碱金属钠知识总结讲义非常全面1.docx

1、碱金属钠知识总结讲义非常全面1碱金属知识点总结一、知识网络图： 4NaO22Na2O（常温下） 2NaO2Na2O2（燃烧。2Na2OO22Na2O2） 2Na2H2O2NaOHH2 2Na2H2O2Na2OHH2电解 2NaCl22NaCl（2NaSNa2S，常温时可爆炸）熔化 2NaCl 2NaCl2（无水条件下熔化后电解） Na2O2HCl2NaClH2O Na2O2H2NaH2O 2Na2O24HCl (稀)4NaCl2H2OO2 2Na2O24H4Na2H2OO2 2NaOHCO2(少量)Na2CO3H2O 2OHCO2COH2O Na2CO3Ca(OH)2CaCO32NaOH（工业

2、制法之一）COCa2CaCO3 Na2OH2O2NaOH Na2OH2O2Na2OH 2Na2O22H2O4NaOHO2 2Na2O22H2O4Na4OHO2 2Na2O22CO22Na2CO3O2 Na2OCO2Na2CO3 Na2CO32HCl2NaClH2OCO2 CO2HH2OCO2 Na2CO3CO2H2O2NaHCO3 COCO2H2O2HCO（或在Na2CO3溶液中逐滴滴入少量盐酸 Na2CO3HClNaClNaHCO3） NaHCO3NaOHNa2CO3H2O HCOOHCOH2O NaHCO3HClNaClH2OCO2 HCOHH2OCO2 NaClNH3CO2H2ONH4C

3、lNaHCO3（侯式制碱法原理，了解）二、知识概述：1碱金属元素原子结构、单质性质、制法：名称和符号锂（Li）钠（Na）钾（K）铷（Rb）铯（Cs）原子序数311193755结构原子结构结构简图-主要化合价11111相同点最外层电子数相同，都是1个电子不同点核电荷数不同，原子核外电子层数不同，依次增多原子半径随着核电荷数的增大，原子半径依次增大离子半径随着核电荷数的增大，离子半径依次增大金属活动性随着核电荷数的增大，金属活动性依次增强单质还原性随着核电荷数的增大，单质还原性依次增强阳离子氧化性随着核电荷数的增大，阳离子氧化性依次减弱物理性质颜色和状态银白色固体（铯略带金色）密度0534g/cm

4、30.97g/cm30.86g/cm3（反常）1.523g/cm31.879g/cm3熔点随着核电荷数的增大，单质的熔点依次递减沸点随着核电荷数的增大，单质的沸点依次递减化学性质跟氧气反应4Li+O2=2Li2O点燃4Na+O2=2Na2O2Na+O2=Na2O2点燃K+O2=KO2复杂氧化物复杂氧化物跟卤素反应2MX22MX（M、X2表示碱金属、Cl2等）跟硫反应2MSM2S与水反应2M2H2O2MOHH2 反应剧烈程度：LiNaKRbCs与酸反应2M2H2MH2 （若碱金属有剩余，再与水反应）与盐溶液反应如与CuSO4溶液反应：2Na2H2O2NaOHH2 CuSO42NaOHCu(OH)

5、2Na2SO4制法熔融熔融电解2MCl2MCl2（K：NaKClKNaCl）2.钠的氧化物和氢氧化物的性质和制法：名称和化学式氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）氢氧化钠（NaOH）颜色和状态白色固体淡黄色粉末状固体无色固体类别碱性氧化物离子化合物过氧化物离子化合物碱离子化合物氧元素化合价212稳定性不稳定比Na2O稳定稳定与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOHO2不反应，溶于水放热与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O24HCl（稀）4NaClO22H2ONaOHHClNaClH2O与酸酐反应Na2OCO2Na2CO32Na2O22CO2

6、2Na2CO3O22NaOHCO2(少量)Na2CO3H2O；NaOHCO2(足量)NaHCO3与盐溶液反应（如与CuSO4溶液的反应）先与水反应，再考虑NaOH与盐的反应。Na2OH2O 2NaOH，2NaOH CuSO4Cu(OH)2Na2SO4先与水反应，再考虑NaOH与盐的反应。2Na2O22H2O4NaOHO2，2NaOH CuSO4Cu(OH)2Na2SO42NaOHCuSO4Cu(OH)2Na2SO4用途制氢氧化钠漂白剂、供氧剂、氧化剂化工原料、造纸、肥皂3.碳酸钠和碳酸氢钠的性质和制法：名称和化学式碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠（NaHCO3）俗名纯碱、苏打小苏打颜色和状态白色

7、粉末细小白色晶体水中溶解性易溶易溶（溶解度比Na2CO3小）热稳定性稳定2NaHCO3Na2CO3CO2H2O与酸反应2HCO32-CO2H2OHCO3-HCO2H2O与某些碱反应（石灰水）Ca(OH)2Na2CO3CaCO32NaOHNaHCO3Ca(OH)2(足量)CaCO3NaOHH2O2NaHCO3Ca(OH)2(少量)CaCO3Na2CO32H2O与某些盐反应(CaCl2溶液)CaCl2Na2CO3CaCO32NaCl与CaCl2溶液不反应与CO2反应通入足量的CO2或逐滴加入适量的稀酸Na2CO3CO2H2O2NaHCO3不反应相互转化NaHCO3Na2CO3固体加热或溶液中逐滴加

8、入适量的稀碱鉴别若为固体，加热分解产生气体的是NaHCO3；若为水溶液，加CaCl2或BaCl2产生沉淀的是Na2CO3。不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2检验。用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织发酵粉、治胃酸过多三、考点提示：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。【例1】金属钠长期露置于空气中，最后变为（）ANa2O BNa2O2 CNaOH DNa2CO3解析：金属钠露置在空气中的变化过程NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3银白色变暗溶液固体白色粉末；答案：D2通过钠与水反应的现象（浮、熔、游、响、红）及实质的学习，能正确分析钠与

9、酸溶液、盐溶液、碱溶液反应时的现象及实质。 【例2】下列事实及其解释不正确的是()。A滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3B钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气C用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应D钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应解析：NaHCO3溶液微热，红色加深，是因为HCO3-的水解程度增大，溶液碱性增强。3通过Na2O2的结构和性质的学习，能正确分析Na2O2在

10、化学反应中的电子得失及所起的作用。【例3】在2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2反应中，（1）用双线桥法标出电子转移的方向和数目_（2）_是还原剂，_是氧化剂（3）若转移3mol电子，则所产生的氧气在标准状况下的体积为_解析：（1）在 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2反应中，只有Na2O2中O元素的化合价发生变化，分别由-1价变化为0价和-2价，用双线桥法可表示为（2）只有Na2O2中O元素的化合价发生变化，反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故答案为：Na2O2；Na2O2；（3）由双线桥图可知若转移3mol电子，则所产生的氧气为1.5mol，体积为1.5mol22.4L/

11、mol=33.6L，故答案为：33.6L。4Na、Na2O2与水反应后溶液质量分数的简单计算。（应用化学方程式计算和质量分数的定义式进行计算）【例4】将2.3 g金属钠投入100 g水中，反应结束后，溶液中溶质的质量分数计算式表示正确的是()A. B. C. D. 解析: 2Na+2H2O=2NaOH+H2,根据反应可知2.3gNa投入到100g水中产生0.1gH2，所以溶质的质量分数计算式为。答案选B。注意：钠与水反应后溶质质量分数的计算要考虑产生氢气的质量不算在溶液的质量之中。5碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应的实验现象：碳酸氢钠与稀盐酸反应比碳酸钠与稀盐酸反应剧烈。【例5】下列叙述不正确

12、的是（）A碳酸钠比碳酸氢钠稳定B碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水C相同质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应，碳酸钠放出的CO2少D碳酸钠与碳酸氢钠分别和足量同浓度的盐酸反应，碳酸钠反应的速率更快解析：A、碳酸氢钠加热发生分解得到Na2CO3,CO2,H2O，而碳酸钠加热不分解，所以碳酸钠比碳酸氢钠稳定故A正确；B、常温下相同溶剂时，Na2CO3较NaHCO3易溶，故B正确；C、碳酸钠的摩尔质量大于碳酸氢钠，根据n= m/M 知，碳酸钠的物质的量小于碳酸氢钠的物质的量，且每个碳酸钠或碳酸氢钠化学式都含有一个碳原子，根据原子守恒知，碳酸氢钠和足量盐酸反应放出的二氧化碳多，故C正确；D、碳酸钠与盐酸反

13、应先转化为碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳，故相同条件下，与酸反应的速率碳酸钠碳酸氢钠，故D错误6关于硫酸氢钠：NaHSO4也是酸式盐，但不能像NaHCO3那样类推，它属于强酸酸式盐，有其性质的特殊性，在水溶液中能完全电离，使水溶液显强酸性，有时可代替硫酸使用，在书写离子方程式时尤其要注意。如NaHSO4 NaHCO3 Na2SO4 H2O CO2（两盐反应逸出气体），离子反应为HHCO3-CO2H2O，NaHSO4相当于一元强酸如盐酸的作用。【例6】硫酸氢钠（NaHSO4）在水溶液中，与下列物质Zn，NaOH溶液，BaCl2溶液，CO2，能发生反应的组合是（）A B C D解析：根

14、据金属活动顺序可知锌与酸反应置换出氢；碱与酸中和反应，因此NaOH溶液与硫酸氢钠溶液可以发生反应；鉴别硫酸根离子的方法，含有Ba2+ 的溶液；能发生反应的组合是Zn，NaOH溶液，BaCl2溶液；故选C7注意某些正盐与酸式盐之间能相互转化，可利用酸式盐与正盐的转化关系除气体的杂质。【例7-1】为了除去CO2气体中的SO2气体，下列对于仪器和药品组合中合理的是（）仪器：洗气瓶干燥管；药品固态生石灰苏打溶液小苏打溶液A B C D 解析：用NaHCO3：NaHCO3 SO2 NaHSO3 CO2（可除SO2） 若用Na2CO3：Na2CO3 SO2 Na2SO3 CO2（可除SO2） 但：Na2C

15、O3 CO2 H2O 2NaHCO3（损失CO2）， 若用CaO，则与两种气体都反应；故选A。 【例7-2】除去SO2中混有的HC1气体，可选用的试剂是（）A石灰水 B浓硫酸 C饱和NaHSO3溶液 D饱和Na2SO3溶液解析：A石灰水的成分是氢氧化钙，能与二氧化硫反应，将原物质除掉，故A错误； BHC1与浓硫酸不反应，不能除掉杂质，故B错误；CNaHSO3 HClNaCl H2O SO2（除HCl），C正确； D若用Na2SO3：Na2SO3 SO2 H2O 2NaHSO3（损失SO2） 小结：除去酸性较弱气体里的酸性较强气体，应选用酸性较弱气体对应的酸式盐的浓溶液，而不能用其正盐溶液。8N

16、a2O2有漂白性，活性炭也有漂白性，二者却有本质有区别。前者因Na2O2具有强氧化性，破坏了有机色素的结构使其褪色；后者是因吸附作用而使其褪色。【例8】下列说法正确的是（）ASO2有漂白性，所以能使品红溶液、溴水、KMnO4溶液褪色BSO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同C能使品红溶液褪色的不一定是SO2DSO2和Cl2都能漂白，若将两种气体同时通入，漂白效果会更好解析：A二氧化硫与溴水、KMnO4溶液均发生氧化还原反应，则体现其还原性，只有使品红褪色体现其漂白性，故A错误；B二氧化硫与有色物质化合生成无色物质，活性炭具有吸附性，漂白粉、Na2O2都具有强氧化性，使红墨

17、水褪色，漂白原理不同，故B错误；CSO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使品红溶液褪色，则能使品红溶液褪色的不一定是SO2，故C正确；D两种气体同时通入生成硫酸和盐酸，均不具有漂白性，漂白效果减弱，故D错误；故选C9锂保存在石蜡油中，其它的均保存在煤油中；钠和钾的合金在室温下呈液态，是原子反应堆的导热剂，高压钠灯发出的黄光具有很强的透雾能力。【例9】下列关于钠、钾的叙述不正确的是A二者遇水都能剧烈反应 B二者在自然界中都以化合态存在C钠钾合金常温下是液体 D钾能从氯化钠溶液中置换出钠单质解析：试题分析：A二者都是活泼金属，遇水都能剧烈反应 ，正确； B 二者太活泼，在自然界中都以化合态存在，正

18、确；C钠钾合金常温下是液体，用作原子反应堆的导热剂，正确； D钾比钠活泼，不能从氯化钠溶液中置换出钠单质，错误。10焰色反应：(1)很多金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色（焰色现象与金属元素的存在有关，与物质组成无关），化学上叫做焰色反应，是物理变化过程而非化学反应。(2)操作： 洗：用盐酸洗去铂丝表面的杂质 烧：将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至于酒精灯颜色一致 蘸：蘸取试样 烧：在火焰上灼烧 观：观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察) (3) 焰色反应不是碱金属独有的性质，钙、锶、钡、铜等金属及其化合物出能呈现焰色反应，常见的焰色反应：元素LiNaKCaCuBaSr焰色紫红黄紫(

19、透过蓝色钴玻璃片)砖红绿黄绿洋红(4)焰色反应的应用：鉴定金属或金属阳离子的存在；制焰火。【随堂练习】1. 美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质，有关说法不正确的是（ ）A合金的熔点一般比组分金属低B铝钠合金若投入一定量的水中可完全溶解得无色溶液，则n(Al)n(Na)C铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，会有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出D若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，放出的H2越多，则铝的质量分数越小2.已知35%NaOH溶液的密度为1.38gcm-3，5%NaOH溶液的密度为1.05gcm-3，若将上述两种溶液等体积混合，所得NaOH溶液的质量分数是( )A.大

20、于20% B.等于20%C.小于20% D.无法估算解析：设溶液的体积为VmL，则35%的NaOH溶液的密度是1.38gcm-3的溶液的质量为1.38Vg，溶质的质量为1.38Vg35%，5%的NaOH溶液的密度为1.05gcm-3的溶液的质量为1.05Vg，溶质的质量为1.05Vg5%，混合后溶质的质量为1.38Vg35%+1.05Vg5%=0.525Vg，溶液的质量为1.38Vg+1.05Vg=2.43Vg，所以所得NaOH溶液中溶质的质量分数是0.525Vg/2.43Vg100%=21.6%20%，故选A3.已知钡的活性处于钾和钠之间，下列反应可以实现的是( )A.钡可以从氯化钾溶液中置

21、换出钾B.钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气C.钡可以从氯化钠溶液中置换出钠D.在溶液中钡离子可以氧化金属锌，使之成为锌离子4.金属钠在干燥的空气中形成氧化物，取其7.0g溶于水，恰好被100g质量分数为9.8%的硫酸完全中和，该氧化物的成分为( )A.氧化钠 B.过氧化钠C.氧化钠和过氧化钠 D.无法确定5.欲除去小苏打溶液中含有的少量苏打杂质，加入的物质最宜选用( )A.二氧化碳 B.盐酸C.碳酸氢钙 D.氢氧化钙6.将7.8gNa2O2溶于92.2g水中，下列说法正确的是( )A.溶液的质量分数为7.8% B.溶液中溶质的质量大于7.8gC.溶液中水的质量小于92.2g D.溶液中溶质的质

22、量小于7.8g7.在一定的温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3,充分搅抖后静置，最终所得晶体的质量( )A.等于1.06g B.大于1.06g而小于2.86gC.等于2.86g D.大于2.86g8.下列说法不正确的是( )A.Na2CO3比NaHCO3稳定得多B.Na2CO3比NaHCO3难溶于水C.用质量相同的苏打和小苏打可得到相同质量的CO2D.石灰水既能和Na2CO3反应，又能与NaHCO3反应9.某种混合气体，可能含有N2、HCl、CO.把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热CuO，气体体积都没有变化，再通过足量的Na2O2固体，气体体积减小，

23、最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体，以下对混合气体组成的判断正确的是( )A.一定没有N2，CO和HCl中至少有一种B.一定有N2、HCl和COC.一定有N2，CO和HCl中至少有一种D.一定有N2和HCl，没有CO10.将Na2O2固体加入到Ca(HCO3)2溶液中，下列有关说法正确的是( )A.溶液中只有气体产生B.溶液中只有沉淀产生C.溶液中有反应：Ca2+OH-+HCO-3CaCO3+H2O发生D.溶液中有反应：Ca2+2OH-+2HCO-3CaCO3+CO32-+2H2O发生11.欲观察氢气燃烧的焰色，燃气导管口的材料最好是( )A.钠玻璃 B.钾玻璃C.

24、铜管 D.石莫玻璃12.某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是( )A.该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素C.该物质一定是金属钠 D.不能确定该物质中是否含钾元素13.下列各组比较不正确的是( )A.熔点：LiNaK B.碱性：LiOHNaOHKOHC.还原性：KNaLi D.氧化性：Cs+Rb+K+14.碱金属单质的活动性LiNaKRbCs的根本原因是( )A.它们原子的最外层均有一个电子 B.它们的熔点依次减小C.它们的原子半径依次增大 D.它们越来越柔软15.下列共存各组的离子通常只能用焰色反应来鉴别的是( )A.Ca2+、Cu2+、Mg2+ B.K+、Na+、CO3

25、2-C.K+、Ba2+、OH- D.Na+、Cu2+、Ba2+二、填空题16.有4种钠的化合物W、X、Y、Z，根据以下反应式判断W、X、Y、Z的化学式.WX+CO2+H2O Z+CO2X+O2Z+H2OY+O2 X+Ca(OH)2y+CaCO3W是_；X是_；Y是_；Z是_.17.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_.18.碱金属(除钫外)中，原子半径最大的是_，密度比水大的是_，熔、沸点最高的是_，单质的金属活动性最强的是_，与水反应最剧烈的是_.19.用M表示任意一种碱金属元素，则碱金属与H2O反

26、应的化学方程式可表示为_；若要从足量水中置换出等质量的氢气，需要Li、Na、K的质量比是_.20.A、B、C、D、E五种物质的焰色都呈紫色(透过蓝色钴玻璃)，A、B与水反应都有气体放出，A与水反应放出的气体具有还原性，B与水反应放出的气体具有氧化性，同时都生成溶液C.C与适量的CO2反应生成D，与过量的CO2反应生成E.E加热能生成D.试推断：A：_；B：_；C：_；D：_；E：_(写化学式).并写出有关反应的化学方程式：_. 21.碱金属与O2反应的生成物较复杂，有普通氧化物如(Na2O)，有过氧化物，还有超氧化物和臭氧化物等.因此，要制备碱金属的普通氧化物，一般是用金属还原对应的过氧化物、

27、硝酸盐或亚硝酸盐.试用方程式表示：(1)Na与Na2O2反应：_.(2)K还原KNO3产生一种不活泼单质气体的反应：_.三、实验题22为了测定某碱金属的相对原子质量，现采用如图所示装置（广口瓶盛满水，干燥管内装有无水氯化钙）：具体操作为：先称量整个装置包括仪器、药品共重m1g，将ng该碱金属投入广口瓶内的水中，迅速塞住带有干燥管的橡皮塞，反应完毕后称量整个装置共重m2g。（1）写出碱金属（用R表示）与水反应的离子方程式 。（2）该碱金属的相对原子质量的表达式为 （3）装置中干燥管的作用是 ；若没有此干燥管，则测得的碱金属相对原子质量与实际值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。三、计算题23一定质量的金属钠放在干燥的空气中，一段时间后，变为0.6g某物质，0.6g该物质放入水中后得一溶液，此溶液可被含0.73gHCl的盐酸恰好中和.试计算0.6g某物质中各组分的质量.2430mL可能由CO、CO2和O2组成的混合气体与足量Na2O2充分反应，气体体积变为25mL，引燃此剩余气体，恢复到原始温度测得体积为20mL.试分析原混合气体的组成.【课后作业】1() 碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是.在碱金属中它具有