金屬及其化合物-鈉

1、堿金屬及其化合物（一） 要點(diǎn)復(fù)習(xí)1、金屬鈉(1)鈉的物理性質(zhì)鈉是一種質(zhì)軟、具銀白色光澤的極活潑的金屬（平?？吹降拟c表面覆蓋有一層氧化物，只有切開金屬時，其切面才有金屬光澤)，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，密度為0.97g·cm3，比水小，比煤油大，熔點(diǎn)較低，為97.81。(2)鈉的化學(xué)性質(zhì)與大多數(shù)非金屬單質(zhì)反應(yīng)：形成鈉為+1價的離子化合物，例如：NaH（加熱）、Na2O、Na2O2、NaCl（點(diǎn)燃，白煙）、Na2S（研磨，爆炸）等。鈉與氧氣反應(yīng)時，條件不同產(chǎn)物不同：與水反應(yīng)： 鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象： 劇烈：鈉與水反應(yīng)十分劇烈，說明鈉是一種既活潑的金屬。 熔融：鈉塊熔成小球，說明鈉與水反應(yīng)放出大

2、量的熱，鈉的熔點(diǎn)低。 ?。衡c球浮在水面，說明鈉的密度比水小。 動、氣：鈉球浮在水面，說明鈉球在快速運(yùn)動。鈉與水反應(yīng)時，鈉球表面產(chǎn)生氣體推動鈉球在水面運(yùn)動。酚酞變紅:生成堿2Na2H2O=2NaOHH2與鹽酸反應(yīng)：（鈉極易與酸反應(yīng)） 鈉與酸的反應(yīng)的兩種情況：l 酸過量，鈉只與酸反應(yīng)。l 酸少量時，鈉先與酸反應(yīng)，當(dāng)酸反應(yīng)完后剩余的鈉與水反應(yīng)。2Na2H=2NaH2與鹽溶液反應(yīng)鈉與鹽溶液反應(yīng)，Na先與水反應(yīng)生成NaOH，生成的NaOH再和鹽反應(yīng)。如，u 投入NaCl溶液中，只有H2放出。2Na2H2O2NaOHH2u 投入飽和NaCl溶液中，有H2放出，還有NaCl晶體析出(溫度不變)。u 投入NH

3、4Cl溶液中，有H2和NH3逸出。 u 投入CuSO4溶液中，有H2放出和藍(lán)色沉淀生成。2Na2H2O=2NaOHH2CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4 鈉與熔融的鹽反應(yīng)置換出鹽中較不活潑的金屬，例： 金屬和溶液換反應(yīng)的規(guī)律： 金屬鈉置于空氣中的反應(yīng)有： 金屬鈉置于空氣中的變化過程是：先變暗(生成Na2O)后來變?yōu)榘咨腆w(NaOH)，潮解，結(jié)塊(吸收CO2生成NaCO3·10H2O)，白色粉末(Na2CO3·10H2ONa2CO3)-<風(fēng)化>. (3) 鈉的保存、制取及用途(1)保存：鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡着c空氣中的O2和H2O等反應(yīng)，所以金屬

4、鈉要保存于干燥的煤油中。(2)制取：由于納的金屬活潑性強(qiáng)，是一種強(qiáng)還原性的金屬，因此只能通過電解熔融的NaCl制備金屬鈉(3)用途：工業(yè)上利用Na的強(qiáng)還原性，用于冶煉金屬，如：與鉀制成Na-K合金（在室溫時呈液態(tài)）用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。在電光源上，用鈉制造高壓鈉燈（黃光透霧能力強(qiáng)）制備過氧化鈉，冶煉稀貴金屬。2、鈉的化合物（1）Na2O與Na2O2的性質(zhì)比較：氧化物Na2ONa2O2 結(jié)構(gòu)離子化合物，氧元素化合價為-2價離子化合物，氧元素化合價為-1價電子式類別堿性氧化物過氧化物顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體與水反應(yīng)Na2O+H2O=NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2與CO2反應(yīng)

5、Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2與酸反應(yīng)Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2用途制NaOH用于潛水航空的制備劑，做漂白劑(漂白織物羽毛等)（2）氫氧化鈉1俗名：燒堿、火堿、苛性鈉2物理性質(zhì)：白色固體、易溶于水且放熱，有強(qiáng)腐蝕性，易潮解（可作干燥劑）3化學(xué)性質(zhì)：具有強(qiáng)堿通性；與羧酸、酚等酸性有機(jī)物反應(yīng)；提供堿性環(huán)境，使某些有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，如鹵代烴水解、消去反應(yīng)，酯類水解，油脂皂化等4制法：電解食鹽水法：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2 石灰純堿法：Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2N

6、aOH5用途：用于肥皂、石油、造紙、紡織、印染等工業(yè)6保存：（1）盛裝燒堿的試劑瓶不能用玻璃塞，應(yīng)該用橡膠塞。因?yàn)椴ＡУ闹饕煞质嵌趸瑁⊿iO2），二氧化硅是酸性氧化物，能與燒堿反應(yīng)：2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O生成有粘性的Na2SiO3，故不可用磨口玻璃塞，否則瓶塞與瓶口粘結(jié)在一起。（2）盛裝燒堿的試劑瓶不能敞口存放。因?yàn)闊龎A易潮解，易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)。（3）Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較：化學(xué)式碳酸鈉Na2CO3碳酸氫鈉NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打色態(tài)白色粉末，NaCO3·10H2O為晶體，易風(fēng)化細(xì)小白色晶體熱穩(wěn)定性較穩(wěn)定，受熱難分解受熱易

7、分解2NaHCO3Na2CO3CO2H2O與酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2OCO32HHCO3，HCO3HCO2H2ONaHCO3+ HCl = NaCl + H2O+CO2HCO3HCO2H2O相條件下放出CO2的速度比Na2CO3快與堿反應(yīng)與堿一般不反應(yīng)，但可生成沉淀的堿Na2CO3Ca(OH)2CaCO32NaOHNa2CO3Na(OH)2不反應(yīng)2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O NaHCO3NaOHNa2CO3H2O反應(yīng)實(shí)質(zhì)：CO32與金屬陽離子的復(fù)分解反應(yīng)反應(yīng)實(shí)質(zhì)：HCO3OHH2OCO32與鹽反應(yīng)Na2CO3CaCl2CaCO32

8、NaClCa2CO32CaCO3（白色沉淀）不反應(yīng)水溶性易溶于水，溶液呈堿性使酚酞變紅易溶于水（比Na2CO3溶解度?。┤芤撼蕢A性(酚酞變淺紅)與H2O和CO2的反應(yīng)Na2CO3CO2H2O2NaHCO3CO32 H2OCO2HCO3向飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，溶液中析出白色固體，因?yàn)镹aHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度不反應(yīng)鑒別l 溶液鑒別：加酸產(chǎn)生CO2；l 溶液鑒別：加少量BaCl2溶液或CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀l 固體鑒別：加熱難分解l 加酸產(chǎn)生CO2較Na2CO3快；l 不產(chǎn)生沉淀l 加熱分解出CO2提純Na2CO3中含有NaHCO3，加熱分解NaHCO3成

9、Na2CO3NaHCO3中含有 Na2CO3時通入足量的CO2氣體，使NaHCO3轉(zhuǎn)化成NaHCO3主要用途玻璃、造紙、制皂、洗滌發(fā)酵粉的主要成分、治療胃酸過多、泡沫滅火轉(zhuǎn)化關(guān)系3. 堿金屬元素（1）主要物理性質(zhì)(2)周期表中的位置：相似性：a最高正價為1價；b氧化物對應(yīng)水化物為強(qiáng)堿，典型的活潑金屬元素；c同類物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)相似。遞變性（隨著原子序數(shù)遞增）原子半徑由小到大；元素的金屬性逐漸增強(qiáng)；最高氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)；單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸降低。(3)堿金屬的化學(xué)性質(zhì)跟鹵素反應(yīng)生成鹵化物。跟氧氣反應(yīng)生成氧化物、過氧化物等。堿金屬都能跟氧氣直接化合生成氧化物。除鋰之外，其他堿金屬還能跟氧氣

10、反應(yīng)生成過氧化物，鉀、銣等還能跟氧氣反應(yīng)生成更復(fù)雜的氧化物，如超氧化鉀KO2，說明它們的性質(zhì)存在異同點(diǎn)。跟水反應(yīng)生成氫氧化物同時放出氫氣，堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增加，跟水反應(yīng)的劇烈程度也隨之增加。焰色反應(yīng)是指多種金屬或它們的化合物灼燒時使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的現(xiàn)象。在此過程中沒有新物質(zhì)生成，只有電子能量的變化產(chǎn)生的不同波長的光，是金屬或它們化合物的特征顏色，是一種物理現(xiàn)象，主要用于Na、K等堿金屬及其離子的檢驗(yàn)。(4)堿金屬的制取金屬Li和Na主要是用電解熔融氯化物的方法制取，如：金屬鉀工業(yè)上常用Na從熔融KCl中將其置換出來：。置換出的鉀由于密度比鈉小，故浮在熔融液上面。同時，由于鉀沸點(diǎn)比鈉低

11、，在850時，鉀變?yōu)檎魵鈸]發(fā)出來，而鈉還未被氣化。根據(jù)化學(xué)平衡移動原理，鉀的揮發(fā)導(dǎo)致產(chǎn)物濃度減小，故平衡右移，直至反應(yīng)完全。銣和銫的金屬性更強(qiáng)，電解熔融鹽類時，收集金屬更困難；另一方面，銣和銫的沸點(diǎn)更低(分別為688和678.4)，有利于在氣態(tài)時收集，故工業(yè)上常用活潑金屬還原法制取Rb和Cs，如：(5)重要堿金屬單質(zhì)保存方法鈉、鉀均保存在煤油中；鋰的密度(0.534g·cm3)小于煤油的密度(0.78g·cm3)，它不能浸沒在煤油中，因此鋰應(yīng)保存在密度更小的石蠟中。堿金屬及其化合物練習(xí)1. 鈉在自然界存在的主要形式是A. Na B. Na2O NaOH C. NaHCO3

12、Na2CO3 D. NaCl2. 鈉著火時，采用哪種滅火方式最好A. 水 B. 煤油 C. 泡沫滅火器 D. 沙子3從鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象不能說明鈉的性質(zhì)是A熔點(diǎn)較低 B質(zhì)軟 C密度小于水 D還原性強(qiáng)4鈉與水反應(yīng)時的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是A鈉的熔點(diǎn)低 B鈉的密度小 C鈉的硬度小 D鈉有強(qiáng)還原性5. 將一小塊鈉投入到NH4Cl溶液中，產(chǎn)生的氣體是A. O2和H2 B. 只有H2 C. 只有NH3 D. H2和NH36. 將一小塊金屬鈉放置在潮濕的空氣中足夠長的時間后，最終將轉(zhuǎn)變?yōu)锳. Na2O B. Na2O2 C. Na2CO3 D. NaOH7觀察是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學(xué)將一小塊

13、金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色變灰暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體，下列說法正確的是A發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B變白色是因?yàn)樯闪颂妓徕cC是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D只發(fā)生物理變化8焰火“腳印”“笑臉”“五環(huán)”，讓北京奧運(yùn)會開幕式更加輝煌、浪漫，這與高中化學(xué)中“焰色反應(yīng)”知識相關(guān)。下列說法中正確的是 A非金屬單質(zhì)燃燒時火焰均為無色B所有金屬及其化合物灼燒時火焰均有顏色C焰色反應(yīng)均應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察DNaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同9下列對Na2O2的敘述中，正確的是ANa2O2中氧元素化合價為1BNa2O2能與水反應(yīng)，所以Na2O2可以作氣體的干燥劑CNa2O2與水反應(yīng)時，N

14、a2O2是氧化劑，水是還原劑DNa2O2與二氧化碳反應(yīng)時，Na2O2只作氧化劑10NaH是一種離子化合物，它跟水反應(yīng)的方程式為：NaH+H2O=NaOH+H2，它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反應(yīng)，并都產(chǎn)生氫氣。下列有關(guān)NaH的敘述錯誤的是A. 跟水反應(yīng)時，水作氧化劑 B. NaH中H半徑比Li+半徑小C. 跟液氨反應(yīng)時，有NaNH2生成 D. 跟乙醇反應(yīng)時，NaH被氧化11用1L 1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中CO32和HCO3的濃度之比約是A1:3 B1:2 C2:3 D3:212在含10.6g純堿的稀溶液中，逐滴加入含0.06mol氯化氫的稀鹽酸，并不斷攪拌

15、，充分反應(yīng)后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成CO2的體積為 A2.24 L B1.344L C0.672L D0 L13一定量CO2通入某濃度的NaOH溶液得溶液A，向A溶液中逐滴滴入稀鹽酸，加入n(HCl)與生成n(CO2)的關(guān)系如圖所示下列有關(guān)敘述正確的是A通入的CO2氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可能大于22.4 LBA溶液中n(NaOH)2n(Na2CO3)CA溶液中既含Na2CO3，又含NaHCO3DA溶液中一定只有Na2CO314可用于判斷碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)方法是A加熱時無氣體放出B滴加鹽酸時有氣泡放出C溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成D溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成15下列實(shí)驗(yàn)方案

16、中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是 A取a g混合物充分加熱，減重b gB取a g混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒后，得b克固體C取a g混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D取a g混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥，得b克固體16下列各組物質(zhì)相互混合反應(yīng)，既有氣體生成，最終又有沉淀生成的是金屬鈉投入到FeCl3溶液 過量NaOH溶液和明礬溶液少量電石投入過量NaHCO3溶液 Na2O2投入FeCl2溶液A B C D17一定質(zhì)量的Na、K分別投入一定量的稀鹽酸中，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積隨時間變化

17、的曲線如圖中a、b所示，則下列說法中正確的是A投入的Na、K物質(zhì)的量一定相等B曲線a對應(yīng)的反應(yīng)使用了催化劑C曲線a代表Na的反應(yīng)，曲線b代表KD兩反應(yīng)中鹽酸必須是足量的18如下圖中A到F是化合物，且A、B、E、F均含鈉元素，G是單質(zhì)。加熱 A（固體） B + C + D +E +E+F溶液+C B+G F+G A（溶液） B（溶液）(1)寫出A、B、E、F的化學(xué)式：A_，B_，E_，F(xiàn)_。(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；_；_。15將2.5 g Na2CO3、NaHCO3、NaOH的固體混合物完全溶解于水，制成溶液，然后向該溶液中逐滴加入1 mol/L的鹽酸，所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積

18、(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系如下圖所示：(1)寫出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(2)當(dāng)加入35 mL鹽酸時，產(chǎn)生CO2的體積為_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)計算原混合物中NaOH的質(zhì)量及碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。4某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn)，如圖所示。III澄清石灰水鹽酸稀鹽酸 IIIIVAB澄清石灰水澄清石灰水 （1）只根據(jù)圖I、II所示實(shí)驗(yàn)，能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ㄌ钛b置序號） ；（2）圖III、IV所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；與實(shí)驗(yàn)III相比，實(shí)驗(yàn)IV的優(yōu)點(diǎn)是（填選項(xiàng)序號） ； AIV比III復(fù)雜 BIV比III安全CIV比III操作簡便 DIV可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實(shí)驗(yàn)，而III不行（3）若用實(shí)驗(yàn)IV驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是 ；（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)。 當(dāng)石灰水過量時，其離子方程式為 ； 當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2 :1時，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為 ，請設(shè)計實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得溶液中溶質(zhì)的陰離子。 5碳酸鈉和碳酸氫鈉是重要的工業(yè)原料。某校為探究它們的性質(zhì)并測定某天然堿的成分進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)。向Na2CO3溶液中滴入酚酞試液后溶液顯紅色，原因是（結(jié)