第11讲钠及其化合物碱金属doc

《第11讲钠及其化合物碱金属doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第11讲钠及其化合物碱金属doc（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第11讲-钠及其化合物碱金属doc第十一讲 钠及其化合物 碱金属（建议 2 课时） 考试目标 1了解科学探究的基本过程，学习运用以实验 和推理为基础的科学探究方法。认识化学是 一门以实验为基础的科学。2掌握金属 Na 及其重要化合物（氧化钠、过 氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、等化 合物）的主要性质及其应用。3了解碱金属元素的相似性和递变性。 要点精析一金属钠1钠的物理性质金属钠是一种柔软 ，银白色、有金属光泽的金 属，是热和电的良导体； 它的密度为 0.97gcm3， 比水的密度小，比煤油的密度大，熔点为97.81 C、沸点为 882.9C。2钠的化学性质 钠原子最外层只有一个电子， 在

2、化学反应中钠原 子容易失去最外层的一个电子， 具有很强的还原 性，是一种活泼的金属元素。（1）跟非金属反应： 金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生 成氧化钠：4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面 变暗) 在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2 Na2O2(黄色火焰)，以上反应说明Na2O2比Na2O 稳定。可见，与Q反应时因条件不同而产物不同。 在氯气中燃烧：2Na+Cl2 = NaCI(白烟)(2) 钠与水反应：2Na+2H2O =2NaOH +H 2 f 现象：浮：钠投入水中并浮在水面上 声: 钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声， 产生气体。游：同时钠熔成一个闪亮的小球 并在水面

3、上向各方迅速游动最后消失红：反 应后的水溶液使酚酞变红。(3) 钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激 烈，极易爆炸。(4) 钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生 成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。例如：钠与CuSO4溶液反应 2Na+2H2O=NaOH+H 2?(1)Na2SO4+Cu(OH) 2CuSO4+2NaOH合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH) 2； +H T钠与 FeCb 溶液反应： 6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCI+2Fe(OH) 3 ； +3HT 3 钠的存放和取用由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气 中的O2、H2O等

4、反应，所以少量金属钠可保存 在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密 封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来， 并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿 豆大小的一块再做有关实验。4.钠的存在与用途自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要 以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂，工业 上用它还原金属钛、锆、铌等；反应如： 4Na+ TiCl4 (熔融)=Ti + 4NaCI，另外钠和钾的合金 在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也 可用于制高压钠灯。二钠的化合物1 .氧化钠和过氧化钠的比较比较内 容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化 合价2价1价（过氧离子O22 ）电子

5、式NQ ； 3 ：卩 Na+ |: Q : : Na+ np 稳定性较不稳定较稳定生成条 件通过钠的常温氧化 生成通过钠的燃烧生成物质类 别碱性氧化物过氧化物（不是碱性 氧化物）与水反 应Na20 +H2O=2NaOH2NaQ+2HO=4NaOH + O与C02反应Na20+CO2=Na2CO32Na2O2 +2CO 2=2Na2CO 3 +O2与盐酸 反应Na20 +2HCl=2NaCl +H202NaQ+4HCI=4NaCI + 2已0 + O2 f用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、 供氧剂保存密封保存密封保存2 碳酸钠与碳酸氢钠化学式Na2CO3Na2CO3 10H2ONaHC

6、O3俗名纯碱、苏 打小苏打溶解性易溶于水易溶于水（溶解度较Na2CO3 小）色态白色粉 末无色晶体细小白色晶体热稳定性稳定易失水、风化受热易分解2NaHCO 3=Na2CO3+H2O+CO 2 fH +CO32 +2H+=CO2f +H2O较快，分步进行HCO3 +H+=CO2f +HO剧烈NaOH不反应HCO 3 +OH =CO 32- +H2O石灰水CO32+Ca2+=CaCO3 J石灰水足量：HCO 3 +Ca2+OH =CaCO3 J +H0石灰水不足：2HC0 3 +Ca2+2OH =CaC03； +2HO+CO32BaCI2CO32 +Ba2+=BaCO3 J不反应(若再加NaOH

7、 , 则有沉淀)CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应用 途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤发酵剂、灭火器，医疗 上用于治胃酸过多转化0(% * FJ3 钠的其它重要化合物(1) 硫酸钠Na2SO4 I0H2O,俗名：芒硝，为无色晶体。 硫酸钠用途：制玻璃、造纸、染色、纺织、制水 玻璃，在医药上用作缓泻剂等。硫酸钠分布：盐湖、海水及矿物中。（2）氢氧化钠，氢氧化钠为白色固体，极易溶 于水（并放出大量热），易吸水而发生潮解，在空 气中还易变质，反应为：2NaOH + C02= NazCOs + H2O。俗名：苛性钠、烧碱、火碱，氢氧化钠有很强腐蚀性，它是一种重要的碱，具有碱

8、的通性。工业制法：2NaCl + 2H2O=2NaOH +CI2T，Na2CO3+ Ca（OH） 2= CaCO= ；+ 2NaOH 保存：密封保存。试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡 皮塞。因为烧碱能与玻璃成分中的SiO2发生反应：SiO2 + 2NaOH = NazSiOs + MO，生成的 Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结。三.有关钠及其化合物的几个问题1. 金属钠露置在空气中的变化过程：表而变暗出现白色固休银白色金属钠 丄-1 1 X 1 F表面变咸溶裁白色块状物质白色耕未状物质叩）（N呂0弟朝解）生成1他匚610比0）亠吐 住成N也CO02. Na2COs与盐酸的互滴反应（1）向盐酸里逐渐滴

9、加入 Na2CO3溶液（开 始时酸过量）开始就有气体放出；（2）向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不足）开始无气体产生：HCl+Na 2CO3=NaCl+NaHCO 3（无气 泡）HCI+NaHCO 3=NaCI+CO 2 f +HO可见不同的滴加顺序产生不同的现象， 利用 这种现象不用其他试剂就可鉴别 NazCO 3溶液和 盐酸。3碳酸氢钠和碳酸钠的制法（1）制取 NaHCO 3的方法 减压低温蒸干 NaHCO 3 溶液。 NaHCO 3 遇热易分解， 其水溶液加热更易分解， 所以不可 能采用常压下蒸发溶剂的方法制得 NaHCO 3 晶 体。 往饱和Na2CO3溶液中通入CO2,过滤

10、得 到晶体。Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO 3（2）制取Na2CO3的方法往饱和食盐水中依次通人足量的NH 3、CO2（氨碱法），利用 NaHCO3的溶解性小于 NH 4HCO 3的溶解性原理，使 NaHCO 3从溶液中 析出（依次通人CO2、NH3至饱和行吗？）：NH3+H2O+CO2=NH 4HCO 3NH4HCO3 +NaCI=NaHCO a； +NHCI（制纯 碱的2NaHC0a NazCOa +CO2T +HO（工业方 法）四碱金属元素 （Li 、Na、K 、Rb、Cs）1原子结构：（1）相似性：最外层均为 1 个电子（ 2）递变性：核电荷数依次增多，电子层 数依次增多，

11、原子半径依次增大2元素性质：（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正 价均为 +1 价（2）递变性：失电子能力依次增强，金属 性依次增强3单质性质：（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、 易熔的特点（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向 增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小由锂到铯熔点逐渐降低， 与卤素单质等恰恰 相反。这是因为碱金属中存在金属键， 金属键随 原子半径的增大而减弱。 卤素单质中存在分子间 作用力，分子间作用力随相对分子质量的增大而 增强。4化合物性质： （1）相似性：氢氧化物都是强碱 （2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强 五焰色反应许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈 特殊的颜色

12、， 这在化学上叫做焰色反应， 是一种 物理变化， 是元素的性质而不仅属化合物。 钠是 黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃） ；钙是砖红 色。1焰色反应原理 电子在原子核外不同的轨道上运动， 当其受 热时，处在能量较低轨道的电子会吸收能量从低 能级跃迁到能量较高的轨道。 这些处于高能量轨 道的电子不稳定，又会跃迁到能量较低的轨道， 并释放出能量， 这些能量以一定波长的光的形式 释放。而且不同的元素产生不同波长的光， 故此 原理常用于光谱分析。 按此理论， 任何元素的原 子灼烧时都应呈现一定的焰色， 但我们所说的焰 色实际为可见光， 故只有部分金属元素才有特殊 的焰色。 焰色反应指的是元素的性质， 相

13、应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色。做焰色反应的实验时应注意： 火焰本身尽 可能无色， 铂丝要洁净， 焰色反应鉴定物质 的方法，一般是在其他化学方法无效时才采用。2焰色反应的操作步骤：（1）铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来 颜色相同；（2）蘸取待测溶液；（3）在酒精灯上灼烧，观察焰色；（4）用稀盐酸洗净铂丝，在酒精灯上灼烧。 进行焰色反应之前， 灼烧铂丝是为了防止操 作之前铂丝上的残留物对实验产生影响。 用盐酸 洗铂丝灼烧可除去铂丝上的残留物对后面实验 的干扰。不用硫酸是由于盐酸盐比硫酸盐更易挥 发，对实验的影响小。焰色反应所用铂丝昂贵， 实验室常用光洁的 铁丝、铬丝、钨丝等无焰色的

14、金属代替。 六碱金属中的一般和特殊之处1Na、 K 需保存于煤油中，但 Li 的密度比煤 油小，所以 Li 必须保存在密度更小的石蜡油中 或密封于石蜡2.碱金属中，从Li至Cs,密度呈增大的趋势，但 p (K)=0 . 862g/cm3p(Na)=0.971e/cm3。3酸式盐的溶解度一般大于正盐，但溶解度NaHC0 3Na2C03。4氧在化合物中一般显 -2 价，氢显 +1 价，但 Na2O2、H2O2中的氧显-1价，NaH、CaH2中的 氢显 -1 价。5试剂瓶中的药品取出后， 一般不能放回原瓶， 但 IA 金属 Na、 K 等除外。6一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属， 但对 IA 非常活泼的金属 Na、 K 等除外。如： 2Na+CuS04+2H20=Cu(0H) 2 J + H2T +Na2S04