第二章 碱金属
教、学法指导
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1.主要内容:
①碱金属元素的原子结构特点,碱金属原子的性质与原子结构的关系。
②碱金属元素制法、用途、存在与碱金属元素性质的关系。
③碱金属元素性质的相似性和递变性,碱金属元素单质和重要化合物性质、制法、用途
及焰色反应。
2.学习重点:
钠的化学性质和碱金属元素性质比较。
考点与命题
钠是典型的活泼金属,其化合物
Na
2
0
2
、NaOH、 Na
2
C0
3
、NaHC0
3
分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表,在无机化学中都有非常重要的地位,因而都成为命题的重点物质,它们是物质推断、鉴别及有关实验、计算的常见物质。近几年的高考命题主要侧重于三方面:一是钠及其化合物的性质推断;二是碱金属元素性质;三是有关钠及其化合物的计算。后者主要出现在选择题中。
第一节
钠
1.钠的性质
金属钠很软,用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm
3
,比水的密度还小;而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低。
(1)跟氧气反应:
与空气接触缓慢氧化:4Na+0
2
=2Na
2
0
在空气(或氧气)中燃烧:2Na+0
2
Na
2
0
2
(黄色火焰)以上反应说明Na
2
0
2
比Na
2
0稳定。
(2)在氯气中燃烧:2Na+Cl
2
=NaCl(白烟)
(3)钠与硫混合研磨即生成Na
2
S
2Na+S=Na
2
S
(4)钠与水反应,可见到下列现象:
①钠投入水中并浮在水面上--密度小于水。②钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。
(5)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸,要特别小心。
2Na+2H
2
O =2NaOH +H
2
↑
2.钠的存放和取用
少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存人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。
3.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;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。
钠与盐溶液的反应(实质上是先与水反应生成 NaOH,NaOH再与盐反应):
①与CuS0
4
溶液反应
2Na+2H
2
0=Na0H+H
2
↑
(1)
CuS0
4
+2NaOH=Na
2
S0
4
+Cu(OH)
2
(2)
合并(1)(2)得
2Na+2H
2
0+CuS0
4
=Na
2
SO
4
+Cu(OH)
2
↓+H
2
↑
②与FeCl
3
溶液反应
6Na+6H
2
0+2FeCl
3
=6NaCl+2Fe(OH)
3
↓+3H
2
↑
注意:钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。
典型例题解析
例1 将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来,并放在石棉网上加热,反应后生成的固体是
(
)
A.黄色固体混合物
D.硫粉与硫化钠
C.过氧化钠与硫化钠
D.氧化钠与硫化钠
[解析]
在加热条件下,钠既能与硫化合生成 Na
2
S,也能与空气中的氧气反应生成Na
2
0
2
,而钠又是过量的,所以除生成Na
2
S外还有Na
2
0
2
生成,故答案为A、C。
[答案]
AC
下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是
(
)
A.干冰
B.黄沙
C.干粉(含NaHC0
3
)灭火剂
D.泡沫灭火剂
[解析]
由于钠的化学性质非常活泼,能与多种物质起反应。高温下可与C0
2
反应,故A项是不正确的。 C项中NaHC0
3
受热既生成水也产生C0
2
,D项中有水等,这些物质都与钠反应,故C、D两项也不正确。
[答案]
B