浅谈金属钠与酸碱盐水溶液的反应

在学习金属钠的时候，我们知道金属钠不同于初中化学学习中接触过的那些金属（如铁、镁、铝）：金属钠能与水剧烈的发生反应。教材上重点讲了钠与水的反应，但是钠与酸溶液、碱溶液、盐溶液水溶液的反应课本上却没有提，而这恰恰却是考试过程中经常容易涉及的地方，所以就有必要介绍一下钠与酸溶液、碱溶液、盐溶液的反应。酸溶液、碱溶液、盐溶液中有大量的水，那如果将金属钠投入酸、碱、盐水溶液中将发生什么样的反应呢？下面分别介绍一下金属钠与水、酸溶液、碱溶液、盐溶液的反应。

一、钠与水的反应

钠与水反应是钠与碱溶液、盐溶液反应的基础。通过做钠与水反应的实验，我们观察到以下现象：钠浮在水面上，熔成闪亮的小球，钠在水面上向各个方向迅速游动，发出“嘶嘶”的响声，且钠球很快消失，向水中加入酚酞试液后溶液呈红色（可以简单记为“浮、熔、游、响、红”）。那为什么会产生这些现象呢？

通过分析我们可以得出如下结论：（1）钠浮在水面上（即“浮”）的原因是钠的密度小于水的密度；（2）钠熔成闪亮的小球（即“熔”）的原因是钠与水反应放热且钠的熔点低；（3）钠在水面上向各个方向迅速游动（即“游”）的原因是反应中有气体生成（经后续检验及理论分析该气体是H2）；（4）发出“嘶嘶”的响声（即“响”）的原因是反应剧烈；（5）向水中加入酚酞试液后溶液呈红色（即“红”）的原因是反应生成碱性物质（根据原子守恒，判断出该碱性物质是NaOH）。

根据现象分析，我们可以判断出来Na与H2O反应生成NaOH和H2，用化学方程式表示出来为2Na+2H2O=2NaOH+H2；对应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2。

二、钠与酸的反应

钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，钠是先与水反应还是先于酸反应呢？钠首先与酸发生置换反应，过量的钠再与水发生置换反应；而不是钠先与水发生置换反应，生成的NaOH再与酸中和，发生复分解反应。钠与酸或水的反应，本质上是一样的，都是金属钠与电离出的H+的反应。由于酸比水更易电离出H+，所以相同条件下，等质量的钠与酸或水反应时，钠优先与酸反应。例如，（1）钠投入足量稀盐酸中，钠先与酸中的H+反应。发生反应的化学方程式为2Na+2HCl=2NaCl+H2，离子方程式为2Na+2H+=2Na++H2。（2）如果钠过量，则是钠把酸消耗尽之后，再与水反应。发生的反应有两个，化学方程式为2Na+2HCl=2NaCl+H2，2Na+2H2O=2NaOH+H2。

注意：其他能在常温下与水反应的金属（如K、Ca等）与酸反应的原理与钠相同。

三、钠与碱溶液的反应

由于钠不与碱反应，实际上是钠与水的置换反应。因为碱无法电离出H+，水则很微弱地电离出H+，所以钠优先与水反应，其化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2。

例如将钠投入NaOH稀溶液中，现象：和钠与水反应现象相同；（2）实质：钠与水反应，使溶液的碱性更强；（3）化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2。

需要注意的一点是，钠与饱和碱溶液反应时，虽然只是钠与水的反应，但是因为水的消耗，会使碱结晶析出。例如将一小块金属钠投入盛有饱和氢氧化钠溶液中，发生的反应虽然是钠与水的反应，但是我们会看到有白色晶体析出。

四、钠与盐溶液的反应

钠与盐溶液反应时，会置换出金属吗？答案是否定的。

钠与盐溶液反应时先与水反应，实质是钠先与水反应，再考虑生成的碱是否与盐反应。它包括两种情况：（1）如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反应（如钠与NaCl溶液等反应）。（2）如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应（如钠与CuSO4溶液等反应）。所以钠与金属盐溶液反应时，钠只是与水发生反应，不能置换出金属单质。

1.钠与NaCl溶液反应

由于NaCl不能电离出H+，故实际上是钠与溶液中的水反应，其化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2。现象：与钠与水反应现象一样，有气体生成。

2.钠与CuSO4溶液反应

钠与CuSO4溶液的反应，实质上是钠先与水剧烈反应，生成NaOH和H2；生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应，生成Cu（OH）2和Na2SO4。不只是钠与水的置换反应，更不能认为是钠置换出铜的反应（2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu，错误）。上述反应的化学方程式分别为：2Na+2H2O=2NaOH+H2，2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2+Na2SO4；总反应式为：2Na+2H2O+CuSO4=Cu（OH）2+H2+Na2SO4。现象：有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成。

注意：当书写钠与盐溶液反应的化学方程式时，可以分步书写，也可以写总反应的化学方程式。

3.钠与NaHSO4溶液反应

在水溶液中NaHSO4完全电离：NaHSO4=Na++H++SO4，NaHSO4溶液显酸性，即强酸酸式盐电离产生的浓度远远大于水电离产生的浓度，故钠与强酸酸式盐反应实际上是钠直接与强酸酸式盐电离出的发生置换反应。其化学方程式为2Na+2NaHSO4=2Na2SO4+H2。离子方程式为2Na+2H+=2Na++H2。

4.较不活泼金属的熔融盐

由于溶液中都含有水，通常钠不能从金属的盐溶液中直接置换出金属单质；但是，当盐处于熔融状态时，钠可以直接置换出较不活泼的金属，例如4Na+TiCl4熔融4NaCl+Ti（金属钠用于制取较不活泼的金属单质）。

解答有关酸、碱、盐溶液与金属钠的反应时，应根据上述规律分析；在分析钠与酸、碱、盐溶液的计算问题时，生成H2的量均应按钠与水的反应计算，这样能简化计算。

（作者单位：河南省永城实验高中）