第二章 · 第一节
钠及其化合物
活泼金属 · 钠的氧化物 · 碳酸钠与碳酸氢钠

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 掌握钠的物理性质和化学性质
  • 理解Na₂O与Na₂O₂的区别
  • 掌握Na₂CO₃与NaHCO₃的转化
知识点一:钠的性质
物理性质
钠是银白色金属,质软(可用小刀切),密度小(0.97 g/cm³,比水小比煤油大),熔点低(97.8℃),故保存在煤油中。
化学性质(强还原性)
  • 与O₂反应:常温 4Na+O₂=2Na₂O(变暗);点燃 2Na+O₂=Na₂O₂(淡黄色)
  • 与水反应:2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑(浮、熔、游、响、红)
  • 与盐溶液反应:先与水反应,不能置换出金属
知识点二:钠的氧化物
Na₂O与Na₂O₂
Na₂O 是碱性氧化物,与水生成 NaOH;Na₂O₂ 是过氧化物(淡黄色),与水或CO₂反应均放出O₂:2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑,2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂。
知识点三:碳酸钠与碳酸氢钠
Na₂CO₃与NaHCO₃
Na₂CO₃(纯碱/苏打)热稳定,易溶于水;NaHCO₃(小苏打)受热易分解:2NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑。两者可相互转化:NaHCO₃加碱得Na₂CO₃,Na₂CO₃通CO₂得NaHCO₃。
钠与水
Na
2Na+2H₂O→2NaOH+H₂↑
浮熔游响红
焰色反应
Na⁺
黄色火焰
检验Na

🎬 动画讲解

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🧪 互动实验:钠与水反应

💡 调节钠块大小和水温,观察反应现象
⚙️ 实验参数
📋 实验结论
钠投入水中:浮在水面(密度小)、熔成小球(熔点低、放热)、四处游动(产生气体推动)、发出响声、滴酚酞变红(生成NaOH)。水温越高、钠块越大反应越剧烈。

📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1钠与水反应计算
将 2.3 g 钠投入足量水中,求生成 NaOH 的质量和 H₂ 的体积(标况)。
🔍 解题过程
1n(Na)=2.3/23=0.1 mol。由 2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑,Na 与 NaOH 物质的量之比为 1:1,与 H₂ 为 2:1。
2n(NaOH)=0.1 mol,m(NaOH)=0.1×40=4.0 g;n(H₂)=0.05 mol,V(H₂)=0.05×22.4=1.12 L。
✅ 生成NaOH 4.0 g,H₂ 1.12 L(标况)。
例题 2Na₂O₂与CO₂反应
写出Na₂O₂与CO₂反应的方程式,并说明Na₂O₂在其中的作用。
🔍 解题过程
1方程式:2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂。Na₂O₂中O为-1价。
2Na₂O₂中部分O⁻¹升至0价(O₂)被氧化,部分降至-2价(Na₂CO₃)被还原,故Na₂O₂既是氧化剂又是还原剂。
✅ 2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂;Na₂O₂既是氧化剂又是还原剂。

🚀 拓展提升

钠在自然界中的存在

钠化学性质活泼,自然界中以化合态存在,主要存在于海水和岩盐矿中(NaCl),也存在于芒硝(Na₂SO₄·10H₂O)、纯碱矿等。工业上用电解熔融NaCl制取钠:2NaCl(熔融)=2Na+Cl₂↑。

侯氏制碱法

  • 向饱和食盐水通入NH₃和CO₂
  • NaHCO₃溶解度小先析出
  • 加热NaHCO₃得Na₂CO₃
  • 联合制碱,提高原料利用率

钠的用途

钠用于制取过氧化钠、高压钠灯(发黄光透雾强)、钾钠合金作核反应堆导热剂、还原稀有金属等,体现了钠的强还原性。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题★☆☆ 基础
钠应保存在?
A水中
B煤油中
C空气中
D四氯化碳中
第 2 题★☆☆ 基础
钠在空气中燃烧的产物是?
ANa₂O(白色)
BNa₂O₂(淡黄色)
CNaOH
DNa₂CO₃
第 3 题★★☆ 巩固
下列关于Na₂O₂的说法正确的是?
A可作供氧剂
B属于碱性氧化物
C其中氧为-2价
D是白色固体
第 4 题★★☆ 巩固
鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃两种固体,最简便的方法是___(填加热/加酸/焰色)。
第 5 题★★★ 拓展
4.6 g 钠投入足量水完全反应,生成NaOH的物质的量为___ mol(保留两位小数)。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「钠及其化合物」的学习!

📌 核心要点:
① 钠银白色质软,保存在煤油中
② 钠与水:浮熔游响红,生成NaOH和H₂
③ 钠燃烧生成Na₂O₂(淡黄色)
④ Na₂O₂与水、CO₂反应放出O₂
⑤ NaHCO₃受热分解,Na₂CO₃稳定