高一化學(xué)堿金屬及其化合物的性質(zhì)

1、實(shí)驗(yàn)三 堿金屬及其化合物的性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?通過(guò)鈉及其化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)堿金屬及其化合物性質(zhì)的認(rèn)識(shí)；2初步學(xué)會(huì)利用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)鉀離子和鈉離子【實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)】1鈉的性質(zhì)(1)鈉的物理性質(zhì)及鈉跟水的反應(yīng)新切開(kāi)的鈉的斷面是光亮的銀白色，易跟氧起反應(yīng)，但產(chǎn)物較復(fù)雜，如氧化鈉(Na2O)、過(guò)氧化鈉(Na2O2)等金屬鈉跟水反應(yīng)生成氫氣的實(shí)驗(yàn)，用拇指堵住試管口倒放入燒杯中，這樣的操作對(duì)學(xué)生來(lái)講，不熟練可能會(huì)使一部分空氣進(jìn)入試管所以在正式做收集氣體的實(shí)驗(yàn)之前，教師可安排學(xué)生練習(xí)幾次放入試管的操作如果操作還是有困難，可用一個(gè)與試管口大小合適的橡皮塞堵住試管口，放入水中后再拔去橡皮塞本實(shí)驗(yàn)也可以用水槽代替燒杯

2、，這樣口徑比較大，操作方便注意在實(shí)驗(yàn)時(shí)不能取用較大的鈉塊這是因?yàn)殁c的性質(zhì)很活潑，它跟水反應(yīng)時(shí)放出大量的熱，甚至能使周圍的水沸騰，因此鈉同時(shí)也跟水蒸氣反應(yīng)如果在水面上游動(dòng)的鈉被容器壁上的油污粘住，不能游動(dòng)，放出的熱不易擴(kuò)散，會(huì)使氫氣著火燃燒，甚至還會(huì)發(fā)生小爆炸，使生成的氫氧化鈉飛濺出來(lái)(2)鈉與氧氣的反應(yīng)在做鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了保證傾斜的空氣能夠流通，玻璃管不能太細(xì)，而且裝入玻璃管中的鈉粒不能太大待玻璃管中的鈉受熱溶化并開(kāi)始燃燒時(shí)，稍稍傾斜玻璃管即可看到燃燒后由白色變?yōu)辄S色的過(guò)程實(shí)驗(yàn)時(shí)如果沒(méi)有太粗的玻璃管，也可用去底的試管代替注意本實(shí)驗(yàn)中所用的鈉塊，應(yīng)去掉其表面的氧化物，否則燃燒時(shí)會(huì)使試管

3、壁顯黑色，影響對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察2碳酸氫鈉受熱分解碳酸氫鈉粉末在試管中應(yīng)鋪平些，這樣受熱比較均勻，分解也比較完全，澄清的石灰水變渾濁后，應(yīng)將盛石灰水的試管移去，因?yàn)槿敉ㄈ脒^(guò)多的二氧化碳，會(huì)使生成的碳酸鈣變成碳酸氫鈣而溶解于水中，使渾濁現(xiàn)象消失當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，一定要先移去裝有石灰水的燒杯，再熄滅酒精燈，以防止水倒流，使試管炸裂3碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸的反應(yīng)本實(shí)驗(yàn)也可采用下述方法進(jìn)行：1取相同式樣的100 mL細(xì)口瓶?jī)芍唬髯⑷?5 mL 10 moL·L HCl溶液再取兩只氣球，一只裝入1.0 g無(wú)水碳酸鈉，另一只裝入1.0 g碳酸氫鈉，分別套在兩只細(xì)口瓶的口上實(shí)驗(yàn)時(shí)，掀起兩只氣球，使里面的

4、固體全部落到細(xì)口瓶里的鹽酸中，比較反應(yīng)的劇烈程度，碳酸氫鈉的反應(yīng)劇烈得多，碳酸氫鈉放出的氣體也比碳酸鈉多4焰色反應(yīng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是以不同的堿金屬鹽類呈現(xiàn)各自的特征焰色為基礎(chǔ)的，為了能夠便于觀察，最好用無(wú)色火焰，所以用煤氣燈較好，因煤氣燈的火焰本身顏色較微弱，干擾較小一般酒精燈火焰呈雜色，可向?qū)W生作適當(dāng)說(shuō)明，每做一次實(shí)驗(yàn)，都要把鉑絲重新用稀鹽酸和蒸餾水反復(fù)洗凈，再在火焰上灼燒至無(wú)色，才可繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要把蘸有金屬化合物溶液的鉑絲放在燈焰外焰上灼燒，使形成的火焰較長(zhǎng)，焰色反應(yīng)現(xiàn)象比較明顯焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)也可采用下述方法進(jìn)行：在鐵絲(或玻璃棒)一端捆少量棉花，蘸些酒精，在酒精燈火焰上點(diǎn)燃，向燃著

5、的棉花上滴鈉鹽或鉀鹽的溶液如無(wú)鉑絲，可用無(wú)銹潔凈的鐵絲代替，也能得到較好的效果做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，溶液的濃度大一些為好，濃度太小呈現(xiàn)的焰色很快消去，不易觀察，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以用鉑絲蘸一些蒸餾水后再蘸一些鹽的粉末，然后進(jìn)行灼燒，這樣效果更明顯實(shí)驗(yàn)完畢，要把裝在玻璃棒上的鉑絲放在鹽酸里浸漬2 min3 min，再用蒸餾水洗凈，保存在試管里，使它潔凈無(wú)垢【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】一、鈉的性質(zhì)1鈉的物理性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程 將鈉用鑷子從煤油中取出，用濾紙吸干煤油，然后在玻璃片上將鈉用小刀切下一小塊(豆粒大小)，進(jìn)行觀察，并注意切面的變化(2)注意事項(xiàng)取鈉時(shí)要用鑷子夾取、不能用手拿，因?yàn)橐着c汗液反應(yīng)，灼傷腐蝕皮膚取出鈉后要

6、迅速吸干煤油，并要放到玻璃上切割鈉用剩后要放回盛鈉的試劑瓶，不能亂扔亂放，因?yàn)殁c很活潑容易引起危險(xiǎn) 鈉與O2反應(yīng)很容易，在觀察鈉的顏色光澤時(shí)要在切割后立即觀察(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象切面銀白色，但迅速變暗(4NaO22Na2O等)，失去金屬光澤(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論金屬鈉硬度很小(質(zhì)軟)，具有銀白色金屬光澤，很容易被空氣氧化2鈉與水的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：Na與水的反應(yīng)圖27(2)反應(yīng)原理：2Na2H2O2NaOHH2(3)注意事項(xiàng)：取鈉不要太大，鈉塊過(guò)大，會(huì)發(fā)生爆炸(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉與水劇烈反應(yīng)、鈉熔化成小球、鈉球在水面上不停地滾動(dòng)、有氣體生成，并發(fā)出嘶嘶聲(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鈉與水反應(yīng)劇烈，生成堿并放出氣體3收集

7、并檢驗(yàn)鈉與水反應(yīng)放出的氣體(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：收集并檢驗(yàn)Na與水反應(yīng)生成的氣體圖28(2)反應(yīng)原理：2Na2H2O2NaOHH2，2H2O2=2H2O(3)注意事項(xiàng)試管內(nèi)要裝滿水，不要留有氣泡，以防點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸鈉不要太大，用刺有小孔的鋁箔包住包裹時(shí)不要用手觸摸金屬鈉試管中氣體集滿后，不要急于從水中取出試管，應(yīng)待鈉反應(yīng)完畢后再取試管，以避免在取試管時(shí)，皮膚蘸上鈉而灼傷試管從取出到移近火焰過(guò)程中要始終倒立，點(diǎn)燃時(shí)可將試管微微傾斜(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管內(nèi)氣體被點(diǎn)燃發(fā)出尖銳的爆鳴聲(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鈉與水反應(yīng)劇烈，生成堿放出氫氣4鈉和氧氣的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：點(diǎn)燃鈉與氧氣的反應(yīng)圖29(2)反應(yīng)原理：2NaO

8、2=222Na2O22H2O2(3)注意事項(xiàng)玻璃管中裝的鈉不能太大，太大反應(yīng)太劇烈，會(huì)將玻璃管炸裂反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，即鈉熔成小球后要稍稍傾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止鈉從玻璃管中脫出并能保證空氣疏通從而觀察到明顯現(xiàn)象在取鈉時(shí)要將其表面的氧化物用小刀除去，用純鈉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)因?yàn)楸砻姹谎趸拟c在受熱熔化后，鈉表面會(huì)有一層黑色而影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察加熱時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則鈉與O2迅速反應(yīng)、燃燒起來(lái)，現(xiàn)象就不是很明顯了 盛Na2O2的小試管要干燥(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 鈉熔成小球，先變成白色后變成淡黃色固體，淡黃色固體遇水放出使帶火星木條復(fù)燃的氣體(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 鈉熔點(diǎn)低，與O2加熱反應(yīng)生成Na2O2，Na2O2遇水

9、生成O2二、NaHCO3的分解(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程用一干燥大試管，裝入NaHCO3粉末(大約占試管容積1/6)將大試管用帶導(dǎo)氣管的單孔塞塞緊并將大試管固定在鐵架臺(tái)上，且試管口稍向下傾斜大試管上的導(dǎo)氣管另一端插入到盛有澄清石灰水的試管中用酒精燈加熱，先均勻受熱，然后固定在藥品多的部位加熱當(dāng)試管中產(chǎn)生氣體減少時(shí)，先把導(dǎo)管從澄清石灰水中拿出來(lái)，再熄滅酒精燈(2)反應(yīng)原理2NaHCO3=2322(3)注意事項(xiàng)裝藥品時(shí)，應(yīng)將藥品傾斜地鋪在試管底部，以便于受熱固定大試管時(shí)，應(yīng)夾在其中上部(離管口1/3處)且要使試管口略向下傾斜防止反應(yīng)生成的水冷卻回流而將試管炸裂當(dāng)試管中產(chǎn)生氣體減少時(shí)，若停止實(shí)驗(yàn)，應(yīng)先將導(dǎo)氣管從

10、石灰水中取出來(lái)，再撤去酒精燈停止加熱，否則，會(huì)使石灰水倒吸而引起試管炸裂(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 澄清石灰水變渾濁，大試管內(nèi)壁有水生成(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論NaHCO3受熱易發(fā)生分解反應(yīng)三、Na2CO3和NaHCO3與酸的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)步驟圖210(2)反應(yīng)原理2-Na2CO32HCl2NaClH2OCO2或CO32HH2OCO2-NaHCO3HClNaClH2OCO2或HCO3HH2OCO2 (3)注意事項(xiàng)：使用的鹽酸濃度不能太大，否則生成的氣泡太多太迅速而溢出試管(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 兩者都與鹽酸反應(yīng)生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，但NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈四、焰色反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)步驟 把鉑絲用稀鹽酸洗滌后

11、灼燒蘸KCl粉末灼燒隔藍(lán)色鈷玻璃觀察把鉑絲用稀鹽酸洗滌后灼燒蘸Na2CO3粉末灼燒并觀察把鉑絲用稀鹽酸洗滌后灼燒蘸Na2CO3和KCl混合粉末灼燒先直接觀察，再隔藍(lán)色鈷玻璃觀察把鉑絲用稀鹽酸洗滌后灼燒(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 鈉元素火焰顏色為黃色，鉀元素火焰顏色為紫色(隔藍(lán)色鈷玻璃觀察)【實(shí)驗(yàn)思考】1若鈉、鉀等堿金屬在空氣中失火，可否用水或CO2滅火，為什么?用什么滅火效果好? 答案：鈉、鉀等堿金屬失火不能用水滅火，因?yàn)樗鼈兣c水反應(yīng)劇烈，且產(chǎn)生易燃?xì)怏wH2，易導(dǎo)致爆炸發(fā)生；也不能用CO2滅火，因?yàn)镹a、K有還原性，能奪去CO2中的氧繼續(xù)燃燒鈉、鉀失火可用沙土、抹布撲滅或蓋滅2萬(wàn)一被鈉灼傷了皮膚，應(yīng)

12、該怎么辦?答案：萬(wàn)一被鈉灼傷了皮膚，應(yīng)先用稀醋酸洗滌，然后再涂上3%5%的硼酸溶液情況嚴(yán)重者速到醫(yī)院燒傷科救治3用稀鹽酸與Na2CO3還是NaHCO3制作的滅火器滅火效果好，有哪些優(yōu)點(diǎn)?答案：用稀鹽酸與NaHCO3制作的滅火器滅火效果好優(yōu)點(diǎn)有二：產(chǎn)生氣體速度快，產(chǎn)生氣體CO2多4實(shí)驗(yàn)室中做固體受熱生成氣體反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)有哪些?答案：實(shí)驗(yàn)室固體受熱生成氣體的裝置都可用制O2裝置注意事項(xiàng)：試管應(yīng)夾持在其中上部(或離管口1/3處)；試管口應(yīng)略向下傾斜，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室中的藥品不是很干燥，加熱時(shí)有水生成，或固體反應(yīng)時(shí)生成水，若不略向下傾斜會(huì)使水倒流把試管炸裂；受熱時(shí)先均勻加熱試管底部，然后固定在藥品集中

13、的部位加熱5焰色反應(yīng)操作的注意事項(xiàng)有哪些？答案：(1)所用火焰本身的顏色要淺，以免干擾觀察(2)蘸取待測(cè)物的金屬絲本身在火焰上灼燒時(shí)應(yīng)無(wú)顏色，同時(shí)熔點(diǎn)要高，不易被氧化用鉑絲效果最好，也可用鐵絲、鎳絲、鎢絲等來(lái)代替鉑絲但不能用銅絲，因?yàn)樗谧茻龝r(shí)有綠色火焰產(chǎn)生(3)金屬絲在使用前要用稀鹽酸將其表面的氧化物洗凈，然后在火焰上灼燒至無(wú)色，以除去能起焰色反應(yīng)的少量雜質(zhì)(4)觀察鉀的焰色時(shí)，要透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃片，因?yàn)殁浿谐；煊锈c的化合物雜質(zhì)，藍(lán)色鈷玻璃可以濾去黃色火焰，以看清鉀的紫色火焰【實(shí)驗(yàn)習(xí)題】1做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的鉑絲應(yīng)用A硫酸洗滌B鹽酸洗滌C水洗滌D鈉和鉀答案：B2檢驗(yàn)小蘇打粉末中是否含有蘇打的方法

14、是A溶于水，加Ca(OH)2溶液B溶于水，加CaCl2溶液C加稀HClD溶于水，加入NaOH溶液答案：B3除去CO2氣體中混有的氣體雜質(zhì)HCl，應(yīng)選用的飽和溶液是A燒堿B小蘇打C純堿D熟石灰答案：B4下列物質(zhì)中與鹽酸不反應(yīng)，只能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是ANa2CO3BNaHCO3CNaHSO4DCu(OH)2答案：C5把過(guò)量的小蘇打與氫氧化鈉混合均勻，充分加熱，最后留下的固體物質(zhì)是ANa2O和Na2CO3BNa2O2和Na2CO3CNa2CO3DNa2O、Na2O2和Na2CO3答案：C6觀察鉀焰色反應(yīng)顏色，通常要透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃片，其原因是A火焰太耀眼B火焰太小C排除雜質(zhì)元素可能造成的干擾D為

15、了保護(hù)眼睛答案：C7下列操作易引起事故的是A將水倒入到濃硫酸中B用大試管加熱NaHCO3使NaHCO3分解C用手直接取用鈉塊投入到水中D排水法收集的一小試管H2移近酒精燈去點(diǎn)燃答案：AC8用加熱的方法可達(dá)到提純目的的是ANa2CO3固體中有NaHCO3雜質(zhì)BNa2O2中有Na2OCNa2CO3固體中有NaClD食鹽中有泥砂答案：AB9下列物質(zhì)的保存方法錯(cuò)誤的是A少量金屬鈉保存在煤油中B氫氧化鈉保存在橡皮塞廣口瓶中C塊狀碳酸鈣固體保存在細(xì)口玻璃瓶口D稀鹽酸可保存在細(xì)口磨砂玻璃瓶中答案：C10只用一種試劑即可區(qū)別NaOH、Ca(OH)2、HCl的溶液，應(yīng)該選用下列溶液中的A石蕊試液B小蘇打溶液CB

16、aCl2溶液DAgNO3溶液2解析：這三種澄清溶液中NaOH和Ca(OH)2均呈堿性，要鑒別它們應(yīng)該在Na和Ca區(qū)別2-上選擇試劑，可以選擇Na2CO3或NaHCO3因?yàn)镃O3能與Ca形成CaCO3沉淀，而NaOH與Na2CO32-與NaHCO3混合無(wú)明顯現(xiàn)象，且鹽酸與CO3或HCO3作用均生成CO2氣體所以區(qū)別上述三種2溶液可選用Na2CO3或NaHCO3溶液答案：B11寫(xiě)出兩種以NaHCO3為原料制取CO2的化學(xué)反應(yīng)原理：方法a_,方法b_，這兩種方法中_種方法的碳酸氫鈉的利用率高，原因是_答案：NaHCO3HClNaClCO2H2O 2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O a 每產(chǎn)生4

17、4 g CO2，方法a只要84 g NaHCO3，而方法b要168 g NaHCO312如圖211是某學(xué)生設(shè)計(jì)的碳酸氫鈉的受熱分解的實(shí)驗(yàn)裝置圖試指出其錯(cuò)誤之處，并加以糾正圖211錯(cuò)誤：_；_；_；糾正：_；_；_；答案：伸入試管的導(dǎo)氣管太長(zhǎng)試管口向上傾斜用焰心加熱伸入試管的導(dǎo)氣管一般為1 cm左右管口向下傾斜用外焰加熱13鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生H2同時(shí)收集產(chǎn)生的H2實(shí)驗(yàn)，能否在啟普發(fā)生器中進(jìn)行？解析：鈉與水反應(yīng)有以下一些特點(diǎn)：反應(yīng)劇烈，反應(yīng)放出熱量，塊狀金屬鈉會(huì)隨反應(yīng)進(jìn)行而熔化等，而啟普發(fā)生器僅適用塊狀固體與液體反應(yīng)而且反應(yīng)平緩不加熱的實(shí)驗(yàn)答案：鈉與水反應(yīng)不宜在啟普發(fā)生器中進(jìn)行2-14草木灰中含有K、

18、Na、CO3、SO24等離子，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證這些離子的存在答案：首先用焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Na、K(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)的存在；然后取樣溶于水配2-制成溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加稀HNO3，有氣泡生成說(shuō)明有CO3，沉淀最終-未完全溶解說(shuō)明有SO24存在15工業(yè)品純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì)，圖212中的儀器裝置可用來(lái)測(cè)定純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，圖中標(biāo)號(hào)：空氣；某溶液，純堿樣品，稀H2SO4，濃H2SO4，堿石灰，堿石灰圖212實(shí)驗(yàn)步驟是：檢查裝置的氣密性；準(zhǔn)確稱量盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量(設(shè)為m1 g)準(zhǔn)確稱量一定量的純堿的質(zhì)量(設(shè)為m2 g)，并將其放入廣口瓶中；從分液漏斗中緩緩滴入稀H2SO4，至不再產(chǎn)生氣體為止；緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱量干燥管的總質(zhì)量(設(shè)為m3 g)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)鼓入空氣的目的是_(2)裝置A中液體應(yīng)為_(kāi)，其作用是_，如撤去裝置A，直接向裝置B中緩緩鼓入空氣，測(cè)定結(jié)果將_(填“偏大”