高三化学钠及其化合物人教实验版知识精讲.docVIP

高三化学钠及其化合物人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 钠及其化合物 1、钠 2、钠的重要化合物 3、氯碱工业和纯碱的生产 4、碱金属元素 二. 重点、难点 三. 复习过程 （一） 分析：钠原子最外层只有一个电子，所以极易失去最外层1个电子，形成+1价的钠离子。 2、物理性质 金属钠是银白色、具有金属光泽的固体，是热和电的良导体，质软，密度比水小、比煤油大，熔点较低。 3、化学性质 （1）与氧气反应 ①金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠，失去金属光泽金属钠钠2Na+O2Na2O2?（淡黄色固体）H+发生氧化还原反应。所以金属钠与酸溶液反应时是先与酸电离出的H+反应，若酸不足，过量的钠再与水反应。金属钠与盐溶液反应时，钠先与水反应，生成NaOH和H2，反应生成的NaOH再与盐发生复分解反应。如：钠投入CuSO4溶液中，有气体放出并生成蓝色沉淀。反应的化学方程式： 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓ （3）与乙醇反应 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 4、保存及用途 保存：钠很容易跟空气中的氧气和水起反应，因此，在实验室中，通常将钠保存在煤油里，由于ρ（Na）ρ（煤油），钠沉在煤油下面，将钠与氧气和水隔绝。 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。用途：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。 （二） Na2O Na2O2 电子式 颜色状态 白色固体 淡黄色粉末 氧元素价态 －1 生成条件 常温 点燃 稳定性 不稳定 稳定 与水反应（方程式） Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 与CO2反应（方程式） Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 特性 — 强氧化性、漂白性 用途 — 供氧剂、漂白剂 1、（1）和向阳极移动，由于比容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+和H+向阴极移动，由于H+比Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到NaOH。 （2）离子交换膜法制烧碱 ①生产设备名称：离子交换膜电解槽， 阳极材料是金属钛网（涂钛钌氧化物），阴极材料是碳钢网（有镍涂层），阳离子交换膜只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 ②离子交换膜的作用：防止氯气和氢气混合而引起爆炸；避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠产量 ③生产流程 （3）饱和食盐水的精制： ①原因：除去ＮａＣｌ中的ＭｇＣｌ２、Ｎａ２ＳＯ４等杂质，防止生成氢氧化镁沉淀影响 溶液的导电性，防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量。 ②试剂加入的顺序：先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3，过滤，加盐酸调节pH为7。 2、纯碱的生产 （1）索尔维氨碱法 ①反应原理：在氨化饱和食盐水中通入CO2，制得小苏打NaHCO3；小苏打在250℃焙烧得纯碱Na2CO3，分解得到的CO2循环利用；在析出小苏打后的母液中加入生石灰，将所得的NH3循环利用。NaCl+CO2+NH3+H2O =NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ②生产流程： ③优缺点： 优点：原料成本低，产品纯度高；NH3、部分CO2可循环利用；制造步骤简单，适合大规模生产。 缺点：NaCl利用率不高（70%左右）；大量CaCl2用途少，难处理；NH4Cl需大量购买；大理石的煅烧耗费能量。 （2）侯德榜联合制碱法 ①反应原理：把氨厂和碱厂建在一起，联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。侯德榜先生为进一步提高食盐的利用率、改进索尔维制碱法在生产中生成大量CaCl2废弃物这一不足，继续进行工艺探索。1940年完成了新的工艺路线，其要点是在索尔维制碱法的滤液中加入食盐固体，并在3040℃下往滤液中通入氨气和二氧化碳气，使它达到饱和，然后冷却到10以下，结晶出氯化铵（一种化肥），其母液又可重新作为索尔维制碱法的制碱原料。新的工艺不仅提高了食盐的利用率（达98%），由于把制碱和制氨的生产联合起来，省去了石灰石煅烧产生CO2和蒸氨的设备，从而节约了成本，大大提高了经济效益。1943年，这种新的制碱法被正式命名为“侯氏联合制碱法”。洗烧蘸烧 “洗”：用稀盐酸洗涤铂丝 “烧”：在无色火焰上灼烧铂丝至火焰呈无色“蘸”：蘸取试剂 “烧”：再次在无色火焰上灼烧，并观察火