钠及其化合物-碱金属元素
钠的其它化合物、碱金属元素
A.锂在过量氧气中燃烧的主要产物是氧化锂而不是过氧化锂
B.碳酸锂受强热分解
C.碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的大
D.锂可以和氮气化合生成氮化锂(Li3N)
3.欲观察氢气燃烧的焰色,燃气导管口的材料最好是( )
2.物理性质:碱金属除铯略带外,都是色。质,密度,熔沸点,是的良导体。
3.最高价氧化物的水化物(ROH)均为碱。
二、金属元素的差异性和递变性
1.碱金属从上到下半径逐渐。熔沸点逐渐,密度逐渐。
2.化学性质:Li+O2→钠能形成、两种氧化物,K能形成氧化物。(写化学式)
三、金属的制取
金属La、Na的制取主要用电解熔融氯化物的方法。金属K因为易溶与熔盐不易分离,故一般用热还原剂法。
四、色反应
焰色反应是一种物理变化,是元素的性质而不仅属化合物。
四.碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
化合物类型
颜色状态
溶解性
与盐酸反应的速度
热稳定性
与氢氧化钠反应
与氢氧化钙
鉴别
加热比较
与酸反应速度
与酸相互滴加
加氯化钙溶液
相互转化
【例题解析】
[例1]工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物,但钾却不能用电解熔融KCl的方法制得,因金属钾易溶于熔态的KCl中而有危险,难获得钾,且降低电流效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表:
第三章
第二讲钠的其它化合物碱金属元素
【考纲要求】
1.碱金属元素的原子结构的相似性及递变性。
2.碱金属单质的性质的相似性及递变性。
钠及其化合物,碱金属
四.碱金属及其递变规律
从左至右依次为锂,钠,钾,铷,铯的单质
钾的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃)
四.碱金属及其递变规律
元素 熔沸点变 化 密度变化 升高趋势
Li
Na
K
降低趋势 反常
Rb
Cs
升高趋势
颜色
化学性质 价态 主要氧化 物 氧化物对 应水化物 硬度变化
银白色
银白色
钠及其化合物,碱金属
主讲人 王钟皓
一.钠的物理性质,化学性质
一.化学式: Na,电子式: Na ,原子序数:11,最外层电子 数:1(易失去电子,具有极强的还原性) 二.物理性质:常温常压下是银白色固体,质软,密度比水轻, 比煤油重( 0.97g / cm3 ),熔点为97.81℃,沸点为882.9℃, 焰色反应火焰为黄色
Na2O
-2 白色固体 1:2 是 是 是 是 考纲不作要求
Na 2O 2
-1 淡黄色固体 1:2 否 是 是 是 强氧化剂,漂白剂,供 氧剂
二.氧化钠,过氧化钠的物理性质,化学性质
氧化钠
过氧化钠
三.碳酸钠,碳酸氢钠的物理性质,化学性质
碳酸钠与碳酸氢钠
化学式 俗名 颜色,状态 溶解度 溶液酸碱性
Na 2CO3
纯碱,苏打 白色晶体 易溶于水 碱性 较稳定,但碳酸钠晶体易风 化 是 是
NaHCO3
小苏打 细小白色晶体 易溶于水(溶解度较前者小) 碱性
热稳定性
是否与H 反应 是否与Ca (OH) 2反应
不稳定,受热易分解
是 是
用途
玻璃工业,造纸工业,制造 工业,洗涤剂
发酵,医药,灭火器
三.碳酸钠,碳酸氢钠的物理性质,化学性质
钠元素及其化合物实用资料ppt
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由于钠极易与水反应,所以不能用钠把居于金属活动性顺序钠之后的金属从其盐溶液中置换出来。 Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应:
钠用的金还 属原钠• 性与很氨⑦强反应,只N生能成以a氨化C基合钠态l+作存为在N染于料H自工然3业界+制选C靛兰O粉2的中+间H体;2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
用沙子扑灭。
难点探究
2CO3、NaHCO3的鉴别 (1)若为固体 可利用加热法。加热产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3。 (2)若为溶液 可利用沉淀法,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3;也可利用气体
法,滴加稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3,开始无气泡产生的是 Na2CO3。
体验热身
下列关于金属钠的叙述,错误的是( ) A.钠的还原性很强,只能以化合态存在于自然界 B.钠质地柔软,可用小刀切割,保存在煤油中 C.钠失火后可用大量水或泡沫灭火器扑灭 D.钠的焰色反应为黄色,可用在雾天做指示灯 答案:C 解析:钠失火后生成Na2O2,它与水或CO2反应会生成O2使得火势增大,应
以往金属钠主要用于制造车用汽油的抗暴剂,但由于会 污染环境,已经日趋减少。金属钠还用来制取钛,及生产氢 氧化钠、氨基钠、氰化钠等。熔融的金属钠在增值反应堆中 可做热交换剂。
理性质:
银白色金属,质软,密度比水小,能浮在水面上, 熔点低,小于 100度,能导电导热,相对原子质量:
化学性质:
钠的化学性质很活泼,所以它在自然界里不能以游离态存在,因 此, 在实验室中通常将钠保存在煤油里。
• ③2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑; ⑤2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
最新高中化学-高三化学钠及其化合物碱金属 精品
第十一讲钠及其化合物碱金属(建议2课时)[考试目标]1.了解科学探究的基本过程,学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。
认识化学是一门以实验为基础的科学。
2.掌握金属Na及其重要化合物(氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、等化合物)的主要性质及其应用。
3.了解碱金属元素的相似性和递变性。
[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。
高考化学讲义钠及其化合物 碱金属(含解析)
目夺市安危阳光实验学校第一节 钠及其化合物 碱金属1.了解钠的主要性质及其用途。
(中频)2.了解钠的重要化合物(Na 2O 2、NaOH 、Na 2CO 3、NaHCO 3等)的主要性质及其用途。
(高频)3.了解碱金属的性质相似性和递变性。
钠及其氧化物1.钠的主要性质及保存钠⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧物理性质:ρ=0.97 g/cm 3,比水的密度小、比煤油的密度大,质软,熔点为97.81 ℃,沸点为882.9 ℃化学性质⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎨⎧⎭⎬⎫4Na +O 2===2Na 2O 2Na +O 2=====△Na 2O 2条件不同,产物不同与H 2O反应⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧现象:(1)浮:说明钠的密度比水小(2)熔:说明反应放热且钠的熔点低(3)游:是因为反应生成的气体推动所致(4)响:说明反应剧烈(5)红:说明反应生成碱(滴加酚酞试液)离子方程式:2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑与CuSO 4溶液反应的化学方程式:2Na +CuSO 4+ 2H 2O===Cu (OH )2↓+H 2↑+Na 2SO 4保存:少量保存在煤油或石蜡油中2.氧化钠和过氧化钠化学式Na 2ONa 2O 2阳、阴离子个数比 Na +与O 2-之比为2∶1 Na +和O 2-2之比为 2∶1氧的化合价-2-1颜色 白色 淡黄色与H 2O 反应 Na 2O +H 2O===2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑ 与CO 2反应 Na 2O +CO 2=== Na 2CO 32Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2应用供氧剂碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠写出上述序号所表示反应的化学方程式: ①Na 2CO 3+2HCl===2NaCl +CO 2↑+H 2O②Na 2CO 3+Ca(OH)2===CaCO 3↓+2NaOH ③Na 2CO 3+BaCl 2===BaCO 3↓+2NaCl 2.碳酸氢钠写出上述序号①、③、④所表示反应的化学方程式,②反应的离子方程式: ①NaHCO 3+HCl===NaCl +CO 2↑+H 2O②Ca(OH)2过量:HCO -3+Ca 2++OH -===CaCO 3↓+H 2OCa(OH)2少量:Ca 2++2OH -+2HCO -3===CaCO 3↓+CO 2-3+2H 2O ③NaHCO 3+NaOH===Na 2CO 3+H 2O ④2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O碱金属和焰色反应1.碱金属元素(1)物理性质:颜色导电导热性 密度熔沸点银白色(铯略带金色光泽)良好Li→Cs:呈增大趋势,但ρ(K)<ρ(Na) 逐渐降低(2)化学性质:钾与水反应的化学方程式为: 2K+2H 2O===2KOH+H 2 2.焰色反应(1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,属于物理变化,属于元素的性质,应用于检验某些元素的存在。
人教版新高考化学一轮复习课件--钠及其化合物 碱金属元素
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GAO ZHONG ZONG FU XI YOU HUA SHE JI
第4章
第1节
钠及其化合物
碱金属元素
课标要求
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的
主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。
2.能列举、描述、辨识钠及其重要化合物的重要的物理和化学性质及实
(3)钠与乙醇反应比与水反应缓慢,反应实质相同,都属于置换反应。
(4)钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃条件下产物是过氧
化钠。不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,
因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
知识巩固
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色的固体Na2O2。( √ )
碱
毒剂
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
0
O2
-1
Na2
O2
(1)Na2O2的氧化性。
O2-
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
知识巩固
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
与用途。通常以钠及其化合物知识为载体,考查对化学基本概念、基本理
论的掌握。钠及其化合物与生产、生活有较多联系,如纯碱、小苏打、食
盐、烧碱、Na2O2在日常生活中的应用,都是高考联系实际命题的好素材。
题型以选择题为主。
2.高考的备考中,要重点掌握有关Na和Na2O2的性质、Na2CO3与NaHCO3之
第9、10讲钠及其化合物碱金属元素
存在:钠在自然界里没有游离态,只能以化合态
存在。食盐(NaCl) 纯碱(Na2CO3·10H2O) 硝酸钠(NaNO3)
保存:隔绝空气和水,加煤油密封。
制取:电解熔融的氯化钠
5、钠的用途
1、制Na2O2 (和氧气反应)
(钠的导热性) 3、高压钠灯 (黄光射程远,透雾力强)
2、制Na-K合金,做原子反应堆导热剂
饱和 钠溶解,有刺激性气 NH4Cl 味气体放出
2Na+2 NH4Cl =2NaCl+H2↑+2NH3 ↑
CuSO 钠溶解,放出无色无 2Na+2H2O+CuSO4= 味气体,有蓝色沉淀 Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓ 4溶液
4、钠的存在、保存与制取
游离态(以单质形态存在) 元素存在形态: 化合态(以化合物形态存在)
C2H5ONa
K
Ti
C6H5ONa
问题1:请设计尽可能多的实验,完成钠与水 的反应实验,并验证产物。
方法1
方法2
方法3
问题2:请利用钠与水反应设计喷泉实验,要 求喷出红色喷泉。
实验步骤及现象: 在广口瓶内加适量蒸馏水 和2滴酚酞试液,如图2装置好 仪器。在广口瓶胶塞的大头 针上扎一块比豆粒略大的金 属钠,立即盖上胶塞,,接着形 成美丽的红色喷泉。同时可 看到钠与水剧烈反应,钠熔 化成小球,在水面上四处游动。 喷泉可维持半分钟。
电解法
还原法 (常见还原剂)H2 、CO、C、Al
加热 分解 法
物理 富集法
注意 Na+KCl === K↑+NaCl
(沸点:Na>K)
浓硝酸与浓盐酸按体积比 1:3组成的混合物叫王水
3.金属之最
金属钠及其化合物知识归纳和巩固之三——碱金属
金属钠及其化合物知识归纳和巩固三、碱金属元素知识点精析I:碱金属元素的原子结构相同点:次外层8个电子(Li是2个);最外层1个电子。
不同点:核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大。
II:碱金属单质的物理性质相同点:均为银白色(铯略带金色光泽),轻(其中锂、钠、钾比水还轻)软金属,低熔点,导电,导热。
不同点:随着原子序数的递增,密度逐渐增大(但ρNa>ρK),硬度变小,熔沸点降低。
III:碱金属单质的化学性质相同点:均与卤素、硫、氧气、水等反应。
不同点:在氧气中燃烧时:Li的生成物一般是Li2O,Na的生成物是Na2O2,而K、Rb、Cs等生成过氧化物或超氧化物;在与水反应时:Li较剧烈,Na剧烈,K更剧烈并轻微爆炸,Rb很猛烈并爆炸,Cs更猛烈并爆炸。
注意:(1)Li与水反应时不熔化,且生成的氢氧化锂溶解度较小,阻碍反应的进行。
(2)碱金属元素所对应的碱(MOH)均为可溶性强碱,碱性从LiOH到CsOH依次增强。
(3)碱金属氧化物(M2O)是碱性氧化物。
过氧化物(M2O2)和超氧化物(MO2)都不是碱性氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还放出氧气。
2K2O2+4HCl===4KCl+2H2O +O2↑ 4KO2+4HCl===4KCl+2H2O +3O2↑综上所述:物质的结构决定性质,性质反映结构。
结构相似,性质相似;结构不相似,性质差异大。
IV:碱金属单质的保存碱金属单质化学性质十分活泼,所以碱金属元素均以化合态存在于自然界中。
碱金属元素的性质非常活泼,常温下易和氧气、水等反应,所以碱金属单质单质保存时必须隔绝空气和水。
如钠、钾、铷、铯保存于煤油中。
由于锂的密度小于煤油的密度,将锂放入煤油会浮在液面上,起不到保护作用,因此锂不保存在煤油中,一般浸没在液态石蜡里。
V:碱金属的氢化物碱金属跟氢气发生反应,生成碱金属氢化物,它们都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价。
碱金属的氢化物是强还原剂。
高中化学第10讲 钠及其重要化合物(精讲)(解析版)
第10讲 钠及其重要化合物【考情分析】1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。
2.了解钠及其重要化合物的制备方法。
3.了解碱金属及焰色反应。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:认识钠及其化合物的性质和应用。
能从钠的原子结构及其重要化合物的微观结构理解其性质,领悟结构决定性质。
2.科学探究与创新意识:了解钠及其化合物的性质探究方案,并积极参与实验探究过程,得出相关结论。
【重点知识梳理】 知识点一 钠与碱金属 一、钠的性质及应用 1.钠的物理性质2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性Na ―――――――――→O 2、Cl 2、H 2O 、H +等失去e-Na +(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应O 2⎩⎪⎨⎪⎧常温:4Na +O 2===2Na 2O加热:2Na +O 2=====△Na 2O 2Cl 2:2Na +Cl 2=====点燃2NaCl (2)与水反应△离子方程式:2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑。
△钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
【特别提醒】Na先与酸反应,再与水反应——先酸后水。
(4)与盐的反应△Na与盐反应的原理△钠与盐溶液反应的分析方法第一步:钠与水反应生成NaOH和H2;第二步:生成的NaOH如果能与溶质反应,则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。
(5)与羟基化合物的反应2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑(6)钠在空气中的变化过程因此,钠久置在空气中,最终变成Na 2CO 3粉末。
3.钠的制取及保存(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)=====通电2Na +Cl 2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4.钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na +TiCl 4=====熔融4NaCl +Ti 。
元素及其化合物—碱金属
元素及其化合物—碱金属碱金属是指位于第一族元素的一组金属元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
碱金属的物理性质都有一些共同的特点。
首先,它们都是银白色的金属,具有良好的导电性和热导性。
其次,碱金属具有低的密度和熔点,以及较低的硬度和强度。
它们在常温下都是固体,但随着族别的增加,其熔点和沸点逐渐降低。
此外,碱金属在空气中容易氧化,在水中能够与水反应,产生氢气和碱性溶液。
碱金属的化学性质主要体现在它们的电子结构上。
碱金属的原子都只有一个价电子,容易失去这个价电子,形成带有+1电荷的阳离子。
这种稳定的+1价状态使碱金属具有良好的还原性,能够与非金属元素反应,形成离子化合物。
碱金属与氧气反应会产生氧化物,例如氧化钠(Na2O)和氧化钾(K2O)。
此外,碱金属还与水反应形成碱性氢氧化物,例如氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)。
碱金属的氢氧化物具有强碱性,能够中和酸溶液并与酸反应。
这也是碱金属得名的原因。
碱金属在生活和工业中有广泛的应用。
锂是一种轻质金属,具有良好的电化学性能,广泛用于电池制造。
钠和钾是常见的金属元素,在冶金、玻璃制造和肥料生产中有重要的应用。
铷和铯是相对较稀有的金属,主要用于科学研究以及激光和光学设备中。
钫是一种人工合成的放射性元素,其化合物用于研究核反应和放射性同位素的应用。
虽然碱金属具有许多实用的应用,但它们也具有一些危险性。
由于碱金属的高反应性,与水等物质接触时容易发生剧烈的反应,产生氢气和溶液的腐蚀性。
此外,碱金属的离子在体内具有毒性,摄入过多会对人体健康产生危害。
总的来说,碱金属是一组具有共同性质的金属元素,具有良好的导电性和热导性,容易与非金属反应,形成离子化合物。
它们在生活和工业中有着广泛的应用,但也需要注意它们的危险性。
对于学习化学的人来说,碱金属是一个重要的研究对象,能够帮助我们深入了解元素和化合物的性质及其应用。
钠的知识点
碱金属元素知识点拨(讲稿及文字脚本)碱金属元素主要包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素,因为它们的氧化物对应的水化物是可溶于水的碱,所以通称为碱金属(请默记这六种元素的元素符号:Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)。
它们原子的最外层上都只有一个电子,在化学反应中易失去,而成为带一个单位正电荷的阳离子,它们的原子半径比同周期其它元素的原子半径大,因此,它们都是很活泼的金属元素。
本章的重点是钠及其化合物,因此,我们以钠元素为主线来概括性地复习本章的重要知识点。
一、钠与正一价氢的有关反应在金属钠的有关性质中,重要的是钠与正一价氢的有关反应,如:钠与水反应、钠与(非氧化性)酸反应、钠与盐溶液反应、钠与某些含有活泼氢的有机物反应等。
下面,我们对这些反应进行深入的剖析。
1、钠与水的反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑提问1:你能很快写出该反应的离子反应方程式吗?2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑提问2:你能利用化学平衡的知识解释钠是怎样与水反应的吗?〔水的电离平衡移动H2O+H2O<==>H3O++OH-〕提问3:你能联想到其它金属或非金属与水的反应并也能用上面的理论解释吗?如:镁与热水反应;铁与水蒸汽反应;硅与碱的水溶液反应;铝与碱的水溶液反应等。
Mg+2H2O(沸水)===Mg(OH)2+H2↑(注意:Mg(OH)2后不要打↓)3Fe+4H2O(水蒸汽)===Fe3O4+4H2(注意:在H2后不要打↑)小结:金属与水反应的规律:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 与冷水反应置换出氢加热或与水蒸汽反应置换出氢不能置换水中的氢注意:铜与浓盐酸反应可能生成氢气。
因为会生成稳定的四氯合铜离子。
请据此写出反应方程式。
(反应式为:Cu+4HCl(浓)== H2[CuCl4]+H2↑)提问4:你能从本质上理解以上反应中金属或非金属与生成的氢气的物质的量之比吗?其本质是:金属或非金属给出一个电子就生成一个氢原子。
碱金属元素及其化合物
③在电光源上,用钠制造高压钠灯(黄光,透雾能 力强);
④工业上用Na作强还原剂,用于冶炼金属;
如: 4Na + 4TiCl4 === Ti + 4NaCl。
氧化钠和过氧化钠
颜色
氧化钠 白色
过氧化钠 淡黄色
化合物类型 碱性氧化物
过氧化物
生成条件 常温和氧气反应 加热与氧气反应
化学性质
碱性氧化物通性
NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O 2NaOH + 2Al + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O↑ (3)制备
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(电解) Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
点燃
点燃条件: 2Na+O2 ==== Na2O2(淡黄色)
稳定性: Na2O2 > Na2O
推理:
加热
2Na2O+O2 ===== 2Na2O2
B、与其它非金属反应:
点燃 2Na + Cl2 ===== 2NaCl 现象:剧烈燃烧、产生白色的烟
2Na + S === Na2S(研磨) 和硫粉混合研磨现象:火星四射、发生爆炸
C、与NaHSO4等一类溶液反应 实质:钠与盐电离出的氢离子反应
2Na + 2H+ === 2Na+ + H2↑ 现象:浮、熔、游、响
D、与CuSO4、FeCl3等一类溶液反应 实质:钠与水反应后,生成的氢氧化钠与溶液中的盐反应 2Na + 2H2O + CuSO4 == Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4+ H2 ↑ 现象:浮、熔、游、响、蓝色沉淀
一、钠及其化合物碱金属【知识网络】1、钠的结构、性质、保存⑴钠与酸
一、钠及其化合物 碱金属【知识网络】1、钠的结构、性质、保存:⑴钠与酸的反应:先与酸反应,过量的钠再与水反应;⑵钠与盐溶液的反应:先与水反应生成碱,再考虑碱与盐的反应。
⑶钠的保存:应密封保存,少量的钠可保存在煤油中。
2、氧化钠、过氧化钠的结构和性质:注意两者的比较,特别是过氧化钠的特性。
⑴具有强氧化性,从而能够漂白某些物质,原理与HClO 的作用一样;①Na 2O 2与SO 2反应:Na 2O 2+SO 2===Na 2SO 4②Na 2O 2投入FeCl 2溶液中,可将Fe 2+氧化成Fe 3+,同时生成Fe (OH )3沉淀。
③Na 2O 2投入氢硫酸中,可将H 2S 氧化成单质硫,溶液变浑浊。
④Na 2O 2投入Na 2SO 3溶液中,可将SO 32-氧化成SO 42-。
⑤Na 2O 2投入品红溶液中,因其有氧化性,所以有漂白性,可使品红溶液褪色。
⑵Na 2O 2与H 2O 和CO 2反应时发生岐化反应,Na 2O 2既是氧化剂,又是还原剂; ⑶与Na 2O 2有关计算的一般规律:与CO 2和H 2O 混合物反应时考虑先与CO 2反应。
3、碳酸钠和碳酸氢钠的性质、转化:注意两者的比较。
(1)水溶性:NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3溶解度小。
(2)稳定性:NaHCO 3<Na 2CO 3(3)与酸反应:Na 2CO 3与酸反应有两步(先生成NaHCO 3,再继续反应生成CO 2),反应较慢,而NaHCO 3与酸反应较快。
(4)与澄清石灰水作用时均生成白色沉淀(不能用此鉴别NaHCO 3与Na 2CO 3)。
(5)相互转化 4、碱金属性质的相似性、差异性与递变性:注意性质的递变性。
随核电荷数的递增,核对电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。
与有关物质的反应和Na 类似,只是由于金属性不同,反应的剧烈程度不一样;与氧气反应的产物也越来越复杂。
5、焰色反应(1)焰色反应属于物理性质,它不属于化学方法检验。
碱金属
碱金属元素知识分析:(一)钠及其化合物、碱金属元素知识网络。
1.代表物——(1)单质①存在:化合态,为主,其次有②保存:煤油中③制取:电解熔融态或④性质物性:银白色、质软、比水轻、熔点低。
化性:与非金属反应:(爆炸)与氧反应:(白色)(淡黄)与水反应:(轻—浮,热—球、氢—游、烈—声)与酸反应:(剧烈,发生爆炸)与盐溶液作用:先跟水作用,生成和,再跟盐作用生成难溶性碱,不能置换出盐中的金属元素。
⑤用途:做电光源透雾力强,用于航海业上;做还原剂冶炼金属(K),钠钾合金做导热剂(2)化合物①氧化物:白色固体,溶于水生成,不稳定继续跟作用生成(淡黄色):淡黄色固体(漂白剂)(供氧剂)②碱::白色固体,易潮解,俗名苛性钠、烧碱③盐类:(食盐):存在海水中:俗名苏打、纯碱。
稳定,加热难分解,晶体易风化。
:俗名小苏打,不稳定,加热分解,溶解度小于,向饱和溶液中通入可见沉淀析出。
2.碱金属元素,代表物——(1)原子结构:同:最外层均为1个电子。
异:电子层数依次增加,原子半径依次增大。
(2)存在:均以化合态形式存在。
(3)元素性质:同:均为活泼金属,还原性强,容易失去1个电子成为价阳离子,无负价。
异:还原性依次增强。
(4)单质性质:同:均具有强还原性,能跟非金属、水、酸、盐溶液作用,硬度小,熔点低,只能放入石蜡或煤油中保存。
异:密度依次增大(K反常比小),熔沸点依次降低,硬度依次减小,还原性依次增强,与水反应越来越剧烈。
与反应:常温点燃::K:(其他同K)(5)化合物性质:氧化钠为白色固体,淡黄色固体,能溶于水生成相应的强碱,单质、化合物均有焰色反应(黄色、K紫色),所生成的盐均溶于水,但酸式盐比正盐溶解度小(的溶解度比小)(6)特性及用途:特性:半径最大是,其次是,为最活泼的金属元素,略带金色,过氧化物是强氧化剂,有漂白性,、有光电效应。
用途:钠用作电光源穿透云雾能力强,钠钾合金为液态,是原子反应堆的导热剂,K做钾肥,铷铯制光电管,锂做催化剂、合金、高强度玻璃。
碱金属
一、钠及其化合物①钠Na(1)钠的的物理性质:很软(化学键弱),可用小刀切割;具有银白色金属光泽(但常见的钠的表面为淡黄色);密度比水小而比煤油大;熔点、沸点低;具有良好的导电性和传热性。
(2)实验室中钠的保存方法:由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应,所以在实验室中通常将钠保存在煤油里,以隔绝与空气中的气体和水接触。
(3)钠在自然界里的存在:由于钠的化学性质很活泼,故钠在自然界中只能以化合态的形式(主要为NaCl,此外还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在。
(4)钠的化学性质:1、Na与O2反应:常温下:4Na+O2=2Na2O,2Na2O+O2=2Na2O2(所以钠表面的氧化层既有Na2O也有Na2O2,且Na2O2比Na2O稳定)。
加热时:2Na+O 2Na2O2(钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体)。
2、Na与非金属反应:钠可与大多数的非金属反应,生成+1价的钠的化合物。
例如:2Na+C122NaCl 2Na+S Na2S3、Na与H2O反应,离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑Na与H2O反应的现象:那投入水(含酚酞)中,浮在水面上,钠立即和水剧烈反应,同时熔化成闪亮的小球,小球在水面上迅速游动,有“嘶嘶”声,溶液变为红色。
4、Na与酸溶液反应:2Na + 2HCl=2NaCl + H2↑由于酸中H+浓度比水中H+浓度大得多,因此Na与酸的反应要比水剧烈得多。
5、Na与盐溶液的反应。
在以盐为溶质的水溶液中,应首先考虑钠与水反应生成NaOH和H2,再分析NaOH可能发生的反应。
例如,把钠投入CuSO4溶液中:2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑2NaOH + CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4注意:钠与熔融的盐反应时,可置换出盐中较不活泼的金属。
例如:4Na + TiCl4(熔融)4NaCl + Ti(5)金属钠的工业制取:电解熔融态的NaCl:2NaCl(熔融)=(通电)=2Na+Cl2↑(6)金属钠的用途:1、制取Na2O2;2、钠、钾合金为液态合金,可用于原子反应堆的导热剂(原因:Na-K合金熔点低、导热性好);3、作强还原剂,将有些稀有金属从它们的卤化物中还原出来;4、可用作钠灯(原因:发出的黄色光射程远,透雾能力强)。
碱金属——钠及其化
H2O 酸 ( H+ )
酸性氧化物( 酸性氧化物(CO2) 一些盐
三、氢氧化钠
1、物理性质和电子式 、 2、化学性质 、 非金属单质( 非金属单质(Cl2.S.Si) Al、Al2O3 、Al(OH)3 、 NaOH+ 酸、酸性氧化物 一些盐 有机反应(卤代烃、 有机反应(卤代烃、酯)
四、钠盐(碳酸钠、碳酸氢钠) 钠盐(碳酸钠、碳酸氢钠)
五、钠及其化合物转化
CaCO3 Na2O Na Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3
NaCl
六、碱金属元素
包含元素 Li 原子半径 还原性 密度 熔沸点 通行和特性 Na K Rb Cs
碱金属——钠及其化合物 钠及其化合物 碱金属
一、金属钠
1、钠的存在 、 2、钠的物理性质 、 3、钠的化学性质 、 非金属单质 水 钠+ 酸 盐 氯化钾
二、钠的氧化物(Na2O,Na2O2) 钠的氧化物(
1、颜色状态 、 a2O,Na2O2+
1、溶解性 、 2、热稳定性 、 3、溶液酸碱性 、 4、化学性质 、 盐+ 5、盐的检验 、 6、二者转化 、
酸 碱 盐
练习:
1、11.6克CO2和H2O组成的混合物与足 量过氧化钠充分反应,固体增加3.6克, 则原混合气体的平均相对分子质量。 2、amolCO2和bmolNaOH溶液完全反应, 溶液中溶质有哪些? 3、13克碳酸氢钠和氢氧化钠混合物,加 热完全反应,固体质量剩余11.2克,求 算原混合物中氢氧化钠的质量分数?
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碱金属考纲要求1.了解金属钠的物理性质,了解钠的化学性质及其应用。
2.从原子的核外电子排布,理解碱金属族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
3.了解Na 2CO 3和NaHCO 3的性质、转化及制法。
4.以Na 2O 2为例,了解过氧化物的性质。
知识点、能力点提示1.通过钠的化学性质的学习,能正确分析钠长久露置于空气中发生的一系列变化的现象和原理.2.通过钠与水反应的现象及实质的学习,能正确分析钠与酸溶液、盐溶液、碱溶液反应时的现象及实质.3.通过Na 2O 2的结构和性质的学习,能正确分析Na 2O 2在化学反应中的电子得失及所起的作用. 4.通过Na 2O 2、NaHCO 3、NaOH 的性质的学习,掌握有关Na 2O 2与NaHCO 3混合加热、NaOH 与NaHCO 3混合加热类型习题的计算.5.注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算,钠及过氧化钠溶于水均会产生气态物质,所得溶液的质量应是原混合物质的总质量总和减去产生气体的质量。
6.注意过氧化钠跟CO 2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序,若先发生反应2Na 2O 2+2H 2O 4NaOH+O 2↑,必还发生:2NaOH+CO 2 Na 2CO 3+H 2O ,即应先考虑Na 2O 2与CO 2的反应。
知识梳理一、钠1、物性:钠的颜色,密度,是热和电的良导体,熔点,质(软或硬)。
钠少量保存在中,大量保存在。
焰色反应中钠元素显色。
2、化性O2:Cl2,Br2,I2:S :H2O :盐酸:NH4Cl溶液:CuSO4溶液:FeCl3溶液:AlCl3溶液:C2H5OH :C6H5OH :CH3COOH :3、存在及用途思考:一块钠露置于空气中可观察到如下现象:银白→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体,试分析各阶段变化的原理及最终的产物是什么?变化过程:银白色固体(Na)表面变暗(生成Na2O)白色固体(NaOH)表面变CO2 风化湿(NaOH潮解)白色固状物质(Na2CO3·10H2O)白色粉末状物质(Na2CO3)思考:钠与水发生反应的现象,离子方程式,电子转移数目的分析。
2Na+ + OH- + H2↑ ——学生易错点)(注意其离子方程式的书写:2Na + 2H2O(注意其电子转移数目的分析:每生成1molH2,转移2mol电子——学生易错点)注意:钠与水反应有五个现象:①浮在水面上(比水轻)②熔化成成闪亮的小球(反应放热,钠熔点低)③迅速游动(产生氢气)④溶液呈红色(生成NaOH遇酚酞变红,必须加酚酞)⑤发出嘶嘶响声。
思考:形状相同的金属钙与金属钠分别与水反应,哪种金属反应快些?思考:向一烧杯中加入等体积的水和苯,然后再放入一小块金属钠,可能观察到什么现象?二、钠的氧化物1、Na O与Na O的比较(注意Na O与CO、H O的反应方程式及电子转移情况)222(1)与SO2的反应(2)与FeCl2溶液的反应(3)与H2S的反应(4)与Na2SO3的反应思考:将氧化钠及过氧化钠分别加入紫色石蕊试液、FeCl2中的现象。
体现它们的什么性质?三、氢氧化钠(1)电子式:俗名:(2)物理性质:有很强的性,易(用作剂),溶于水时会。
(3)化学性质:、S、Si反应的化学方程式并标出电子转移情况。
碱的通性:写出NaOH与Al、Cl与卤代烃反应:与酯类物质反应油脂皂化反应NH3+H2O+CO2===NH4HCO3 NaCl+ NH4HCO3====NaHCO3↓+NH4Cl总的方程式为:。
2、小结:Ⅰ碳酸和碳酸盐的热稳定性一般规律:H2CO3<MHCO3<M2CO3 (M为碱金属)Ⅱ碳酸盐的水溶性规律:大多数碳酸盐难溶解,且酸式盐的溶解性比相应的正盐强,但钾、钠、铵盐的酸式盐溶解性比相应的正盐弱思考:Na2CO3的水溶液显性(填“酸”或“碱”)。
用方程式解释原因:思考:0.1mol/L的Na2CO3的溶液中:a.含有的几种微粒分别是:b. c(Na+) + = + +c. c(Na+) = 2[c(CO2-)+ + ]d. c(OH-) = c(H+) + +五、碱金属的共性、递变性、和特性(M代表碱金属)11、碱金属元素的物理性质随着核电荷数的增加有何递变规律?(随着核电荷数的增加,密度逐渐增大,但钾的密度比钠的小,熔点和沸点逐渐降低)2、碱金属单质的熔点和沸点递变规律与卤素单质的是否相同?试分析其原因。
(随着核电荷数的增加,碱金属单质的熔点和沸点逐渐降低;而卤毒单质的则是逐渐升高。
原因是碱金属单质为金属晶体,卤素单质为分子晶体,故受热熔化时,破坏的作用力不同)3、碱金属单质化学性质有那些共同点?(1)最高正价均为+1价,无气态氢化物,能形成离子化合物,如NaH.(2)均为典型的活泼金属元素,其氧化物对应的水化物均为可溶性强碱(3)均能与非金属元素单质反应(4)与水反应均可表示为:2M+2H2O2MOH+H2↑(5)与盐溶液反应均是先与水反应,如与硫酸铜:4、碱金属的碳酸盐与相应酸式盐相比,热稳定性那一种强?(热稳定性:M2CO3>MHCO3>H2CO3;溶解性:M2CO3>MHCO3(Li除外)5、“碳酸盐的溶解性大于其相应酸式盐的溶解性”,这句话是否正确?(碱金属的碳酸盐溶解性大于其酸式盐,如Na2CO3>NaHCO3,但碳酸盐的溶解性不一定大于其酸式盐的,如:CaCO3<Ca(HCO3)2,MgCO3<Mg(HCO3)2 )6、碱金属单质化学性质有什么递变性?(1)与氧反应产物越来越复杂,反应剧烈程度:Li<Na<K<Rb<Cs(2)与水反应越来越剧烈(3)最高价氧化物对应的水化物的碱性越来越强7、碱金属元素单质在性质上有哪些特殊性?(1)氧化产物的特殊性:碱金属单质在空气中燃烧,只有锂生成氧化锂,其它的生成过氧化物或更复杂的氧化物。
(2)碱金属单质的密度较小,其中锂的密度是所有金属中最小的(3)碱金属单质的熔点都较低,只有锂高于100℃(4)碱金属的碳酸盐中,只有碳酸锂难溶于水且受热易分解(与碳酸镁相似)(5)碱金属的氢氧化物中,只有氢氧化锂的溶解度较小(仍可溶于水)且受热易分解(与氢氧化镁相似),其它均易溶于水且受热难分解。
(6)钾、钠在常温下为固态,但钾钠合金在常温下为液态,可作原子反应堆的导热剂(7)碱金属单质通常保存在煤油中,但因锂的密度小于煤油而只能保存在石蜡中。
8、工业上如何制备碱金属单质?2MCl电解2M+Cl2↑(K:Na+KCl℃850K + NaCl ——此反应符合热平衡移动原理)六、焰色反应1、焰色反应是物理变化还是化学变化?焰色反应实验的操作步骤是什么?应注意哪些问题?(焰色反应是碱金属元素表现的性质,是物理变化。
火焰尽可能无色,铂丝要洗干净,一般是在化学方法无效时才使用)2、做焰色反应实验时,为什么铂丝用稀盐酸洗净而不用稀硫酸?(因为多数金属氯化物的沸点低、易气化、不易在铂丝上残留,而金属硫酸盐的沸点高,易在铂丝上残留,干扰其它金属离子的检验。
)七、从草木灰中提取钾盐1、草木灰的有效成分是什么?(K2CO3、KCl 、K2SO4)2、提取的实验步骤包括那几步?实验过程中每一步都分别用到哪些仪器?(溶解——过滤——蒸发——冷却结晶;溶解——烧杯、玻璃棒;过滤——烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸;蒸发——蒸发皿、酒精灯、玻璃棒)3、在各个实验步骤中常用到玻璃棒,在每个过程中玻璃棒分别起了什么作用?(溶解——搅拌,是为了加速溶解。
过滤——引流; 蒸发——搅拌,为了防止液体受热飞溅)4、过滤操作中有“二低三靠” 的说法,指的是什么?5、蒸发过程中是否应加热到水份完全蒸干才停止?(当蒸发皿中有较多量的晶体析出时,应停止加热,用余热蒸干剩余的水分即可)经典题例1、将70g 过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g 水充分反应后,所得的氢氧化钠溶液的质量分数为50%。
试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少g ?思路分析:设混合物中Na 2O 2物质的量为x ,Na 2O 物质的量为y ,则有: 2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑ Na 2O+H 2O=2NaOH x 2x x/2 y 2y78g/mol x+62g/mol y=70g 根据题意得方程组:%50%100/32)2/(7098/40)22(=⨯⨯-+⨯+molg x g g molg y x解得:x=0.5mol y=0.5mol则:m(Na 2O 2)=0.5mol×78g/mol=39g m(Na 2O)=0.5mol×62g/mol=31g答案:2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑、Na 2O+H 2O=2NaOH ;Na 2O 2:39g 、Na 2O :31g一题多解:上述反应式知,Na 2O 2与H 2O 反应Na 2O 2中既是氧化剂又是还原剂,产生的O 2来自Na 2O 2,相当于2Na 2O 2=2Na 2O+O 2↑;若设Na 2O 2的物质的量X ,则混合物与H 2O 反应可理解为将(70-16X )gNa 2O 与H 2O 作用。
根据题意,由钠离子守恒:molg molX g g g mol g molX g g /40%50)/169870(2/62/1670⨯-+=⨯- 得:X=0.5mol 。
(以下略)2、在长期载人太空飞行的宇航器中,每个宇航员平均每天需要消耗0.9 kg 氧气,呼出1.0 kg 二氧化碳。
为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定,宇航科学家进行了大量的科学探索。
有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”,即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物(以过氧化钠为例)的容器,并把处理后的气体充入座舱。
有关反应的化学方程式是①____________;②_________________;将处理后的气体充入座舱时,应注意采取的一项措施是____________。
有人提出用超氧化钾(KO 2)代替过氧化钠供氧,预计其优点是_________________。
解析:过氧化钠可与飞船座舱内的CO 2和水蒸气反应:2Na 2O 2+2CO 2====2Na 2CO 3+O 2,2Na 2O 2+2H 2O====4NaOH+O 2↑,由于人呼出的CO 2的质量远大于水蒸气的质量,故考虑CO 2与Na 2O 2反应生成O 2,由方程式计算知,宇航员呼出1.0 kg CO 2与Na 2O 2反应产生的O 2为0.36 kg ,小于宇航员需要消耗的0.9 kg 氧气,故需通过补充水蒸气,既用于补充所需的氧气,又能维持空气成分的稳定。
KO 2与CO 2的反应方程式为:4KO 2+2CO 2====2K 2CO 3+3O 2,可以计算1.0 kg CO 2与KO 2反应生成O 2的质量为1.1 kg ,与Na 2O 2相比释放的O 2多。