碱金属完整版

Na为中心的知识网络H2Ca(OH)2KCl碱石灰△CH3COOH12567810Na2SNa2ONa2O2NaClNaHNaNaOHNa2CO3NaHCO3C2H5ONaKC6H5ONaCH3COONaC2H5OH439书写上述转化的化学方程式、并注意反应现象及细节-1钠和钠的化合物按单质---氧化物---氢氧化物---盐的顺序掌握一、钠的物理性质金属钠：银白色固体，质软（可用刀切割），密度小（0.97m/cm3），熔点低，是电和热的良导体，具有良好的延展性。Na二、钠的化学性质易失电子，化学性质活泼→1.与非金属反应:(如氧气、氯气、硫等)常温：点燃：2Na+O2====Na2O2点燃类推：根据原子结构推测S、Cl2等非金属单质能否与金属钠反应？2Na+S=Na2S（研磨易爆炸）2Na+Cl2==2NaCl（白烟）失2e-得2e-还原剂氧化剂结论：点燃思考:金属钠露置在空气中的变化过程？银白色金属钠→表面变暗→出现白色固体→表面变成溶液（Na）（Na2O）（NaOH）（NaOH潮解）→出现白色固体→白色粉末（Na2CO3·10H2O）（Na2CO3）2、钠与水的反应将一小块金属钠投入滴有酚酞的水中。实验现象钠与水反应实验现象：浮熔游响红－－金属钠的密度小于水－－反应放热，钠的熔点较低－－产生的气体推动金属钠来回游动－－剧烈反应，产生气体并燃烧－－有碱性物质生成2Na+2H2O====2NaOH+H2失2e-得2e-还原剂氧化剂结论推测：钠能否与盐酸反应生成氢气?若能，试分析反应的剧烈程度；若不能，请说明理由。2Na+2H+==2Na++H2↑先与酸反应，过量的钠再与水反应离子方程式：2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑方法1方法2方法3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。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。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。图2图1实验说明：分液漏斗中加入水的体积必须大于烧瓶容积的一半，这样流入烧瓶的水与原烧瓶中的煤油接近充满烧瓶，保证烧瓶中的空气被完全排开，不会给氢气的点燃带来意外事故。思考：将钠放入苯与水的混合物中有何现象，并加以解释。问题3：请设计完成钠与水的反应实验，要求产生氢气必须缓慢并验证产物。问题1：实验中不用测量产生氢气的体积，就可以得到钠的相对原子质量。请问实验中应该测量那些数据？问题2：干燥管的作用是什么？若不用，测得的钠的相对原子质量比实际值大还是小？问题4：请利用钠与水的反应设计测得钠的相对原子质量的最简便实验，要求不测气体体积。反应前装置的总质量a,钠块质量b,反应后装置总质量c干燥氢气,防止水分损失.偏大.思考：若把钠投入到硫酸铜溶液中，可观察到有蓝色沉淀生成。那么钠为什么不能大量置换硫酸铜溶液中的铜，却产生蓝色沉淀？由此推测，钠和硫酸铜溶液发生了哪些反应？把小块金属钠分别投入饱和NaCl溶液、NH4Cl溶液、CuSO4溶液的烧杯里的现象和反应CuSO4溶液饱和NH4Cl饱和NaCl化学方程式现象钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体2Na+2H2O=2NaOH+H2↑钠溶解，有刺激性气味气体放出2Na+2NH4Cl=2NaCl+H2↑+2NH3↑钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应!3、钠与盐溶液反应4、与醇等有机物反应2Na+2C2H5OH2C2H5ONa+H2↑2Na+2CH3COOH2CH3COONa+H2↑2Na+2C6H5OH2C6H5ONa+H2↑酸性：CH3COOHC6H5OHH2OC2H5OH三、钠的存在、保存与制取元素存在形态：游离态(以单质形态存在)化合态(以化合物形态存在)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：电解熔融的氯化钠四、钠的用途1、制Na2O22、制Na-K合金，做原子反应堆导热剂3、高压钠灯4、还原贵重金属（和氧气反应）（钠的导热性）（黄光射程远，透雾力强）（钠具有还原性）。[例1]取等量的两小块钠，①将其中一份直接投入水中，②另一份用铝箔包好，刺上多个小孔，用镊子夹住放入水面下，充分反应后，两种操作，反应放出的H2量是否相等？解析：①Na投入水中，熔成小球浮在水面上，部分Na就会与空气中的O2反应，生成Na2O，Na2O与H2O反应只生成NaOH，无H2放出从而减少了与H2O反应的Na，也即影响产生H2量。②Na在水下反应，避免了氧化，同时生成的NaOH又与铝箔反应，能进一步产生H2。故产生的H2量②＞①钠的两种氧化物比较OOONanonNan阴离子nNa2ONa2O2电子式Na＋[]2－Na＋Na＋[]2－Na＋化学键种类离子键离子键、非极性键:2:11:1:2:12:1常温点燃类别碱性氧化物过氧化物（不属碱性氧化物）颜色状态白色固体淡黄色固体生成条件4Na＋O22Na2O(空气)2Na＋O2Na2O2(空气或氧气)与H2O反应Na2O＋H2O＝2NaOH2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑与HCl反应Na2O＋2HCl＝2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl＝4NaCl＋O2↑＋2H2O与CO2反应Na2O＋CO2＝Na2CO32Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2Na2ONa2O2氧化物需要特别注意的问题•Na2O2的结构与性质:在Na2O2中,氧是-1价介于氧的两种较稳定化合价0和-2之间,因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现氧化性又可以在一定条件下表现还原性,还可以在一定条件下发生自身氧化还原反应,但主要以氧化性为主•当过氧化钠遇到还原性物质如：I-、Fe2+、SO2、SO32-等物质时，表现出氧化性，其还原产物是水（或碱）；当过氧化钠遇到强氧化性的物质如酸性条件下的高锰酸钾，则过氧化钠体现出还原性，其氧化产物为氧气。1、过氧化钠的强氧化性(2)Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化成Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀(3)Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变浑浊。(4)Na2O2投入Na2SO3溶液中,可将SO32-氧化成SO42-(5)Na2O2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.(1)Na2O2与SO3反应:Na2O2+SO3=Na2SO42Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O22、过氧化钠的自身氧化还原反应失2e-得2e-如果有1摩尔过氧化钠反应转移电子的物质的量为：mol氧化剂：还原剂：Na2O2Na2O21过氧化钠与水、二氧化碳、酸以及某些盐溶液反应时，本身既是氧化剂，又是还原性，所发生的反应，常常是自身氧化还原反应。Na2O2与水反应的实验探究问题问题2：设计实验验证过氧化钠与水反应的产物。问题1：用脱脂棉包住0.2gNa2O2粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉燃烧起来。由上述实验现象得出的结论是。实验程序实验操作实验现象实验结论[实验1]过氧化钠与水的反应将水滴入盛有过氧化钠的试管，用带火星的木条检验反应很激烈，有大量气体放出，能使该木条复燃[实验2]把实验1所得的溶液加入酚酞试液，褪色后再加入氢氧化钠溶液溶液显红色，半分钟内褪至无色，加入氢氧化钠无红色再现[实验3]若把实验1所得溶液分成两份，放置5h后在一份溶液中酚酞溶液先变红后褪色在另一份中加少许MnO2静置到无气体产生再滴加酚酞又有大量气体产生溶液显红色且长久不褪过氧化钠与水反应系列实验的研究报告结论2：Na2O2的水溶液具有碱性和漂白性结论1：生成的气体为O2结论3：漂白性是由于Na2O2与H2O反应生成H2O2，H2O2分解产生O2具有强氧化性，从而将有色物质氧化而褪色。实验结论与水反应2Na2O2+4H2O===4NaOH+O2↑+2H2O失2e-得2e-还原剂氧化剂与CO2反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2失2e-得2e-还原剂氧化剂供氧剂Na2O2与H2O、CO2反应放出的氧气中氧原子来自于O22—例.（04全国）取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物与足量的Na2O2固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是（）A.H2B.COC.C6H12O6D.C12H22O11变化1.某温度下mg只含C、H、O三种元素的有机物在足量的氧气中充分燃烧，燃烧产物立即与Na2O2反应，固体增加mg，则符合要求的有机物分子的通式为_______________.变化2.有CO与H2的混合气体，将其完全燃烧后与足量的Na2O2反应，Na2O2固体增重3.2g，则原混合气体中CO与H2的体积比为（）A.1：1B.2：1C.1：2D.任意比DD(CO)x(H2)Y变化3.两种有机物以一定比例混合，一定条件下aLO2（足量）中燃烧，充分反应后恢复到原状态，再通过足量Na2O2层，得到气体仍是aL，下列混合有机物中可能符合此条件是（）A.CH4、C2H4B.CH3CH2OH、CH3COOHC.C2H6、HCHOD.HCOOH、CH3COOCH3D当两种固体加热时，NaHCO3先分解，所产生的H2O和CO2均能被Na2O2吸收，在此可以看成Na2O2先吸收CO2生成Na2CO3，而后再吸收H2O生成NaOH。同时注意分解时的温度，若在100℃以上，H2O是以气态形式存在，但不管是什么温度，产生的气体中总有O2存在。Na2O2和NaHCO3两固体混合物于密闭容器中加热后残留固体的成分判断氢氧化钠—NaOH1、物理性质：俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸收空气中的水分而潮解，易溶于水并放热，水溶液有涩味，有强腐蚀性。2、化学性质NaOH来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的通性。（1）NaOH=Na++OH-(遇酚酞变红)（2）与酸酐(SO2、CO2、SiO2、SO3、P2O5等)反应SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O固体NaOH(或碱石灰)不能用来干燥酸性气体)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O盛装NaOH的试剂瓶不能用玻璃塞。（3）与酸和酚发生中和反应NaOH+HCl===NaCl+H2ONaOH+CH3COOH===CH3COONa+H2O（4）与某些单质(Cl2、S、Si、Al)等反应2A1+2NaOH+6H2O===2NaAlO2+3H2↑+4H2O此两反应中电子是由Al和引转移到水中的氢原子上，而不是转移到NaOH的子上。（5）与两性氧化物、氢氧化物反应Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2OAl(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O（6）与盐发生复分解反应NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2OMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClCa(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O3Ca(H2PO4)2+l2NaOH=Ca3(PO4)2↓+4Na3PO4+l2H2O（7）与卤代烃、酯、油脂等发生水解反应CH3CH2—Cl+NaOH→CH3CH2—OH+NaClCl7H35COOCH2C17H35COOCH+3NaOH→3C17H35COONaCl7H35COOCH2CH2—OH+CH—OHCH2—OH3、制法(1)氯碱工业电解饱和食盐水法电解2H2O+2NaCl===2NaOH+Cl2↑+H2↑(2)石灰纯碱法Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH4、用途：用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。3．比较碳酸钠和碳酸氢钠NaHCO3与OH－反应Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打Na2CO3·10H2