王祥学
钠及其重要化合物是元素化合物知识的重点,也是各级各类考试常考的热点。为帮助学生掌握钠及其化合物的有关知识,现举例进行分析,供参考。
一、金属钠的性质
金属钠是一种活泼的金属单质。钠不仅能与大多数非金属单质反应,而且能与水、酸等反应。要掌握有关钠反应的原理、产物的判断、现象的描述、化学方程式的书写及有关钠的性质的应用。
例1 (2021届四川省成都市高三质检)取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列现象表述正确的是( )。
①金属钠先熔化 ②燃烧后得白色固体 ③燃烧时火焰为黄色 ④燃烧后生成淡黄色固体
A.②③ B.①② C.①③④ D.①②③
解析 取一小块金属钠放在燃烧匙里加热,其现象是金属钠先熔化,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成淡黄色固体。故答案为C项。
二、金属钠与碱、盐反應的性质
金属钠是活泼金属,NaOH是强碱。钠能够与碱和盐溶液中的水发生反应生成NaOH和H2,生成的NaOH能够与某些盐发生复分解反应。要掌握钠与碱和盐溶液反应的本质,能够判断反应产物、正确描述反应现象。
例2 (2021届河北省衡水市高三二模)把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )。
A.放入饱和NaOH溶液中,有氢气放出,恢复至室温后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中,有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中,有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中,有无色无味气体放出
解析 A 项,钠放入饱和NaOH溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,由于反应消耗了水、且有NaOH生成,则会有少量NaOH晶体析出,但恢复至室温后溶液仍然是饱和NaOH溶液,因此溶液的pH不变,A 项错误;B项,钠放入稀CuSO4溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀(钠不能置换出CuSO4中的Cu),B项错误;C项,钠放入MgCl2溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,C项正确;D项,钠放入NH4NO3溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH与NH4NO3反应会放出有刺激性气味的氨,D项错误。故答案为C项。
三、过氧化钠的性质
过氧化钠中氧元素为-1价,过氧化钠既有氧化性又有还原性。过氧化钠与还原剂反应时表现氧化性,与氧化剂反应时表现还原性,与CO2、H2O、酸(盐酸或硫酸)反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
例3 (2021届重庆市高三模拟)下列关于过氧化钠的叙述正确的是( )。
A.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同
B.Na2O2能与酸反应生成盐和水,所以是碱性氧化物
C.将Na2O2固体投入酸性KMnO4溶液,有无色气体放出,且溶液颜色褪去,说明Na2O2具有还原性
D.Na2O2与SO2反应时,既作氧化剂又作还原剂
解析 Na2O与CO2反应只生成Na2CO3,而Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,A 项错误;Na2O2与酸反应除生成盐和水外,还有O2生成,则Na2O2不是碱性氧化物,B项错误;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,酸性KMnO4溶液与Na2O2反应,KMnO4将Na2O2中-1价O氧化为O2,KMnO4被还原为Mn2+(溶液颜色褪去),则说明Na2O2具有还原性,C项正确;Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,Na2O2作氧化剂,SO2作还原剂,D项错误。故答案为C项。
四、碳酸钠与碳酸氢钠的性质
碳酸钠与碳酸氢钠均能与酸、某些碱(如氢氧化钙、氢氧化钡)反应;碳酸钠稳定,而碳酸氢钠受热易分解;碳酸钠能够与钡盐或钙盐溶液反应,而碳酸氢钠不能;碳酸氢钠能够与氢氧化钠反应,而碳酸钠不能;碳酸钠溶液能够与CO2反应,而碳酸氢钠不能。
例4 (2021届山东省实验中学质检)下列有关纯碱和小苏打的叙述中正确的是( )。
A.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积小
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应,NaHCO3产生的CO2多
解析 A项,Na2CO3不能与氢氧化钠溶液反应,A项错误;B项,设Na2CO3、NaHCO3的质量均为m g,Na2CO3消耗HCl的物质的量为m100×2 mol=m50 mol,NaHCO3消耗HCl的物质的量为m84×1 mol=m84 mol,而m50 mol>m84 mol,即等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积小,B项正确;C项,向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液,能够产生BaCO3沉淀,C项错误;D项,根据碳原子守恒原则可知,等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应,产生CO2的物质的量相同,D项错误。故答案为B项。
(收稿日期:2021-09-10)