高三化学金属通论及碱金属

第一范文网()提供：试题下载、课件下载、教案下载、说课稿、工作总结/计划欢迎访问第一范文网：．掌握金属的一般原子结构特征、金属活动顺序及其应用。2．掌握碱金属相似性、递变性和特殊性.3．掌握以Na为代表的碱金属知识网络4.比较钠的两种氧化物、两种碳酸盐二、学习指导(一)金属概要1．金属的原子结构及位置特征最外层电子数较少(一般≤3)位于周期表阶梯线左下方原子半径较大(同周期)处于各周期的前中部从右→左、上→下，半径增大越左越下金属性越强2．金属活动顺序及其应用活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子还原性强弱阳离子氧化性弱强与O2化合难易与H2O反应冷水强碱＋氢气热水碱＋氢气高温水蒸汽金属氧化物＋氢气与酸反应能置换非氧化性酸中的氢，由快到慢与非氧化性酸一般不与强氧化性酸均能反应但无H2生成反应，溶于王水与盐溶液反应先与水反应后考虑碱与盐反应的可能性排在前面的金属能把其后面的金属从盐溶液中置换出来冶炼方法电解法还原法(常见还原剂)H2、CO、C、Al加热分解法物理富集法3．金属单质制备金属的活泼性如何，决定了它在自然界的存在形态及冶炼方法.如很活泼金属(Na)，常温下与水即反应，故必须在无水体系中采用电化学方法，使其实现Na＋→Na.而极不活泼的金属(Au)，在自然界中即以单质形式存在，只需用物理方法.较活泼的金属(如Fe)，在自然界主要以化合态存在于矿石中，在陨石中可发现单质铁.金属单质制备小结：电解法(K→Al)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑易难条件产物不与水反应电解电解电解冰晶石高温第一范文网()提供：试题下载、课件下载、教案下载、说课稿、工作总结/计划欢迎访问第一范文网：还原法(Zn→Cu)H2＋CuOCu＋H2O3CO＋Fe2O32Fe＋3CO22Al＋WO3W＋Al2O33C＋Cr2O32Cr＋3CO加热法(Hg→Ag)2HgO2Hg＋O2↑HgS＋O2Hg＋SO2注意Na＋KClK＋NaCl由于沸点：Na＞K，符合勒沙特列原理。(二)Na为中心的知识网络HClNa2SNa2ONa2O2NaClNaHNaNaOHNa2CO3NaHCO3C6H5OHC2H5ONaKC6H5ONaCH3COONa(三)碱金属的相似性、递变性被空气O2氧化与H2O反应3Li11Na19K37Rb55Cs区分碱金属投入水中产生现象的异同：现象：LiNaKRu、Cs共同点浮、熔、游、气、红（酚酞）沉不同点:不熔熔火球、轻微爆炸立即燃烧甚至爆炸逐渐消失很快消失(四)比较钠的两种氧化物Na2ONa2O2电子式Na＋[]2－Na＋Na＋[]2－Na＋高温高温高温燃烧△800℃金金熔密较慢较缓慢子属属沸度很快剧烈性键点递递减降增剧烈剧烈增弱低自燃爆炸燃烧伴随碱性渐增C2H5OHH2CO2Ca(OH)2SO2O2HClKCl碱石灰△CH3COOH点燃石蜡＜Li＜煤油＜OH2煤油＜Na＜OH2煤油＜K＜Na＜OH2煤油＜OH2＜Rb＜Cs剧烈剧烈OOO第一范文网()提供：试题下载、课件下载、教案下载、说课稿、工作总结/计划欢迎访问第一范文网：化学键种类离子键离子键、非极性键Nan:on2:11:1Nan:阴离子n2:12:1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＋O2(五)比较碳酸钠和碳酸氢钠Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打晶体成分Na2CO3·10H2O(易风化)溶解性易溶于水(20℃,S＝22.2g)溶于水(20℃,S＝9.6g)与H＋反应剧烈程度CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2OHCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O与OH－反应HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O热稳定性很稳定850℃开始部分分解不稳定2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑180℃完全分解三、典型例析：例1．试分析下列问题思考1.为什么Li与H2O反应比Na与H2O反应缓慢得多？思考2.碱金属均可保存在煤油中吗?解析1：一方面Li的活泼性弱于Na，另一方面是因为生成的LiOH微溶于水，覆盖在Li表面，使Li与H2O的接触面减小，反应速率降低.值得一提的是：根据周期表中对角线相似规则，Li与Mg的化合物性质有相似性如Mg(OH)2MgCO3MgF2难或微溶于水LiOHLi2CO3LiF(水溶性相似)解析2：选择合适的保护液，必须符合以下条件：①不能与待保护的物质发生化学反应.如乙醇能与Na等反应，故不能用醇、酸类等有机物.②密度比待保护的物质密度小.只有让待保护物沉降在保护液下，才能起到不与空气接触的目的(即液封).否则，常温点燃△NaHCO3＜第一范文网()提供：试题下载、课件下载、教案下载、说课稿、工作总结/计划欢迎访问第一范文网：浮在液面上，照常与空气接触，故Li不能用煤油保存.，应用石蜡油。例2．请预测并解释下列实验可能有的现象实验1：在一试管中加入3mL水，再加入3mL煤油，投入一小块Na.观察到的主要现象是__________解析：主要现象：分层，煤油层在上，水层在下，Na在两层交界处不停转动,或上浮，后又下落、熔成闪亮小球．放出无色无气味气体．最终慢慢消失。原因：钠的密度介于水和煤油间，当钠与水接触即发生反应，产生的气体将钠推动上升。但进入煤油层不与其反应，气体逸出后，重力作用又使钠回落到水层，循环往复，钠块逐渐减小，最终消失。一实验2：将大小一样的K、Na放入煤油和水的混合液中，何者先反应完？解析：钠块钾慢。原因：密度KNa煤油0.860.970.8产生的气体更易使钾上浮实验3：一小块Na投入到饱和澄清石灰水中，有何主要现象？解析：主要现象：①有气体②溶液温度上升③出现混浊主要原因:钠与水反应使溶液中OH-离子浓增大，且溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度减小，溶解平衡逆向移动，导致Ca(OH)2部分析出实验4：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例3．将含O2和CH4的混合气体充入装有23.4gNa2O2的密闭容器中点燃，反应结束后，容器温度为150℃,压强为Opa.将残留物溶于水无气体逸出.下列叙述正确的是()A.原混合气体中O2和CH4的体积比为2:1B.原混合气体中O2和CH4的体积比为1:2C.残留固体中有Na2CO3和NaOHD.残留固体中只有Na2CO3解析若CH4与O2体积为1:2,则恰好反应,当气体产物通过Na2O2后必有O2生成,不合题意.又根据氢、碳元素守恒,反应后的固体必为Na2CO3和NaOH的混合物.由题意可知,最终反应后无Na2O2多余,也无气体多余.可用方程式的代数处理来求出CH4和O2的体积比.CH4＋2O2CO2＋2H2OCO2＋Na2O2＝Na2CO3＋21O2＋2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2点燃第一范文网()提供：试题下载、课件下载、教案下载、说课稿、工作总结/计划欢迎访问第一范文网：＋21O2＋3Na2O2＝Na2CO3＋4NaOHVCH4:VO2＝1:21＝2:1故本题答案:BC例4.某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下O2密度的1/2.将3.2g这种混合气充入一盛有足量Na2O2的密闭容器中,再通入过量O2,并用电火花点燃使其充分反应,最后容器中固体的质量增加了()A.3.2gB.4.4gC.5.6gD.6.4g解析先分析下列两个反应2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O22Na2O2＋2CO2＝Na2CO3＋O2(1)从反应前后气体体积变化进行分析：2H2O～O2，2CO2～O2即：2(H2O,CO2)～O2任意比混合的H2O、CO2通过Na2O2后，其体积总为原体积的一半。(2)从反应前后固体质量变化进行分析:Na2O2～2NaOH,Na2O2～Na2CO3反应过程中过氧化钠吸收了相当于组成为“H2、CO”的成分。故最后容器中固体质量增加值即H2和CO的混合气体的质量。从另一种角度看，2H2+O2＝2H2O2CO+O2=2CO2燃烧H2和CO混合气体所消耗的O2与H2O、CO2和Na2O2反应放出的O2的物质的量相同。本题答案:A例5：把agNa2O和a1gNa2O2分别加入等质量的bg水中(足量)，结果得到同浓度的溶液，则a、a1的关系是_________解析：先看常规方法：ba40262a＝322178aba40278a11162a1＝78aaa1＝6278.计算不便。再看特殊方法：Na2O＋H2O＝2NaOH1mol2molNa2O2＋H2O＝2NaOH＋21O21mol2mol21mol第一范文网()提供：试题下载、课件下载、教案下载、说课稿、工作总结/计划欢迎访问第一范文网：，与H2O反应时多余的O以O2形式放出.结论：等物质的量的Na2O和Na2O2与等量且足量的水反应，得到同浓度的溶液.本题：nONa2＝n22ONaaa1＝1MM＝6278试一试：将a1gNa2O溶于b1g水，a2gNa2O2溶于b2g水，均得到8％的NaOH溶液.若a1：a2＝31:39.则b1:b2＝__________答案：1:1巩固练习一、选择题（每一小题可能有1-2个选项符合题意）1、下列物质在空气中易变质，但未发生氧化还原反应的是：A、RbB、K2OC、Na2O2D、Na2CO3·10H2O2、以下关于金属钠的叙述中正确的是：A、钠在空气中能发生缓慢氧化而自燃B、金属钠可保存在煤油中，也可保存在CCl4中C、钠能和CuSO4溶液反应置换出CuD、钠投入水中立即熔化成小球，说明其熔点低且钠与水的反应是放热反应3、关于氧化钠和过氧化钠的叙述中正确的是：A、都可与CO2和H2O反应且都有同一种物质生成B、都能漂白有色物质C、露置于空气中最终能变成同种物质D、均能和盐酸反应只生成盐和水4、氢化锂（LiH）是一种离子化合物，可与水反应放出H2，下列叙述正确的是：A、水溶液呈酸性B、水溶液呈碱性C、微粒半径LiLi+D、H-可被还原为H25、下列各组离子在同一溶液中能大量共存的组是：A、H+、Li+、Cl-、OH-B、Na+、Ba2+、OH-、NO3-C、K+、Na+、HCO3-、OH-D、Cs+、Na+、H+、CO32-6、鉴别KHCO3和K2CO3粉末，可采用：A、分别与同浓度的稀盐酸反应B、分别与NaOH溶液反应C、分别加热检验有无气体生成D、分别滴加石灰水看是否有沉淀生成7、下列转变中，可以一步实现的是：A、NaHCO3→Na2OB、NaOH→Cu(OH)2C、NaN