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碱金属 教 师 刘廷阁 碱金属碱金属 一 基础知识 一 基础知识 1 碱金属元素性质的相似性 结构特点 最外层都有 1 个电子 易失电子成 1 价阳离子 2 都能与氧气反应 生成氧化物 过氧化物等 与 H2O 反应产生 H2和氢氧化物 都能 与卤素反应生成卤化物 3 碱金属都是热和电的良导体 质较软 密度小 属 轻金属 二 碱金属元素的递变性 二 碱金属元素的递变性 随着核电荷数的递增 由 Li Cs 1 金属性渐强 这是由于原子半径由小到大引起的 因而失去电子的能力由弱到强 2 与氧气反应越来越复杂 3 与水反应越来越激烈 4 最高价氧化物的水化物的碱性由弱到强 5 单质的熔沸点呈现由高 低趋势 其密度由小到大 K Na 除外 三 碱金属的性质 三 碱金属的性质 1 与非金属的反应 2 与水的反应 3 与酸反应 2Na 2HCl 2NaCl H2 由于盐酸中 H 大于水电离出的 H 所以钠先与酸反应 过量的钠才与水反应 4 与盐溶液反应 先与水反应 2Na CuSO4 2H2O Cu OH 2 Na2SO4 H2 6Na 2FeCl3 6H2O 2Fe OH 3 6NaCl 3H2 5 与某些金属卤化物反应 四 钠及其重要化合物性质 四 钠及其重要化合物性质 1 相互关系 1 4Na O2 2Na2O 露置于空气中 2 2Na H2SO4 Na2SO4 H2 3 2Na O2 Na2O2 4 2Na S Na2S 5 2Na CuSO4 2H2O Cu OH 2 Na2SO4 H2 6 2CH3CH2OH 2Na 2CH3CH2ONa H2 7 2Na Cl2 2NaCl 8 2NaCl 2Na Cl2 9 2Na 2CH3COOH 2CH3COONa H2 10 Na2S H2SO4 Na2SO4 H2S 11 Na2O H2SO4 Na2SO4 H2O 12 Na2O H2O 2NaOH 13 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 14 Na2O2 2CH3COOH 2CH3COONa H2O2 15 CH3COONa HCl CH3COOH NaCl 16 NaHCO3 CH3COOH CH3COONa H2O CO2 17 Na2CO3 H2O CO2 2NaHCO3 点燃 点燃 通电 第 3 页 18 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 19 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 20 Na2CO3 2HCl NaCl H2O CO2 21 NaOH HCl NaCl H2O 22 2NaCl 2H2O 2NaOH H2 Cl2 23 NaCl H2O NH3 NaHCO3 NH4Cl 24 2NaOH Cl2 NaCl NaClO H2O 25 CH3COOCH2CH3 NaOH CH3COONa CH3CH2OH 26 2 Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 27 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 28 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 29 AlCl3 3NaOH 3NaCl Al OH 3 或 AlCl3 4NaOH NaAlO2 3NaCl 2H2O 30 3S 6NaOH Na2SO3 2Na2S 3H2O 2 钠重要化合物的性质 1 氧化钠和过氧化钠 与水反应 Na2O H2O 2NaOH 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 与 CO2反应 Na2O CO2 Na2CO3 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 在上述反应中 Na2O2既做 又做 Na2O2的用途 a 做供氧剂 如 潜水艇 呼吸面具中 b 漂白剂 Na2O2的漂白与 HClO 和 O3 H2O2的漂白原理相同 都是强氧化性引 起的 而 SO2使品红褪色是生成不稳定无色物质 受热又复原 活性碳的漂白 原理是吸附作用 2 Na2CO3 纯碱 苏打 NaHCO3 小苏打 物理性质 Na2CO3 NaHCO3均为白色固体 易溶于水 溶解度 Na2CO3 NaHCO3所以通入 CO2 会有 NaHCO3析出 化学性质 a 与 HCl 反应 Na2CO3反应慢 NaHCO3反应快 Na2CO3与 HCl 反应的原理 Na2CO3 HCl NaCl NaHCO3 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 b Na2C3与 NaHCO3的相互转化 在溶液中 Na2CO3 H2O CO2 2NaHCO3 通电 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O 固体 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 加 H 则 正盐 酸式盐 加 OH 3 NaOH 的性质 俗名 烧碱 火碱 苛性钠 露置与空气中 NaOH 先吸收空气中的水而潮解形成水膜 再与空气中的 CO2反 应生成 Na2CO3 而不可能生成 NaHCO3 由于 NaOH 与玻璃反应生成 Na2SiO3 使试剂瓶的磨口与玻璃瓶塞粘结 所以盛装 NaOH 或其它碱性溶液的试剂瓶要用胶塞或软木塞 与有机物反应 与 CH3CH2Cl 皂化反应 五 金属及其化合物的灼烧 五 金属及其化合物的灼烧 焰色反应 物理变化 焰色反应 物理变化 钠 Na 或 Na 黄色 钾 K 或 K 紫色 练习 练习 1 由钾和氧组成的某种离子晶体含钾的质量分数是 78 126 其阴离子只有过氧离子 O22 和超氧离子 O 2 两种 在此晶体中 过氧离子和超氧离子的物质的量之比为 A 2 1 B 1 1 C 1 2 D 1 3 2 碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是 高沸点 能溶于水 水溶液能导电 低熔点 熔融状态不导电 A B C D 3 浓度为 0 50mol L 1 的某金属阳离子 Mn 的溶液 10 00mL 与 0 40mol L 1 的 NaOH 溶 液 12 50mL 完全反应 生成沉淀 则 n 等于 A 1 B 2 C 3 D 4 第页 4 下列关于 Na2CO3和 NaHCO3的叙述不正确 的是 A 在相同情况下 Na2CO3比 NaHCO3易溶于水 B 温度相同 浓度相同 Na2CO3溶液的 pH 比 NaHCO3溶液 pH 大 C 可用相同的离子方程式表示 Na2 CO3和 NaHCO3分别与 Ca OH 2溶液的反应 D 等质量的 Na2 CO3和 NaHCO3分别与足量的 HCl 反应 后者放出的 CO2多 5 将 40 mL 1 5 mol L 1的 CuSO 4溶液与 30 mL 3 mol L 1 的 NaOH 溶液混合 生成浅蓝 色沉淀 假如溶液中 Cu2 或 OH 都已很小可忽略 则生成沉淀的组成可表示为 A Cu OH 2 B CuSO4 Cu OH 2 C CuSO4 2Cu OH 2 D CuSO4 3Cu OH 2 6 用 1L 1 0mol L 1 NaOH 溶液吸收 0 8 mol CO 2 所得溶液中的 CO3 2 和 HCO 3 浓度之 比约 为 A 1 3 B 1 2 C 2 3 D 3 2 7 某溶液含有较多的 Na2SO4和少量的 Fe2 SO4 3 若用该溶液制取芒硝 可供选择的操 作有 加适量 H2SO4溶液 加金属 Na 结晶 加过量 NaOH 溶液 加强热 脱结晶水 过滤 正确的操作步骤是 A B C D 8 1 15g 钠投入水中 若使每 100 个水分子中含 1 个 Na 所需水的质量为 A 115g B 100g C 90 9g D 90g 9 Na2O2和过量的 NaHCO3 A Na2O2和 Na2CO3 B Na2O2和 Na2O C Na2O D Na2CO3 10 下列叙述正确的是 A 稀硝酸 稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳 B Na2O2与水反应 红热的 Fe 与水蒸气反应均能生成碱 C Li C P 分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物 D NaHCO3 Na2CO3 NH4 2CO3三种固体受热后均能生成气体 第页 11 1mol 过氧化钠与 2mol 碳酸氢钠固体混合后 在密闭的容器中加热充分反应 排出气 体物质后冷却 残留的固体物质是 A Na2CO3 B Na2O2 Na2CO3 C NaOH Na2CO3 D Na2O2 NaOH Na2CO3 12 在一定条件下 将钠与氧气反应的生成物 1 5g 溶于水 所得溶液恰好能被 80mL 浓 度为 0 5mol L 的 HCl 溶液中和 则生成物的成分是 A Na2O B Na2O2 C Na2O 和 Na2O2 D Na2O2和 NaO2 13 下列说法正确的是 A 发酵粉中主要含有氢氧化钠 能使焙制出的糕点疏松多孔 B 碘盐中的碘可以直接用淀粉检验 C 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 D 硫酸氢钠属于盐类 其水溶液显中性 14 今有一混合物的水溶液 只可能含有以下离子中的若干种 K NH 4 Cl Mg2 Ba2 CO32 SO 4 2 现取三份 100 mL 溶液进行如下实验 1 第一份加入 AgNO3溶液有沉淀产生 2 第二份加足量 NaOH 溶液加热后 收集到气体 0 04 mol 3 第三份加足量 BaCl2溶液后 得干燥沉淀 6 27 g 经足量盐酸洗涤 干燥后 沉 淀质量为 2 33 g 根据上述实验 以下推测正确的是 A K 一定存在 B 100 mL 溶液中含 0 01 mol CO32 C Cl 可能存在 D Ba2 一定不存在 Mg2 可能存在 15 现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样 请从下图中选用适当的实验装置 设计一 个最简单的实验 测定Na2O2试样的纯度 可供选用的反应物只有CaCO3固体 6摩尔 升 盐酸和蒸馏水 请填写下列空白 1 写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式 2 应选用的装置是 只要求写出图中装置的标号 3 所选用装置的连接顺序应是 填各接口的字母 连接胶管省略 16 在隔绝空气的条件下 某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜 并用 针刺一些小孔的铝箔包好 然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内 待钠块反应完 全后 在容器中仅收集到 1 12 L 氢气 标准状况 此时测得铝箔质量比反应前减少了 0 27 g 水槽和容器内溶液的总体积为 2 0 L 溶液中 NaOH 的浓度为 0 050 mol L 1 忽 略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量 1 写出该实验中发生反应的化学方程式 2 试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数