一、氢氧化钠

（一）氢氧化钠物理性质

俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸收空气中的水分而潮解，易溶于水且溶于水放出大量的热，有强腐蚀性

（二）氢氧化钠化学性质

NaOH来源广泛，是一种常用的一元强碱，具有碱的通性

1、能与酸碱指示剂或试纸发生显色反应

2、能与酸反应：

NaOH＋HCl===NaCl＋H₂O

3、能与酸性氧化物反应(CO₂、SO₂)

CO₂(少量)＋2NaOH===Na₂CO₃＋H₂O

CO₂(过量)＋NaOH===NaHCO₃

4、能与某些盐反应：

2NaOH＋CuSO₄===Cu(OH)₂↓＋Na₂SO₄

5、能与酸式盐反应(与强酸、弱酸的酸式盐都能反应)

(1)NaOH与NaHSO₄反应：

NaHSO₄＋NaOH===Na₂SO₄＋H₂O

(2)NaOH与NaHCO₃反应：

NaHCO₃＋NaOH===Na₂CO₃＋H₂O

6、NaOH在有机反应中的应用：

提供碱性环境，如：卤代烃的水解和消去反应，酯类的水解和油脂的皂化。

（三）氢氧化钠用途

造纸、纺织、印染、制皂工业

（四）CO₂与NaOH反应产物的定量判断

CO₂通入NaOH、Ca(OH)₂等强碱溶液的反应与CO₂气体的通入量有关，当CO₂通入少量时生成碳酸盐，当CO₂通入过量时生成碳酸氢盐；

当CO₂的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO₂与碱之间量的关系。以CO₂与NaOH溶液反应为例：

CO₂＋2NaOH===Na₂CO₃＋H₂O

CO₂＋NaOH===NaHCO₃

当n(OH^－)：n(CO₂)的值不同时产物如下：

1、应后溶质可能情况：

①NaOH和Na₂CO₃；②Na₂CO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④NaHCO₃

2、向反应后的溶质中加入足量稀盐酸，产生的CO₂与加入盐酸的关系图：

(1)向Na₂CO₃溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO₃^2－转化为HCO₃^－，无气体产生；第二步：HCO₃^－与H^＋反应产生CO₂。消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图1所示(OA＝AB)

(2)向NaHCO₃溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图2所示 (OA＝0)

(3)向NaOH、Na₂CO₃的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na₂CO₃的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)(oa＞ab)

(4)向Na₂CO₃、NaHCO₃的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图4所示(设Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)(oa＜ab)

（五）NaOH的制取

1、土法制碱：

Na₂CO₃＋Ca(OH)₂===CaCO₃↓＋2NaOH

2、现代工业制碱：

（六）NaOH的保存

盛放NaOH溶液等碱性溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞保存，其原因是以NaOH溶液为代表的碱性溶液中的OH^－可与磨口玻璃塞中裸露的SiO₂反应，生成Na₂SiO₃，使瓶塞和瓶体粘连在一起不易打开。

二、钠

（一）钠的性质

1、构成微粒：Na^＋和自由电子，作用力金属键

2、电子排布式：1s²2s²2p⁶3s¹

(1)能量不同的电子种类：4

(2)运动状态不同的电子种类：11

(3)空间运动状态不同的电子种类：6

3、晶胞结构：

(1)堆积名称：体心立方密堆积

(2)堆积类型：A₂型或钾型

(3)配位数：8

（二）钠的物理性质

金属钠是一种柔软、银白色、有金属光泽的金属，是热和电的良导体；密度为0.97g·cm^－3(比水的密度还小但比煤油的要大)；而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低

（三）钠的化学性质

钠的化学性质(从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性)

钠的原子结构示意图为

，

从原子结构来看，钠原子最外层只有1个电子，在化学反应中钠原子很容易失去1个电子而形成最外层为8个电子稳定结构，因此金属钠的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性

1、钠与O₂的反应

2、钠与其它非金属的反应

(1)钠与硫混合研磨生成Na₂S：2Na＋S===Na₂S(研磨时容易爆炸)

(2)在氯气中燃烧：

(白烟，火焰为黄色)

(3)与氢气反应生成NaH：

(4)与氮气反应生成Na₃N：

3、钠与水的反应

注意事项：

①钠与水反应之前，要用滤纸吸干钠块表面的煤油，可防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧

②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染

③若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，而应该用干燥的沙土(SiO₂)来灭火，因为钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧

4、钠与酸的反应：

(直接与H^＋反应)

注意事项：

①钠与酸反应比与水反剧烈，极易爆炸，要特别小心

②钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H₂，如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应

5、钠与盐溶液的反应：

钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。

例如：

①与CuSO₄溶液反应

2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑ (1)

CuSO₄＋2NaOH===Na₂SO₄＋Cu(OH)₂↓ (2)

合并(1)和(2)得 (方法：去掉NaOH)

②Na与Fe₂(SO₄)₃溶液的反应

2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑

6NaOH＋Fe₂(SO₄)₃===2Fe(OH)₃↓＋3Na₂SO₄

合并(1)和(2)得(方法：去掉NaOH)

③与NH₄Cl溶液反应：

与常见盐溶液反应现象及解释

6、钠与熔融状态的盐反应：

通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：4Na＋TiCl₄(熔融)===4NaCl＋Ti

7、钠与碱溶液的反应：

钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应

Na与NaOH溶液的反应：2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑(仅此一步反应)

8、金属钠与溶液反应现象分析思维模板

(1)共性：因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：

①浮：钠浮在液面上；

②熔：钠熔化成光亮的小球；

③游：在液面上不停地游动直至反应完；

④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。

(2)差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H^＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH₃)等。

9、钠与有机物反应：

钠与乙醇反应的方程式：

钠与乙酸反应的方程式：

（四）钠的制取、保存及用途

1、钠的制取——电解熔融的NaCl：

2、钠的保存：

钠的化学性质非常活泼，易于空气中的O₂和H₂O反应，因此在保存时必须隔O₂隔H₂O；少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存入在铁筒中用石蜡密封

3、钠的存在与用途

(1)存在：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

(2)用途：

①工业上用钠作还原剂冶炼金属钛、锆、铌等

②制备过氧化钠

③钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂

④在电光源上，钠也可用于制高压钠灯

4、钠的取用：取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸吸干表面的煤油，然后在玻璃片用小刀切下一块绿豆粒大小的钠，并将多余的钠放回原试剂瓶中

（五）金属钠露置于空气中的主要变化

(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na₂CO₃粉末

此过程中的主要变化与现象如下所示

钠在空气中的变化：银白色的钠→变暗(生成了氧化钠) →变白(生成氢氧化钠) →潮解→变成白色固体(生成碳酸钠)

(2)发生的主要变化的化学方程式为

①4Na＋O₂===2Na₂O

②Na₂O＋H₂O===2NaOH

③2NaOH＋CO₂===Na₂CO₃＋H₂O，Na₂CO₃＋10H₂O===Na₂CO₃·10H₂O

④Na₂CO₃·10H₂O===Na₂CO₃＋10H₂O

(3)发生反应的类型：

反应①、②及④中的第2个反应均为化合反应，④中的第1个反应为复分解反应，⑤为分解反应，①还是氧化还原反应

注意事项：

①取钠时要用镊子夹取、不能用手拿，因为易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤

②取出钠后要迅速吸干煤油，并要放到玻璃上切割

③钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶，不能乱扔乱放，因为钠很活泼容易引起危险

④钠着火时不能用水灭，也不用二氧化碳灭火器，要用干沙

四、钠的氧化物

1．钠的氧化物的结构

2．Na₂O的晶胞

(1)晶胞中含Na₂O个数：4，O^2－的堆积方式：面心立方最密堆积

(2)Na^＋的配位数：4，O₂^－的配位数8

3．转化关系

(1)反应：

(2)稳定性：Na₂O₂更稳定

（二）氯化钠的性质

1、物理性质：白色固体

2、化学性质：

碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应

(1)氧化钠与水反应：Na₂O＋H₂O===2NaOH

(2)氧化钠溶于盐酸：Na₂O＋2HCl===2NaCl＋H₂O

(3)氧化钠与CO₂反应：Na₂O＋CO₂===Na₂CO₃

3、用途：制NaOH

（三）过氧化钠的性质

1、物理性质：淡黄色色固体

2、化学性质：

Na₂O₂不是碱性氧化物，但能与水、酸、酸性氧化物等发生反应，具有强氧化性

(1)Na₂O₂与H₂O的反应

(2)Na₂O₂与CO₂的反应：2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂ (可用于呼吸面具或潜水艇中作为O₂的来源)

注意事项

①过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，1 mol Na₂O₂参加反应，转移1mol 的电子

②Na₂O₂与H₂O、CO₂反应的先后顺序的探究：不妨先让Na₂O₂与H₂O反应

先：2H₂O＋2Na₂O₂===4NaOH＋O₂↑

后：CO₂＋2NaOH===Na₂CO₃＋H₂O

总式为：2CO₂＋2Na₂O₂===2Na₂CO₃＋O₂

所以一定量的Na₂O₂与一定量CO₂和H₂O(g)的混合物的反应，可视为N_A2O₂先与CO₂反应，待CO₂反应完全后，Na₂O₂再与H₂O(g)发生反应

(3)Na₂O₂与HCl的反应：2Na₂O₂＋4HCl===4NaCl＋O₂↑＋2H₂O

(4)Na₂O₂与H₂O、CO₂的反应规律

3、Na₂O₂的特性——强氧化性：

Na₂O₂中氧元素为—1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，主要表现较强的氧化性

(1)Na₂O₂与SO₂反应：Na₂O₂＋SO₂===Na₂SO₄

(2)Na₂O₂投入Na₂SO₃溶液中，可将SO₃^2－氧化成SO₄^2－

(3)Na₂O₂投入FeCl₂溶液中，可将Fe^2＋氧化Fe^3＋，同时生成Fe(OH)₃沉淀

(4)Na₂O₂投入氢硫酸中，可将H₂S氧化成单质硫，溶液变浑浊

(5)Na₂O₂投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色

(6)Na₂O₂能使酚酞试液先变红(产生了碱)后褪色(漂白性)，同时产生无色的气泡

4、用途：强氧化剂、漂白剂、供氧剂

5、Na₂O与Na₂O₂性质比较

注意事项

①Na₂O是碱性氧化物，Na₂O₂是非碱性氧化物 (因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O₂生成)

②Na₂O₂中阴离子是O₂^2－，阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1

③Na₂O₂中氧元素的化合价是－1价，Na₂O中氧元素的化合价是－2价，Na₂O₂与水、CO₂反应中，Na₂O₂既是氧化剂又是还原剂，1 mol Na₂O₂参加反应，转移1mol 的电子

④Na₂O₂的漂白性是指Na₂O₂生成的氧气可以将一些有色有机物氧化成无色，此性质称其为漂白性。漂白有色物质的反应也是氧化还原反应，是化学性质；与活性炭的漂白原理——吸附有色物质发生物理变化不同

⑤Na₂O₂与其他物质反应时不一定都产生O₂，如：Na₂O₂＋SO₂===Na₂SO₄

6、CO和H₂完全燃烧后的产物与Na₂O₂反应的计算

【讨论1】a g H₂在O₂中完全燃烧，将其燃烧产物(H₂O)通过足量的Na₂O₂固体，Na₂O₂固体质量增加多少克？

①

2Na₂O₂＋2H₂O===4NaOH＋O₂↑②

①＋②得：H₂＋Na₂O₂===2NaOH

【结论1】a g H₂在O₂中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na₂O₂固体，恰好能使Na₂O₂固体质量增加a g

【讨论2】a g CO在O₂中完全燃烧，将其燃烧产物(CO₂)通过足量的Na₂O₂固体，Na₂O₂固体质量增加多少克？

2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂

①＋②得：CO＋Na₂O₂===Na₂CO₃

【结论2】a g CO在O₂中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na₂O₂固体，恰好能使Na₂O₂固体质量增加a g

【结论3】a g H₂和CO的混合气在O₂中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na₂O₂固体，恰好能使Na₂O₂固体质量增加a g

【结论4】凡分子组成符合通式(CO)_m(H₂)_n的物质，Ag该物质在O₂中完全燃烧，将其燃烧产物(CO₂、H₂O)通

过足量的Na₂O₂固体，恰好能使Na₂O₂固体质量增加a g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有

①无机物：CO 、H₂及CO与H₂的混合气

②有机物：甲醛(CH₂O)、甲醇(CH₄O)、乙酸(C₂H₄O₂)、甲酸甲酯(C₂H₄O₂)、乳酸C₃H₆O₃)、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)及果糖(C₆H₁₂O₆)等

③对于a g 有机物(C_xH_yO_z)在O₂中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na₂O₂固体

若x=z，则增重为a g；若x＞z，则增重为大于a g；若x＜z，则增重为小于a g

四、碳酸钠与碳酸氢钠