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1、第四章 碱金属一、碱金属元素 Li Na K Rb Cs Fr二、钠及其化合物 NaH、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、三、钠及其化合物相关计算第一部分 碱金属元素一、共性 1、原子结构 最外层1e 最高正价+1价（A） 2、单质物理性质金属晶体银白色金属光泽（铯略带金色）质软密度小（1：Rb、Cs）熔点低（只有Li高于100）强的导电、导热性质 3、单质化学性质 都能与O2、H2O、非金属单质、水溶液等反应R+ 离子化合物 注：碱金属与盐溶液反应，先考虑与水反应，生成碱若能与盐发生复分解反应则进一步反应。 4、最高价氧化物的水化物ROH（强碱）R+H2OROH+H2LiOH微溶，中强碱
2、 5、金属氧化物RH离子化合物氢化物 共价型：H2O、H2S、HX、CH4、NH3（H显+1价） H O H离子型：NaH、LiH、CaH2 （H显-1价） Na+H共价型氢化物分子晶体、溶沸点低，易挥发（气态）a. 多数溶于水发生电离而水溶液显酸性。HX、H2S A、AH2O外b. 少数与水反应形成化合物而电离显碱性：NH3 + H2O = NH3H2ONH4+OH（A）c. 一些难溶于水（烃类）：CH4、B2H6离子型氢化物溶于水发生氧化还原反应使水溶液显碱性。 NaH + H2O = H2 + NaOH 属离子晶体，熔融态可导电。 6、焰色反应金属元素的物理性质目的：碱金属离子的检验不同
3、波长的可见光对应不同的颜色低能级原理： 物理变化操作：洗烧醮烧看洗：对象：装在玻棒上铂丝(铂丝可用Ni、Cr、W、无锈Fe丝，便不能用Cu丝)洗液：稀HCl（不可用稀H2SO4）烧原火焰：无色（或淡蓝）（酒精灯或煤气）烧灼烧物：金属或金属化合物（溶液或粉末）颜色（不是所有元素都有特征焰色，只有碱金属以及Ca、Sr、Ba、Cu等） Na黄 K紫（透过蓝色钴玻璃） Ca砖红、铜绿滤去杂质黄光二、递变性金属性 1、原子结构：序数核电荷数 电子层数半径 2、单质物性：熔沸点、硬度（与卤素、氧族相反） 密度Li是最轻的金属Na K 3、单质化性：与O2反应常T 4Li + O2 = 2Li2O （Li只
4、能生成氧化物） 4Na + O2 = 2Na2O ; 2Na + O2 = Na2O2（过氧化物） K + O2 = KO2（超氧化钾）a. Cs、Rb以超氧化物为主。b. 同一碱金属氧化物稳定性：超氧化物过氧化物氧化物c. 自然界最活泼的金属Cs.2M + 2H2O = 2MOH + H2a. Li不溶化，LiOH微熔（类似于Mg(OH) 2） Na溶化 K燃烧 Rb爆炸b. LiOH易分解为Li2O和H2O，其它碱金属氢氧化物难分解。 Li2CO3不稳定，其它碱金属碳酸盐难分解 Li2CO3 = Li2O + CO2 Li2CO3难溶于水三、碱金属保存 少量Na、K存放在煤油（K、Na煤油
5、） 量多，用固体石蜡密封保存。 Li（Li RLI+ NaH + HCl = H2+ NaClH只能存在于晶体中 发散2：4.6 g钠和1.6 g硫在石棉网上加热。产物为： 发散3：已知下列物质的溶沸点，它们可否形成合金：物 质NaAlSiSNaAl AlSi (共熔)溶点（）97.8660.41410112.8NaSi SSi沸点（）882.924672355444.6AlS反应 NaS反应 3）与H2O反应本质+ 2H2O2OH 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2 e 2mol 1mol 2m 发散1：Na + H2O（酚酞）现象“浮”、“熔”、“游”、“嘶”。 发散2：类似反应（
6、LiNaKRb）Na + CH3CH2OHCH3CH2ONa + H2（沉下底部反应）熔融ONaOHNa + + H22Na + 2HCl = 2NaCl + H2a. 反应速率 H2ONab. Na与HCl (aq) 反应随量不同溶液酸碱性不同 发散3：如右图实验Na位于 、H2O层交界面上现象： 气体生成Na熔成小球，小球在界面处上下跳动 发散4：钠与CuSO4 (aq)反应（FeCl3、NH4Cl）CuSO4 + 2Na + 2H2O = Cu(OH)2+Na2SO4 + H22Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4注：
7、Na与盐溶液反应，先考虑与H2O反应，再考虑生成碱与盐反应，若不反应则只考虑Na与H2O反应。 4）熔融态制备金属（稀有）还原剂高T4Na + TiCl4 = 4NaCl + Ti 还原性：NaTi高TNa + KCl = NaCl + K 沸 点：NaK（根据化学平衡移动原理分析）+ MgCl2Mg 发散： RbClRb等T CsClCs 5）制造抗爆剂 2基铅 4CH3CH2Cl + 4Na + Pb (CH3CH2)4Pb + 4NaCl 发散：(CH3CH2)4Pb可减弱汽油的爆震性，减小噪音。 但燃烧尾气造成铅污染，目前被禁用。 现在靠调入一部分高率烷值的汽油调合组分及含氧化合物如甲
8、醇， 甲基叔丁基醚（MTBE）的使用，解决了汽油抗爆性问题。 3、制法和用途电解熔融 1）电解法制Na：2NaCl = 2Na + Cl2电解 发散：MgCl2 = Mg + Cl2 （MgCl2 MgO熔点）电解 2Al2O3 = 4Al + 3O2电解 2LiCl = 2Li + Cl2 2）用途制Na2O2制合金、NaK（原子反应堆导热剂）电光源高压钠灯（黄光，射程远）还原剂制备稀有金属 发散1：Li有机催化剂，制合金、高强度玻璃、热核反应。 K钾肥、合金。 Rb、Cs制光电管。 发散2：汽车安全袋 成分：NaN3、NaNO3、陶土、Fe2O3粉末、SiO2、石墨纤维 反应：10ms内发
9、生：2NaN3 = 2Na + 3N2 30ms完成充满气袋，阻止人体前冲。 100200ms内气体消失，所以不致使人反弹，陶土、SiO2吸附N2。 Fe2O3使Na变成Na2O。二、钠的化合物 1、氧化物Na2O2、Na2O 1）结构 Na2O(白)Na+ 2 Na离子化合 Na2O2 (淡黄)Na+2 Na+离子化合物 “过氧根” 2）制备 6Na + 2NaNO2 = 4Na2O + N2（N2保护气） 2Na + O2 = Na2O2 3）性质 ）Na2O碱性氧化物（具有碱性氧化物通性） Na2O + H2O = 2NaOH Na2O + CO2 = NaCO3 Na2O + SO3 = Na2SO4 Na2O + 2HCl = NaCl + H2O ）Na2O2非碱性氧化物与H2O反应 Na2O2 + H2O = 2NaOH + O2 Na2O2 + H2O = 2NaOH + H2O2（复分解）e H2O2 = H2O + O2（歧化）e1e Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O + O21e 发散1、Na2O2 + 2HCl = 2NaCl + H2O + O2 Na2O2 + 2HCl = 2NaCl + H2O2 H2O2 = H2O + O2 2、2KO2 + H2O =
