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第二节
（1）钠跟氧气反应可生成哪些产物？
（2）常见还有哪些钠的化合物？
4Na + O2 = 2Na2O(白) (反应条件 )
2Na + O2 = Na2O2 (淡黄) (反应条件 )
钠 的 化 合 物
Na ? Na2O
Na2CO3
NaHCO3
Na2SO4
NaHSO4
?
? NaOH
一、氧化钠和过氧化钠
问题：如果将Na2O投 入水中会发生什么反应？
氧化钠：Na2O + H2O = 2NaOH
（1）与水的反应
过氧化钠 : （ 演示实验）
1、颜色？状态？
2、Na2O、Na2O2分属于哪类物质？电子式？
3、 Na2O、Na2O2的化学性质
根据实验现象写出有关化学方程式：
思考：分析反应中的电子转移情况，氧化剂？还原剂？
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2?
2Na2O2 + 4H2O = 4NaOH +2H2O +O2?
得2e-
失2e-
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2
得2e-
失2e-
思考：试推测过氧化钠还能跟哪些物质反应？
氧化钠：Na2O + CO2 = Na2CO3
（2）与CO2的反应
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
得2 ×e-
失2 ×e-
过氧化钠？
讨论：
（1）根据以上反应你认为过氧化钠是不是碱性氧化物？
（2）过氧化钠有一种重要用途，你能根据以上反应推出是什么用途吗？
常用在呼吸面具、潜水艇中作为制氧剂等。
过氧化钠不是氧化物，更不可能是碱性氧化物。
讨论：实际上Na2O2的性质很复杂，有关它的反应很丰富，你还能作哪些拓展并加以总结？
Na2O2中氧元素呈-1价，是中间价态，可表现氧化性。
也可表现还原性。
还可把Na2O2看成是一种“盐”。
（演示实验）
化学式 Na2O Na2O2
化合物类型
碱性氧化物
不是碱性氧化物
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
化
学
性
质
与水反应
与CO2
反应
Na2O+H2O
=2NaOH
Na2O+ CO2
=Na2CO3
2 Na2O2+2 H2O=4NaOH+O2↑
2 Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+ O2↑
用途
————
氧化剂（漂白、杀菌）、供氧剂
生成条件
常温下，
缓慢氧化
钠燃烧、氧化钠在氧气中加热
练习：写出下列反应的化学方程式：
Na2O+HCl= Na2O2+HCl=
Na2O+SO2= Na2O2+SO2=
Na2O+CO2= Na2O2+CO2=
Na2O2+CO=
作业：课本p35三、四
Na2O2+HClO=NaCl+NaOH+O2?
Na ? Na2O ? NaOH
Na2CO3
NaHCO3
Na2SO4
NaHSO4
?
碳酸钠 碳酸氢钠
化学式
俗名
颜色和状态
二、碳酸钠与碳酸氢钠
纯碱、苏打
小苏打
白色粉末或晶体
白色细小晶体
Na2CO3
NaHCO3
讨论：据你了解，碳酸钠、碳酸氢钠能跟哪些物质发生反应？
碳酸钠是易溶的强电解质，是弱酸盐，所以能与许多酸(哪些酸？)发生反应生成CO2气体。
1、水溶性的比较
都易溶于水，但溶解度碳酸钠大于碳酸氢钠。如在300C时：Na2CO3约为46g，NaHCO3为11g。
2、跟酸反应等
练习：写出碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式。
产生气泡快慢？气体多少？（演示实验）
碳酸钠与盐酸的反应：
酸过量时：CO32- + 2H+ = H2O + CO2?
酸不足时：CO32- + H+ = HCO3-
碳酸氢钠与酸的反应：
HCO3- + H+ = H2O + CO2?
推理：碳酸钠、碳酸氢钠分别跟盐酸反应实验现象会有什么差异吗？
讨论：若等质量的碳酸氢钠、碳酸钠与盐酸反应，消耗盐酸、产生CO2的量哪个多？
等质量比较，消耗的盐酸碳酸钠多，产生CO2碳酸氢钠多。
3、与NaOH等反应
HCO3- + OH-= H2O + CO32-
结论：碳酸氢根离子既能与酸反应又能与碱反应。
HCO3- + OH-= H2O + CO32-
HCO3- + H+ = H2O + CO2
讨论：Ca(OH)2跟碳酸钠、碳酸氢钠反应的离子方程式？
CO32-+Ca2+=CaCO3?
HCO3-+OH-+Ca2+= CaCO3? +H2O
2HCO3-+2OH-+Ca2+
= CaCO3? +CO32-+2 H2O
4、稳定性比较
碳酸氢纳加热实验的注意事项：
试管夹应夹在试管的1/3处，试管口略向下倾斜，加热前应让试管底部受热均匀，用外焰加热，停止加热前应先撤烧杯再撤酒精灯。
观察要求: (1)试管中有何变化
(2)烧杯中有何变化
（可用于鉴别NaHCO3和Na2CO3固体）
演示实验
2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2?
Na2CO3
NaHCO3
化学式
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主
要
性
质
色态
水溶性
与H+反应
稳定性
白色粉末*
细小白色晶体
易溶于水
溶解度比Na2CO3小
CO32-+2H+=CO2+H2O
（分步，气泡较缓）
HCO3-+H+=CO2+H2O
（产生气泡较快）
稳定(8000C不分解)，但结晶碳酸钠易风化
受热易分解(1000C)
主要用途
相互转化
玻璃、造纸、制皂
纺织、洗涤
发酵、医药、
灭火器
Na
Na2O
NaOH
Na2O2
Ca(OH)2
少量CO2
Na2CO3
NaHCO3
NaCl
O2
H2O
点燃O2
Cl2(点燃)
CO2
CO2
NaOH或加热
过量CO2
HCl
HCl
例1：向澄清的饱和石灰水中投入一小块钠，看到白色沉淀生成，试解释原因。
解释：
从水量减少角度分析（两个原因）。
从温度对溶解度分析（一个原因）。
从离子浓度变化角度分析。
例2：在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是( )
A．溶液中Na+浓度增大，有O2放出
B．溶液的OH-浓度不变，有H2放出
C．溶液中Na+数目减小，有O2放出
D．溶液的OH-浓度增大，有O2放出
解释：注意题中“饱和”、“过氧化钠”、“原温度”等关键条件。
答案：C。
例3．下图中A、B、C、D、E、F为不同的物质，实现此变化的物质X是（ ）
A．碳酸氢钠 B．氯化钠
C．碳酸钠 D．水
答案：B。
作业：教学与测试P24:四。课件中心精品资料 www. 找精品资料 到课件中心
钠及其化合物
教案4（章节2-1：钠及其化合物）
[高考要求分析]
1．碱金属是典型金属元素的代表，钠是碱金属元素的代表，高考中常常会出现以钠及其化合物为命题落点的试题。
2．钠的化合物如Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表，在无机化学中都有非常重要的地位，因而都成为命题的重点物质，它们是物质推断、鉴别及有关实验、计算的常见物质。近几年的高考命题主要侧重于三方面：一是钠及其化合物的性质推断；二是碱金属元素性质；三是有关钠及其化合物的计算。后者主要出现在选择题中。
3．注意钠及其化合物跟非金属元素及其化合物、跟化学实验问题、跟有机化合物的相互联系。
4．注意跟生活、生产的相互联系。如从纯碱联系候氏制碱法、联系到小苏打等在日常生活中的应用等等。
[知识综合脉络]
[基础知识梳理]
一、金属钠
1．钠的性质
金属钠很软，用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽，是热和电的良导体；它的密度为0.97g／cm3，比水的密度还小；而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低。
(1)跟氧气反应：
与空气接触缓慢氧化：4Na+O2=2Na2O
在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2=Na2O2(黄色火焰)以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。
(2)在氯气中燃烧：2Na+Cl2 =NaCl(白烟)
(3)钠与硫混合研磨即生成Na2S 2Na+S=Na2S
(4)钠与水反应，可见到下列现象：
①钠投入水中并浮在水面上--密度小于水。②钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。
(5)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸，要特别小心。
2Na+2H2O =2NaOH +H2 ↑
2．钠的存放和取用
少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存人在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
3．钠的存在与用途
自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。
钠与盐溶液的反应(实质上是先与水反应生成 NaOH，NaOH再与盐反应)：
①与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)
CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2 (2)
合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2 ↑
②与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
注意：钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触。
二、钠的化合物
1．氧化钠和过氧化钠
在组成上两者都属于钠的氧化物，但因含氧量不同，在结构、性质上存在差异，现将两者比较见下表。
氧化钠 过氧化钠
色、态
化学式
电子式
氧元素的化合价
稳定性
与H2O反应的方程式
与CO2反应的方程式
氧化性、漂白性
用途
2．钠的重要化合物
（1）硫酸钠Na2SO4
Na2SO4·10H2O，俗名：芒硝。在玻璃、造纸、纺织、染色、制水玻璃等工业上广泛应用，医药上用作缓泻剂，其在自然界中主要分布在盐湖及海水中。
（2）氢氧化钠
氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠。强碱，具有碱的通性。
工业制法：
2NaCl+2H20NaOH+C12↑+H2↑
Na2CO3十Ca(OH)2＝GaC03↓+2NaOH
(3)碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠 碳酸氢钠
俗名
色、态
水溶性
热稳定性
水解程度
与盐酸反应
与碱反应（Ca(OH)2）
与CaCl2溶液反应
与Al2(SO4)3溶液反应
相互转化
主要用途 广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业，生活中的洗涤剂 发酵粉、医疗上中和胃酸过多
3．碳酸氢钠和碳酸钠的制法
(1)制取NaHCO3的方法
①减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。
②往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。
Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3
(2)制取N％CO3的方法
往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出(依次通人CO2、NH3至饱和行吗 )：
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3 +NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl[(制纯碱的
2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O(工业方法)
[典型例题分析]
[例1]将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是( )
A.黄色固体混合物 D.硫粉与硫化钠
C.过氧化钠与硫化钠 D.氧化钠与硫化钠
[解析]在加热条件下，钠既能与硫化合生成 Na2S，也能与空气中的氧气反应生成Na202，而钠又是过量的，所以除生成Na2S外还有Na202生成。
[答案]AC
[例2]下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是（ ）
A.干冰 B.黄沙 C.干粉(含NaHCO3)灭火剂 D.泡沫灭火剂
[解析]由于钠的化学性质非常活泼，能与多种物质起反应。高温下可与CO2反应，故A项是不正确的。C项中NaHCO3受热既生成水也产生CO2，D项中有水等，这些物质都与钠反应，故C、D两项也不正确。
[答案]B.
[例3]某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是（ ）
A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D.无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl
[解析]与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2 (生成O2)、Na2C03和NaHCO3(生成CO2)，气体X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O+O2=2Na2O2。综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。
[答案]A、D。
[例4]下图中A至F是化合物，G是单质。
写出A、B、E、F的化学式：A：____________；B____________；E____________；F____________。
[解析]试题中包含着多条信息，若是一条、一条地单独分析，似乎找不到明显的突破口，这里要求解题者先弄清每条信息的含义，再综合起来，就可确定推断的范围。在此基础上进行验证。从题示条件可得出下列结论：
（1）固体A可分解为三种物质，可能是多元弱酸盐之类的物质；
（2）A的分解产物C、D都可跟化合物E反应产生单质G，象是过氧化物跟水、二氧化碳等之间的反应；
（3）A和B可互相转化，象是某种多元酸、多元酸盐之间的关系。
综合起来，可推测A是碳酸氢钠、碳酸氢钾等，E是过氧化钠、过氧化钾等。代入题给反应进行验证很吻合。所以答案可确定为：A为 NaHCO3 ，B为Na2CO3，E为Na2O2，F为NaOH；也可能是KHCO3，K2CO3，K2O2，KOH。
“根据试题信息确定推断范围、联系已有知识进行猜测、代入题中条件进行验证”，这是解答高考推断题的一种常用方法，请加以重视。
[课堂练习]
一、选择题(每小题有1—2个选项符合题意)
1．取一小块金屑钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象，描述正确的是 （ ）
①金属先熔化； ②在空气中燃烧，放出黄色火花；
③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成浅黄色固体物质。
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
2．已知钡的金属活动性处于钾和钠之间。下列反应可以实现的是 （ ）
A.钡可以从氯化钾溶液中置换出钾
B.钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气
C.钡可以从氯化钠溶液中置换出钠
D.在溶液中钡离子可以氧化金属锌
3．2.3g钠在干燥的空气中被氧化后，可得3.5g固体，因此可判断其氧化产物为（ ）
A.只有Na2O2 B.只有Na2O C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
4．把金属钠2.3g溶于水中，要使所得溶液中，钠离子与水分子个数之比为1:100，则所需要水的质量是 （ ）
A.181.8g B.180g C.181.6g D.220g
5．氢化钠(NaH)是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价。NaH与水反应放出H2。下列叙述正确的是 （ ）
A.氢化钠是离子化合物，NaH中氢离子H-半径比H+的半径大
B.NaH不论放入水中还是盐酸中都有气体产生
C.NaH中H-可被还原成H2
D.NaH在水中显酸性
6．钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 （ ）
A.钠的熔点低 B.钠的密度小 C.钠的硬度小 D.钠有强还原性
7．将一小块金属钠投入到盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是
（ ）
A.熔成小球并在液面上游动 B.发出嘶嘶的声音并有气体产生
C.液面的温度没有发生变化 D.溶液变浑浊，静置片刻后试管底部有白色不溶物析出
8．将一定质量的钠投入24.6gt℃的水，得到t℃的NaOH饱和溶液31.2g t℃时，NaOH的溶解度是 （ ）
A.48g B.62.5g C.23g D.31g
9.将238Na、18gAl、56gFe分别投入到盛有200g 7.3％的盐酸中，结果正确的是（ ）
A.钠和盐酸反应最剧烈，产生的气体最多
B.铝和盐酸反应的速度仅次于钠，但产生的气体最多
C.铁和盐酸反应的速度仅次于钠，产生的气体比钠多
D.反应结束时产生的气体一样多
10.将一块钠投入到盛有煤油和水的试管中(煤油和水均足量多)，可以观察到的现象是
（ ）
A.钠浮在试管中的液面上
B.钠沉在试管中溶液的底部
C.钠在煤油中燃烧起来
D.钠处于水和煤油的交界处，上下浮动，最后消失
二、填空题
11.碱金属能形成离子型氢化物。如氢化钠的化学式为NaH，其中H-具有较强的还原性。
(1)常用NaH 在高温下将TiCl4还原成Ti，反应的化学方程式______________________
(2)NaH能与水剧烈反应生成对应的碱和氢气，反应的化学方程式为____________________________，并在化学方程式中标明电子的转移方向和数目。该反应中氧化产物和还原产物的质量比为______________。
12．向碳酸钠浓溶液中缓慢滴人稀盐酸，直到不产生气体为止，这一过程中，溶液里原有阴离子数和生成的阴离子数的变化是__________；用离子方程式解释为__________
13．实验题：
现有碳酸氢钠、碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O)的混合物，为了测定x值。某同学采用如下图所示装置进行实验。回答下列问题：
(1)A装置的作用是____________________________
(2)B装置的作用是____________________________
(3)C装置的作用是 ______________
(4)若在试管A中装有碳酸氢钠和Na2CO3·xH2O
混合物3.7g，用酒精灯加热到反应完全，此时试管B增加质量1.89g，C管增加质量0.22g，则x的值为____________________________。
三、计算题
14．将表面已被部分氧化为Na2O的5.4g金属钠放入40mL(4℃)水中，在标准状况下收集到1.12L氢气(p=0.0899g／L)。试求：
(1)原混合物中钠和氧化钠的质量。
(2)所得NaOH溶液中溶质的质量分数。
15．如右图所示是一密闭容器。已知A端盛有2.3g金属钠，B端盛有xg HgO，当同时加热容器的两侧试管时，钠着火燃烧，冷却后测得容器中的空气成分并未发生变化，求x值。
16．(化学与地理渗透)渤海沿岸海滩平缓，多细沙，日照时间长，因此全国最大的盐场均集中于此，试解答下列问题：
(1)制海盐的方法如下：海水涨潮时，将海水引入盐田，等落潮时，再用日晒的方法，待盐田水分蒸发到一定程度时，再撤人食盐颗粒(称为晶种)，食盐晶体即从饱和溶液中析出。渤海沿岸为什么会成为全国盛产海盐的盐场
(2)以食盐为主要原料可以制备纯碱。试用化学方程式表示其制备过程。
(3)工业上用电解饱和食盐水来制备火碱和盐碱称之为氯碱工业。写出工业上用立式隔膜电解槽电解饱和食盐水的总的化学方程式。
(4)工业上用电解法制备金属钠，电解槽如上图所示。电解槽的外壳是钢，内部衬以耐火砖。槽中有石墨阳极和铸钢阴极，电极间隔4cm。电解液为熔融的NaCl和CaCl2，含40％NaCl和60％CaCl2，电解时操作温度约为580℃，金属钠和钙在阴极产生，浮在融盐浴上并经垂直管上升流人收集器，回答下列问题：
①电解液不是采用纯净的熔融的NaCl，而采用NaCl和CaCl2的共熔物，在这里CaCl2称之为助熔剂，它的作用是______________
②已知NaCl的熔点为803℃，电解时实际操作温度为580℃左右，降低电解操作温度有两个优点，这两个优点是：____________________________
[课堂练习答案]
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B C A AB C C B A D
11.(1)2NaH+TiCl4 2NaCl+2HCl+Ti
(2)NaH+H2O=NaOH+H2↑
12．CO32-离子数逐渐减少，HCO3-离子数逐渐增多，直到CO32-全部转化为HCO3-，然后HCO3-离子数又逐渐减少。
CO32-+H+=HCO3- ，HCO3-+H+=CO2 ↑+H2O
13．(1)加热使Na2CO3·x H2O与NaHCO3完全分解
（2）吸收水分得干燥的CO2
(3)吸收CO2
(4)10
14.(1)Na 2.3g Na2O 3.1g (2)17.7%
15.x=21.66
16.(1)渤海沿岸海滩平缓，多细沙，日照时间长，水份蒸发快，因此全国最大的盐均集中于此。
（2）NaCl+CO2+NH3+H2O =NaHCO3 ↓+NH4Cl 2NaHCO3 ?Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
(4)①降低NaCl的熔点 ②降低能耗和减少其它成份在高温下熔入其中。
e-
制钠电解槽
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