【化学】高中知识点规律大全（2）——《碱金属》.doc

高中化学知识点规律大全1钠钠的物理性质很软，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(故浮在水面上而沉于煤油中)；熔点、沸点低；是热和电的良导体钠的化学性质(1) Na与O2反应：常温下： 4Na + O22Na2O，2Na2O + O22Na2O2 (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 + O2Na2O2(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：钠可与绝大部分的非金属反应，生成+1价的钠的化合物例如：2Na + C122NaCl 2Na + SNa2S(3)Na与H2O反应化学方程式及氧化还原分析： 离子方程式： 2Na + 2H2O2Na + 2OH + H2Na与H2O反应的现象： 浮 熔 游 鸣 红(4)Na与酸溶液反应例如： 2Na + 2HCl2NaCl + H2 2Na + H2SO4Na2SO4 + H2因为酸中H浓度比水中H浓度大得多，所以Na与酸的反应要比水剧烈得多钠与酸的反应有两种情况：酸足量(过量)时：只有溶质酸与钠反应酸不足量时：钠首先与酸反应，当溶质酸反应完后，剩余的钠再与水应所以，在涉及相关生成的NaOH或H2的量的计算时应特别注意这个点(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 + 2H2O2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4Cu(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实验室中钠的保存方法 因为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有煤油里，以隔绝与空气中的气体和水接触钠在自然界里的存有：因为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)存有钠的主要用途(1)制备过氧化钠(原理：2Na + O2Na2O2)(2)NaK合金(常温下为液态)作原子反应堆的导热剂(原因：NaK合金熔点低、导热性好)(3)冶炼如钛、锆、铌、钽等稀有金属(原理： 金属钠为强还原剂)(4)制高压钠灯(原因： 发出的黄色光射程远，透雾水平强)2钠的化合物过氧化钠物理性质淡黄色固体粉末化学性质与H2O反应2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2现象：反应产生的气体能使余烬的木条复燃；反应放出的热能使棉花燃烧起来与CO2反应2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 + O2 说明：该反应为放热反应强氧化剂能使织物、麦秆、羽毛等有色物质褪色用 途呼吸面具和潜水艇里氧气的来源；作漂白剂说明 (1)Na2O2与H2O、CO2发生反应的电子转移情况如下： 由此可见，在这两个反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O或CO2只作反应物，不参与氧化还原反应(2)能够与Na2O2反应产生O2的，可能是CO2、水蒸气或CO2和水蒸气的混合气体(3)过氧化钠与水反应的原理是实验室制氧气方法之一，其发生装置为“固 + 液 气体”型装置碳酸钠与碳酸氢钠Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色粉末碳酸钠结晶水合物的化学式为Na2CO310H2O白色晶体无结晶水合物水溶性易溶于水溶于水，但溶解度比Na2CO3小热稳定性加热不分解加热易分解化学方程式为：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2+ H2O与酸反应较缓慢反应分两步实行：CO32+ H= HCO3HCO3+ H= CO2+ H2O较剧烈，放出CO2的速度快HCO3+ H= CO2+H2O与NaOH反应不反应NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O酸式盐与碱反应可生成盐和水与CaCl2溶液反应CO32+ Ca2= CaCO3不反应。Ca(HCO3)2溶于水鉴别方法固态时： 分别加热，能产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3溶液中： 分别加入CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀产生的是Na2CO3主要用途用于玻璃、制皂、造纸等制烧碱用作制糕点的发酵粉用于泡沫灭火器治疗胃酸过多相互关系说明 (1)由于NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3，因此，向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体，能析出NaHCO3晶体(2)利用Na2CO3溶液与盐酸反应时相互滴加顺序不同而实验现象不同的原理，可在不加任何外加试剂的情况下，鉴别Na2CO3溶液与盐酸*侯氏制碱法制NaHCO3和Na2CO3的原理 在饱和NaCl溶液中依次通入足量的NH3、CO2气体，有NaHCO3从溶液中析出有关反应的化学方程式为：NH3 + H2O + CO2 NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl NaHCO3+ NH4Cl2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 3碱金属元素碱金属元素的原子结构特征碱金属元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和放射性元素钫(Fr)(1)相似性：原子的最外层电子数均为1个，次外层为8个(Li原子次外层电子数为2个)因此，在化学反应中易失去1个电子而显+1价(2)递变规律：随着碱金属元素核电荷数增多，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，金属活动性增强碱金属的物理性质(1)相似性：都具有银白色金属光泽(其中铯略带金黄色)；柔软；熔点低；密度小，其中Li、Na、K的密度小于水的密度；导电、导热性好(2)递变规律：从Li Cs，随着核电荷数的递增，密度逐渐增大(特殊：K的密度小于Na的密度)，但熔点、沸点逐渐降低碱金属的化学性质碱金属的化学性质与钠相似由于碱金属元素原子的最外层电子数均为1个，因此在化学反应中易失去1个电子，具有强还原性，是强还原剂；又由于从Li Cs，随着核电荷数的递增，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，故还原性增强(1)与O2等非金属反应从Li Cs，与O2反应的剧烈程度逐渐增加Li与O2反应只生成Li2O： 4Li + O22Li2O在室温下，Rb、Cs遇到空气立即燃烧；K、Rb、Cs与O2反应生成相应的超氧化物KO2、RbO2、CsO2(2)与H2O反应发生反应的化学方程式可表示为：2R + 2H2O = 2ROH + H2 (R代表Li、Na、K、Rb、Cs)从LiNa，与H2O反应的剧烈程度逐渐增加K与H2O反应时能够燃烧并发生轻微爆炸；Rb、Cs遇H2O立即燃烧并爆炸生成的氢氧化物的碱性逐渐增强(其中LiOH难溶于水)焰色反应 是指某些金属或金属化合物在火焰中灼烧时，火焰呈现出的特殊的颜色(1) 一些金属元素的焰色反应的颜色：钠黄色；钾紫色；锂紫红色；铷紫色；钙一砖红色；锶洋红色；钡黄绿色；铜绿色(2)焰色反应的应用：检验钠、钾等元素的存在