《钠的思维导图》

I. 元素概述 (Element Overview)

A. 元素符号 (Element Symbol)

• Na (拉丁文: Natrium)

B. 原子序数 (Atomic Number)

• 11

C. 相对原子质量 (Relative Atomic Mass)

• 22.98976928(2) u

D. 元素周期表位置 (Position in Periodic Table)

• 周期 (Period): 3
  • 族 (Group): IA (碱金属)

E. 电子排布 (Electron Configuration)

• 1s²2s²2p⁶3s¹
  • 容易失去最外层一个电子形成Na⁺

II. 物理性质 (Physical Properties)

A. 状态 (State)

• 固体 (Solid)

B. 颜色与光泽 (Color and Luster)

• 银白色金属，有金属光泽
  • 暴露在空气中易氧化，失去光泽

C. 熔点与沸点 (Melting and Boiling Point)

• 熔点 (Melting Point): 97.794 °C
  • 沸点 (Boiling Point): 882.9 °C

D. 密度 (Density)

• 0.968 g/cm³ (低于水的密度)

E. 导电性和导热性 (Electrical and Thermal Conductivity)

• 良好的导电性和导热性

F. 其他物理性质 (Other Physical Properties)

• 质软，可以用小刀切割
  • 具有延展性

III. 化学性质 (Chemical Properties)

A. 活泼性 (Reactivity)

• 非常活泼的金属，是典型的碱金属
  • 容易失去电子，表现出强还原性

B. 与非金属反应 (Reactions with Nonmetals)

#### 1. 与氧气反应 (Reaction with Oxygen)
    *  常温: 4Na + O₂ = 2Na₂O (生成氧化钠)
    *  加热或点燃: 2Na + O₂ = Na₂O₂ (生成过氧化钠)

#### 2. 与氯气反应 (Reaction with Chlorine)
    *  2Na + Cl₂ = 2NaCl (剧烈反应，生成氯化钠)

#### 3. 与硫反应 (Reaction with Sulfur)
    *  2Na + S = Na₂S (加热反应，生成硫化钠)

C. 与水反应 (Reaction with Water)

• 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑ (剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气)
  • 反应放出大量热

D. 与酸反应 (Reaction with Acids)

• 2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂↑ (剧烈反应，生成氯化钠和氢气)
  • 与稀酸反应比与水反应更剧烈

E. 与某些盐溶液反应 (Reaction with Certain Salt Solutions)

• 由于钠会先与水反应，所以钠与盐溶液的反应实际上是钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐中的金属离子反应（如果产生沉淀）。
  • 例如：与硫酸铜溶液反应，先生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀。

IV. 制备 (Preparation)

A. 工业制法 (Industrial Production)

• 电解熔融氯化钠 (Electrolysis of Molten Sodium Chloride)
  • 2NaCl(熔融) = 2Na + Cl₂↑
  • 阳极 (Anode): 2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑
  • 阴极 (Cathode): 2Na⁺ + 2e⁻ = 2Na

B. 实验室制法 (Laboratory Production)

• 一般不使用实验室制法，因为工业制法已经很成熟。

V. 用途 (Uses)

A. 还原剂 (Reducing Agent)

• 用于制备某些金属 (例如：钛、锆)
  • 有机合成中的还原剂

B. 钠灯 (Sodium Lamps)

• 发出黄色光，用于街道照明

C. 合金 (Alloys)

• 与其他金属形成合金，改善材料性能

D. 原子反应堆 (Nuclear Reactors)

• 液态钠可以用作原子反应堆的冷却剂

E. 其他用途 (Other Uses)

• 制备过氧化钠，用于漂白
  • 合成一些重要的化工产品

VI. 储存与安全 (Storage and Safety)

A. 储存 (Storage)

• 储存在煤油或石蜡油中，防止与空气和水接触
  • 干燥、阴凉、通风处

B. 安全 (Safety)

• 钠与水反应剧烈，可能引起爆炸
  • 操作时应佩戴防护眼镜和手套
  • 少量钠屑可以用砂子覆盖灭火，不能用水灭火

VII. 钠的化合物 (Compounds of Sodium)

A. 氯化钠 (Sodium Chloride - NaCl)

• 食盐的主要成分
  • 重要的化工原料

B. 氢氧化钠 (Sodium Hydroxide - NaOH)

• 俗称烧碱、火碱、苛性钠
  • 强碱，具有腐蚀性
  • 广泛应用于化工、造纸、纺织等工业

C. 碳酸钠 (Sodium Carbonate - Na₂CO₃)

• 俗称纯碱
  • 重要的化工原料，用于玻璃、造纸、洗涤剂等工业

D. 碳酸氢钠 (Sodium Bicarbonate - NaHCO₃)

• 俗称小苏打
  • 用作食品添加剂、发酵剂、医药品等

E. 过氧化钠 (Sodium Peroxide - Na₂O₂)

• 强氧化剂，具有漂白性
  • 用于漂白、供氧

VIII. 钠离子 (Sodium Ion - Na⁺)

A. 生理作用 (Physiological Role)

• 维持细胞内外液的渗透压
  • 参与神经和肌肉的功能
  • 维持酸碱平衡

B. 钠离子的检测 (Detection of Sodium Ions)

• 焰色反应 (Flame Test): 呈现黄色
  • 利用钠盐的特性进行定性或定量分析

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