高一化学碱金属钠知识点及习题

［要点精析］一．金属钠1．钠的物理性质金属钠是一种柔软，银白色、有金属光泽的金属，是热和电的良导体；它的密度为0.97g／cm3，比水的密度小，比煤油的密度大，熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。2．钠的化学性质钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子，具有很强的还原性，是一种活泼的金属元素。(1)跟非金属反应：①金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，（空气中钠的切面变暗）②在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2Na2O2(黄色火焰)，以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。可见，与O2反应时因条件不同而产物不同。③在氯气中燃烧：2Na+Cl2NaCl(白烟)(2)钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑现象：①浮：钠投入水中并浮在水面上②声：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。③游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红：反应后的水溶液使酚酞变红。(3)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。（4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。例如：①钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2↑(1)CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2(2)合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑②钠与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑3．钠的存放和取用由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O等反应，所以少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。4．钠的存在与用途自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；反应如：4Na＋TiCl4（熔融）＝Ti＋4NaCl，另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。二．钠的化合物1．氧化钠和过氧化钠的比较比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价—2价—1价（过氧离子O22—）电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与水反应Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存2．碳酸钠与碳酸氢钠化学式Na2CO3Na2CO3·10H2ONaHCO3俗名纯碱、苏打—小苏打溶解性易溶于水易溶于水（溶解度较Na2CO3小）色态白色粉末无色晶体细小白色晶体热稳定性稳定易失水、风化受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑H+CO32－+2H+=CO2↑+H2O较快，分步进行HCO3－+H+=CO2↑+H2O剧烈NaOH不反应HCO3－+OH—=CO32－+H2O石灰水CO32－+Ca2+=CaCO3↓石灰水足量：HCO3－+Ca2++OH－=CaCO3↓+H2O石灰水不足：2HCO3－+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32－BaCl2CO32－+Ba2+=BaCO3↓不反应（若再加NaOH，则有沉淀）CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多转化3．钠的其它重要化合物（1）硫酸钠Na2SO4·10H2O，俗名：芒硝，为无色晶体。硫酸钠用途：制玻璃、造纸、染色、纺织、制水玻璃，在医药上用作缓泻剂等。硫酸钠分布：盐湖、海水及矿物中。（2）氢氧化钠，氢氧化钠为白色固体，极易溶于水(并放出大量热)，易吸水而发生潮解，在空气中还易变质，反应为：2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O。俗名：苛性钠、烧碱、火碱，氢氧化钠有很强腐蚀性，它是一种重要的碱，具有碱的通性。工业制法：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH保存：密封保存。试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡皮塞。因为烧碱能与玻璃成分中的SiO2发生反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O，生成的Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结。三．有关钠及其化合物的几个问题1．金属钠露置在空气中的变化过程：银白色金属钠2．Na2CO3与盐酸的互滴反应（1）向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）开始就有气体放出；（2）向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不足）开始无气体产生：HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（无气泡）HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O可见不同的滴加顺序产生不同的现象，利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。3．碳酸氢钠和碳酸钠的制法(1)制取NaHCO3的方法①减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。②往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3(2)制取Na2CO3的方法往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出(依次通人CO2、NH3至饱和行吗?)：NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl[(制纯碱的2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(工业方法)四．碱金属元素（Li、Na、K、Rb、Cs）一．碱金属元素的原子结构和碱金属的物理性质元素符号原子结构色、态硬度密度熔点沸点锂Li+321均为小高高钠Na+11281银白柔钾K+192881色的软铷Rb+37281881金属铯Cs+5528181881(略带金黄色)大低低钫Fr（不研究）二．碱金属的化学性质与原子结构的关系化学性质（氧化与水反应与酸反应与盐溶液反应）强还原性Li只有氧化物弱越越越Na有氧化物来来来和越越越K过氧化物剧剧剧烈烈烈Rb有氧化物有过氧化物Cs有超氧化物强相似性原因：最外层1个电子，易失去。递变性原因：核电荷数增加原子半径增大原子核对最外层电子吸引减弱失电子能力增强还原性增强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）相似性：氢氧化物都是强碱（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强五．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：①火焰本身尽可能无色，②铂丝要洁净，③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：（1）铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同；（2）蘸取待测溶液；（3）在酒精灯上灼烧，观察焰色；（4）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、钨丝等无焰色的金属代替。六．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至Cs，密度呈增大的趋势，但ρ(K)=0．862g／cm3p(Na)=0.971e／cm3。3．酸式盐的溶解度一般大于正盐，但溶解度NaHC03Na2C03。4．氧在化合物中一般显-2价，氢显+1价，但Na2O2、H202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高一化学《碱金属》单元测试一、选择题(每小题只有一个选项符合题意每小题4分，共56分)1、下列粒子最容易获得电子的是[]A．Li+B．Na+C．K+D．Cs+2、关于钠原子和钠离子，下列叙述错误的是[]A．它们相差一个电子层B．它们的化学性质相近C．钠原子的半径比钠离子大D．钠原子和钠离子均为同一元素3、下列关于碱金属的叙述，正确的是[]A．金属钠着火时，可以用水或泡沫灭火剂灭火B．碱金属单质都可以保存在煤油中C．钠离子半径比钠原子半径小D．碱金属中密度最小，熔沸点最高的是铯4、关于铯及其化合物的说法不正确的是[]A．CsOH是一种强碱B．铯与水或酸溶液反应剧烈，都能生成H2C．碳酸铯经加热可生成氧化铯和二氧化碳D．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO45、下列离子方程式中正确的是[]A．铁跟稀硫酸反应2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑B．碳酸氢钙溶液与稀盐酸反应Ca（HCO3）2+2H+==Ca2++2H2O+2CO2↑．醋酸与氢氧化钾溶液CH3COOH+OH-==CH3COO-+H2OD．过氧化钠跟水反应Na2O2+2H2O==2Na++2OH-+O2↑6、将10gCO2和CO的混合气体，通过装有足量过氧化钠的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了5.6g，则原混合气体中CO2的质量分数为[]A．32％B．44％C．56％D．88％7、将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是[]A.黄色固体混合物B.氧化钠与硫化钠C.硫与硫化钠D.过氧化钠与硫化钠8、下列各物质在与水反应时，既表现氧化性又表现还原性的是[]A．金属钾B．Na2OC．K2O2D．CO29、下列物质不能与CO2反应的是[]A．KHCO3B．Li2OC．RbOHD．K2CO310、做焰色反应实验时，所用的铂丝在每次用完后都要用[]A．用纸擦干净才能使用B．放在火焰上灼烧，直到铂丝发红为止C．用水洗涤几次D．用稀盐酸洗涤，再灼烧到跟酒精灯火焰相同为止11、将等质量的下列物质，露置于空气中，最后质量由小到大的顺序是[]①Na②Na2O2③NaOH④Na2O⑤Na2CO3·10H2OA．⑤＜④＜③＝②＜①B．⑤＜④＜③＜②＜①C．⑤＜③＜②＜④＜①D．⑤＜②＜③＜④＜①12、在天平两边的托盘上各放一个质量