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知识点1：钠原子结构 从钠的原子核外电子排布看，其最外电子层上只有一个电子，因此，极易将这一电子失去，而达到稳定结构，形成+1价的钠阳离子（Na+）。即金属钠的原子结构决定了其性质的活泼。因其易失电子被氧化，故金属钠是还原剂。 知识点2：钠的物理性质 钠是银白色金属，质软（可用刀切割），密度小（0.97g/cm3），熔点低，是电和热的良导体。 知识点3：钠的化学性质 由于钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中容易失去最外层的一个电子变为钠离子：Na－e－→Na+ 所以钠的化学性质极活泼，具有强还原性，是强还原剂，具有金属的典型性质。 1. 与非金属反应 （1）与氧气的反应常温下能与空气中的氧气化合，表面变暗。 4Na+O2=2Na2O 在空气或氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。2Na+O2 （2）与硫反应 2Na+S=Na2S（研磨易爆炸） （3）与氯气反应 2Na+Cl2 2. 与水反应 钠与水反应的实验现象及现象解释如下： 注：钠与水反应在钠的周围有白雾生成，此白雾是氢气燃烧产生的水蒸气。 钠与水反应的化学方程式为： 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 该反应的实质是钠原子与水电离出的H+发生氧化还原反应，其离子方程式为： 2Na+2H2O=2Na++2OH－+H2↑ 注：钠与水反应的现象可概括为“浮、熔、游、响、红”，并结合钠的性质进行记忆。 3. 与酸反应 钠与酸反应比与水反应更加激烈，极易爆炸。 钠与盐酸反应 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 钠与稀硫酸反应 2Na+H2SO4 =Na2SO4 +H2↑ 钠与酸溶液反应的实质是：钠与酸电离出来的H+直接反应，而不是钠先与水反应，生成的氢氧化钠再和酸溶液反应。因为钠与水反应时，得电子的是水电离的H+，而酸中H+浓度大于水中H+的浓度。 4. 与盐的反应 与熔融盐的反应 4Na+TiCl4(熔融)==Ti+4NaCl 与盐溶液反应 将钠加到盐溶液中，首先是钠与水反应，若生成的氢氧化钠与盐能发生复分解反应，生成难溶物或弱电解质等，则氢氧化钠和盐再反应；否则钠只与水反应。 将一小粒钠投入硫酸铜溶液中，除观察到与水反应相同的现象外，还看到蓝色沉淀生成。这是因为钠先与水反应，生成的NaOH再与盐CuSO4发生复分解反应生成氢氧化物——Cu(OH)2沉淀。其反应式为： 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓（蓝色）+Na2SO4 总反应式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 故钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。 注：钠与CuSO4溶液反应时会产生黑色物质，这是因为钠与水反应放出大量的热，使难溶碱Cu(OH)2部分分解，生成黑色的CuO所致。 凡是活动性很强的金属（如K、Ca、Na）与盐溶液反应都与此类似，只有在熔融状态下，才有可能发生金属之间的置换反应。 钠与盐溶液反应的规律 1. 将钠投入到饱和氯化钠溶液中，由于钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，消耗了溶液中的水，从而析出固体氯化钠。 2. 将钠投入CuSO4溶液中，首先发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后，生成的NaOH与CuSO4发生复分解反应：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4，整个过程可观察到有氢气和蓝色沉淀生成。 总反应方程式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 3. 将钠投入到氯化铵溶液中，会有氢气和氨气生成。 总反应式为：2Na+2H2O+2NH4Cl =2NaCl+2NH3↑+H2↑ 4. 将钠投入AlCl3溶液中，首先发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑， 然后，生成的NaOH与AlCl3发生复分解反应： 3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl， 若加入的金属钠过量，则生成的NaOH过量，过量的NaOH又会使Al(OH)3沉淀溶解： Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 注：（1）钠可以从某些熔融盐中置换出金属，但不能从盐溶液中置换出金属。 （2）当把钠放在盐溶液中时，钠首先是与水反应生成的氢氧化钠和氢气，然后再考虑生成的氢氧化钠是否与盐发生复分解反应。 由于钠的性质十分活泼，所以钠元素以化合态如NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等形式存在于自然界中。 由于钠很容易与空气或水反应，所以保存钠时应隔绝空气和水。因为煤油不与钠反应，且煤油的密度小于钠的密度，所以通常将钠保存在煤油里。虽然汽油的密度也小于钠的密度，但由于汽油易挥发，所以不能用汽油保存钠。由于四氯化碳的密度大于钠的密度，所以不能用四氯化碳保存钠。 知识点4：钠的制取 工业上用电解氯化钠的方法制取钠。电解需要在电解槽里进行。为降低电解温度，一般用40%NaCl和60%CaCl2形成的共熔物，在580℃就可以了。电解时，Cl2在阳极放出，金属钠和钙浮在上方的熔盐上面，从管道溢出。把熔融的金属混合物冷却到105~110℃，钙就成晶体析出，经过滤就实现了钠和钙的分离。 知识点5：钠的用途 1. 制取过氧化钠 2. 钠和钾的合金是原子反应堆的导热剂 熔融的钠是液体传热中最好的一种，传热本领比水银高10倍，比水高40~50倍。钠和钾组成的合金在常温下是液体，例如含钠20%、钾80%（质量分数）的合金熔点是-10℃，可用于原子反应堆的导热剂（合金的熔点一般都比任一组成成分的熔点低）。 3. 用于电光源（高压钠灯） 将钠用于电光源上，高压钠灯发出的黄光波长约为589nm，射程远，透雾能力强，对道路平面的照度比高压水银灯高三倍半，广泛应用于广场、街道的照明。钠灯也可用于洗相的暗房，因为这种黄光不会使相纸曝光。 4. 作还原剂制取某些金属 3Na+AlCl3 =Al+3NaCl（历史上制铝），4Na+TiCl4(熔融)== Ti+4NaCl（现代制钛）。碱金属中的钾、铷、铯的制取也用不如它们活泼的钠，原因是什么呢？我们以制钾为例来说明。沸点，KCl：1500℃、Na：882.9℃、NaCl：1410℃、K：774℃。我们将熔融态的KCl与Na共热，可得到钾蒸气：KCl+Na=NaCl+K↑，及时分离出K蒸气，反应就不断向右进行了。 知识点6：钠的重要化合物 a.Na2O、Na2O2比较 b. Na2CO3和NaHCO3比较（碱性） c．有关Na2O2与CO2、H2O的反应 2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2==2Na2CO3＋O2 1.物质的量的关系： 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比为2:1。 2.气体体积关系： 若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量或原混合气体体积的1/2即为生成氧气的量。 3.电子转移关系： 每2mol Na2O2参加反应产生1mol O2，转移2mol e-。 4.先后顺序关系： 一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。 5.固体质量关系： 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做：Na2O2+CO==Na2CO3、Na2O2+H2==2NaOH |
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