第二章 海水中的重要元素——钠和氯知识清单 考点 1 钠及其化合物 1．钠的结构 （1）原子结构示意图 ，离子结构示意图 。 （2）结构和性质的关系：容易失去最外层的 1 个电子形成最外层 8 电子稳定结构，表现强还原性 2．钠的物理性质 （1）颜色状态：银白色固体 （2）硬度：很小，可以用小刀切，剩余的钠要放回原瓶 （3）密度：比水的小，而比煤油的大 （4）熔点：比较低 3．化学性质 （1）钠和氧气反应：条件不同，产物不同，现象不同 ① 常温：4Na+O2 2Na2O（表面变暗） ② 加热或点燃：2Na+O2 Na2O2（产生黄色火焰；生成淡黄色固体） （2）钠和水反应 ① 现象及原因 ② 反应：2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ （3）钠与盐溶液反应（以 CuSO4 为例） ① 现象：有气泡产生，产生蓝色沉淀 ② 反应：2Na+CuSO4+2H2O Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑ 【特别提醒】 （1）钠与熔融的盐直接发生置换反应。 （2）钠与酸溶液反应，直接与酸反应，剩余的钠再和水反应。 4．钠的自然存在和保存 （1）存在：钠在自然界中全部以化合态形式存在 （2）保存：钠通常保存在煤油中或石蜡油中。 5．钠的氧化物 （1）氧化钠和过氧化钠的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 氧的价态 －2 价 －1 价 Na2O Na2O2 化学式 所含离子 2 个 Na+和 1 个 O2－ 2 个 Na+和 1 个 O22－ 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物（不属碱性氧化物） 与氧气反应 不反应，稳定性强 2Na2O+O2 2Na2O2 与水反应 Na2O+H2O＝2NaOH 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ 与 CO2 反应 Na2O+CO2＝Na2CO3 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 与 HCl 反应 Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O 漂白性 无漂白性 强氧化性漂白 用途 制 NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂 都容易吸收空气中的 CO2 和水蒸气而变质，所以都应密封保存； 保存 对于 Na2O2 还要远离易燃物。 （2）钠的氧化物和盐溶液反应 ① 反应原理：钠的氧化物先和水反应，生成的 NaOH 再和盐发生复分解反应 ②Na2O2 与 CuCl2 溶液反应：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，2NaOH+CuCl2 Cu（OH）2↓+2NaCl （3）过氧化钠和指示剂溶液反应 ① 向石蕊试液中加入过氧化钠，溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生 ② 向酚酞试液中加入过氧化钠，溶液先变红后褪色，并有气泡产生 （4）过氧化钠自身的氧化还原反应 ① 转移电子的关系：2Na2O2~O2~2e－ ② 氧化剂是 Na2O2，还原剂是 Na2O2 【特别提醒】金属钠着火时，不能用常见的灭火器扑灭，而应用沙土盖灭。 6．碳酸钠和碳酸氢钠 （1）碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 Na2CO3 NaHCO3 化学式 俗名 纯碱或苏打 小苏打 水溶液酸碱性 碱性 碱性，比相同浓度的 Na2CO3 的弱 颜色、状态 白色粉末状固体 白色细小的晶体 水溶性 易溶于水 可溶于水，溶解度比 Na2CO3 的小 Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑ 与盐酸反应 NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑ 及反应速率 相同条件下反应速率：NaHCO3 比 Na2CO3 快 与 NaOH 反应 不反应 NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O 与足量 Na2CO3+Ca（OH）2 NaHCO3+Ca（OH）2 CaCO3↓+NaO CaCO3↓+2NaOH H+H2O Ca（OH）2 反应 Na2CO3+CaCl2 CaCO3 与 CaCl2 反应 不反应 ↓+2NaCl 热稳定性 受热难分解 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 用途 化工原料、洗涤剂 食品发酵、治疗胃酸过多、灭火剂 相互转化 （2）碳酸钠和碳酸氢钠与等浓度盐酸反应的规律 放出 CO2 快慢 NaHCO3＞Na2CO3 因 CO32－结合 H+更容易，所以 Na2CO3 先反应生成 混合物反应先后顺序 NaHCO3，然后 NaHCO3 与 H+再反应 等质量的 Na2CO3 和 NaHCO3，前者耗酸量多； 与足量盐酸反应耗酸量 等物质的量的 Na2CO3 和 NaHCO3，前者耗酸量多。 等质量的 Na2CO3 和 NaHCO3，后者生成 CO2 量多； 与足量盐酸反应生成 CO2 的量 等物质的量的 Na2CO3 和 NaHCO3，两者生成 CO2 量一样多。 （3）Na2CO3、NaHCO3 固体的鉴别 ① 加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3 固体。 ② 气体法：滴入稀盐酸，产生气泡速率快的是 NaHCO3 固体。 （4）Na2CO3、NaHCO3 溶液的鉴别 ① 沉淀法：加入 BaCl2 溶液或 CaCl2 溶液，产生沉淀的是 Na2CO3 溶液。 ② 测 pH 法：用 pH 试纸测相同浓度的稀溶液，pH 大的是 Na2CO3 溶液。 （5）Na2CO3、NaHCO3 固体的鉴别 7．Na2CO3 和 NaHCO3 的检验 （1）步骤 ① 向溶液中加入足量的 BaCl2 溶液或 CaCl2 溶液，过滤 ② 分别向沉淀和滤液中加入足量的稀盐酸 ③ 将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水 （2）现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊 ① 沉淀上产生该现象：原溶液中含有 Na2CO3 ② 滤液中产生该现象：原溶液中含有 NaHCO3 ③ 同时产生该现象：原溶液中含有 Na2CO3 和 NaHCO3 【技巧与方法】鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 的易错点 （1）Na2CO3 和盐酸可以用互滴法鉴别，但 NaHCO3 和盐酸不可以用互滴法鉴别。 （2）不能用 Ca（OH）2 或 Ba（OH）2 鉴别 NaHCO3 和 Na2CO3，因为都能产生白色沉淀。 8．焰色试验 （1）仪器图示 （2）操作顺序 （3）实例 ① 钠和钾的焰色 ② 其他金属的焰色 元素 焰色 锂 紫红 色 钙 锶 砖红色 洋红色 钡 黄绿 色 铜 铷 绿色 紫色 （4）注意问题： ① 焰色试验是某些金属元素的性质，与元素的存在形态无关 ② 焰色试验过程发生物理变化 （5）黄色火焰能够遮盖紫色火焰 ① 蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉，避免钠元素的干扰 ② 若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素 ③ 若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素 考点 2 氯及其化合物 1．氯气的发现过程 （1）发现者：18 世纪 70 年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿和浓盐酸混合加热制得氯气 （2）确定者：1810 年英国化学家戴维确认该气体为氯气 2．氯的结构 （1）原子结构示意图 ，离子结构示意图 。 （2）结构和性质的关系：容易得到 1 个电子形成最外层 8 电子稳定结构，表现强氧化性 3．氯气的物理性质 （1）色味态：黄绿色有刺激性气味的有毒气体 （2）溶解性 ① 能溶于水，常温下 1 体积水约溶解 2 体积氯气，得到氯水 ② 不溶于饱和 NaCl 溶液 （3）密度：比空气的大 （4）熔沸点：熔点－101℃，沸点－34.6℃，沸点相对较高 （5）物理特性：易液化，加压条件下变成液氯 4．氯气的化学性质 （1）与金属单质反应：表现强氧化性，将变价金属氧化成高价金属氯化物 ①Na：2Na+Cl2 2NaCl，产生黄色火焰，冒白烟 ②Fe：2Fe+3Cl2 2FeCl3，产生棕红色烟 ③Cu；Cu+Cl2 CuCl2，产生棕黄色烟 （2）与氢气反应，条件不同，产物相同，现象不同 ① 点燃：H2+Cl2 2HCl，安静燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾 ② 光照：H2+Cl2 2HCl，发生爆炸 （3）与水反应：Cl2+H2O HCl+HClO （4）与某些还原性化合物反应 ① 亚铁盐：2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl－ ② 溴化物：Cl2+2Br－ 2Cl－+Br2 ③ 碘化物：Cl2+2I－ 2Cl－+I2 3．次氯酸的性质 （1）漂白性：能使染料等有机色素褪色 ① 原理：氧化性漂白，永久性漂白 ② 局限：不能漂白墨汁等无机色素 （2）不稳定性：在光照或加热条件下易分解 ① 反应：2HClO 2HCl+O2↑ ② 现象：氯水黄绿色逐渐消失，有气泡产生 ③ 保存：盛放在棕色瓶中放在阴暗处密封保存 （3）弱酸性：酸性比碳酸的弱 4．次氯酸盐的性质 （1）漂白液、84 消毒液 ① 制备反应：Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O ② 主要成分：NaCl 和 NaClO，有效成分为 NaClO。 （2）漂白粉 ① 制备反应：2Ca（OH）2+2Cl2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O ② 主要成分：Ca（ClO）2 和 CaCl2，有效成分为 Ca（ClO）2，漂粉精的主要成分 Ca（ClO）2 ③ 漂白原理：Ca（ClO）2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO ④ 失效原因：Ca（ClO）2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO、2HClO （3）强氧化性 ①－1 价的氯：2H++Cl－+ClO－ H2O+Cl2↑ ②－2 价的硫：ClO－+S2－+2H+ S↓+H2O+Cl－ ③＋4 价的硫：SO32－+ClO－ SO42－+Cl－ ④＋2 价的铁：2Fe2++2H++ClO－ 2Fe3+ +H2O+Cl－ 2HCl+O2↑ ⑤－1 价的碘：ClO－+2I－+2H+ I2+H2O+Cl－ ⑥－1 价的溴：ClO－+2Br－+2H+ Br2+H2O+Cl－ 5．氯水的成分和多重性质 （1）三平衡 ① 氯气的化学平衡：Cl2+H2O H++Cl－+HClO ② 次氯酸电离平衡：HClO H++ClO－ ③ 溶质水电离平衡：H2O H++OH－ （2）三分子、四离子 （3）新制氯水的多重性质 （4）液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 分类 纯净物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl－、ClO－、OH Cl2 粒子种类 － 久置氯水 混合物 无色 酸性 H2O、H+、Cl－、OH 6．实验室制氯气 （1）反应原理：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O ① 装置类型：固体+液体 气体 ② 主要仪器：圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、集气瓶、铁架台、石棉网、烧杯 （2）净化装置 ① 试剂：先用饱和食盐水除去 HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 ② 装置：洗气瓶，导气管口长进短出