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第二章 海水中的重要元素—钠和氯
一、钠
1．金属的物理通性有哪些？
（1）金属在常温下的状态
除汞是液体外，其他在常温下是固体。
（2）金属的颜色、光泽
绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是紫红色，
金是金黄色。
（3）良好的导电、导热性。
（4）延展性
延性：拉成细丝的性质。展性：压成薄片的性质。
2．化学通性有哪些？
（1）化合态金属元素只有正化合价
（2）金属单质易失电子，表现还原性
（3）易与氧气反应，得到氧化物
（4）活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气
（5）与盐反应，置换出活动性弱的金属单质
3.金属钠的性质有哪些？
（1）物理性质有哪些？
钠银白色、质软、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。★
（2）化学性质有哪些？
①很活泼，常温下：4Na + O ＝2Na O ★（新切开的钠放在空气中容易变暗）
2 2
②加热条件下：2Na+O Na O
2 2 2
★（先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体Na O 。）
2 2
钠在空气中的变化过程：Na―→Na O―→NaOH―→Na CO ·10H O（结
2 2 3 2
晶）―→Na CO （风化），最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气
2 3
中的现象：银白色的钠很快变暗（生成 Na O），跟着变成白色固体(NaOH)，
2
然后在固体表面出现小液滴（NaOH易潮解），最终变成白色粉未（最终产物
是Na CO ）。
2 3
③钠与水的反应与H O反应
2
2Na＋2H O＝2NaOH＋H ↑
2 2
★离子方程式：2Na＋＋2H O＝2Na＋＋2OH－＋H ↑（注意配平）
2 2
实验现象 分析与结论
浮在水面上 钠的密度比水小
熔成小球 反应放热，且钠的熔点低
四处游动 有气体生成，推动小球迅速游动
发出嘶嘶的响声 有气体生成，反应剧烈
加入酚酞溶液由无色变红色 生成碱性物质生成
知识拓展：
a：将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出铜单质？
不能，2Na + 2H O = 2NaOH + H ↑
2 22NaOH + CuSO = Cu(OH) ↓ + Na SO
4 2 2 4
实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出
K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐
溶液反应
b：将钠放入盐酸中，钠将先和H2O反应，还是先和HCl反应？
2Na + 2HCl = 2NaCl + H ↑
2
一般规律：
钠与酸溶液反应时，钠直接与溶液中的酸反应，酸不足量则钠先与酸反应
再与水反应。但当钠与其它盐溶液反应时，一般是钠先与水反应生成氢氧化
钠和氢气，然后再看生成的氢氧化钠是否与原溶液中的溶质反应！
（3）钠的保存方法是什么？
①钠必须保存在隔绝空气环境中，实验室将钠保存在煤油或石蜡中。
②钠着火的处理？用干燥的砂土扑灭
3、钠的存在：以化合态存在。
4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。
5、工业制钠：电解熔融的NaCl：2NaCl(熔融) 2Na + Cl ↑
2
2.钠的化合物
(1)氧化物
Na O Na O
2 2 2
色态 白色固体 淡黄色固体
物质种类 碱性氧化物 过氧化物
氧元素价态 －2 －1
生成条件 4Na+O ==2Na O 2Na+O Na O
2 2 2 2 2
与水反应 Na O+H O==2NaOH 2Na O +2H O==4NaOH+O ↑★
2 2 2 2 2 2
与酸性氧化物反应 Na O+CO =Na CO 2Na O +2CO ==2Na CO +O ★
2 2 2 3 2 2 2 2 3 2
与酸反应 Na O+2HCl=2NaCl+H O 2Na O +4HCl=4NaCl+O ↑+2H O
2 2 2 2 2 2
稳定性 不稳定 稳定
2Na O+O 2Na O
2 2 2 2
提示：a、Na O 与H O的离子反应方程式：2Na O + 2H O = 4Na+ + 4OH- + O ↑
2 2 2 2 2 2 2
实质：Na O + 2H O = 2NaOH + H O 2H O = 2H O + O ↑
2 2 2 2 2 2 2 2 2
实验现象：产生气泡，试管壁发烫，溶液(滴加酚酞)先变红，后褪色
与H O、CO 的反应，Na O 既是氧化剂又是还原剂，是过氧化物
2 2 2 2
b、Na O 的用途：做漂白剂 （强氧化性漂白），呼吸面具或潜艇中的供氧剂。
2 2
（2）Na CO 和NaHCO
2 3 3
①碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na CO NaHCO
2 3 3
俗名 苏打、纯碱 小苏打
色、态 白色粉末 白色细小晶体
用途 洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺 发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多织等工业 （有胃溃疡时不能用）
溶解度大小 溶解度：Na CO ＞NaHCO
2 3 3
水溶液碱性 碱性（同浓度）：Na CO ＞NaHCO
2 3 3
与酸反应方 NaHCO 比Na CO 快
3 2 3
程式 CO 2- ＋ 2H＋= H O+CO ↑ HCO - ＋ H＋= H O +CO ↑
3 2 2 3 2 2
Na CO + 2HCl ==2NaCl + CO ↑ NaHCO + HCl ==NaCl + CO ↑ +
2 3 2 3 2
+ H O H O
2 2
热稳定性 热稳定性：Na CO ＞NaHCO
2 3 3
2NaHCO Na CO ＋H O＋CO ↑
3 2 3 2 2
与CaCl 反应 Na CO +CaCl =CaCO ↓+2NaCl（白色沉淀） NaHCO +CaCl 不反应
2 2 3 2 3 3 2
与澄清石灰 Na CO + Ca(OH) = CaCO ↓ + 有白色沉淀生成（量不同产物不
2 3 2 3
水反应 2NaOH 同）
CO 2- + Ca2+ = CaCO ↓
3 3
②注意：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠
更剧烈。 Na CO + HCl =NaCl + NaHCO （无气泡产生）
2 3 3
NaHCO + HCl = NaCl + CO ↑ + H O（有气泡）
3 2 2
③Na CO 易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH
2 3
NaHCO 能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水
3
例如：NaHCO + NaOH = Na CO + H O HCO - + OH- = CO 2- + H O
3 2 3 2 3 3 2
④Na
2
CO
3
与NaHCO
3
的相互转化：
a、CO +H O
2 2
Na CO NaHCO
2 3 3
b、固体加热c、氢氧化钠溶液
a、Na CO + H O + CO == 2NaHCO CO 2- + H O + CO = 2HCO -
2 3 2 2 3 3 2 2 3
b、2NaHCO Na CO + H O + CO ↑
3 2 3 2 2
c、NaHCO + NaOH = Na CO + H O HCO - + OH- = CO 2- + H O
3 2 3 2 3 3 2
⑤如何区别Na CO 和NaHCO ?
2 3 3
a、加热 加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO
3
b、滴入CaCl 或BaCl 溶液 产生白色沉淀的是Na CO
2 2 2 3
c、逐滴滴入稀盐酸 反应较剧烈的是NaHCO
3
3.焰色试验的概念和实验步骤是什么？
（1）概念：
金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色试验。
（2）焰色反应是物理变化，反映的是元素的性质。元素原子发射一定波长的光
而产生各种颜色。
（3）钠的焰色是黄色，钾透过蓝色的钴玻璃焰色是紫色。
（4）实验步骤
①将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用稀盐酸洗涤后放在酒精灯外焰上灼烧至火
焰颜色与原来相同；
②用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧，观察火焰颜色；
③用盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至火焰无色后，再蘸取碳酸钾溶液在外焰
上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色。
二、氯气
+17 2 8 71．氯元素位于第三周期第ⅦA族，原子结构：容易得到一个电子形成氯离子Cl
－，为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。
2．物理性质
黄绿色气体，有刺激性气味的有毒气体，可溶于水（1体积水大约溶解2体积的
氯气），易液化，加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。
3．化学性质
（1）与金属反应
①钠与氯气反应 2Na+Cl 2NaCl
2
②铁与氯气反应 2Fe+3Cl 2FeCl
2 3
③铜与氯气反应 Cu + Cl CuCl
2 2
规律：氯气与变价金属（如 Fe、Cu）发生反应，把变价金属氧化成高价的
金属氯化物。
（2）与非金属反应
现象：氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈白雾状。
生成的HCl极易溶于水，与空气中的水蒸气结合形成的盐酸（氢氯酸）小液滴。
H + Cl 2HCl （在点燃（或光照）下氯气均能与氢气反应）
2 2
实验证明，在一定条件下，Cl 还能与P、S、C等非金属直接化合。
2
2P + 3Cl 2PCl 2P + 5Cl 2PCl
2 3 2 5
燃烧：燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的
本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
（3）氯气与水的反应 Cl ＋H O == HCl＋HClO
2 2
在该反应中，Cl 既是氧化剂于是还原剂，转移的电子数为e-。
2
1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水，为浅黄绿色。
①次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性，次氯酸有弱酸性（酸性比碳酸还弱），
作用：杀菌消毒，漂白
光照
不稳定，光照或加热分解，因此久置氯水会失效。2HClO === 2HCl＋O ↑
2
②新制氯水和久置氯水的区别？
新制氯水：3分子：Cl ，HClO，H O 4离子：H+，OH-，Cl－，ClO－
2 2
久置氯水：分子：H O 离子：H+，Cl－
2
（4）氯气与碱的反应
①漂白液的制取： 2NaOH + Cl = NaClO + NaCl + H O
2 2
漂白液的主要成分是NaClO+NaCl，有效成分是NaClO
②漂白粉和漂粉精的制取：2 Ca(OH) + 2Cl ==Ca(ClO) + CaCl + 2H O
2 2 2 2 2
漂白粉和漂粉精的主要成分是Ca(ClO) +CaCl ，有效成分是Ca(ClO)
2 2 2
③漂白粉的漂白原理： Ca(ClO) + CO +H O==CaCO ↓+ 2HClO
2 2 2 3
④漂白粉失效原理 2HClO 2HCl + O ↑
2
（5）氯气的实验室制法
△
MnO ＋4HCl (浓) ===MnCl ＋2H O＋Cl (氯气在饱和食盐水里的溶解度非常
2 2 2 2
小)制取氯气 吸收氯气 收集氯气 干燥氯气 除去氯化氢
仪器连接顺序：E→C→D→A→B→H→G→F
三．物质的量
1．物质的量——符号（n），表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
2．单位——为摩尔（mol）：国际上规定，1mol 粒子集体所含的粒子数与
0.012Kg 12C所含的碳原子数相同，约为6.02 × 1023。
把含有6.02 × 1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。
3．阿伏加德罗常数
把 1mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，确定为 6.02 ×
1023mol-1。
4．物质的量 ＝ 物质所含微粒数目／阿伏加德罗常数 n =N／N
A
5．物质的量与微观粒子数之间成正比：n1／n2＝N1／N2
使用物质的量应注意事项：
①物质的量这四个字是一个整体，是专用名词，不得简化或增添任何字。
②物质的量只适用于微观粒子，使用摩尔作单位时，所指粒子必须指明粒子的
种类，如原子、分子、离子等。且粒子的种类一般都要用化学符号表示。
③物质的量计量的是粒子的集合体，不是单个粒子。
四．摩尔质量（M）
1．定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。
2．单位：g/mol 或 g.mol-1
3．数值：等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
4．物质的量=物质的质量／摩尔质量 n = m／M
五．气体摩尔体积
1．气体摩尔体积（Vm）
（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
（2）单位：L/mol 或 m3/mol
2．物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V／V
m
3．标准状况特指0℃ 101KP ，V = 22.4 L/mol。
a m
4．阿伏加德罗定律：
同温、同压下，等物质的量的任何气体（含有相同的分子个数）的体积
相等.
5．理想气体状态方程(克拉珀龙方程)：PV=nRT
推论：
（1）同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正 比：V1 ：V2 = n1 ：n2
（2）同温、同体积时，气体的压强与其物质的量成正比：P1 ：P2 = n1 ：n2
（3）同温、同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比ρ1：ρ2 =M1：M2六．物质的量在化学实验中的应用
1．物质的量浓度的定义及公式是什么？
（1）定义：以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理
量，叫做溶质的物质的浓度。
（2）单位：mol/L，mol/m3
（3）物质的量浓度 ＝ 溶质的物质的量/溶液的体积 C = n／V
2．一定物质的量浓度的配制的步骤包括哪些？
（1）基本原理：根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度，用物质的量
浓度计算的方法，求出所需溶质的质量或体积，在烧杯中溶解并在容量瓶内用
溶剂稀释为规定的体积，就得欲配制的溶液。
（2）主要操作
所需仪器：托盘天平或量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
A．检验是否漏水，方法与分液漏斗查漏相同。
B．配制溶液 ①计算；②称量；③溶解；④转移；⑤洗涤；⑥定容；⑦摇
匀；
⑧装瓶贴签。
（3）注意事项：
A．选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶。
B．使用前必须检查是否漏水。
C．不能在容量瓶内直接溶解。
D．溶解完的溶液等冷却至室温时再转移。
E．定容时，当液面离刻度线1~2cm时改用滴管，以平视法观察加水至液面最
低处与刻度相切为止。
F．误差分析
3．溶液稀释 C(浓溶液)·V(浓溶液) =C(稀溶液）·V(稀溶液)
