内容正文:
第1讲 钠及其化合物(基础落实课)
逐点清(一) 钠与碱金属
(一)钠的性质及应用
1.物理性质
ρ=0.971 g·cm-3,比水的密度小、比煤油的密度大,质软,熔点为97.8 ℃,沸点为883 ℃。
2.化学性质
钠原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中易失去最外层的一个电子,表现还原性。
(1)与非金属单质的反应
O2
常温:4Na+O2===2Na2O
加热:2Na+O2Na2O2
Cl2
2Na+Cl22NaCl
S
S+2NaNa2S
(2)与水的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
钠与水(含酚酞)反应的实验现象分析:
(3)与酸的反应
2Na+2H+===2Na++H2↑。
[注意] Na先与酸反应,再与水反应——先酸后水。
(4)与盐的反应
①与盐溶液反应
第一步:钠与水反应生成NaOH和H2;
第二步:生成的NaOH如果能与溶质反应,则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。
生成气体型
钠与NH4Cl溶液反应生成H2和NH3
生成沉淀型
钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成Cu(OH)2或Fe(OH)3
复杂型
钠与AlCl3稀溶液反应,如果钠量较多,则先生成Al(OH)3沉淀,后沉淀溶解
如钠与CuSO4溶液反应的化学方程式
先发生:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
再发生:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4;
总反应:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
②与熔融盐发生置换反应
4Na+TiCl44NaCl+Ti,Na+KClNaCl+K↑
[注意] Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强,因为K的沸点比Na低,使K成为蒸气逸出而使反应进行。
(5)与含羟基或羧基的有机物发生置换反应
①与乙醇反应的化学方程式为
2C2H5OH+2Na―→2C2H5ONa+H2↑
②与丙酸反应的化学方程式为
2C2H5COOH+2Na―→2C2H5COONa+H2↑
3.钠的保存与用途
保存
少量钠保存在煤油或石蜡油中
用途
制Na2O2,Na-K合金可用于原子反应堆的导热剂,制高压钠灯,冶炼某些金属
(二)碱金属 焰色试验
1.碱金属(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
(1)物理性质
相似性
除Cs外均为银白色,有光泽,密度较小,熔、沸点较低,较软等
递变性
密度(Li→Cs):增大的趋势,但ρ(Na)>ρ(K);熔、沸点:逐渐减小
(2)化学性质
碱金属最外层均为1个电子,故具有较强的还原性;原子半径(Li→Cs)逐渐增大,故金属性增强,还原性增强。
与非金属
反应
Li、Na与O2加热时分别反应的化学方程式:
4Li+O22Li2O、2Na+O2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质
与H2O
的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强
[注意] ①碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡油中。
②碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
2.焰色试验
焰色试验
的概念
根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,这样的定性分析操作称为焰色试验
焰色试验
的操作
常见元素
的焰色
钠元素黄色;钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素绿色;钙元素砖红色;锂元素紫红色;钡元素黄绿色。
[注意] 铂丝洗涤时要用盐酸洗(不能用稀H2SO4洗),然后灼烧,火焰为无色时,说明洗净。
微点小练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)钠在自然界只有化合态没有游离态(√)
(2)钠在空气久置最终形成Na2O2(×)
(3)钠可以保存在CCl4中隔绝空气(×)
(4)钠与乙醇反应时钠浮于液面上四处游动(×)
(5)Na可以从CuCl2溶液中置换出Cu(×)
(6)把Na投入FeCl3溶液中有红褐色沉淀生成(√)
(7)焰色试验可以鉴别钠和NaCl(×)
(8)蘸取Na2CO3样品灼烧时火焰呈黄色,说明样品中不含钾元素(×)
2.(1)Na与H2O反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)Na与CuCl2溶液反应的离子方程式为________________________________________。
(3)Na生成Na2O2的化学方程式为______________________________________。
(4)K与H2