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钠碱金属 2006届高三化学第一轮复习 吴亨祥 一 钠的物理性质 颜色 熔点 软硬度 密度 银白色 断面为银白色 较低 投入水中后融化成球状 质软 用小刀可以轻易切割 大于煤油小于水 浮在水面上 沉在煤油底部 实验1 1 用镊子从煤油中取出钠后用滤纸吸干煤油 在玻片上用小刀切割钠 立即观察钠的断面的颜色2 观察钠的断面的光泽的变化 实验结果 用小刀切割开的断面呈 色 断面迅速变 暗 银白色 实验2 1 将钠投入水中 立即盖上玻璃片 从侧面观察现象 不能将烧杯口盖严 2 反应后滴加入酚酞试液 实验结果 钠投入水后 在水面上 由不规则块状变成 状 迅速向各方 最后完全 滴入酚酞试液后溶液 浮 球 游动 消失 变红 演示实验 将钠放在蒸发皿中加热至燃烧 观察燃烧后的生成物的颜色 实验结果 有淡黄色物质生成 三 钠的化学性质 常温 4Na O2 2Na2O 1 与氧气反应 加热 2Na O2 Na2O2 2Na2O O2 2Na2O2 0 1 2 1 1 化合价降低 得到2e 化合价升高 失去2e 2Na S Na2S 2 与硫的反应 3 与水的反应 Na H2O NaOH 2Na 2H2O 2NaOH H2 四 存在与保存 存在 在自然界中只有化合态 保存 避开空气 水 少量时保存在煤油中 五 在日常生活 工业生产中的用途 制高压钠灯 Na K合金作原子反应堆的导热剂 可以将一些金属从它们的盐的熔融状态中置换出来 涂抹在电子管内壁上吸收氧气作为消气剂 在有机化工中做催化剂 探索题将Na投入CuSO4溶液将会看到什么现象 生成物是什么 请根据所学习的知识写出其反应方程式 钠浮在水面上 熔成小球 最后消失 同时生成蓝色沉淀 2Na 2H2O 2NaOH H2 CuSO4 2NaOH Cu OH 2 Na2SO4 2Na CuSO4 2H2O Na2SO4 Cu OH 2 H2 二 氧化钠与过氧化钠 白色固体 淡黄色固体 Na202 Na20 2 1 好 较差 无 有 三 碳酸钠与碳酸氢钠 纯碱 小苏打 白色粉末 白色晶体 易溶 可溶 稳定 不稳定 大 小 慢 分步 快 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 不反应 白色沉淀 气体 白色沉淀 气体 H CO2 OH 加热 四 氢氧化钠的性质 1 白色固体 易潮解 溶解放热 强腐蚀性 使用中注意安全 2 强碱 具有碱的通性 跟酸中和 跟酸性氧化物反应 跟某些盐反应生成沉淀 跟铵盐反应生成氨气 实验中制取氨气用消石灰 3 氢氧化钠跟两性氧化物 Al2O3 反应 跟两性氢氧化物 Al OH 3 反应 4 氢氧化钠与金属铝反应生成氢气和偏铝酸钠 5 氢氧化钠跟单质硅反应生成氢气和硅酸钠 6 腐蚀玻璃 陶瓷等硅酸盐制品 特别是熔融态的氢氧化钠强腐蚀性 保存中注意避免在有玻璃塞 玻璃活塞的容器中时间过长 熔化氢氧化钠的容器选择等 四 氢氧化钠的性质 7 氢氧化钠跟氯气等非金属单质反应 用NaOH溶液吸收残余氯气 8 实验室制得的溴苯有红褐色 可用氢氧化钠除去 9 粘在试管上的硫可以用热的氢氧化钠溶液洗去 10 氢氧化钠跟苯酚反应 用于苯酚与苯等有机物的分离 醇没有酸性 不与氢氧化钠反应 11 酯的碱性水解 12 油脂的皂化反应 制肥皂 四 氢氧化钠的性质 1 加氢氧化钠生成白色沉淀 继续加氢氧化钠沉淀不消失 可能是镁盐 2 加氢氧化钠生成白色沉淀 继续加 白色沉淀逐渐消失 常见为铝盐 3 加氢氧化钠生成白色沉淀 沉淀迅速变灰绿色 最后变成红褐色 亚铁盐 五 一些物质保存方法 Li Na K Rb Cs Fr 3 11 19 37 55 87 六 碱金属的结构 六 碱金属的结构 1 相同点 最外层电子数相同都是一个电子 次外层电子数相同为8电子 Li除外 2 不同点 核外电子层数不同 3 递变规律 按Li Na K Rb Cs顺序 原子半径依次增大 离子半径依次增大 同种元素的原子半径大于离子半径 4 推论性质递变 随原子核外电子层数的增多原子半径依次增大核对外层电子引力的减弱 失去电子的趋势增强 元素的金属性增强 单质的还原性增强 七 碱金属单质的物理性质 1 相似性 软可切 银白色 铯略带金色光泽 有光泽 密度小 熔沸点较低 良好的导电导热性 2 递变规律 熔点 沸点逐渐降低密度呈增大趋势 Na大于K 硬度逐渐变小 八 碱金属的化学性质 2 氢气 Na K Rb Cs与氢气反应 都生成RH 3 单质都能与水剧烈反应 生成相应的碱和氢气2R 2H2O 2ROH H2 反应现象 锂与水反应不熔化 钠与水反应时熔化 比锂激烈 钾与水反应熔化 且使产生的H2燃烧 比钠更剧烈 铷 铯都与水猛烈反应 氢气燃烧并发生轻微爆炸 1 跟卤素 氧气 硫等非金属直接化合 在反应中表现出很强的还原性Li Li2O Na Na2O Na2O2 K K2O2或KO2等 某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊的颜色 九 焰色反应 焰色反应鉴别盐类的步骤 铂丝在火焰上灼烧至原火焰色 蘸取溶液 沾取固体 放在火焰上灼烧 观察火焰颜色 观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察 盐酸洗铂丝 铂丝在火焰上灼烧至原火焰色 如不能灼烧至原火焰色 则需再酸洗 再灼烧 钾 钠焰色反应颜色 钾 紫色 透过蓝色钴玻璃 钠 黄色 十 碱金属中的一般和特殊之处 1 Na K需保存于煤油中 但Li的密度比煤油小 所以Li必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡2 碱金属中 从Li Cs 密度呈增大的趋势 但 K 0 862g cm3 p Na 0 971g cm3 3 酸式盐的溶解度一般大于正盐 但溶解度NaHC03 Na2C03 4 氧在化合物中一般显 2价 氢显 1价 但Na2O2 H2O2中的氧显 1价 NaH CaH2中的氢显 1价 5 试剂瓶中的药品取出后 一般不能放回原瓶 但IA金属Na K等除外 6 一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属 但对IA非常活泼的金属Na K等除外 如 2Na CuS04 2H20 Cu OH 2 H2 Na2S04 例1 下列关于金属钠的说法不正确的是A 钠具有银白色金属光泽 密度比水小B 钠的还原性很强 在空气中易变质 最后变成过氧化钠C 由于钠的密度大于煤油且不与煤油反应 所以可将少量钠保存在煤油中D 钠在工业上用于制氯化钠 氢氧化钠 碳酸钠等化合物 BD 例2 把2 1g的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后 立即通入足量的Na2O2固体中 固体的质量增加A 2 1gB 3 6gC 7 2gD 无法确定 A 例3 将甲烷 氧气 过氧化钠放入密闭容器中 在150 条件下用电火花引发反应后 3种物质都恰好完全反应 容器中的压强为零 则原混合物中3种物质的质量之比为 反应后容器中的物质是 例4 称取一定质量的碳酸钠溶于水中 加入足量的盐酸 1 若碳酸钠中含有碳酸氢钠 盐酸的用量 产生的气体的量 填 增多 减少 不变 2 若碳酸钠中含有碳酸钾 盐酸的用量 产生的气体的量 填 增多 减少 不变 8 8 117 Na2CO3 NaOH 减少 减少 增多 减少 例5 已知30 时几种盐的溶解度 g 100gH2O 1943年 侯德榜先生冲破了 索尔维法 的技术封锁 成功研究了联合制碱法 即 侯氏制碱法 其主要操作是 1 在氨化饱和NaCl溶液中通入CO2制得小苏打 2 再把小苏打焙烧 制得纯碱 CO2循环使用 3 在析出小苏打的母液中加入固体NaCl 析出NH4Cl晶体 1 写出氨化饱和NaCl溶液中通CO2的方程式 该法能制得小苏打的原因 2 不能先通CO2 再通NH3的原因 3 母液中加生石灰的方程式 3个 NH3 CO2 H2O NH4HCO3NH4HCO3 NaCl NaHCO3 NH4Cl NaHCO3的溶解度比其他3种盐的溶解度小 CO2在水中溶解度比NH3小 生成NH4HCO3较少 NaHCO3不能达到饱和而析出 2NH4Cl CaO CaCl2 2NH3 H2O 例6 将amolNa2O2和bmolNaHCO3混合置于密闭容器中 加热至300 使其充分反应 回答下列问题 1 当充分反应后密闭容器内气体只有氧气时 a和b的关系式是 2 当充分反应后密闭容器内固体只有Na2CO3时 a和b的关系式是 3 当充分反应后密闭容器内固体为Na2CO3和NaOH混合物时 a和b的关系式是 b a b 2a a b 2a 例7 有A B两种常见化合物组成的混合物 其焰色反应均呈黄色 相互转化关系如图 其他物质均已略去 回答下列问题 1 化学式 A B C 2 B加热产生D的方程式 B加稀硫酸产生D的离子方程式 3 A B加热后 若只得到一种固体化合物 则A B的物质的量之比的最大值为 填数字 Na2O2 NaHCO3 O2 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 HCO3 H H2O CO2 1 2 例8 取两种不同浓度的NaOH溶液各100mL 分别向两溶液中通入标准状况下的CO21 12L 完全反应后 将溶液低温蒸干 得不含结晶水的固体5g和6g 求两种NaOH溶液的物质的量浓度 令固体全都是Na2CO3 则生成固体应为5 3g 令固体全都是NaHCO3 则生成固体应为4 2g 1 5g位于4 2 5 3g之间 故为Na2C