考点20钠和钠的化合物化学

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1、元素化合物复习元素化合物复习金金 属属 09考纲考纲要求要求(三)常见无机物及其应用(三)常见无机物及其应用1.1.常见金属元素(如常见金属元素(如NaNa、AlAl、FeFe、CuCu等)等) (1 1)了解常见金属的活动顺序。)了解常见金属的活动顺序。 (2 2)掌握常见金属及其重要化合物的主要性)掌握常见金属及其重要化合物的主要性 质,了解其应用。质,了解其应用。 (3 3)了解合金的概念及其重要应用。)了解合金的概念及其重要应用。【讨论讨论】现有元素周期表中现有元素周期表中一共有几种金属元素?分别处在元一共有几种金属元素?分别处在元素周期表的哪里?素周期表的哪里?1 1、金属元素在周期

2、表中的位置和原子结构特征、金属元素在周期表中的位置和原子结构特征(1)(1)大多数金属最外层电子较少,一般小于大多数金属最外层电子较少,一般小于4 4(2)(2)金属元素只有正价和零价。金属元素只有正价和零价。90种金属元素,种金属元素,16种非金属元素,种非金属元素,6种稀有气体元素。种稀有气体元素。2金金属属概概论论2、金属的分类、金属的分类(2)(2)按密度分:重金属按密度分:重金属(4.5g/cm(4.5g/cm3 3) )和和 轻金属轻金属(4.5g/cm(4.5g/cm3 3) )(1)(1)冶金工业:黑色金属冶金工业:黑色金属(Fe(Fe、CrCr、MnMn) )和和 有色金属有

3、色金属( (除除FeFe、CrCr、MnMn以外以外) )(3)(3)从含量分从含量分 常见金属(如常见金属(如FeFe、AlAl、CuCu等)等) 稀有金属(如稀有金属(如 锆、铌、钼等)锆、铌、钼等)3 3、金属单质的物理性质、金属单质的物理性质金属单质形成的晶体都是金属晶体,金属晶体金属单质形成的晶体都是金属晶体,金属晶体是通过金属键形成的。是通过金属键形成的。金属键的强弱决定了金属的硬度和熔、沸点高低。金属键的强弱决定了金属的硬度和熔、沸点高低。金属键的强弱取决于金属的价电子数和金属的原子半径。金属键的强弱取决于金属的价电子数和金属的原子半径。半径越小,价电子数越多,(自由电子密度大小

4、)则金属键越半径越小,价电子数越多,(自由电子密度大小)则金属键越强。强。金属键:金属阳离子和自由电子间强烈的相互作用。金属键:金属阳离子和自由电子间强烈的相互作用。金属晶体金属晶体:通过金属键形成的单质晶体或合金。通过金属键形成的单质晶体或合金。化学键化学键离子键离子键共价键共价键金属键金属键晶体晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体(1)(1)状态:状态:常温下汞是液体,其余均为固体常温下汞是液体,其余均为固体(2)(2)颜色:颜色:整块金属有金属光泽,大多数为银白色,整块金属有金属光泽,大多数为银白色,( (除黄金、除黄金、紫铜外)紫铜外); ;粉末状金属大

5、多为黑色粉末状金属大多为黑色( (如银粉、铁粉等如银粉、铁粉等)()(除镁粉、铝粉为银白色外);金属不透明,整块除镁粉、铝粉为银白色外);金属不透明,整块金属有金属光泽。金属有金属光泽。(3 3)密度、硬度、熔点:)密度、硬度、熔点: 熔点最高的金属是钨,硬度最大的金属是铬,常见熔点最高的金属是钨,硬度最大的金属是铬,常见金属中密度最大的铂,最小的是锂。金属中密度最大的铂,最小的是锂。(4 4)延展性)延展性大多良好大多良好( (金最好金最好),),少数很差少数很差( (锑、铋、锰等锑、铋、锰等) )(5 5)导电导热性)导电导热性一般都是电和热的良导体,银、铜的传热、导一般都是电和热的良导体

6、,银、铜的传热、导电性最好,其次是铝。电性最好,其次是铝。有较高的密度、硬度、熔沸点。有较高的密度、硬度、熔沸点。4 4、合金、合金定义:定义:由两种或两种以上的由两种或两种以上的金属或金属跟非金属金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质熔合而成的具有金属特性的物质特点:特点:1、多数合金的熔点比其他成分金属都要低、多数合金的熔点比其他成分金属都要低2、合金有比成分金属更好的硬度、强度、合金有比成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。和机械加工性能。5 5、金属的冶炼、金属的冶炼(1 1)、热分解法)、热分解法2HgO2Hg+O22Ag2O4Ag+O2(2 2)、热还原法)、热还原法WO

7、3+3H2W+3H2O高温高温此法适用于多数金属的冶炼。此法适用于多数金属的冶炼。Fe2O33CO2Fe3CO2高温高温Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3高温高温利用焦炭、利用焦炭、COCO利用利用H H2 2利用活泼金属利用活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等一般采用此法等一般采用此法(3)电解法电解法:适用于钾、钙、钠、镁、铝等非常活适用于钾、钙、钠、镁、铝等非常活泼金属的冶炼。泼金属的冶炼。电解电解2NaCl(熔融)熔融)=2Na+Cl2电解电解2Al2O3(熔融)熔融)=4Al+3O2MgCl2(熔融)熔融)=Mg+Cl2电解电解CaCl2(熔融)熔融)=Ca+Cl2电解电解2KC

8、l(熔融)(熔融)=2K+Cl2电解电解KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法金属资源有限,不能再生,废旧金属是固体废弃物,严重污染环境;金属的回收和资源保护金属的回收和资源保护 例如:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;例如:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电解精练铜的阳极泥中回收金、银;从定影液中从电解精练铜的阳极泥中回收金、银;从定影液中可以提取金属银可以提取金属银考点考点20.钠和钠的化合物钠和钠的化合物一、钠一、钠1 1、钠的结构与性质的关系、钠的结构与性质的关系(1 1)易失去)易失去1 1个电子,表现出个电子,表现出

9、强还原性强还原性,因此在自然界,因此在自然界中以中以化合态形式存在化合态形式存在。(3)晶晶体体结结构构:钠钠晶晶体体为为金金属属晶晶体体,晶晶体体中中只只有有Na+和和自自由由电电子子,彼彼此此间间的的作作用用较较弱弱,所所以以钠钠的的熔沸点较低,硬度较小。熔沸点较低,硬度较小。(2 2)化合价:钠元素只有)化合价:钠元素只有0 0价和价和+1+1价,所以钠单质价,所以钠单质只有还原性只有还原性+112 812 2、钠的物理性质、钠的物理性质钠是钠是银白色银白色金属,具有金属,具有金属光泽金属光泽,质地,质地柔软柔软,可以,可以用用刀切割刀切割,密度,密度:0.97g.cm-3 ,比水轻,比

10、水轻,比煤油比煤油大大;熔;熔点:点:97.81,略低于略低于水的沸点;沸点:水的沸点;沸点:882.9 ,较低;是热和电的较低;是热和电的良导体良导体。、钠的化学性质?、钠的化学性质?与与非金属非金属反应反应与与水水反应反应与与酸、碱、盐酸、碱、盐反应反应与与有机物有机物反应反应金属钠的化学性质很活泼,有强还原性金属钠的化学性质很活泼,有强还原性a.a.与与O2的反应的反应常温:常温:4Na+O2=2Na2O(缓慢氧化使钠表面变暗)(缓慢氧化使钠表面变暗)加热:加热:2Na+O2=Na2O2(剧烈燃烧,(剧烈燃烧,黄色火焰黄色火焰,生成生成淡黄色固体淡黄色固体)b.b.与与S的反应:的反应:

11、2Na+S=Na2S(研磨易爆炸)(研磨易爆炸)c.c.与卤素的反应:与卤素的反应:2Na+Cl2=2NaCl(剧烈燃烧,(剧烈燃烧,黄色火焰黄色火焰,大量,大量白烟白烟)点燃d.d. 与与H2反应:反应:2Na+H2 = 2NaH(1 1)钠与非金属的反应)钠与非金属的反应1跟水反应?跟水反应?2Na+2H2O=2NaOH+H2浮、熔、游、嘶、红浮、熔、游、嘶、红把一小粒金属钠投入滴有几滴酚酞的水中,把一小粒金属钠投入滴有几滴酚酞的水中,用五个字概括其实验现象?用五个字概括其实验现象?方程式方程式现象现象原因分析原因分析2Na + 2H2O = 2NaOH + H2浮:钠浮在水面浮:钠浮在水

12、面上上钠的密度小于水钠的密度小于水的密度的密度熔:熔成闪亮的熔:熔成闪亮的小球小球反应放热,钠的反应放热,钠的熔点低熔点低游:迅速向四处游:迅速向四处游动游动钠受产生气体的钠受产生气体的推动而游动推动而游动嘶:发出嘶嘶响嘶:发出嘶嘶响声声放出气体及部分放出气体及部分气体燃烧声音气体燃烧声音红:反应后溶液红:反应后溶液使酚酞变红使酚酞变红生成生成NaOH,溶,溶液呈碱性液呈碱性跟酸、碱、盐的反应?跟酸、碱、盐的反应?2Na+2HCl=2NaCl+H2(反应比水剧烈,产生无色气体)(反应比水剧烈,产生无色气体)思考:过量的钠与少量酸反应,钠会有剩余吗?思考:过量的钠与少量酸反应,钠会有剩余吗?钠过

13、量时,先与酸反应,再与水反应钠过量时,先与酸反应,再与水反应a.跟酸的反应跟酸的反应b.跟碱跟碱溶液溶液的反应的反应:实质是与溶液中的水反应实质是与溶液中的水反应 如:如:NaNa投入到投入到NaOHNaOH溶液中发生的反应为:溶液中发生的反应为: 2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2与盐:与盐:先考虑与水反应,再考虑生成的碱与盐发生复分解先考虑与水反应,再考虑生成的碱与盐发生复分解反应。如反应。如Na投入到投入到CuSO4溶液中剧烈反应,有溶液中剧烈反应,有蓝色蓝色沉淀沉淀和和无色气体放出无色气体放出,发生反应有:,发生反应有:2N

14、a + 2H2O = 2NaOH + H2 ; 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4总反应:总反应:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2熔融盐熔融盐2Na + CuSO4 = Na2SO4+ Cu共融共融盐溶液盐溶液将金属钠分别加入将金属钠分别加入NaClNaCl溶液溶液、饱和饱和NaClNaCl溶液溶液、NHNH4 4ClCl溶液溶液、FeClFeCl3 3溶液溶液中分别看到什么现象?中分别看到什么现象?思考:思考:现象现象化学方程式化学方程式NaCl溶液溶液饱和饱和NaCl饱和饱和NH4ClFeClFeCl3 3溶液溶液钠溶解,放出无色

15、无钠溶解,放出无色无味气体、析出晶体味气体、析出晶体2Na+2H2O=2NaOH+H2钠溶解,有刺激性气钠溶解,有刺激性气味气体放出味气体放出2Na+2NH4Cl=2NaCl+H2+2NH3钠溶解,放出无色无钠溶解,放出无色无味气体,有红褐色沉味气体,有红褐色沉淀淀6Na+2H2O+2FeCl3=6NaCl+3H2+2Fe(OH)3钠溶解,放出无色无钠溶解,放出无色无味气体味气体2Na+2H2O=2NaOH+H22C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2总结:总结:钠的化学性质很活泼,具有强还原性钠的化学性质很活泼,具有强还原性(取决于钠的原子结构,最外层只有一个电(取决于钠的原子结构,最外

16、层只有一个电子,易失去)子,易失去)(4 4)钠与有机物的反应)钠与有机物的反应4.钠的存在:因钠很活泼,故不能以游离态存在,钠的存在:因钠很活泼,故不能以游离态存在,只能以化合态存在。主要存在于只能以化合态存在。主要存在于NaCl中,也以中,也以Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等形式存在。等形式存在。5. 钠的保存:煤油中(钠的保存:煤油中(Li :石蜡中;石蜡中;K:煤油中煤油中)6. 钠的制取:钠的制取:2NaCl(熔融)= 2Na+Cl2电解电解(隔绝空气和水)(隔绝空气和水)用用 从从 试试 剂剂 瓶瓶 中中 取取 出出 钠钠 块块 ,用用 擦擦 净净 表表 面面 上上 的的

17、,在在 玻玻 璃璃 片片 上上 用用 切切 去去表表面面上上的的氧氧化化膜膜,再再切切下下一一小小粒粒备备用用,余余下下的的金金属属钠钠全全 部部 。钠的取用:钠的取用:镊子镊子滤纸滤纸煤油煤油小刀小刀放回原试剂瓶中放回原试剂瓶中7. 钠的用途:钠的用途:(1)液态的钠、钾合金用做原子反应堆的导热剂)液态的钠、钾合金用做原子反应堆的导热剂(2)制过氧化物)制过氧化物.(3)作还原剂制钛、锆、铌、钽等金属)作还原剂制钛、锆、铌、钽等金属4Na + TiCl4 4NaCl + Ti熔融熔融(4)制高压钠灯(黄光的透雾能力强)制高压钠灯(黄光的透雾能力强)银白色银白色变暗变暗变变白色固体白色固体结块

18、结块粉末粉末(NaNa)(NaNa2 2COCO3 3)(NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O)(NaOHNaOH)(Na(Na2 2O)O)与与O O2 2与与H H2 2O O与与COCO2 2风化风化表面表面成液成液(NaOHNaOH潮解)潮解)钠在空气中的变化钠在空气中的变化 ?例:若一块钠在空气中放置一段时间,完全被氧化,例:若一块钠在空气中放置一段时间,完全被氧化,其质量为其质量为62g,求被氧化的钠的质量是多少克?求被氧化的钠的质量是多少克?二、二、钠的重要化合物钠的重要化合物1.钠的氢化物:钠的氢化物:NaH : Na+ H - (离子化合物)(离子化合物)N

19、aH + H2O = NaOH + H2另:另:LiH、KH、RbH 、CsH、CaH2等与等与NaH相似。相似。2 2、钠的氧化物、钠的氧化物化学式化学式Na2ONa2O2电子式、氧元素价态电子式、氧元素价态化合物类型化合物类型氧化物类型氧化物类型颜色、状态颜色、状态与与H H2 2O O反应反应与酸反应与酸反应与与COCO2 2反应反应离子化合物离子化合物含非极性键的离子化合物含非极性键的离子化合物碱性氧化物碱性氧化物过氧化物过氧化物白色固体白色固体浅黄色固体浅黄色固体Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4

20、HCl=4NaCl+2H2O+O2Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2是碱性氧化物吗?是碱性氧化物吗?注:注: Na2O2与水反应的本质:与水反应的本质:NaNa2 2O O2 2 + 2H + 2H2 2O = HO = H2 2O O2 2 + 2NaOH + 2NaOH 2H2H2 2O O2 2 = 2H= 2H2 2O + OO + O2 2故:故:2Na2Na2 2O O2 2 + 2H + 2H2 2O =4NaOH + OO =4NaOH + O2 2NaO4HO=NaOHHO+ONa2O2与与CO2反应本质:必须在潮湿的情况反应本质:必须

21、在潮湿的情况下,下,Na2O2先与水反应,生成的先与水反应,生成的NaOH再与再与CO2反应。反应。 过氧化钠表现强氧化性,具有漂白作用。过氧化钠表现强氧化性,具有漂白作用。当当过过氧氧化化钠钠遇遇到到还还原原性性物物质质如如:I I- -、FeFe2+2+、SOSO2 2、SOSO3 32-2-、品品红红溶溶液液等等物物质质时时,表表现现出出氧氧化性。化性。试写出试写出NaNa2 2O O2 2与与SOSO2 2反应的化学方程式反应的化学方程式: :2Na2O2+2SO22Na2SO3O22Na2SO3O2= 2Na2SO4 2Na2O +O2 = 2Na2O2 NaNa2 2O O2 2在

22、呼吸面具、潜水艇里作为在呼吸面具、潜水艇里作为O O2 2的再的再生来源。生来源。物质物质Na2CO3NaHCO3俗名俗名色态色态水溶水溶性性热稳热稳定性定性纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打白色粉末白色粉末白色细小晶体白色细小晶体易溶,溶解性比碳易溶,溶解性比碳酸氢钠好酸氢钠好易溶,溶解性比碳酸钠差易溶,溶解性比碳酸钠差稳定,不易分解稳定,不易分解不稳定,受热分解不稳定,受热分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO23 3、碳酸钠和碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢钠物物 质质Na2CO3NaHCO3与酸与酸 反应反应与碱与碱 反应反应NaOHNaOH、Ca(OH)Ca(OH)2 2与与CO2 反

23、反 应应与与BaCl2反反 应应NaNa2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+CO+2HCl=2NaCl+CO2 2+H+H2 2O O ( (酸足量酸足量) )NaNa2 2COCO3 3+HCl=NaCl+NaHCO+HCl=NaCl+NaHCO3 3 ( (酸不足酸不足) )HCOHCO3 3- -+H+H+ +=CO=CO2 2+H+H2 2O O放出气体较快。放出气体较快。与与NaOH不反应。但有:不反应。但有: CaCa2+2+ + COCO3 32-2- =Ca =CaCOCO3 3NaHCONaHCO3 3+NaOH=Na+NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2

24、O OCaCa2 2+ +OH+OH- -+HCO+HCO3 3- -=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O ( (碱足量碱足量) )CaCa2+2+2OH+2OH- -+2HCO+2HCO3 3- -=CaCO=CaCO3 3+ + COCO3 32-2- +H +H2 2O O ( (碱不足碱不足) )NaNa3 3COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=2NaHCOO=2NaHCO3 3不反应不反应NaNa3 3COCO3 3+BaCl+BaCl2 2=BaCO=BaCO3 3 +2NaCl+2NaCl不反应不反应物物 质质Na2CO3NaHCO3相互转化相互转化用用

25、途途用于玻璃、肥用于玻璃、肥皂、造纸、纺皂、造纸、纺织等工业。织等工业。发酵剂、灭火发酵剂、灭火器、治疗胃酸器、治疗胃酸过多。过多。注意:注意: (1 1) NaNa2 2COCO3 3溶液与盐酸反应,滴加方式不同,现象不同,产溶液与盐酸反应,滴加方式不同,现象不同,产生生COCO2 2的量也不一定相同。的量也不一定相同。a.a.把把NaNa2 2COCO3 3溶液逐滴加到盐酸中,开始时溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸相对过量盐酸相对过量,则,则 发生反应:发生反应:NaNa2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+CO+2HCl=2NaCl+CO2 2+H+H2 2O O,即,即开始就有开始

26、就有COCO2 2气体放出气体放出。b.b.把盐酸逐滴加到把盐酸逐滴加到NaNa2 2COCO3 3溶液中,开始时溶液中,开始时NaNa2 2COCO3 3相对过量相对过量,则发生,则发生反应:反应: NaNa2 2COCO3 3+HCl=NaCl+NaHCO+HCl=NaCl+NaHCO3 3,进一步才有:,进一步才有: NaHCONaHCO3 3+HCl=NaCl+H+HCl=NaCl+H2 2O+COO+CO2 2, 即即开始阶段无明显现象开始阶段无明显现象,最后才有气体产生最后才有气体产生。(2)碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度关系)碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度关系侯侯氏氏制制碱碱法法原原理理:向

27、向饱饱和和食食盐盐水水中中先先通通入入足足量量氨氨气气至至饱饱和和,然然后后在在加加压压下下再再通通入入CO2,因因NaHCO3溶溶解解度度很很小小,故故有有以下反应发生以下反应发生:NHNH3 3 + CO + CO2 2 + H+ H2 2O =NHO =NH4 4HCOHCO3 3 ; ; NaClNaCl + NH + NH4 4HCOHCO3 3= NaHCO= NaHCO3 3 + NH+ NH4 4ClCl2NaHCO2NaHCO3 3= Na= Na2 2COCO3 3 + H + H2 2O +COO +CO2 2注意:通入氨气和二氧化碳的顺序绝对不能颠倒!注意:通入氨气和二

28、氧化碳的顺序绝对不能颠倒! 因为因为COCO2 2在水中的溶解度很小,后通在水中的溶解度很小,后通NHNH3 3,就无就无法形成大量的法形成大量的HCOHCO3 3- -, ,故不能析出故不能析出NaHCONaHCO3 3晶体。晶体。溶解度小溶解度小的物质先的物质先析出!析出!(3 3)碳酸钠和碳酸氢钠与碱反应)碳酸钠和碳酸氢钠与碱反应 NaNa2 2COCO3 3 + Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 = 2NaOH + CaCO = 2NaOH + CaCO3 3 2NaHCO3(过量过量)+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3+2H2ONaHCO3+Ca(OH)2(过量过量)=Na

29、OH+CaCO3+H2Ob.与与Ca(OH)2反应:反应:BaOH)2呢?呢?a.与与NaOH 反应反应Na2CO3 + NaOH NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O (4 4)其他钠盐)其他钠盐芒硝:芒硝:NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O。用作收敛剂、防腐用作收敛剂、防腐剂、媒染剂、缓泻剂剂、媒染剂、缓泻剂(5)碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别)碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别晶晶体体受受热热:NaHCO3受受热热产产生生能能使使澄澄清清石石灰灰水水变变浑浑浊的无色无味的浊的无色无味的CO2气体。而碳酸钠受热不分解。气体。而碳酸钠受热不分解。CaCl2溶溶液液:将将Ca

30、Cl2溶溶液液滴滴加加到到Na2CO3溶溶液液中中能能产产生生白白色色沉沉淀淀,滴滴加加到到NaHCO3溶溶液液中中无无白白色色沉沉淀淀产产生。生。能否用澄清石灰水?能否用澄清石灰水?A.大部分碳酸盐难溶于水,其酸式盐溶解性大部分碳酸盐难溶于水,其酸式盐溶解性比正盐强。比正盐强。Ca(HCO3)2 CaCO3,Mg(HCO3)2 MgCO3,Ba(HCO3)2 BaCO3.B.钾、钠、铵盐的酸式盐溶解性比正盐弱。钾、钠、铵盐的酸式盐溶解性比正盐弱。KHCO3 K2CO3,NaHCO3Na2CO3.问题:问题:饱和碳酸钠溶液中通饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳,有何现象?入二氧化碳,有何现象? 析出

31、晶体析出晶体( NaHCO3 )(6)碳酸盐的溶解性)碳酸盐的溶解性A.从金属阳离子看,一价金属碳酸盐比二价金属从金属阳离子看,一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定(酸式盐也是如此)。碳酸盐稳定(酸式盐也是如此)。Na2CO3 CaCO3NaHCO3 Ca(HCO3)2B.相同的金属阳离子,正盐比酸式盐稳定。相同的金属阳离子,正盐比酸式盐稳定。Na2CO3 NaHCO3CaCO3 Ca(HCO3)2(7)碳酸盐的热稳定性)碳酸盐的热稳定性(1)(1)物理性质:物理性质:又名苛性钠又名苛性钠( (烧碱或火碱烧碱或火碱) ),白色固体,白色固体,易潮解,易潮解,易溶于水且放出大量热,具有易溶于水且放

32、出大量热,具有强腐蚀性。强腐蚀性。( (称量时应在烧杯中进行称量时应在烧杯中进行) )4 4、氢氧化钠、氢氧化钠(2)(2)化学性质化学性质为一元强碱,具有碱的通性为一元强碱,具有碱的通性a.与酸碱指示剂或试纸作用与酸碱指示剂或试纸作用b.与酸和酚发生中和反应与酸和酚发生中和反应c.与酸性氧化物发生反应与酸性氧化物发生反应d.与某些非金属单质反应(如与某些非金属单质反应(如Al 、Si)e.与两性氧化物、两性氢氧化物反应与两性氧化物、两性氢氧化物反应f.与盐发生复分解反应与盐发生复分解反应SO2 + 2OH- = SO32- + H2O2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- +

33、3H2与某些非金属单质反应:与某些非金属单质反应:X X2 2、S S、SiSi等等与有机物反应:苯酚、羧酸、氨基酸反应;与有机物反应:苯酚、羧酸、氨基酸反应; 卤代烃的水解、消去反应;酯的水解(皂化反应)卤代烃的水解、消去反应;酯的水解(皂化反应)Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + H2OSi + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2C C2 2H H5 5-Br + -Br + NaOHNaOH C C2 2H H5 5-OH + -OH + NaBrNaBr水水当当NaOH与多元弱

34、酸发生反应时,与多元弱酸发生反应时,NaOH与酸的物质与酸的物质的量的比值不同,产物也不同,可生成正盐、酸的量的比值不同,产物也不同,可生成正盐、酸式盐等。式盐等。少量:少量:COCO2 2 + 2NaOH = Na + 2NaOH = Na2 2COCO3 3 + H+ H2 2O O 过量:过量:COCO2 2+NaOH= NaHCO+NaOH= NaHCO3 3NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O= 2NaHCOO= 2NaHCO3 3(3)(3) NaOHNaOH的保存的保存a.NaOH固体:密封(防止其吸水和二氧化碳气体)固体:密封(防止其吸水和二氧化碳气体

35、)b.NaOH溶液:瓶口用橡皮塞而不用玻璃塞溶液:瓶口用橡皮塞而不用玻璃塞碱碱腐蚀玻璃腐蚀玻璃 2NaOHSiO2Na2SiO3H2O(4)用途:氢氧化钠固体易潮解,所以可以做用途:氢氧化钠固体易潮解,所以可以做干燥剂,常用它与氧化钙一起制成碱石灰,干燥剂,常用它与氧化钙一起制成碱石灰,做碱性干燥剂。做碱性干燥剂。(4)(4)制备制备2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通电通电通电通电有关有关NaOH知识的注意事项:知识的注意事项:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH工业制法:工业制法:实验室制法:实验室制法:氢氧化

36、钠的制法:氢氧化钠的制法:常用电解饱和食盐水的方法。常用电解饱和食盐水的方法。2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2饱和饱和Na2CO3溶液与石灰粉末溶液与石灰粉末Na2CO3Ca(OH)2CaCO32NaOH通电补充知识补充知识1工业制纯碱的方法工业制纯碱的方法候德榜制碱法:候德榜制碱法:基本原理:基本原理:利用利用NaHCO3在常见可溶盐中溶解度较小在常见可溶盐中溶解度较小的特点。先制得的特点。先制得NaHCO3,再加热分解制得再加热分解制得Na2CO3基本步骤:基本步骤:制得饱和食盐水制得饱和食盐水通入足量通入足量NH3得饱和氨盐水得饱和氨盐水通入足量通入足量CO2析出析出NaHCO3晶

37、体晶体基本反应:基本反应:2NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH3+CO2+H2O=NH4+HCO3-总反应:总反应:NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO32NaHCO3Na2CO3CO2+H2O1 1碱金属元素的相似性和递变性碱金属元素的相似性和递变性元元素素名名称称元元素素符符号号核核电电荷荷数数相似性相似性递变性递变性最外最外层电层电子数子数颜色颜色状态状态化学化学性质性质核外核外电子电子层数层数熔、熔、沸点沸点化学化学性质性质锂锂Li3都都是是钠钠Na11钾钾K19铷铷Rb37铯铯Cs55都为都为银白银白色金色金属。属。柔软柔软都为都为强强还还原剂原剂逐逐 渐

38、渐 增增 多多逐逐渐渐降降低低金金属属性性逐逐渐渐增增强强三、碱金属三、碱金属与与O O2 2反应反应反应不如反应不如钠剧烈,钠剧烈,生成生成LiLi2 2O O点燃剧烈点燃剧烈燃烧,生燃烧,生成成NaNa2 2O O2 2燃烧更剧烈生燃烧更剧烈生成比过氧化物成比过氧化物复杂的氧化物复杂的氧化物遇空气立即燃遇空气立即燃烧,生成更复烧,生成更复杂的氧化物杂的氧化物LiNaKRbCs与与H H2 2O O反应反应剧烈剧烈,生成生成H H2 2更剧烈更剧烈,生成生成H H2 2轻微爆炸轻微爆炸,生成生成H H2 2遇水立即遇水立即燃燃烧,爆炸烧,爆炸结论结论差异性:还原性逐渐增强差异性:还原性逐渐增

39、强2.2.碱金属的化学性质碱金属的化学性质相似性:化学性质活泼,有强还原性相似性:化学性质活泼,有强还原性三、碱金属元素三、碱金属元素2、物理性质:、物理性质:(1)熔沸点至上而下不断减小;)熔沸点至上而下不断减小;说明:说明:原因在于金属键不断减弱;原因在于金属键不断减弱;Cs在在常常温温下下的的熔熔点点为为28.40,温温度度稍稍高高时时,就就是液态。是液态。(2)随核电荷数的增加,单质密度总体增大,)随核电荷数的增加,单质密度总体增大,K、Na反常反常密度:密度:Li煤油煤油KNa水水RbCs说明说明:反常原因:原子量增大的作用小于原子体积增大的作用;反常原因:原子量增大的作用小于原子体

40、积增大的作用;保存:保存:Li保存在石蜡中,其他均保存在煤油中保存在石蜡中,其他均保存在煤油中.7 73 3Li Li 23231111Na Na 39391919K K 85853737Rb Rb 1331335555CsCs1、结结构构特特点点:最最外外层层只只有有1个个电电子子;随随着着核核电电荷荷数数的增加,电子层层数不断增多,半径不断增大。的增加,电子层层数不断增多,半径不断增大。3、化学性质:随着核电荷数的增大,失去电子的能力不断增、化学性质:随着核电荷数的增大,失去电子的能力不断增强,金属性不断增强。强,金属性不断增强。(1)在空气中或氧气中燃烧,由于其活泼性不同,其产物也不同。

41、在空气中或氧气中燃烧,由于其活泼性不同,其产物也不同。锂燃烧只生成锂燃烧只生成Li2O,钠的燃烧生成钠的燃烧生成Na2O2,钾、铷、铯等燃烧时钾、铷、铯等燃烧时主要生成超氧化物,主要生成超氧化物,KO2、RbO2、CsO2.说明说明:由于由于Li+半径很小半径很小,它只能和半径较小的它只能和半径较小的O2-结合形成结合形成稳定的化合物稳定的化合物.也因此许多锂盐是难溶的也因此许多锂盐是难溶的,如如LiF,Li2CO3等等.(2)碱金属与水的反应速率不断增大碱金属与水的反应速率不断增大说明说明:锂与水反应却很慢。锂与水反应却很慢。这是因为产物这是因为产物LiOH溶解度较小,溶解度较小,覆盖在锂表

42、面,阻止了反应的进行;此外锂的熔点较高,反应覆盖在锂表面,阻止了反应的进行;此外锂的熔点较高,反应时锂块不如钠球与水接触面积大。时锂块不如钠球与水接触面积大。碱性碱性:LiOH( (弱碱弱碱) )NaOHKOHRbOH x x2 2 ) )的算术平均值的算术平均值一定介一定介于两者之间。即于两者之间。即x x1 1 x x2 2 。 例例2 2:今有某碱金属:今有某碱金属M M及其氧化物组成的混合物及其氧化物组成的混合物10.8g10.8g,加入足量加入足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥后的固体水充分反应后,溶液经蒸发和干燥后的固体16g16g,据此确据此确定碱金属定碱金属M M是(是( )A

43、.LiA.Li B.NaB.Na C.K C.K D.RbD.Rb 例例1 1:铷和另一种碱金属的合金:铷和另一种碱金属的合金7.8g7.8g,与足量水完全反应后,放与足量水完全反应后,放出氢气出氢气0.20g0.20g,则合金中另一种碱金属可能是(则合金中另一种碱金属可能是( )A.LiA.Li B.NaB.Na C.K C.K D.CsD.Cs指导指导2 2:极值法在化学计算中的应用:极值法在化学计算中的应用 从某种极限出发从某种极限出发, ,进行分析进行分析、推理推理、判断的一种思维方判断的一种思维方法法. .一般做法是一般做法是, ,先根据边界条件先根据边界条件( (极值极值) )确定

44、答案的可能取值范确定答案的可能取值范围围, ,然后确定答案然后确定答案. .例例1: 1: 对于对于 agag纯净的纯净的NaNa2 2COCO3 3; ; agNa agNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的混的混合物合物, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.分别与足量的盐酸反应,分别与足量的盐酸反应, 放出的放出的COCO2 2多;多;B.B.分别与足量的盐酸反应,分别与足量的盐酸反应, 耗酸量多;耗酸量多;C.C.分别配成等体积的溶液,分别配成等体积的溶液, 的的pHpH值大;值大;D.D.分别配成等体积的溶液,分别配成等体积的溶液, 的的C CNa

45、Na+ +大;大;向向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体。请回答下列问题:体。请回答下列问题:(1)由于)由于CO2通入量不同,所得到的白色固体的组通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几种可能的组成,并分别列出:成也不同,试推断有几种可能的组成,并分别列出:_;(2)若通入)若通入CO2气体为气体为2.24L(标准状况下),得标准状况下),得到到11.9g的白色固体。请通过计算确定此白色固体由的白色固体。请通过计算确定此白色固体由哪些物质组成,其质

46、量各为多少?所用的哪些物质组成,其质量各为多少?所用的KOH溶液溶液的物质的量浓度是多少?的物质的量浓度是多少?指导指导3 3:守恒法在化学计算中的应用:守恒法在化学计算中的应用守恒法守恒法: (质量、电荷、电子、元素、物质守恒等)(质量、电荷、电子、元素、物质守恒等)例例1 1:铝和过氧化钠混合溶于足量的水中,得到澄清溶液,同时:铝和过氧化钠混合溶于足量的水中,得到澄清溶液,同时产生产生3.5g3.5g气体,所得溶液中加入气体,所得溶液中加入200mL3.5mol/L200mL3.5mol/L的盐酸,先有沉的盐酸,先有沉淀生成,随后沉淀恰好溶解,则淀生成,随后沉淀恰好溶解,则AlAl和和Na

47、Na2 2O O2 2的物质的量比为的物质的量比为( ( ) )A.1:2 B.1:4 C.11:2 D.2:11A.1:2 B.1:4 C.11:2 D.2:11例例2 2:有:有NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3、CaOCaO和和NaOHNaOH组成的混合物组成的混合物27.2g27.2g,把它们把它们溶于足量水中,待充分反应后,溶于足量水中,待充分反应后,CaCa2+2+、COCO3 32-2-、HCOHCO3 3- -均转化为沉淀,均转化为沉淀,将反应容器内水分蒸干,最后得白色固体物质共将反应容器内水分蒸干,最后得白色固体物质共29g 29g ,则原混合则原混合物

48、中含物中含NaNa2 2COCO3 3的质量是(的质量是( )A.10.6g B.5.3g C.15.9g D.A.10.6g B.5.3g C.15.9g D.无法确定无法确定考虑:将考虑:将amolNaHCO3和和bmolNaOH组成的固体组成的固体混合物放在密闭容器中加热至混合物放在密闭容器中加热至250,经充分反应后,经充分反应后,排出气体。冷却后称量残留固体的质量为排出气体。冷却后称量残留固体的质量为Wg,试写试写出出a、b表示的表示的W的表达式:的表达式:考考虑虑:18.4g由由NaOH和和NaHCO3组组成成的的固固体体混混合合物物,在在密密闭闭容容器器中中加加热热到到250,经

49、经充充分分反反应应后后,排排出出气气体体,冷冷却却后后称称得得固固体体质质量量为为16.6g,试试计计算算原原混混合合物中物中NaOH的质量分数。的质量分数。取取6.6gNaHCO3和和Na2O2的固体混合物,在密闭的固体混合物,在密闭容器中加热到容器中加热到250,经充分反应后,冷却后称得固,经充分反应后,冷却后称得固体质量为体质量为5.3g,通过计算求混合物中通过计算求混合物中Na2O2的质量分的质量分数。数。元素核电荷数原子结构原子半径失电子能力Li3Na11K19Rb37Cs55逐逐渐渐增增大大逐逐渐渐增增强强三、碱金属三、碱金属1、结构特点、结构特点(1)最外层电子数均为)最外层电子

50、数均为1,易失去,易失去1个电子达到稳定结构。个电子达到稳定结构。(2)主要化合价只有)主要化合价只有+1、0价。(价。(3)价电子排布式是)价电子排布式是nS1元素颜色状态密度/gcm-3熔点/沸点/LiNaKRbCs2、单质物理性质、单质物理性质银白色,柔软银白色,柔软银白色,柔软银白色,柔软略带金色光泽,柔软0.5340.970.861.5321.879180.5逐逐渐渐增增大大趋趋势势97.8163.6538.8928.4逐逐渐渐降降低低银银白白色色,柔柔软软1347882.9774688678.4逐逐渐渐降降低低剧烈燃烧,生成Na2O2元素失电子能力与氧气反应与水反应最高价氧化物水化

51、物LiNaKRbCs碱碱性性增增强强逐逐渐渐增增强强反应不如Na剧烈,生成Li2O反应更剧烈,生成复杂KO2遇空气立即燃烧,生成物更复杂遇空气立即燃烧,生成物更复杂剧烈,生成H2(浮)更剧烈,生成H2(浮)轻微爆炸,生成H2(浮)遇水即燃烧爆炸(沉)遇水即燃烧爆炸(沉)3、单质的化学性质:、单质的化学性质:化学性质具体规律化学性质具体规律(1 1)、碱金属与氧气的反应)、碱金属与氧气的反应 4Li+O4Li+O2 2= =点燃点燃=Li=Li2 2OO 2Na+O 2Na+O2 2= =点燃点燃=Na=Na2 2OO2 2 K+O K+O2 2= =点燃点燃=KO=KO2 2(2 2)、碱金属

52、与水的反应)、碱金属与水的反应 2M+2H2M+2H2 2O=2MOH+HO=2MOH+H2 2 (3 3)、)、递变性: Li Na K Rb Cs 元素金属性增强,单质还原性增强元素金属性增强,单质还原性增强 4、规律与特例(1)、通常的合金多呈固态,而K K、NaNa合金为液态。(2)、碱金属单质在空气或氧气中燃烧: LiLi2 2OO、 NaNa2 2OO2 2 、 KOKO2 2 。(3)、碱金属单质密度一般随核电荷数增多而增大, 但 K K NaNa。(4)、碱金属单质与水反应剧烈,但LiLi与水反应缓慢( LiLi OHOH溶解度小)。(5)、碱金属单质因其活动性强多保存在煤油中

53、,而 LiLi 煤油,因此只能保存在液体石蜡中。5、焰色反应的颜色锂紫红色钠黄色钾紫色铷紫色钙砖红色锶洋红色钡黄绿色铜绿色讨论:焰色反应的实质是原子或离子的核外电子吸收能量被激发后又回到原来状态时以光的形式释放出能量而显色的过程。有关焰色反应的描述正确的是( )A 焰色反应是化学变化;B 焰色反应是物理变化;C 焰色反应既可在化学变化中表现出来,也可在物理变化中表现出来;D 焰色反应能够鉴别所有的金属或金属离子。BCBC课堂练习1、锂不可能具有的性质是( )A 锂在空气中燃烧可生成Li2O2 ;B 锂很软,用小刀可以切割;C 锂比金属铯的熔点高;D 金属锂可以保存在煤油或液体石蜡中。AD2、下

54、列关于铯及其化合物的说法不正确的是( )A 氢氧化铯是一种强碱;B 铯与水或酸反应剧烈,都能生成氢气;C 碳酸铯加热可生成氧化铯和二氧化碳;D 硫酸铯、碳酸铯、亚硫酸铯都易溶于水。C例题例题1、将标准状况下的11.2LCO通入到500mL 1.4 mol/L的NaOH溶液中,使完全吸收。反应后的溶液中溶质是_,其物质的量之比是_。讨论:若n(CO2):n(NaOH)1:2,则生成Na2CO3 若n(CO2):n(NaOH)1:1,则生成NaHCO3应用质量守恒定律写出综合方程式: 5CO2+7NaOH=2Na2CO3+3NaHCO3+2H2ONa2CO3和NaHCO32:33、下列关于过氧化钠

55、的叙述中正确的是( )A 过氧化钠是淡黄色固体,久置空气中变成白色;B 过氧化钠的稳定性比氧化钠差;C 过氧化钠漂白的织物日久渐渐变成黄色;D 过氧化钠放入饱和氢氧化钠溶液中放出氧气并有白色沉淀。课堂练习AD4、下列各组中的两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是( )A Na和O2; B Na2O2和CO2;C NaOH和CO2; D C和O2.B5、通常用NaHCO3悬浊液除去混杂在CO2中的HCl气体,反应的化学方程式为_,不能采用NaOH溶液的原因是_,也不能采用Na2CO3的原因是_。NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2CO2+2NaOH=Na2CO3

56、+H2ONa3CO3+CO2+H2O=2NaHCO36、某混合气体可能含有N2、HCl、CO,把混合气体依次通过足量的溶液和灼热的CuO,气体体积没有变化,再通过足量的Na2O2固体,气体体积减少,最后通过灼热的铜网,经充分反应后,气体体积又减少,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 , HCl、CO至少有一种;B 一定有N2 、 HCl、CO ;C 一定有N2 , HCl、CO中至少有一种;D 一定有N2 ,没有CO 。C7.在含有Na2CO3 10.6g的溶液中不断搅拌逐滴加入含HCl 3.65g的盐酸,完全反应后生成的CO2质量为( )A 2.2 g B

57、 4.4 g C 6.6 g D 0 gD 向向HCl溶液中滴溶液中滴加加Na2CO3溶液立溶液立即产生即产生CO2; 向向Na2CO3溶液溶液中滴加中滴加HCl溶液,溶液,开始并无开始并无CO2 , 后来可能有气体放后来可能有气体放出出 。8、为了证明项中结论,请从中选出相应的实验方法, 并从中选出所观察到的相应实验现象填表:答案化学方程式(或简述理由)实验结论:蛋壳中含碳酸钙实验方法:A加盐酸 B加热 C焰色反应 D加硝酸钡溶液 E加氯化钙溶液。实验现象:a有气体产生 b有不溶于酸的白色沉淀生成 c呈黄色 d呈紫色(透兰钴玻璃) e有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。AeCaCO3+2HCl=

58、CaCl2+H2O+CO2实验结论实验结论:碳酸钠中含碳酸氢钠碳酸钠中含碳酸氢钠实验方法:实验方法:A加盐酸加盐酸 B加热加热 C焰色反应焰色反应 D加硝酸钡溶液加硝酸钡溶液 E加氯化钙溶液。加氯化钙溶液。实验现象:实验现象:a有气体产生有气体产生 b有不溶于酸的白色沉淀生成有不溶于酸的白色沉淀生成 c呈黄色呈黄色 d呈紫色(透兰钴玻璃)呈紫色(透兰钴玻璃) e有使澄清石灰水变有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。浑浊的气体产生。答案化学方程式(或简述理由)Be2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2实验结论:粗盐中混有钾盐实验方法:A加盐酸 B加热 C焰色反应 D加硝酸钡溶液 E加氯化钙溶液。实验现象:a有气体产生 b有不溶于酸的白色沉淀生成 c呈黄色 d呈紫色(透蓝钴玻璃) e有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。答案化学方程式(或简述理由)CdK+ 焰色反应为紫色实验结论:芒硝的成份含硫酸钠实验方法:A加盐酸 B加热 C焰色反应 D加硝酸钡溶液 E加氯化钙溶液。实验现象:a有气体产生 b有不溶于酸的白色沉淀生成 c呈黄色 d呈紫色(透兰钴玻璃) e有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。答案化学方程式(或简述理由)CDbcBa 2+ +SO42- =BaSO4 Na+ 焰色反应为黄色作业作业巩固训练二巩固训练二

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