碱金属复习课件.ppt

,第二章碱金属,锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs钫Fr,碱金属元素,一、钠的结构,二、钠的物理性质,银白色,软,固体,小,低,良好,三、钠的化学性质,1、钠与氧气反应,（一）与非金属反应,2、与其它非金属反应：,（二）与水的反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,（三）与酸反应（用离子方程式表示）,钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水H+中浓度大。,2Na+2H+=2Na+H2,(四)与盐的反应(CuSO4溶液),四、钠的存在与保存,元素存在形态：,游离态(以单质形态存在)化合态(以化合物形态存在),存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。食盐（NaCl）纯碱（Na2CO310H2O）硝酸钠(NaNO3),保存：隔绝空气和水，加煤油密封。,五、钠的用途,1、制Na2O22、制Na-K合金，做原子反应堆导热剂3、高压钠灯4、还原贵重金属,（和氧气反应）,（钠的导热性）,（黄光射程远，透雾力强）,（钠具有还原性）。,供氧剂、漂白剂,用途,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,与酸反应,2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2,Na2O+CO2=Na2CO3,与CO2反应,过氧化物(不属碱性氧化物),碱性氧化物,类别,过氧化钠,氧化钠,名称,燃烧或加热时与O2反应,常温与O2反应,生成条件,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+H2O=2NaOH,与水反应,淡黄色固体,白色固体,颜色状态,Na2O2（O为-1价）,Na2O（O为-2价）,化学式,六、氧化钠与过氧化钠的比较,补充1：与H2SO4反应Na2O+H2SO4=_，Na2O2+H2SO4=_,补充2：与SO2反应Na2O+SO2=_，Na2O2+SO2=_.,Na2SO4+H2O,22Na2SO4+H2O+O2,Na2SO4,Na2SO3,转化,发酵剂,灭火剂,医疗上治胃酸过多,用于玻璃,肥皂,造纸,洗涤剂,用途,不反应,Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,CO2,不反应,CO32-+Ba2+BaCO3,BaCl2,无色晶体,HCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2O,CO32-+Ca2+CaCO3,石灰水,HCO3-+OH-=CO32-+H2O,不反应,NaOH,HCO3-+H+=CO2+H2O(剧烈),CO32-+2H+=CO2+H2O(较慢),HCl,不稳定，受热易分解,稳定，不易分解,热稳定,较易溶于水(比Na2CO3小）,易溶于水,溶解性,细小白色晶体,白色粉末,色态,小苏打,纯碱,苏打,俗名,NaHCO3,Na2CO310H2O,Na2CO3,化学式,Na2CO3,NaHCO3,CO2+H2O,(1)固体:加热(2)溶液:NaOH,七、碳酸钠与碳酸氢钠的比较,纯碱,碳酸钠和碳酸氢钠分别与氢氧化钡反应,Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH+BaCO3CO32+Ba2+=BaCO3碳酸氢钠少量NaHCO3(少)+Ba(OH)2=NaOH+BaCO3+H2OHCO3(少)+Ba2+OH=BaCO3+H2O碳酸氢钠过量2NaHCO3(多)+Ba(OH)2=Na2CO3+BaCO3+2H2O2HCO3(多)+Ba2+2OH=CO32+BaCO3+2H2O,往饱和的碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，有何现象？为什么？,Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,反应后，溶质质量增大，,溶质的溶解度减小。,水的质量减小，,结论：,S碳酸钠S碳酸氢钠,Na2CO3与NaHCO3的相互转变Na2CO3转变成NaHCO3_NaHCO3转变成Na2CO3_,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,Na2CO3+HCl(少量)=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,钠及其化合物间的相互关系,Na,Na2O,Na2O2,NaOH,Na2S,NaCl,Na2CO3,NaHCO3,1,2,3,4,5,6,7,8,训练：,请写出的化学方程式及的离子方程式。,1,8,1,7,化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2,离子方程式2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,1,化学方程式Na2O+H2O=2NaOH,离子方程式Na2O+H2O=2Na+2OH-,2,化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,离子方程式2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2,3,化学方程式NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O或CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,离子方程式OH-+HCO3-=CO32-+H2O或CO2+2OH-=CO32-+H2O,4,化学方程式Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3+2NaOH,离子方程式CO32-+Ca2+=CaCO3,5,化学方程式Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,离子方程式CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,6,化学方程式NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O,离子方程式OH-+HCO3-=CO32-+H2O,7,化学方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,8,碱金属的物理性质比较,八、碱金属元素,(一)碱金属元素性质的相似性,相似性,1、原子最外层均为1个电子,2、化合物中均显+1价，无气态氢化物，但能形成属离子化合物的氢化物如NaH，,3、氧化物对应水化物为可溶性强碱，典型的活泼金属元素有强还原性,4、均呈银白色（铯略带金色光泽），质软,注意1、碱金属位于周期表第IA族，但IA族不全是碱金属元素如H2、同一周期中，碱金属原子半径（除惰性气体外）最大，金属性最强,(二)递变性,LiNaKRbCs,电子层数原子半径（离子）单质熔沸点单质密度,增大,增大,降低,增大,Na、K反常,LiNaKRbCs,金属性还原性单质与水反应剧烈程度最高氧化物对应水化物碱性,LiNaKRbCs,递变性,LiOHNaOHKOHRbOHCsOH,Li是最轻的金属；Cs是最强的金属；CsOH是最强的碱,(三)碱金属中的特殊性,1、碱金属一般保存在煤油中，但Li的密度比煤油小，故保存在石蜡中,2、将Na、K等放入CuSO4溶液中得不到金属Cu发生如下反应2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2,3、工业上用电解熔融NaCl制Na，制K用Na+KCl=NaCl+K,熔融,8000C,此反应符合热平衡移动原理,4、常见的钾盐、钠盐都易溶于水，但土壤里一些钾的矿物难溶于水,5、碱金属与水反应很快，越往下越快（如K比Na快），但Li与水反应很慢，且LiOH属中强碱，溶解度较小，类似于Mg(OH)2,碱金属元素的原子结构和碱金属的性质的比较,元素名称,元素符号,核电荷数,相似性,颜色和状态,银白色柔软,金,最外层电子数,化学性质,单质都是强还原剂，能与氧气反应,与水反应生成碱和氢气,1,递变性,熔点,沸点,密度,原子半径,电子层数,还原性,降低,降低,增大,增大,增多,增强,K例外,结构相似：最外层电子数递变：原子半径,九、物质结构理论：,十、焰色反应：,定义：多种金属及它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色,步骤:,点燃酒精灯,灼烧铂丝至原色,沾取待测物灼烧观察焰色,用盐酸洗净铂丝,灼烧至原色,沾取另一种待测物灼烧观察焰色,用盐酸洗净铂丝,灼烧至原色,存放,用品:铂丝(或铁丝),酒精灯,火柴,蓝色钴玻璃,盐酸,待检物(溶液或固体),记住:K(K+):紫色(透过蓝色钴玻璃)Na(Na+)黄色,记忆：烧、沾、烧、洗,思考,1、焰色反应是物理变化还是化学变化？2、做焰色反应时应注意哪些问题？,-焰色反应是某些金属元素表现的性质，是物理变化-火焰尽可能无色，铂丝要洗干净，一般是在化学方法无效时才使用,你有几种方法鉴别碳酸钠与碳酸氢钠（固体、溶液）？,思考1：,方法1：加热（固体）；方法2：用BaCl2（或CaCl2）；方法3：用稀盐酸（固体）。,如何鉴别碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠三种固体？,方法取三种固体，分别滴加稀盐酸；方法取少许配成溶液，先加BaCl2溶液再加稀盐酸,思考2：,思考3：,1942年中国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”，成为世界上生产纯碱的重要方法。其主要化学原理是：CO2+H2O+NH3+NaCl=NH4Cl+NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(沉淀焙烧得纯碱)根据你所学知识判断：上述原理中应用了NaHCO3的哪些性质?,碳酸氢钠的溶解性和热不稳定性,练习1.下列物质热稳定性最好的是（）A.石灰石B.小苏打C.纯碱D.碳酸练习2.下列离子方程式正确的是（）A.钠与水反应：Na+2H2O=Na+2OH-+H2B.过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2C.氧化钠与盐酸：O2-+2H+=H2OD.小苏打与稀硫酸：CO32+2H+=CO2+H2O,C,B,练习3：为了确证小苏打中是否含有纯碱，下列实验操作及判断正确的是A.观察加热时能否放出气体B.观察滴加盐酸时能否放出气体C.溶于水中，再滴加石灰水，观察有无白色沉淀产生D.溶于水中，滴加少量的氯化钡溶液，观察有无白色沉淀产生,D,练习4、下列对铷的性质的预测中正确的是A.它极易失去电子B.它只存在一种氧化物C.它的密度比水小D.熔点比钠高,A,练习5、现有钠、镁、铝质量分别为2.3g、2.4g、2.7g，使其分别与含HCl为18.25%的盐酸溶液10g充分反应后，所得H2的质量的关系正确的是（）A、氢气的质量相同B、铝放出氢气最多，钠最少C、钠放出氢气最多，铝最少D、钠放出氢气最多，镁、铝相同,D,练习6、在一定温度下，向饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终所得晶体的质量（）A、等于1.06gB、大于1.06g，小于2.86gC、等于2.86gD、大于2.86g,D,练习7、取等体积等浓度的氢氧化钠溶液两份，一份密封保存，另一份敞口放置。几天后，用相同浓度的盐酸分别去中和，至溶液中只有NaCl。若第一份用盐酸V1mL，第二份用盐酸为V2mL，则V1与V2关系正确的是A、V1=V2B、V1V2C、V1V2D、V1V2,A,练习8、下列离子组中，能大量共存的是Na+、NH4+、Cl-、OH-B.H+、Fe3+、SO42-、NO3-C.Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-D.Na+、Mg2+、OH-、HCO3,B,练习9、将一小块金属钠投入氯化铁溶液中的化学方程式为：离子方程式为：,练习10、在150时，CH4、O2、Na2O2三种物质放在密闭容器中反应后压强为零，则产物为_；n(CH4)：n(O2)：n(Na2O2)=_。,答案：Na2CO3、NaOH；2：1：6。2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH,练习11、34.5g金属钠投入_g,使所得溶液中每10个水分子含有1个钠离子,这时溶液的质量分数为_。,297,18.2%,练习12、如下图，已知A是常见的纯净气体，甲中黑色粉末为氧化铜或炭粉或两者的混合物。（1）若A为CO2，在丙中可导出可燃性气体，则甲中反应的化学方程式为：。（2）若甲中黑色粉末为氧化铜，实验时甲处黑色变红色，乙处无变化，则A为，丙中的现象为。（3）若乙中白色粉末变蓝色，丙中出现白色浑浊物，则A为，黑色粉末为。,答案：（1）CO2+C=2CO（2）CO；澄清石灰水变浑浊（3）H2；氧化铜与碳粉混合物,练习13、7.8gNa2O2与足量的水反应，计算生成的气体在标准状况下的体积(标况下(O2)1.429L）。若取上述所得溶液，用7.3的盐酸进行中和，则所需盐酸的质量是多少克?,答案：(1)1.12L(2)10,练习14、将11.26g小苏打和纯碱晶体(Na2CO310H2O)的混合物加热充分反应后，残留固体溶于水，配制成100g溶液，所得Na2CO3溶液中Na2CO3的质量分数为6.36。求：(1)原混合物中含小苏打及纯碱晶体的质量各是多少?(2)若加热原混合物将失重多少克?,答案：(1)小苏打8.4g、纯碱晶体2.86g(2)失重4.9,练习15、常温下，把CH4和O2组成的混合气体共amol通入装有4.68gNa2O2固体的密闭容器中，用电火花不断点燃，使之在高温下完全反应，恢复到常温时，容器内气压几乎为零。（1）讨论剩余固体的成分与a的取值、CH4与O2的体积比值（n）三值的关系，填写下列表格。（2）当剩余固体全部加入足量盐酸中，产生560mL气体（标准状况），剩余干燥的固体质量是多少？,0.15,0.03a0.15,a0.03,n=23,0n2,n=2,（1）表格,（2）当剩余固体全为Na2CO3时，应产生气体0.06mol，不符题意。当剩余固体为Na2CO3和NaOH时，其中Na2CO3为：=0.025mol，NaOH为0.12-20.025=0.07mol，固体质量为0.025106+0.0740=5.45g当剩余固体为三者混合物时，产