碱金属知识精解

1、一、钠1物理性质：银白色金属、硬度小、比水轻、熔点低、易传热、导电2化学性质：（1）与氧气反应 常温：4Na + O2 2Na2O 点燃：2Na + O2 Na2O2（2）与卤素、硫等非金属反应 2Na + Cl2 2NaCl 2Na + S Na2S （3）与水反应（加酚酞）： 现象：浮、熔、游、响、红；表明：比水轻、反应放热、钠易熔化、反应激烈，生成H2和碱；实质：钠置换水中的氢（4）与酸反应：直接与H+发生氧化还原反应（置换） （5）与盐反应：水溶液：先与水反应，生成的碱再与盐发生复分解反应；2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2熔融：直接发生置换反应 4Na+

2、TiCl4(熔融) Ti+4NaCl 3存在：只以化合态存在，以NaCl为主，还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等4保存：密封保存，通常保存在煤油中5用途：制取Na2O2等化合物，钠钾合金（常温下为液体）作原子反应堆导热剂，还原金属，用于电光源6制法：2NaCl 2Na+Cl27钠在空气中放置发生的变化钠放置在空气中，首先被氧气氧化成Na2O；Na2O进一步与空气中的水蒸气反应生成NaOH；NaOH吸收空气中的水蒸气和CO2生成碳酸钠晶体；碳酸钠晶体会逐渐风化而成Na2CO3。即其变化过程是 这里发生的反应有：4Na+O22Na2O Na2O+H2O2NaOH 2Na+2H2O2NaO

3、H+H2 2NaOH+CO2+9H2ONa2CO310H2O Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O二、钠的氧化物1 Na2O：白色，具有碱性氧化物的通性，不稳定，可继续氧化成Na2O22Na2O2：淡黄色固体淡黄色，跟水反应放出O2供氧剂、漂白剂；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2跟CO2反应放出O2供氧剂、漂白剂。 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2三、氢氧化钠1俗名：烧碱、火碱、苛性钠2物理性质：白色固体、易溶于水且放热，有强腐蚀性，易潮解（可作干燥剂）3化学性质：具有强碱通性；与羧酸、酚等酸性有机物反应；提供碱性环境，使某些有机物发生反应，如卤代烃水解、消去反应，

4、酯类水解，油脂皂化等4制法：电解食盐水法：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2 石灰纯碱法：Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH5用途：用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业6保存：（1）盛装烧碱的试剂瓶不能用玻璃塞，应该用橡胶塞。因为玻璃的主要成分是二氧化硅（SiO2），二氧化硅是酸性氧化物，能与烧碱反应：2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O生成有粘性的Na2SiO3，故不可用磨口玻璃塞，否则瓶塞与瓶口粘结在一起。（2）盛装烧碱的试剂瓶不能敞口存放。因为烧碱易潮解，易与空气中的二氧化碳反应而变质。四、钠盐1Na2CO3：（1）物理性质：易溶于水的白色粉末（2）化

5、学性质：与酸反应放出CO2，与Ca(OH)2反应生成NaOH；Na2CO310H2O易风化，水解显碱性（3）用途：制玻璃、造纸、制皂、洗涤剂（4）制法：氨碱法（索尔维法）、侯氏制碱法2NaHCO3：（1）物理性质：易溶于水的白色细小晶体，溶解度比Na2CO3小（相同温度下）（2）化学性质：与酸反应放出CO2（剧烈） HCO3-+H+=H2O+CO2 碳酸氢钠、碳酸钠分别与同浓度、同种酸作用时前者反应速率快与NaOH反应生成Na2CO3 HCO3-+OH-CO32-+H2O受热易分解 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2一般说来，碳酸和碳酸盐的热稳定性有下列规律：（1）H2CO3MHCO

6、3M2CO3（M为碱金属）（2）同一主族元素（如碱金属元素）的碳酸盐：Li2CO3Na2CO3K2CO3Rb2CO3（3）碱金属的碳酸盐碱土金属的碳酸盐过渡元素的碳酸盐。水解显弱碱性 CO32-+H2O HCO3-+OH-（3）用途：发酵粉、灭火剂、治胃酸过多3Na2SO4：（1）晶体Na2SO410H2O ，俗名芒硝（2）用途：制玻璃、造纸、染色、纺织、制水玻璃、缓泻剂4常见碳酸盐及碳酸氢盐溶解性规律（1）易溶于水的碳酸盐其溶解度大于相应碳酸氢盐。例：Na2CO3溶解度大于NaHCO3的溶解度。（2）难溶于水的碳酸盐其溶解度小于相应碳酸氢盐。例：CaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2的溶解

7、度。五、碱金属元素 （Li 、Na、K、Rb、Cs）1原子结构：（1）相似性：最外层均为1个电子（2）递变性：核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大2元素性质：（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价（2）递变性：失电子能力依次增强，金属性依次增强3单质性质：（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小由锂到铯熔点逐渐降低，与卤素单质等恰恰相反。这是因为碱金属中存在金属键，金属键随原子半径的增大而减弱。卤素单质中存在分子间作用力，分子间作用力随相对分子质量的增大而增强。4化合物性质：（1）相似

8、性：氢氧化物都是强碱（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强六焰色反应许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质而不仅属化合物。钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。（1）焰色反应原理电子在原子核外不同的轨道上运动，当其受热时，处在能量较低轨道的电子会吸收能量从低能级跃迁到能量较高的轨道。这些处于高能量轨道的电子不稳定，又会跃迁到能量较低的轨道，并释放出能量，这些能量以一定波长的光的形式释放。而且不同的元素产生不同波长的光，故此原理常用于光谱分析。按此理论，任何元素的原子灼烧时都应呈现一定的焰色，但我们所说的焰色实际为可见光，故

9、只有部分金属元素才有特殊的焰色。焰色反应指的是元素的性质，相应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色。做焰色反应的实验时应注意：火焰本身尽可能无色，铂丝要洁净，焰色反应鉴定物质的方法，一般是在其他化学方法无效时才采用。（2）焰色反应的操作步骤：铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同；蘸取待测溶液；在酒精灯上灼烧，观察焰色；用稀盐酸洗净铂丝，在酒精灯上灼烧。进行焰色反应之前，灼烧铂丝是为了防止操作之前铂丝上的残留物对实验产生影响。用盐酸洗铂丝灼烧可除去铂丝上的残留物对后面实验的干扰。不用硫酸是由于盐酸盐比硫酸盐更易挥发，对实验的影响小。焰色反应所用铂丝昂贵，实验室常用光洁的铁丝、铬丝、钨丝

10、等无焰色的金属代替。 关于碱金属的化学方程式： 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O Na3PO4+HCl=Na2HPO4+NaCl Na2HPO4+HCl=NaH2PO4+NaCl NaH2PO4+HCl=H3PO4+NaCl Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 3Na2CO3+2AlCl3+3H2O=2Al(OH)3+3CO2+6NaCl 3Na2CO3+2FeCl3+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2+6NaCl 3NaHCO3+AlCl3=Al(OH)3+3

11、CO2 3NaHCO3+FeCl3=Fe(OH)3+3CO2 3Na2S+Al2(SO4)3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3 3Na2S+8HNO3(稀)=6NaNO3+2NO+3S+4H2O 3Na2SO3+2HNO3(稀)=3Na2SO4+2NO+H2O 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 2NaOH+SO2（少量）=Na2SO3+H2O NaOH+SO2（足量）=NaHSO3 2NaOH+SiO2=NaSiO3+H2O 2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O NaOH

12、+HCl=NaCl+H2O NaOH+H2S（足量）=NaHS+H2O 2NaOH+H2S（少量）=Na2S+2H2O 3NaOH+AlCl3=Al（OH）3+3NaCl NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O （AlCl3和Al（OH）3哪个酸性强？） NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3+H2O H2SO4(浓)+NaCl=NaHSO4+HCl H2SO4(浓) +2NaCl=Na2SO4+2HCl H2SO4(浓)+NaNO3=NaHSO4+HNO3 Na2O+SO3=Na2SO4 Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+2CO2

13、=2Na2CO3+O2 Na2O2+H2SO4(冷,稀)=Na2SO4+H2O2 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 CO2+2NaOH(过量)=Na2CO3+H2O CO2(过量)+NaOH=NaHCO3 NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl （此反应用于工业制备小苏打，苏打） 2NH3+2Na=2NaNH2+H2 (NaNH2+H2O=NaOH+NH3) 2NH3+2Na=2NaNH2+H2 (NaNH2+H2O=NaOH+NH3) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 碱金属元素的一般规律与特殊性质 用代表物的性质，不

14、如分析的套用在同族元素的性质上，如将Na及其化合物的性质套用在本族其他元素及其化合物上。常温下碱金属很容易被空气里的氧气氧化，也易于水蒸气反应、所以碱金属需要保存在煤油中，用以隔绝空气和谁碱金属的一般保存方法： 锂：液体石蜡封（Li的密度小于煤油，只能保存在密度更小的石蜡油中或者封于石蜡中）。 钠、钾：放入煤油 铷、铯：保存在真空玻璃管中碱金属在空气或者氧气中燃烧时，由于其活泼性不同，其产物亦不同。锂燃烧只能生成氧化锂(Li2O),钠燃烧生成过氧化钠（Na2O2），钾、铷、铯等燃烧室主要生成超氧化物，即KO2 RbO2 CsO2.3.在碱金属中，随着原子序数的递增，其密度逐渐增大，但K的密度0

15、.862g/cm-3反比钠0.971g/cm-3小，出现这一反常现象是由于从钠到钾，相对原则使质量增大的幅度小于原子体积增大的幅度。4.一般来说，酸不稳定，其对应的盐也不稳定（如HNO3）不稳定，硝酸盐也不稳定，受热易分解），但碳酸不稳定，其对引发的钠盐却十分稳定。5.酸式盐的溶解度一般大于正盐，但碳酸氢钠的溶解度却比碳酸钠的小。6.通常情况下氧现-2价，氢现+1价，但在Na2O2 H2O2 氧现-1价 在金属氧化物中（NaH）氢显-1价。7.试剂瓶中药品取出后，一律不允许放回原试剂瓶。但取用后剩余的钠、钾应该立即放回原瓶8.金属的置换反映，通常是活泼金属置换出不活泼金属。但工业上支取钾离，确

16、实利用k的熔沸点小于Na，用钠从融融氯化钾中置换出钾：Na+KCl=(融融/760880)K+NaCl；在水溶液中，NaK等活泼金属部可能从CuSO4中中置换出铜。（但在融融状态下可以搞定）9.碱金属一般与水反应都很快，但Li与水反应却比较慢。这是因为产物LiOH溶解度比较小，依附在Li表面，阻止了反应的进行：此外Li的熔点较高，反应时Li比如钠球接触面积大。1钠着火时，采用哪种物质来灭火方式最好：DA水 B煤油 C泡沫 D砂子2金属钠分别与下列物质的溶液反应时，既有气体又有沉淀产生的是：CAHCl BNaCl CMgCl2 DNa2SO43“绿色化学实验”进课堂。某化学教师为“氯气与金属钠反

17、应”设计了如下装置与操作以替代相关的课本实验。实验操作：钠与氯气反应的装置可作如下图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠（已吸净煤油），玻璃管尾部塞一团浸有 NaOH 溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是BA. 反应生成的大量白烟是氯化钠晶体B. 钠着火燃烧产生苍白色火焰C. 玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气D. 在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收4下列关于钠的用途，错误的是：C A钠和钾的合金用于快中子反应堆的热

18、交换剂 B钠用来制取钛、锆等金属 C钠用来制取氢氧化钠等钠的化合物 D钠充入高压钠灯用于广场照明5关于钠的性质，哪种说法是错误的：AA钠的密度比水大 B钠是强还原剂 C钠的熔沸点比较低 D钠呈银白色6在实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器和用品是：a.试管夹 b.镊子 c.小刀d.冷凝管 e.滤纸 f.研钵 g.烧杯 h.坩埚 i.石棉网 j.玻璃片 k.药匙 l.燃烧匙DAa b d i Bc e f k Cf g h l Db c e g j7已知NaH 为白色固体,其中H 离子有很强的还原性，因此常用 NaH 在高温下将TiCl4 还原成Ti。试写出其反应的化学方程式： TiCl4+2NaH = Ti+2NaCl+2HCl 8用右图的实验装置可以进行钠跟水反应的实验，并可收集、检验生成的气体，煤油的密度为0.87 g/c