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

反应时因条件不同而产物不同。

稳定。可见，与O

2

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

3．钠的其它重要化合物 （1）硫酸钠

Na 2SO 4·10H 2O ，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 ＋CO 2＝Na 2CO 3＋H 2O 。

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 ＋2H 2O

2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，

Na 2CO 3＋Ca(OH)2＝CaCO 3↓＋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SiO 2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=NH4HCO3

NH4HCO3 +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 +3 2 1 均为小高高

钠 Na +11 2 8 1 银白柔

钾 K +19 2 8 8 1 色的软

铷 Rb +37 2 8 18 8 1 金属

铯 Cs +55 2 8 18 18 8 1(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