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碱金属知识归纳
一、钠及其化合物
1、知识网络:
2、有关反应的化学方程式
4Na+O2=2Na2O
2Na+O2 Na2O2
2Na+S Na2S
2Na+Cl2 2NaCl
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Na+2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa+H2↑
2Na+2CH3COOH=2CH3COONa+H2↑
Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O+O2 2Na2O2
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
NaOH+CO2=NaHCO3
NaOH+HCl=NaCl+H2O
2NaCl(熔化) 2Na+Cl2↑
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
Na2CO3+CH3COOH=CH3COONa+CO2↑+H2O
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+Ca(OH)=CaCO3↓+2NaOH
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3
3、金属钠露置在空气中的变化过程:
银白色金属钠
4、Na2CO3与盐酸的互滴反应
(1)向盐酸里逐渐滴加入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+Na2CO3=NaCl+NaHCO3(无气泡)
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O
注:
不同的滴加顺序产生不同的现象,这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。
二、碱金属单质化学性质比较
碱金属
Li
Na
K
Rb
Cs
颜色状态
银白色晶体
银白色晶体
银白色晶体
银白色晶体
银白色晶体略带金色
密 度
由小到大(K与Na相反)
熔 点
依次降低
金属性
依次增强
焰色反应
紫红色
黄色
紫色(要隔钴玻璃)
跟O2反应产物
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
Rb2O、Rb2O2、RbO2
Cs2O、Cs2O2、CSO2
跟水反应
现 象
不融化,较剧烈
融化,剧烈
爆炸
爆炸
爆炸
产 物
LiOH和H2↑
NaOH和H2↑
KOH和H2↑
RbOH和H2↑
CsOH和H2↑
跟酸反应
置换出氢气,生成碱金属盐
保存方法
石蜡中
煤油中
三、例题分析
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、淡黄色固体混合物
B、硫与硫化物
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,钠既能与空气中的氧气反应生成Na2O2,也能与S反应生成Na2S,钠又是过量的。
答案:A、C
例2. 某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是( )
A、粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
B、粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C、粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D、无法肯定粉末中是否含有Na2CO3和NaCl
解析:
混合粉末加盐酸有气体产生说明其中可能有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3。又由于气体X通过NaOH溶液后体积缩小,说明气体X中同时含有O2和CO2。则原混合粉末中肯定存在Na2O2,还可能是Na2CO3或NaHCO3中的一种或两种。
将原混合粉末加热有气体放出,说明NaHCO3肯定存在。而混合物经加热后质量增大,只能是发生了如下反应:
2Na2O+O2 2Na2O2
综合以上分析得出,肯定存在的物质是:Na2O、Na2O2、NaHCO3,Na2CO3和NaCl不能肯定是否存在。
此题中“混合物经加热后质量增大”是分析的难点。另外这些实验无法证实NaCl的存在与否,思考中易将NaCl忽略。
答案:A、D
例3. 某混合物含有KCl、NaCl、Na2CO3,经分析含氯为27.08%,含钠为31.5%,则该混合物中Na2CO3的质量分数为( )
A、0.25%
B、50%
C、80%
D、90%
解析:
可以假设原混合物质量为100g,
则100g中含Cl-的质量为:100g×27.08%=27.08g,
若混合物中氯化物全部为氯化钠,则氯化钠质量为:27.08g÷35.5×58.5=44.62g,
即含Na2CO3为:100g-44.62g=55.38g,即55.38%。
若混合物中氯化物全部为氯化钾,则氯化钾含量为:27.08g÷35.5×74.5=56.83g,
即含Na2CO3为100-56.83g=43.17g,即43.17%。
∴该混合物中Na2CO3的含量应介于二者之间,从备选答案看只有B符合题意。
例4.下列关于铯及其化合物的说法中,不正确的( )
A、氢氧化铯是一种强碱,易溶于水
B、铯与水或酸剧烈反应,都能生成氢气
C、碳酸铯用酒精灯加热可以生成氧化铯和CO2
D、硫酸铯、碳酸铯、硝酸铯都易溶于水
解析:
铯是碱金属中最活泼的金属元素,其金属性最强,所以CsOH肯定为强碱且易溶于水,铯单质与水或酸都能剧烈反应放出H2;碱金属的碳酸盐(正盐)的热稳定性都较好,用酒精灯加热不会发生分解;同钠盐一样,铯盐中的绝大多数也都易溶于水。
答案:C
例5.下列物质性质的比较,正确的是( )
A、热稳定性:Na2CO3>NaHCO3>H2CO3
B、熔点:K>Na>Li
C、溶解度:NaHCO3>Na2CO3
D、氧化性:Li+>Na+>K+
解析:
A中碳酸盐的热稳定性一般的顺序为正盐>酸式盐>碳酸,故A正确;B中碱金属的熔点从上到下逐渐下降;C中钠的碳酸盐的溶解性比其酸式盐要大;D随着金属性的增强,碱金属离子的氧化性从上到下也逐渐减弱。
答案:AD
例6.焰色反应每次实验都要用试剂洗净铂丝,这种试剂是( )
A、Na2CO3溶液
B、NaOH溶液
C、硫酸溶液
D、稀盐酸
解析:
洗涤铂丝应选用盐酸,因为金属的硫酸盐的沸点比氯化物要高,金属氯化物在灼烧时易气化而挥发。
答案:D
例7.下列叙述正确的是( )
A、碱金属性质相似均为银白色金属
B、按原子序数增加则碱金属的密度依次增大
C、钠可保存在煤油中而锂不能
D、碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度
解析:
由于未深入研究个别碱金属的性质,仅按碱金属的相似性和递变性推导而产生错误。碱金属中铯为微具浅黄色的金属,故A不正确;钾的密度为0.86g/cm3,比Na的密度0.97g/cm3小而有特殊性,B也不正确;锂的密度为0.53g/cm3,比煤油密度小,可浮于煤油上,所以锂要用密度更小的石蜡同保存,C对;碳酸氢盐一般比其对应的正盐易溶,但NaHCO3例外,D不正确。
答案:C
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