碱金属及其化合物专题.docx

碱金属及其化合物专题教学内容：①碱金属的化学性质钠的重要化合物碱金属及其化合物的相关计算题【复习检测】一、碱金属的通性（1）碱金属元素（元素的结构与性质的关系）核电荷数：311193755Li（锂）Na（钠）K（钾）Rb（铷）Cs（铯）金属活动性（还原性）依次增强均为银白色，熔沸点依次降低，均具有良好的导电性、导热性（金属晶体的性质）密度小，从Li到Cs增大，但K的密度反小于Na；金属中Li、K、Na密度最小，均小于1g/cm3Rb,Cs因密度大于水，与水反应时沉入水底2）与氧气反应的能力依次增强，Li生成Li2O（氧化锂），Na生成Na2O2（过氧化钠），K生成KO2（超氧化钾）（金属性越强，与氧气反应越剧烈）（3）与水反应的剧烈程度依次增强，K反应放出的热可以使H2燃烧，并发生轻微爆炸；Rb、Cs遇水立即燃烧,甚至爆炸金属性越强，与水反应越剧烈）（4）与卤素、S反应的难易碱金属都可在氯气中燃烧，钾、铷、铯能跟液溴反应，而碱金属跟I2只在加热时反应（非金属性越强，氧化能力越强）钠与硫粉研磨时会发生爆炸，生成硫化钠5）氢氧化物的碱性依次增强，NaOH、KOH、RbOH等都是强碱金属性越强，对应的碱碱性越强，如KOH>NaOH>LiOH>HOH）（6）碱金属的保存Li一般保存在石蜡中，Na、K保存在煤油中。

一般的试剂用完后不能放回原试剂瓶，但Na、K可以例：下列化学药品在实验室应隔绝空气保存的是（）A•白磷B•硫磺C.小苏打D.金属钾例:近期《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470°C、80Mpa下合成出了金刚石，具有深远的意义下列说法错误的是（）A.由二氧化碳合成金刚石是氧化还原反应B.金刚石是碳的一种同位素C.钠被氧化最终生成碳酸钠D.金刚石是碳的一种同素异形体例：下列关于碱金属的描述中正确的是（）均可保存于煤油中B.密度都比水小C.锂的熔沸点最高D.氢氧化物受热易分解（7）碱金属化学物的用途① 碱金属的盐中，只有钾盐可作化肥，如氯化钾、硫酸钾、碳酸钾等都是钾肥钠和钾的合金在室温下呈液态，是原子反应堆的导热剂钠也应用在电光源上，高压钠灯发出黄光射程远，透雾的能力强，对道路平面的照度比高压水银灯高几倍一、碱金属的制备由于碱金属的活泼性强，碱金属一般用电解熔融氯化物制取，如金属钠的制备：2NaCl—通电>2Na+ClT2而制取钾用钠与熔融氯化钾在850°C反应，使钾生成后气化而分离出来：Na+KCl85oc>NaCl+KT我们知道，根据金属活动顺序表，金属活动性顺序强的置换出活动性弱的金属，如Fe置换出硫酸铜里的Cuo而K的活动性强于Na,那么为什么在以上反应中，Na可以置换出钾呢？这是因为，金属性活动性强的金属置换出活动性弱的金属这个规律只适用于溶液体系而以上反应不是溶液体系，其利用的原理是高沸点（NaCl）置换低沸点（K）。

例：有关钠的说法错误的是（）A.钠很软，熔点低于100CB.钠在焰色反应时，火焰显黄色C.Na有强还原性，Na+有强氧化性D.电解熔融氯化钠的过程中，Na+被氧化成Na二、金属钠（1）与氧气反应常温条件下：4Na+O>2NaO22点燃条件下：2Na+O—NaO（淡黄色固体）222① 说明Na2O2的热稳定性比Na2O强（生成Na2O2是在高温条件下的反应说明常温下Na迅速转变为Na2O而非Na2O2；制取Na2O2可以用Na在氧气中燃烧的办法，但Na2O一般不能用Na与氧气直接反应的方法来制取条件不好控制）例：用金属钠制氧化钠，常采用下法：2NaNO+6Na——>4NaO+N说明为什么不用222金属钠在氧气中燃烧法,而采用此法的原因是什么?o（2）与水反应2Na+2HO——>2NaOH+HT22实验现象：① 剧烈：钠与水反应十分剧烈，说明钠是一种既活泼的金属② 熔融：钠熔化成小球，说明钠与水反应放出大量的热，钠的熔点低③ 浮：Na球浮在水面上，说明钠的密度比水小④ 动、气：钠与水反应时，在再钠球表面产生气体推动钠球在水面运动⑤ 酚酞变红:生成碱（NaOH）以上现象说明：① 实验现象可以印证Na的相关性质：密度小、熔点低、还原性强；② 说明Na不能用手拿的道理：③ Na着火后灭火的问题：④ Na保存的问题：例：把一小块钠投入盛有煤油和水的烧杯中可以观察到的现象是（）A.钠浮在烧杯中的液面上B.煤油会燃烧起来，产生很浓的黑烟C.钠会在水和煤油的交界面上下浮动，直到反应结束D.钠沉在烧杯的底部（3）钠与盐溶液反应以下是钠与铜（Cu2+）盐、铁（Fe3+）盐的反应：2Na+Cu2++2HO——>2Na++Cu（OH）J+HT222① 6Na+3HO+2Fe3+——>6Na++2Fe（OH）J+3HT232以上反应说明Na不能从不活泼金属的盐溶液中置换出金属。

例：将一小块金属钠投入过量的硫酸铜溶液中，主要生成物是（）A. Na2SO4和CuB.Na2SO4和H2C.Cu（OH）2和H2D.Na2SO4、Cu（OH）2和H2（4）钠置于空气中的反应Na—变暗>NaO—吸水>NaOH—与co2反应>NaCO-10HO—失水风化>NaCO（白色固体）23223所以金属Na长期放置于空气中，最后会变成白色固体Na2CO3例：金属Na长期置于空气中，最终变成（）A.Na2O2B.Na2OC.Na2CO3D.Na2CO3^10H2O（5）与CO2反应Na在点燃的条件下可以与CO2发生反应：4Na+3CO—点燃_>C+2NaCO223由此可见，活泼金属如Na、Mg等着火不能用泡沫或者二氧化碳灭火器灭火，而应该用细沙盖灭6）钠与酸的反应可分为以下两种情况：① 酸过量，钠只与酸反应② 酸少量时，钠先与酸反应，当酸反应完后剩余的钠与水反应三、钠的重要化合物（1）氧化钠（Na2氧化钠为白色固体，是一种碱性氧化物（碱性氧化物的定义是：和酸反应只生成盐和水的氧化物加热的条件下不稳定，氧化钠可与水、二氧化碳反应：与水（酸）反应：Na0+HO>2NaOH（非氧化还原反应）22与CO2反应：Na0+CO>NaCO（非氧化还原反应）22223例：对金属铷的单质及化合物的叙述不正确的是（）A.Rb的金属性比Cs强B.RbOH的碱性比KOH弱C．Rb遇水剧烈反应并发生爆炸D．Rb2O暴露在空气中易变质（2）过氧化钠（Na2O2）电子式.Na+［：0：0：］2_Na+既存在离子键，还存在非极性键。

过氧化钠既有氧化性又有还原性,而以氧化性为主是强氧化剂过氧化钠为淡黄色固体，其热稳定性较好过氧化钠可与水、二氧化碳反应其类型均为歧化反应：①与水（酸）反应：2NaO+2HO——>4NaOH+0T（歧化反应）2222注意：活泼金属的氧化物一般都是典型的碱性氧化物，但碱金属的过氧化物和超氧化物都不是碱性氧化物，它们跟酸反应时不仅生成盐和水，还有氧气生成，如过氧化钠与水反应：②与CO2反应：2NaO+2CO——>2NaCO+OT（用作潜水艇中的供氧剂）2222232这类反应的实质是Na2O2先与H2O作用生成H2O2，其后H2O2再分解产生O2：NaO+2HO——>2NaOH+HO22222NaO+HSO>NaSO+HO22242422Na2O2作氧化剂时，可以使FeCI2氧化为Fe（OH）3,H2S氧化为单质S：③与FeCI2反应：NaO+SO>NaSONaO+MnO>NaMnO2222422224② 与H2S反应：Na2O2遇强氧化剂时，Na2O2被氧化，此时作还原剂，如与酸性KMnO4反应：5NaO+2MnO-+16H+——>2Mn2++10Na2++5OT+8HO22422过氧化物的漂白作用与氯气、h2o2漂白作用类似，是不可逆过程，表现了过氧化钠的强氧化性。

例：将Na2O2投入到FeCI2溶液中，可观察到的现象是（）A■最终生成白色沉淀B.最终生成红褐色沉淀C.有气泡产生D.无变化例：标准状况下，将20LCO2和CO的混合气全通过足量的Na2O2粉末，在相同状况下，气体体积减少到16L,则原混合气体中CO的体积为：（）A.4LB.8LC.12LD.16L例：呼吸面具中的Na2O2可吸收CO2放出02,若用超氧化钾（KO2）代替Na2O2也可起到同样的作用实验测得相同体积的CO2气体通过足量的Na2O2和K02,充分反应后，后者生成O2的体积是前者的3倍① 若将30mICO2通过盛有足量KO2的装置，充分反应后，逸出气体的体积变为多少毫升？② 若将一定体积的CO2通过盛有足量KO2和Na2O2均匀混合物的装置，充分反应后，逸出气体的体积变为原CO2体积的1.3倍求混合物中KO2和Na2O2的质量比解析：（1）45mL（2）284:39例：下列反应中，Na2O2只表现强氧化性的是（）2NaO+2HO=4NaOH+Of2222NaO+MnO=NaMnO22224A. 2Na2O2+H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2f5NaO+2KMnO+8HSO=5NaSO+KSO+2MnSO+5Of+8HO224242424422（3）碳酸钠（Na2CO3）碳酸钠为白色粉末，又名纯碱，苏打。

其结晶水合物十水碳酸钠（Na2CO3・1OH2O）为白色晶体一般来说，酸式盐的溶解度大于正盐，如Ca（HCO3）2（易溶于水）>CaCO3（沉淀）但Na2CO3的溶解度大于NaHCO3Na2CO3可与酸发生如下分步反应：NaCO+HCl——>NaCl+NaHCO+HO（酸不足，NaCO转化>NaHCO）2332233HCO-+H+>HO+COT（继续加入酸）322总反应：③NaCO+2HCl>2NaCl+HO+COT（酸足量）2322由于为分步反应，所以反应速度较碳酸氢钠（小苏打）慢，碳酸钠主要用于制作玻璃、制皂、造纸、纺织、制其他钠的化合物其还可与钡盐、钙盐反应：NaCO+CaCl>NaCl+CaCOJ2323NaCO+BaCl>NaCl+BaCOJ2323Na2CO3的水溶液呈碱性，这是因为发生了水解反应：CO2-+HO——>OH-+HCO-（强）323HCO-+HO——>OH-+HCO（弱）3223所以热的纯碱溶液可以用于除去油污，且同浓度的Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3例：对于钠和钠的化合物的性质或用途相关叙述不正确的是（）A. 用Na作还原剂可以从K的氯化物中制备KB. 钠和钾的合金常温下为液体，用于原子反应堆作热交换剂C. 苏打固体的pH强于小苏打固体的pHD. 热的碳酸钠溶液有去油污的作用（4）碳酸氢钠（NaHCO3）又名小苏打，为细小白色晶体，是一种酸式盐，是发酵粉的主要成分之一，可用于治疗胃酸过多症。

可发生如下反应：与酸反应：NaHCO+HCl>NaCl+HO+COT（发酵粉、治疗胃酸过多）322与碱反应：NaHCO+NaOH——>NaCO+HO（NaHCO转化>NaCO）3232323由此可见，碳酸氢盐如NaHCO3既能与酸反应，又能与碱反应此外，NaHCO3加热易分解，而Na2CO3则很稳定：加热分解：NaHCO3—NaCO+HO+COT（NaHCO转化>NaCO）2322323由此可见，碳酸盐的稳定性：正盐（如Na2CO3）>酸式盐（如NaHCO3）例：下列物质中，既能与氢氧化钠溶液反应，又能与盐酸反应的是：（）A.NaCOB.NaClC.NaHCOD.KCO23323例：小苏打和胃舒平（含有难溶于水的ai（oh）3）他们都是可用于治疗胃酸过多。