是一種白色的堿性氧化物，能與水、酸、酸性氧化物等發(fā)生反應。寫出下列反應的化學方程式：①與水反應：Na2O＋H2O===2NaOH②與鹽酸反應：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O③與CO2反應：Na2O＋CO2===Na2CO3④與O2反應：2Na2O＋O2===2Na2O2△2．過氧化鈉的性質及應用Na2O2是一種淡黃色固體，能與水反應生成NaOH和O2，與CO2反應生成碳酸鈉和O2。(1)與水反應：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。(2)與二氧化碳反應：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可用于呼吸面具或潛水艇中作為O2的來源。(3)過氧化鈉具有強氧化性，因此可以作為漂白劑。交流討論(1)分別寫出Na2O2與水、CO2反應的化學方程式，分析電子轉移情況，并指出氧化劑和還原劑。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑-1-20得到2×e-失去2×e-2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2-1-20得到2×e-失去2×e-氧化劑、還原劑：Na2O2(2)將適量過氧化鈉投入硫酸銅溶液中，有什么現(xiàn)象？寫出相關反應的化學方程式。有氣泡放出，溶液顏色變淺，同時有藍色沉淀生成。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。3．氧化鈉與過氧化鈉的比較名稱氧化鈉過氧化鈉化學式Na2ONa2O2氧的價態(tài)－2－1顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體化學性質相同點都能與水反應生成氫氧化鈉，都能與CO2反應生成Na2CO3不同點過氧化鈉與水、二氧化碳反應有氧氣產(chǎn)生；具有強氧化性Na2O不具有強氧化性【即學即練3】下列對于Na2O、Na2O2的比較正確的一項是(

)A．Na2O、Na2O2都是鈉的氧化物，都是堿性氧化物B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(與水反應)的白色固體C．Na2O2是強氧化劑，具有漂白性，能夠用來漂白食品D．Na2O2與水反應時，1molNa2O2在反應中轉移1mol電子【即學即練4】向紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末，振蕩，正確的敘述是(

)A．最后溶液變藍色B．溶液先變藍色后褪色C．溶液仍為紫色D．因為Na2O2與石蕊發(fā)生氧化還原反應而無氣泡產(chǎn)生DB三、碳酸鈉和碳酸氫鈉1．碳酸鈉(Na2CO3)(1)碳酸鈉是白色固體，俗稱純堿或蘇打，易溶于水。電離方程式：Na2CO3===2Na＋＋CO32-(2)實驗探究Na2CO3的性質實驗現(xiàn)象結論(或化學方程式)將澄清石灰水加入碳酸鈉溶液中將氯化鈣溶液加入碳酸鈉溶液中測碳酸鈉溶液pH將沾有油污的銅片放入熱的碳酸鈉溶液中產(chǎn)生白色沉淀Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH產(chǎn)生白色沉淀CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaClpH>7碳酸鈉溶液呈堿性銅片表面變光亮，油污消失碳酸鈉溶液具有去污能力(3)Na2CO3的性質①易溶于水，水溶液呈堿性；②與CaCl2溶液和Ca(OH)2溶液反應；③與酸的反應與足量鹽酸反應：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O通入足量CO2：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO32．碳酸氫鈉(NaHCO3)(1)碳酸氫鈉是白色固體，俗稱小蘇打，常溫下溶解度小于碳酸鈉，水溶液呈堿性。電離方程式為：NaHCO3===Na＋＋HCO3-(2)碳酸氫鈉的化學性質①與鹽酸反應：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O②熱穩(wěn)定性：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O③與NaOH反應：NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O3．Na2CO3和NaHCO3的性質比較性質Na2CO3NaHCO3性質比較水溶液易溶可溶Na2CO3溶解度大于NaHCO3溶液酸堿性堿性堿性物質的量濃度相同時，Na2CO3溶液的堿性比NaHCO3溶液強熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定Na2CO3比NaHCO3熱穩(wěn)定性強與酸反應能能NaHCO3與酸反應比Na2CO3更劇烈4．Na2CO3和NaHCO3的用途(1)Na2CO3的用途①熱的純堿溶液除去物體表面的油污；②制玻璃、制肥皂、造紙、紡織、洗滌劑、冶金等。(2)NaHCO3的用途發(fā)酵粉的主要成分、作滅火劑、醫(yī)療上治療胃酸過多。交流討論碳酸鈉和碳酸氫鈉有哪些轉化方式？請寫出相應的化學方程式。Na2CO3NaHCO3①稀鹽酸②CO2①NaOH溶液②加熱【即學即練5】關于Na2CO3和NaHCO3性質的說法不正確的是(

)A．熱穩(wěn)定性：NaHCO3<Na2CO3B．與同濃度鹽酸反應的劇烈程度：NaHCO3<Na2CO3C．相同溫度時，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3D．等物質的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應產(chǎn)生的CO2質量相同【即學即練6】為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是(

)A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，加入適量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入過量的CO2氣體C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾BD四、侯氏制堿法

侯德榜（1890—1974），福建閩侯人。為解決當時國內外市場急需純堿，在較短的時間掌握并改進了著名的索爾維制堿法，使工藝過程縮短，而產(chǎn)量大增，1939年首