鈉及其重要化合物知識點01單質鈉的結構和性質知識點03碳酸鈉的性質和應用知識點05堿金屬元素知識點02鈉的氧化物的結構和性質知識點04碳酸氫鈉的性質和應用知識點06焰色試驗知識點01單質鈉的結構和性質1．鈉的結構（1）構成微粒：Na+和自由電子，作用力金屬鍵（2）電子排布式：1s22s22p63s1①能量不同的電子種類：4②運動狀態不同的電子種類：11③空間運動狀態不同的電子種類：6（3）晶胞結構①堆積名稱：體心立方密堆積②堆積類型：A2型或鉀型③配位數：82．鈉的物理性質（1）顏色狀態：銀白色固體（2）硬度：很小，可以用小刀切，剩余的鈉要放回原瓶（3）密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的大（4）熔點：比較低，原因：鈉離子的比較大，電荷少，金屬鍵弱，破壞金屬鍵所需能量低3．鈉和氧氣的反應（1）條件不同，產物不同，現象不同①Naeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(常溫))Na2O，表面變暗②Naeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(加熱或點燃))Na2O2，產生黃色火焰；生成淡黃色固體（2）鈉元素的存在形態：只以化合態形式存在（3）變質：鈉在空氣中長期放置最終變成碳酸鈉（4）保存：一般保存在煤油或石蠟油中（5）滅火：鈉著火時一般用砂土撲滅4．鈉與活性氫的反應（1）反應本質及關系式：2Na+2H+2Na++H2↑①水：2Na+2H2O2NaOH+H2↑②鹽酸：2Na+2HCl2NaCl+H2↑③乙醇：2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑④乙酸：2Na+2CH3COOH2CH3COONa+H2↑⑤苯酚：2Na+2OH2ONa+H2↑（2）反應速率快慢：HCl＞CH3COOH＞OH＞CH3CH2OH＞H2O（3）反應現象①水②乙醇：鈉沉在液體底部，緩慢反應冒出氣泡5．鈉與鹽反應（1）鈉和熔融鹽反應①反應原理：發生置換反應②熔融TiCl4：4Na+TiCl44NaCl+Ti（2）鈉和鹽溶液（CuSO4）反應①反應原理：NaNaOHCu（OH）2↓②主要現象：有氣泡產生，產生藍色沉淀6．鈉的用途（1）制鈉的化合物：制Na2O2等（2）冶金還原劑：從熔融的鹵化物中置換出鈦、鋯、鈮、鉭等難熔金屬（3）制高壓鈉燈：黃光，射程遠、透霧能力強（4）原子反應堆導熱劑：鈉、鉀合金，室溫下是液體，吸熱能力強易錯點：鈉的易錯知識點（1）鈉與鹽溶液反應，不能置換出鹽中的金屬，鈉與熔融的鹽反應才可能置換出鹽中的金屬。（2）Na與足量O2反應無論生成Na2O還是Na2O2，只要參與反應的Na的質量相等，則轉移電子數一定相等。（3）Na分別與H2O和乙醇發生反應均能生成H2，但反應的劇烈程度不同，前者反應劇烈，后者反應緩慢。（4）Na與酸溶液反應：直接與酸反應，而不是先和水反應。（5）一定量的鈉與足量的某溶液反應，產生氫氣的量相同，與該溶液中溶質的多少無關。【典例01】向分別盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1鹽酸、100mL0.01mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三個燒杯中各投入0.05molNa。下列有關說法正確的是（）。A．三個燒杯中均先發生的離子反應為2Na+2H2O2Na++2OH－+H2↑B．三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應，且X燒杯中的反應最劇烈C．三個燒杯反應后，溶質的物質的量濃度相同D．三個燒杯反應后，生成的氣體的質量一定相同【解析】選D。鈉與鹽酸反應時鈉先與H+反應，離子方程式為2Na+2H+2Na++H2↑，A錯誤；三個燒杯中，Y燒杯中的氫離子濃度最大，反應最劇烈，B錯誤；X燒杯中生成的溶質為NaOH，Y燒杯中生成的溶質為NaCl、NaOH，Z燒杯中生成NaOH，且Z燒杯中原溶質為NaOH，故三個燒杯中溶質的物質的量濃度不同，C錯誤；因向三個燒杯中加入鈉的物質的量相同且鈉全部反應完，故生成H2的量相同，D正確。知識點02鈉的氧化物的結構和性質1．鈉的氧化物的結構物質氧化鈉過氧化鈉氧的價態－2價－1價電子式所含離子2個Na+和1個O2－2個Na+和1個O22－化學鍵離子鍵離子鍵和共價鍵氧化物類別堿性氧化物過氧化物（不屬堿性氧化物）2．Na2O的晶胞（1）晶胞中含Na2O個數：4，O2－的堆積方式：面心立方最密堆積（2）Na+的配位數：4，O2－的配位數83．轉化關系（1）反應：2Na2O+O22Na2O2（2）穩定性：Na2O2更穩定4．Na2O2的自身氧化還原反應（1）關系式：2Na2O2~O2~2e－（2）方程式①CO2：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2②H2O：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑（3）氧化劑是Na2O2，還原劑是Na2O2（4）Na2Ox變質：在空氣中長期放置最終變成Na2CO3（5）Na2O2和水反應的原理①復分解反應：Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2②熱分解反應：2H2O22H2O+O2↑5．Na2O2的還原性和強氧化性（1）遇KMnO4等強氧化劑時，表現出還原性，氧化產物為O2。（2）強氧化性①遇到CO2、SO3等最高價氧化物時發生自身氧化還原反應生成鹽和O2，既表現氧化性又表現還原性2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2②遇到CO、SO2等低價氧化物時一般將其氧化成最高價含氧酸鹽，只表現氧化性Na2O2+CONa2CO3、Na2O2+SO22Na2SO46．鈉的氧化物和鹽溶液反應（1）反應原理①鈉的氧化物先和水反應，生成的NaOH再和鹽發生復分解反應②過氧化鈉與還原性溶液反應：直接發生氧化還原反應（2）反應舉例①CuCl2溶液eq\o(→,\s\up7(Na2O),\s\do5(現象))產生藍色沉淀②MgCl2溶液eq\o(→,\s\up7(Na2O2),\s\do5(現象))產生白色沉淀和無色氣體③FeCl2溶液eq\o(→,\s\up7(Na2O),\s\do5(現象))產生白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色④FeCl2溶液eq\o(→,\s\up7(Na2O2),\s\do5(現象))立即產生氣泡和紅褐色沉淀7．Na2O2的漂白性（1）原理及特點：氧化性漂白，永久性漂白（2）適用范圍：能漂白有機色素，不能漂白無機色素（如墨汁）（3）實驗現象①石蕊試液現象是溶液先變藍后褪色，并有氣泡產生②酚酞試液現象是溶液先變紅后褪色，并有氣泡產生③品紅溶液現象是溶液紅色褪去，并有氣泡產生8．Na2O2的用途（1）漂白劑：紙漿、毛、絲、草帽辮（2）消毒劑：強氧化性，殺菌消毒（3）供氧劑：吸入二氧化碳和水蒸氣，呼出氧氣易錯點1：鈉的氧化物的易錯知識點（1）Na2O2歧化反應轉移電子數的關系式：2Na2O2~O2~2e－。（2）鈉的氧化物和鹽溶液反應的過程：先和水反應生成堿，堿再與鹽溶液發生復分解反應。（3）Na2O2投入品紅溶液中，因溶液中有強氧化性物質，因而Na2O2可使品紅溶液褪色。Na2O2投入無色酚酞溶液中，酚酞溶液先變紅后褪色。（4）Na2O2與SO2反應的化學方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。（5）Na2O2不屬于堿性氧化物。易錯點2：Na2O2與H2O、CO2反應的四種關系規律1．氣體體積的關系無論是CO2或H2O（g）的單一氣體還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O（g）與放出O2的物質的量之比均為2∶1，氣體體積的減少量是原來氣體體積的，等于生成氧氣的體積，即ΔV＝V（O2）＝V（混合）。2．先后順序關系由于CO2能夠與NaOH反應，所以一定量的Na2O2與一定量的H2O（g）和CO2的混合物反應，可視為Na2O2先與CO2反應，剩余的Na2O2再與H2O（g）反應。3．轉移電子關系當Na2O2與CO2、H2O反應時，物質的量的關系為2Na2O2～O2～2e－，n（e－）＝n（Na2O2）＝2n（O2）。4．固體質量關系（1）基本規律：CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時，固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質量Δm（CO2）＝28g·mol－1×n（CO2），Δm（H2O）＝2g·mol－1×n（H2O）。（2）特殊應用：凡分子組成符合（CO）m·（H2）n的物質，mg該物質在O2中完全燃燒，將其產物［CO2和H2O（g）］通入足量Na2O2后，固體增重必為mg。或者是由C、H、O三種元素組成的物質，只要C、O原子個數比為1∶1，即可滿足上述關系。無機化合物H2、CO及H2和CO的混合氣體有機化合物CH3OH（甲醇）、HCHO（甲醛）、CH3COOH（乙酸）、HCOOCH3（甲酸甲酯）、C6H12O6（葡萄糖）等【典例02】（新高考2022~2023學年上學期高三第一次月考備考金卷B）下列敘述正確的是：①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物；②Na2O2的漂白原理與SO2的漂白原理相同；③鈉在常溫下不容易被氧化；④Na2O2可作供氧劑，而Na2O不行；⑤石蕊試液中加入Na2O2粉末，先變藍后退色，并有氣泡生成；⑥鈉與濃NH4Cl溶液反應，放出的氣體中含H2和NH3（）。A．都正確B．②③④⑤C．②⑤⑥D．④⑤⑥【解析】選D。①Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，不滿足堿性氧化物與水反應只生成相應堿的定義，因此Na2O2不屬于堿性氧化物，錯誤；②Na2O2的漂白原理是其強氧化性，SO2的漂白原理是與有色物質結合生成無色不穩定的物質，原理不相同，錯誤；③鈉單質為活潑性金屬單質，在常溫下能與氧氣反應生成氧化鈉，錯誤；④Na2O2與水或二氧化碳反應都有氧氣生成，可作供氧劑，而Na2O與水或二氧化碳反應無氧氣生成，不能作供氧劑，正確；⑤Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，石蕊遇堿變藍，Na2O2具有漂白性，會使藍色溶液褪色，正確；⑥濃NH4Cl溶液呈酸性，鈉單質能與溶液中H+反應生成H2，促進NH4Cl水解生成NH3·H2O，該反應為放熱反應，溫度升高會使NH3·H2O分解生成NH3，正確。【典例03】把33.6LCO2通過一定量的固體過氧化鈉后收集到22.4L氣體（氣體的測量均在標準狀況下），下列說法中正確的是（）。A．22.4L氣體的總質量是30gB．反應中共轉移1.5mol電子C．有70g過氧化鈉參加反應D．混合氣體的體積比為1∶1【解析】選D。反應后氣體體積減小△V＝33.6L－22.4L＝11.2L，則根據差量法：2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2↑△V44.8L22.4L22.4L22.4L11.2L11.2L所以反應的CO2的體積為22.4L，則剩余CO2的體積為33.6L－22.4L＝11.2L，物質的量是0.5mol，產生的氧氣是0.5mol，參加反應的二氧化碳是1mol，則22.4L氣體的總質量是0.5mol×44g/mol+0.5mol×32g/mol＝38g，A錯誤；反應中共轉移1mol電子，B錯誤；有1mol過氧化鈉即78g過氧化鈉參加反應，C錯誤；混合氣體的體積比為1∶1，D正確。知識點03碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質和應用一、碳酸鈉的性質及應用1．俗名：純堿或蘇打，水溶液呈堿性2．Na2CO3與酸的反應（1）鹽酸①Na2CO3NaHCO3CO2②HClCO2NaHCO3（2）碳酸：Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO33．Na2CO3與堿反應（1）KOH：不反應（2）Ca(OH)2：Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH4．Na2CO3的水解反應（1）第一步：CO32－+H2OHCO3－+OH－（2）第二步：HCO3－+H2OH2CO3+OH－5．Na2CO3與可溶性鹽反應（1）鈣、鋇鹽：發生復分解反應①CO32－+Ca2+CaCO3↓②CO32－+Ba2+BaCO3↓（2）鋁、鐵鹽：發生水解相互促進反應①2Al3++3CO32－+3H2O2Al（OH）3↓+3CO2↑②2Fe3++3CO32－+3H2O2Fe（OH）3↓+3CO2↑6．Na2CO3的用途（1）制玻璃①Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑②CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑（2）制肥皂：油脂的堿性水解，其主要成分是高級脂肪酸鈉（3）去污劑：熱的堿液去除餐具上的油污（4）造紙、紡織二、碳酸氫鈉的性質及應用1．俗名：小蘇打，水溶液呈弱堿性2．色、態：白色細小的晶體3．溶解性（1）所有的碳酸氫鹽都能溶于水（2）溶解度比Na2CO3的小，原因是NaHCO3中含有氫鍵（3）飽和Na2CO3溶液eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(過量))現象是有白色晶體析出4．熱不穩定性：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O5．與鹽酸的反應：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑6．NaHCO3與強堿溶液反應（1）本質：HCO3－+OH－＝CO32－+H2O（2）可溶性鈣、鋇堿：量不同，產物不同①少量Ca(OH)2：2NaHCO3+Ca（OH）2CaCO3↓+Na2CO3+2H2O②過量Ca(OH)2：NaHCO3+Ca（OH）2CaCO3↓+NaOH+H2O③共同現象都是：產生白色沉淀7．NaHCO3與可溶性鹽的反應（1）鈣、鋇鹽：不反應（2）鋁、鐵鹽：雙水解反應①Al3++3HCO3－Al（OH）3↓+3CO2↑②Fe3++3HCO3－Fe（OH）3↓+3CO2↑（3）Na[Al(OH)4]或NaAlO2：酸堿中和反應HCO3－+[Al(OH)4]－Al(OH)3↓+CO32－+H2OAlO2－+HCO3－+H2OAl(OH)3↓+CO32－8．侯氏制堿法（1）流程：飽和NaClNaHCO3Na2CO3（2）原理：利用NaHCO3的溶解度小，析出晶體（3）反應①制NaHCO3：NaCl+NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4Cl②制Na2CO3：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O（4）循環利用的物質：CO29．NaHCO3的用途（1）發酵粉：①中和食品發酵產生的有機酸；②加熱分解產生大量CO2（2）治胃酸：中和胃中過多的鹽酸（3）滅火劑①干粉滅火器：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O②泡沫滅火器：Al3++3HCO3－Al（OH）3↓+3CO2↑三、碳酸鈉、碳酸氫鈉的除雜和鑒別1．Na2CO3、NaHCO3的除雜序號混合物（括號內為雜質）除雜方法①Na2CO3（s）（NaHCO3）加熱法②NaHCO3（aq）（Na2CO3）通入足量CO2③Na2CO3（aq）（NaHCO3）滴加適量NaOH溶液2．Na2CO3、NaHCO3的鑒別（1）固體的鑒別①加熱法：產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3固體。②氣體法：滴入稀鹽酸，產生氣泡速率快的是NaHCO3固體。（2）溶液的鑒別①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，產生沉淀的是Na2CO3溶液。②測pH法：用pH試紙測相同濃度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。3．Na2CO3和NaHCO3的檢驗（1）步驟①向溶液中加入足量的BaCl2溶液或CaCl2溶液，過濾②分別向沉淀和濾液中加入足量的稀鹽酸③將產生的氣體依次通過品紅溶液和澄清石灰水（2）現象及結論：品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁①沉淀上產生該現象：原溶液中含有Na2CO3②濾液中產生該現象：原溶液中含有NaHCO3③同時產生該現象：原溶液中含有Na2CO3和NaHCO3易錯點：鈉的碳酸鹽的易錯知識點（1）除去CO2中的HCl氣體，應選用飽和NaHCO3溶液；（2）向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2，有NaHCO3晶體析出。（3）鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液不能用Ca（OH）2或Ba（OH）2，二者均會產生白色沉淀（4）Na2CO3溶液與鹽酸反應的過程為：Na2CO3NaHCO3CO2，可以用互滴法鑒別兩種無色溶液。（5）溶解度比Na2CO3的小，原因是NaHCO3中含有氫鍵【典例04】（2022~2023江西吉安高三上學期期中）（不定項）下列有關實驗的說法正確的是（）。A．將澄清石灰水分別加入Na2CO3和NaHCO3兩種溶液中，都有白色沉淀產生B．如圖裝置可用于比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩定性C．向某溶液中加入稀鹽酸，產生使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體，該溶液中一定含有CO32－D．向飽和Na2CO3溶液中通入CO2有渾濁現象產生【解析】選AD。將澄清石灰水分別加入Na2CO3和NaHCO3兩種溶液中，都能發生反應，生成碳酸鈣的白色沉淀，故A正確；如圖裝置可知，NaHCO3在大試管中，Na2CO3在小試管中，加熱大試管后，大試管的溫度比小試管的高，NaHCO3先反應，不能說明Na2CO3比NaHCO3的熱穩定性強，故B錯誤；向某溶液中加入稀鹽酸，產生使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體，該溶液中可能含有CO32－、HCO3－或者兩者都有，故C錯誤；向飽和Na2CO3溶液中通入CO2會發生反應，生成碳酸氫鈉，因為碳酸氫鈉的溶解度比Na2CO3的小，所以有晶體渾濁現象產生，故D正確。【典例05】向體積均為10mL且物質的量濃度相同的兩份NaOH溶液中分別通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙兩溶液中分別滴加0.1mol·L－1鹽酸。此時反應生成CO2體積（標準狀況）與所加鹽酸體積間的關系如圖所示。則下列敘述中正確的是（）。A．乙溶液中含有的溶質是Na2CO3、NaHCO3B．當0＜V（HCl）＜10mL時，甲溶液中發生反應的離子方程式為OH－+H+H2OC．原NaOH溶液的物質的量濃度為0.5mol·L－1D．乙溶液中滴加鹽酸后產生CO2體積的最大值為112mL（標準狀況）【解析】選C。氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，溶質不可能為NaOH、NaHCO3，根據圖象可知，乙溶液中的溶質為NaOH和Na2CO3，故A錯誤；在氫氧化鈉溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶質的組成可能是：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四種情況，由圖中HCl的用量與產生二氧化碳氣體體積的關系可知甲溶液的溶質應該為：Na2CO3和NaHCO3，所以當0＜V（HCl）＜10mL時，甲溶液中沒有產生二氧化碳的離子方程式為：CO32－+H+HCO3－，故B錯誤；根據圖象可知，當V（HCl）＝50mL時，得到的產物為NaCl，由原子守恒可知：n（NaOH）＝n（NaCl）＝n（HCl）＝0.1mol·L－1×0.05L＝0.005mol，則原氫氧化鈉溶液的濃度為：c（NaOH）＝＝0.5mol·L－1，故C正確；乙溶液中滴加鹽酸，產生二氧化碳的階段為：HCO3－+H+H2O+CO2↑，根據消耗了10mL鹽酸可知，生成二氧化碳的物質的量為：0.1mol/L×0.01L＝0.001mol，標況下0.001mol二氧化碳的物質的量為：22.4L/mol×0.001mol＝22.4mL，故D錯誤。知識點05堿金屬元素1．堿金屬的原子結構與性質（1）相同點：最外層上都只有1個電子（2）不同點：從Li→Cs電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大2．堿金屬的化學性質（1）性質的相似性（用R表示堿金屬元素）（2）性質的遞變性（3）性質的具體體現元素LiNaKRbCs與氧氣反應反應越來越劇烈，產物越來越復雜Li2ONa2O、Na2O2K2O、K2O2、KO2更復雜氧化物與水反應反應越來越劇烈反應緩慢反應劇烈輕微爆炸劇烈爆炸氫氧化物堿性強弱：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH易錯點：堿金屬元素的易錯知識點（1）密度：一般隨核電荷數的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。（2）顏色：除了Cs略帶金色光澤外，其余的都是銀白色有金屬光澤的固體（3）保存①一般都保存在煤油或石蠟油中，鋰只能保存在石蠟油中②試劑瓶中的試劑取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶（4）鹽的溶解性①一般情況下，堿金屬所形成的鹽均溶于水，并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大②NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小（5）堿金屬氫化物（如NaH）：都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，是強還原劑（6）鋰與O2反應與鈉不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。（7）堿金屬氧化物的結構氧化物氧化鈉過氧化鈉超氧化鉀臭氧化鉀化學式Na2ONa2O2KO2KO3氧的價態－2價－1價－價－價所含離子2Na++1O2－2Na++1O22－K++1O2－K++1O3－化學鍵離子鍵離子鍵和共價鍵離子鍵和共價鍵離子鍵和共價鍵【典例06】（2023·遼寧錦州模擬）隨著國家可持續發展和“雙碳”政策的持續落地，推動了新能源領域走向繁榮，被譽為“21世紀白色石油”的鋰電行業也從中獲得了蓬勃的發展。已知金屬鋰的化學性質與金屬鈉相似；金屬鋰的密度是0.534g·cm－3、煤油的密度是0.80g·cm－3，下列有關金屬鋰的說法不正確的是（）。A．自然界中不存在鋰單質