第597章《全红婵儿2000篇化学学霸笔记》小说

第597章《全红婵儿2000篇化学学霸笔记》小说

窗外的晚风掠过教学楼的窗沿，吹动摊开的课本书页轻轻翻卷。晚自习教室里灯火通明，笔尖划过纸张的沙沙声响此起彼伏。大部分同学已经结束了当日的刷题，有的整理错题，有的低声互相讨论习题。全红婵儿坐在靠窗的旧课桌前，面前堆叠着人教版高中化学必修第一册，厚厚的笔记本已经记录到第1787篇化学学霸笔记。

刚刚结束氧化还原反应整套专题的复盘，课本翻到钠及其化合物这一章节。这是金属元素化合物的开篇，也是高中元素化合物板块的重点，方程式繁多，物质之间转化关系错综复杂，很容易记混物质的颜色、反应现象、产物。红婵儿眉头微蹙，手中的笔在草稿纸上反复书写钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的转化关系，稍不留意就会把反应条件、生成物弄混淆。

微光缓缓流转，时空智者侯德榜的虚影悄然出现在课桌旁。他一生深耕纯碱制备，在艰苦的环境下钻研钠的碳酸盐，打破国外技术垄断。他的声音沉静厚重，在红婵儿心底缓缓响起。

“研究金属化合物，切忌死记硬背零散的方程式。每一种物质的性质，都根植于它的结构。钠是极其活泼的金属，它的单质、氧化物、盐类，环环相扣，相互转化。学习元素化合物，要搭建转化网络，把零散的知识点串联成一张完整的网。不要孤立记忆每一个反应，看清物质之间的来龙去脉，方能真正掌握。”

全红婵儿深吸一口气，握紧黑色水笔，在笔记本上落笔，写下第1787篇化学学霸笔记，标题：钠及其化合物，钠单质、氧化钠、过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠。

第1787篇学霸笔记 钠及其化合物

课本小节核心内容梳理

一、金属钠（\boldsymbol{\ce{Na}}）

1、钠的物理性质

课本原文描述：钠是银白色有金属光泽的固体，质地柔软，可以用小刀切割；密度比水小，比煤油大；熔点低，熔点97.8℃。

红婵儿笔记批注：

①钠保存在煤油或者石蜡油当中。隔绝空气与水，防止钠和氧气、水发生反应。不能保存在水中。

②刚切开的钠，切面银白色，很快变暗，是钠被氧气氧化生成氧化钠。

2、钠的化学性质

钠原子最外层只有1个电子，极易失去电子，还原性极强，是非常活泼的金属单质。

（1）钠与氧气反应，条件不同产物不同，这是高考高频易错点

①常温下（空气中）：\ce{4Na + O_{2}=2Na_{2}O}

产物：氧化钠\ce{Na_{2}O}，白色固体。

②加热/点燃条件：\ce{2Na + O_{2}\xlongequal{\Delta} Na_{2}O_{2}}

产物：过氧化钠\ce{Na_{2}O_{2}}，淡黄色固体。

红婵儿用红笔重重圈画：同样反应物，反应温度不一样，生成物完全不一样。做题看见条件，立刻区分氧化钠和过氧化钠，千万不要写混。

（2）钠与水的反应，课本重点实验

实验现象总结口诀：浮、熔、游、响、红

- 浮：钠浮在水面，说明钠密度小于水；

- 熔：钠熔化成光亮小球，说明钠熔点低，反应放出大量热；

- 游：小球在水面四处游动，反应产生气体推动钠球；

- 响：发出嘶嘶声响，气体快速生成；

- 红：滴加酚酞之后溶液变红，生成碱性物质氢氧化钠。

化学方程式：\ce{2Na + 2H_{2}O=2NaOH + H_{2}↑}

离子方程式：\ce{2Na + 2H_{2}O=2Na^{+} + 2OH^{-} + H_{2}↑}

学霸错题感悟：钠和水反应，钠是还原剂，水是氧化剂。钠不能置换出水中的氧，只能置换出氢气。

（3）钠与酸溶液反应

钠先和酸发生反应，酸耗尽之后，剩余的钠再和水反应。

例：钠投入稀盐酸：\ce{2Na + 2HCl=2NaCl + H_{2}↑}

⚠️注意：钠投入盐溶液，先和水反应，生成的氢氧化钠再和盐发生复分解反应，不会直接置换金属单质。

举例：钠投入硫酸铜溶液，不会置换出铜。

反应：\ce{2Na + 2H_{2}O=2NaOH + H_{2}↑}；\ce{2NaOH + CuSO_{4}=Cu(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4}}

总反应：\ce{2Na + 2H_{2}O + CuSO_{4}=Cu(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4} + H_{2}↑}

现象：产生气体，同时生成蓝色氢氧化铜沉淀。

侯德榜的哲思在心底缓缓流淌：

物质之间的反应，遵循内在的先后次序。如同做事，分清主次先后，才不会本末倒置。钠进入盐溶液，优先和水反应，这是客观规律，做题不能凭主观想象直接写置换。

二、钠的两种氧化物：氧化钠\boldsymbol{\ce{Na_{2}O}}、过氧化钠\boldsymbol{\ce{Na_{2}O_{2}}}

物质  氧化钠  过氧化钠

颜色状态 白色固体 淡黄色固体

氧元素化合价 ‑2价 ‑1价（过氧根 ）

类别 碱性氧化物 不属于碱性氧化物

1、氧化钠\ce{Na_{2}O}（碱性氧化物）

①和水反应：\ce{Na_{2}O + H_{2}O=2NaOH}

②和酸性氧化物\ce{CO_{2}}：\ce{Na_{2}O + CO_{2}=Na_{2}CO_{3}}

③和酸反应：\ce{Na_{2}O + 2HCl=2NaCl + H_{2}O}

2、过氧化钠\ce{Na_{2}O_{2}}（重点，高考必考）

过氧化钠中存在过氧根\ce{O^{2-}_{2}}，‑1价氧，既可以升高，也可以降低，属于歧化反应。

①过氧化钠和水反应

\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O=4NaOH + O_{2}↑}

⚠️氧化还原分析：\ce{Na_{2}O_{2}}既是氧化剂，又是还原剂。生成的氧气全部来自过氧化钠中的‑1价氧，不是来自水中的氧。

②过氧化钠和二氧化碳反应

\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2}=2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}

课本拓展用途：过氧化钠可以用作呼吸面具、潜水艇供氧剂，吸收二氧化碳，释放氧气。

⚠️高频易错警示：

1. \ce{Na_{2}O_{2}}不是碱性氧化物。碱性氧化物要求和酸反应只生成盐和水；过氧化钠和酸反应除盐和水，还会生成氧气。

2. 过氧化钠与水、二氧化碳反应，1mol \ce{Na_{2}O_{2}}参与反应，转移电子1mol。不要错误认为转移2mol电子。

红婵儿在笔记上写下自己曾经的错题：

考试曾经混淆电子转移数目，把1mol过氧化钠反应，算成转移2mol电子，丢分惨重。一定要记住，歧化反应，一半‑1价氧升价，一半‑1价氧降价。

三、碳酸钠\boldsymbol{\ce{Na_{2}CO_{3}}}与碳酸氢钠\boldsymbol{\ce{NaHCO_{3}}}

二者是钠的两种重要碳酸盐，俗称：

碳酸钠：纯碱、苏打；碳酸氢钠：小苏打。

1、物理性质

\ce{Na_{2}CO_{3}}：白色粉末，易溶于水；

\ce{NaHCO_{3}}：白色细小晶体，溶解度比碳酸钠小。

2、化学性质对比

（1）与盐酸反应

碳酸钠和盐酸反应，分步进行，这是考试高频考点。

①盐酸少量：\ce{Na_{2}CO_{3} + HCl=NaHCO_{3} + NaCl}，无气体；

②盐酸过量：\ce{NaHCO_{3} + HCl=NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑}

总反应（盐酸足量）：\ce{Na_{2}CO_{3} + 2HCl=2NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑}

碳酸氢钠与盐酸，一步放出二氧化碳：

\ce{NaHCO_{3} + HCl=NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑}

学霸心得：向碳酸钠溶液滴加稀盐酸，一开始没有气泡，滴加一段时间之后才产生气泡；向碳酸氢钠滴加盐酸，立刻产生气泡。利用该现象可以区分二者。

（2）与碱反应

碳酸钠与\ce{Ca(OH)_{2}}：\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + 2NaOH}

碳酸氢钠和氢氧化钙反应，反应物用量不同产物不同，属于难点。

\ce{NaHCO_{3}}少量：\ce{Ca(OH)_{2} + NaHCO_{3}=CaCO_{3}↓ + NaOH + H_{2}O}

\ce{NaHCO_{3}}过量：\ce{Ca(OH)_{2} + 2NaHCO_{3}=CaCO_{3}↓ + Na_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}

（3）热稳定性

\ce{Na_{2}CO_{3}}受热稳定，普通加热不分解；

\ce{NaHCO_{3}}受热易分解：

\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}

👉利用加热分解的方法，可以除去碳酸钠固体当中混有的少量碳酸氢钠杂质。

（4）相互转化

\ce{Na_{2}CO_{3} -> NaHCO_{3}}：通入二氧化碳水溶液

\ce{Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O=2NaHCO_{3}}

\ce{NaHCO_{3} -> Na_{2}CO_{3}}：固体加热分解；或者加入适量氢氧化钠溶液

\ce{NaHCO_{3} + NaOH=Na_{2}CO_{3} + H_{2}O}

3、鉴别碳酸钠、碳酸氢钠的方法汇总

①固体加热：能产生使澄清石灰水变浑浊气体的是碳酸氢钠；

②配成溶液滴加\ce{CaCl_{2}}溶液：产生白色沉淀为碳酸钠；碳酸氢钠与氯化钙不沉淀；

③向溶液滴加稀盐酸：碳酸氢钠立刻产生气泡；碳酸钠开始无气泡，后产生气泡。

⚠️注意：不能用氢氧化钙溶液鉴别二者，两者均会生成碳酸钙白色沉淀。

侯德榜的思绪缓缓浮现：

当年我钻研制碱工艺，就是在碳酸钠与碳酸氢钠之间寻找最优转化路径。世间万事，量变可以引发质变，反应物的用量、反应条件，会彻底改变最终结果。学习化学，要学会看见条件背后的变化，不可以一概而论。

四、钠及其化合物转化网络图（笔记手绘框架）

\ce{Na} \xrightarrow{\ce{O_{2}常温}} \ce{Na_{2}O} \xrightarrow{\ce{H_{2}O}} \ce{NaOH} \xrightarrow{\ce{CO_{2}}} \ce{Na_{2}CO_{3}} \xrightarrow{\ce{CO_{2} + H_{2}O}} \ce{NaHCO_{3}}

\ce{Na} \xrightarrow{\ce{O_{2}加热}} \ce{Na_{2}O_{2}} \xrightarrow{\ce{H_{2}O}} \ce{NaOH}

\ce{NaHCO_{3}} \xrightarrow{\Delta} \ce{Na_{2}CO_{3}}

五、课本原文摘抄

【课本原文节选】钠是一种性质很活泼的金属，具有很强的还原性。钠与氧气反应，条件不同，产物不同。氧化钠是碱性氧化物；过氧化钠可以与水、二氧化碳反应生成氧气，可作供氧剂。碳酸钠和碳酸氢钠性质有差异，碳酸氢钠受热容易分解。可以利用物质性质的差异鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。

红婵儿写完知识点，开始整理本节典型例题。

【例题1】下列关于钠及其化合物说法正确的是（）

A. 钠保存在水中

B. 过氧化钠属于碱性氧化物

C. 碳酸钠溶液滴加少量盐酸，立刻产生大量气泡

D. 碳酸氢钠受热可以分解生成碳酸钠

解析：

A错误，钠保存在煤油；

B错误，过氧化钠不是碱性氧化物；

C错误，少量盐酸和碳酸钠先生成碳酸氢钠，无气泡；

D正确。

答案：D

【例题2】将少量金属钠投入硫酸铜溶液中，下列现象描述正确的是（）

A. 析出红色铜单质

B. 有气体产生，同时出现蓝色沉淀

C. 钠沉到溶液底部

D. 溶液变为红色

解析：钠先和水反应生成氢气与氢氧化钠，氢氧化钠再和硫酸铜生成蓝色氢氧化铜沉淀，不会置换铜。答案B。

【课后拓展思考题】

除去\ce{Na_{2}CO_{3}}固体中混有的少量\ce{NaHCO_{3}}，用什么方法？除去\ce{NaHCO_{3}}溶液中混有的少量\ce{Na_{2}CO_{3}}，又该如何操作？

夜色渐渐深沉，教学楼的灯光依旧明亮。红婵儿放下笔，揉一揉发酸的手腕。一页页笔记，把钠单质、氧化物、碳酸盐之间复杂的关系梳理得清清楚楚。乡村的求学路没有优渥条件，可一笔一划书写的笔记，就是她奔赴清华的底气。侯德榜的虚影缓缓消散，心底留下一句寄语：

“知其然，更要知其所以然。把物质的转化脉络刻入脑海，方能在千变万化的考题之中从容应对。”

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