（五）钠及其化合物
知识网络：
1、金属元素概述
（ 1）性质
存在：自然界中，金属大多数以化合态存在。在地壳中含量最多的金属是铝。
常见金属化学性质
（ 2）金属材料
①合金：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金的性能一般优于纯金属。
常见合金：
铜合金：我国使用最早的合金。包括青铜（由铜、锡、铅组成）；黄铜（含铜、锌及少量的锡、铅、铝）；白铜（含铜、镍、锌及少量的锰）
钢：用量最大、用途最广的合金。可分为两大类：碳素钢和合金钢
碳素钢：铁和碳的合金。又分为低碳钢（含碳量低于 0.3%）,中碳钢（含碳量为 0.3%~ 0.6%）和高碳钢（含碳量高于 0.6%）。
合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素。
铝合金：
镁铝合金：含镁量为 10%~ 30%，强度和硬度都比纯铝和纯镁的大，主要用于火箭、飞机、轮船等制造业。
硬铝：含铜、镁、锰、硅的铝合金，强度和硬度都比纯铝的大，主要用于火箭，飞机、轮船等制造业及日常生活中。
② 其它几种有色金属材料：
金：金是质地柔软的黄色金属，有极高的抗腐蚀性，优良的导热性和导电性，在电子工业上有广泛的用途。
银：银是具有金属光泽，质地柔软的银白色金属，具有良好的延展性、导电性和导热性，另银在有机合成、能源开发、材料制造方面应用很广。
（ 3）金属的冶炼：
①原理：金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属单质。
②步骤：
a.富集矿石：除杂质，提高矿石中有用成分的含量。
b.冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原成金属单质。
c.精炼：采用一定方法，提炼纯金属。
③方法：
a．热分解法：适用于冶炼金属活动性较差的金属。
b．热还原法：用还原剂（ C、 CO、 H 2、 Al等）还原金属氧化物，适合于金属活动性介于 Mg~ Cu之间的大多数金属的冶炼。
c．电解法：适用于冶炼金属活动性很强的金属。
2、碱金属元素
位置和结构：在元素周期表中位于 IA族，最外层都有一个电子。
物理性质：随着原子序数的递增熔点逐渐降低，密度逐渐增大，特例是 K的密度比 Na小。
化学性质：随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强，单质的还原性逐渐增强，性质以钠对比。
3、钠
⑴结构:原子结构示意图：
电子式：
⑵物理性质：
⑶化学性质——还原性
①跟非金属单质反应：
②钠与水（滴有酚酞）反应： 2 Na+ 2 H 2 O= NaOH+ H 2↑（实质： Na与水电离出的 H+反应）
现象及解释：
③钠与酸反应： 2 Na+ 2 HCl= 2 NaCl＋ H 2↑，钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。
④钠与碱溶液反应：实质是和水反应
⑤钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成 NaOH，再考虑 NaOH是否与盐反应。
例如：钠与 CuSO 4溶液反应：( 1) 2 Na+ 2 H 2 O= NaOH+ H 2↑( 2) CuSO 4+ 2 NaOH＝ Na 2 SO 4+ Cu (OH) 2
合并( 1)( 2)得： 2 Na+ 2 H 2 O+ CuSO 4= Na 2 S
O 4+ Cu (OH) 2↓+ H 2 ↑
⑥钠与熔融盐的反应： Na+ KCl= NaCl+ K (g)； 4 Na+ TiCl 4= 4 NaCl+ Ti
⑷钠的存在制取和存放
①自然界中钠元素以化合态存在，有硫酸钠、氯化钠、碳酸钠等。
②制备：电解熔融氯化钠，化学方程式： 2 NaCl(熔融)
2 Na＋ Cl 2↑
③钠的存放:实验室中少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
⑸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。
4、钠的重要化合物
（ 1）氧化钠和过氧化钠的比较
注意：① Na 2 O的稳定性要小于 Na 2 O 2，所以 Na 2 O在加热情况下与 O 2反应变成 Na 2 O 2。
②有时向 Na 2 O 2固体上滴加酚酞试液，开始变红，后来褪色，那是因为 Na 2 O 2的强氧化性和漂白作用。
（ 2）常见的钠盐（ Na 2 CO 3和 NaHCO 3）
注意：① NaHCO 3溶解度 Na 2 CO 3溶解度，所以向饱和 Na 2 CO 3溶液中通 CO 2会析出 NaHCO 3晶体。
② NaHCO 3受热易分解， Na 2 CO 3则不易。
③将 Na 2 CO 3溶液逐滴加入稀盐酸中，马上就会释放出气体。 Na 2 CO 3+ 2 HCl= 2 NaCl+ H 2 O+ CO 2↑，而将稀盐酸逐滴加入 Na 2 CO 3溶液中则开始无气泡，后来产生气泡。 Na 2 CO 3+ HCl= NaHCO 3+ NaCl； NaHCO 3+ HCl= NaCl+ H 2 O+ CO 2↑，可利用这种正反滴加来鉴别盐酸与 Na 2 CO 3。
④ NaOH与 NaHCO 3不能共存，无论混溶于水或加热，首先考虑二者之间的反应 NaHCO 3+ NaOH= Na 2 CO 3+ H 2 O。
5、焰色反应
⑴概念：许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质。注意有些金属元素没有焰色反应，如铁、钨、铂等。
⑵常见元素焰色：钠是黄色，钾是紫色（透过蓝色钴玻璃观察）等。
⑶操作步骤：洗、烧、蘸、烧（洗）。
注意：焰色反应为物理变化而不是化学变化，它体现了元素的性质。
