钠是第一个系统学习的金属:与水反应「浮熔游响红」五字现象是必考题;Na₂O₂ 的供氧反应和 Na₂CO₃、NaHCO₃ 对比表是推断题与实验题的双料考点。
钠的性质与两个关键反应
| 反应 | 化学方程式 | 现象或要点 |
|---|---|---|
| 钠与水 | 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑ | 浮(密度小于水)、熔(熔点低熔成小球)、游(气体推动)、响(嘶嘶声)、红(酚酞变红) |
| 钠与氧气(常温) | 4Na + O₂ = 2Na₂O | 切面迅速变暗,生成白色氧化钠 |
| 钠与氧气(点燃) | 2Na + O₂ →(点燃) Na₂O₂ | 剧烈燃烧,黄色火焰,生成淡黄色过氧化钠 |
钠性质活泼,保存在煤油中隔绝空气和水;着火时用干沙覆盖,不能用水扑救。
过氧化钠与水、二氧化碳的反应
- 与水:2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑,滴入酚酞先变红后褪色(Na₂O₂ 有漂白性)
- 与二氧化碳:2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂,供氧剂原理,用于呼吸面具和潜艇
- 两个反应中 Na₂O₂ 既是氧化剂又是还原剂(歧化反应),氧元素从 −1 价分别变到 −2 和 0 价
- 质量关系:每 mol Na₂O₂ 与 CO₂ 反应固体增重 28 g(相当于吸收 CO),与 H₂O 反应增重 2 g(相当于吸收 H₂),差量法计算常用
碳酸钠与碳酸氢钠五项对比
| 对比项 | Na₂CO₃ | NaHCO₃ |
|---|---|---|
| 俗称 | 纯碱、苏打 | 小苏打 |
| 溶解性 | 易溶于水(同温下更大) | 可溶于水(相对较小) |
| 热稳定性 | 受热不分解 | 受热分解:2NaHCO₃ →(加热) Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑ |
| 与盐酸反应 | 较慢(分步:先生成 NaHCO₃ 再放出气体) | 剧烈,立即放出气体 |
| 与 NaOH 反应 | 不反应 | NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O |
辨析:除杂选加热还是选加碱
Na₂CO₃ 固体中混有 NaHCO₃,直接加热即可(分解产物正好是 Na₂CO₃ 和水、CO₂);Na₂CO₃ 溶液中混有 NaHCO₃ 则不能加热(溶液不分解),要加适量 NaOH 溶液。反过来,NaHCO₃ 固体中混有 Na₂CO₃,两个方向都不能用加热法,需配成饱和溶液后通入足量 CO₂ 使 Na₂CO₃ 转化为 NaHCO₃。判断题考的就是「固体加热、溶液加碱」这个分工。