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化学奥赛考试指导:碱金属元素基础

发布时间:12-15

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一氧化物水化是可溶于水的碱

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锂3Li,钠11Na,钾19K,铵口37Rb,铯55Cs,钫87Pr

一、钠

1、钠的物理性质;

银白色,金属光泽,密度小0.9克/厘米3(原子半径较大,原子体积大)

熔点低,硬度小(每个原子只有1个电子参加金属键,在晶体中原子之间的引力较小)

97.8°C

导电性和导热性良好(参加金属键的是电外层的电子,核对其引力很小)。

2、化学性质:活泼性极高的金属,是强还原剂。

   (1)非金属:4Na+O2      2Na2O   (在空气中迅速变暗)

                2Na+O2         Na2O2   (空气中燃烧)

                2Na+Cl2 = 2NaCl      (发火燃烧)

                2Na+S = Na2S         (甚至爆炸)

                2Na+H2         2NaOH    

   (2)剧烈反应。

2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑

     保存在煤油里,跟空气和水隔绝。

   (3)酸:反应猛烈,能发火燃烧。

        2Na+2H+ = 2Na++H2↑

   (4)盐:由于钠具有强还原性而且容易制取,常被用作金属还原剂。

            4Na+TiCl4        Ti+4NaCl

   (5)钠跟醇、酚,羧酸反应,转换出氢,生成醇钠,酸钠和羧酸钠,表现强还原性。

   (碱金属Ca,Sr,Ba 均易溶于液氨中)

3、制备、用途。

   (1)制法:由于钠的性质很活泼,所以它在自然界里不能以游离态存在,只能以化合态存在,主要以NaCl形式存在

2NaCl      2Na  +  Cl2↑

           阴极    阳极

   (2)用途:可用于制过氧化钠。

钠和钾的合金(50~80%钾)在高温时是淳态,是原子反应堆的导热剂。

强还原剂:把钛,锆,铌,钽等金属从它们的熔融卤化物里还原出来,电光源上,高压钠灯发出的黄光射程远,造雾能力强,对道路平面的照度比高压水银灯高几倍。

二、钠的重要化合物

1、钠的氧化物

   (1)氧化钠(Na2O)

           Na2O+H2O = 2NaOH;

           Na2O+CO2 = Na2CO3;

           Na2O+H2SO4 =Na2SO4+H2O.

   (2)过氧化钠(Na2O2)

    淡黄色固体               离子化合物O-1

a、与水,酸,二氧化碳的作用:

   2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑;2Na2O2+2H2SO4+2H2O+O2↑;2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2↑.

b、氧化剂,可用来漂白织物,麦秆,羽毛等。

c、用途:

   氧化剂,漂白剂,氧气发生剂(防毒面具,高空飞行,潜艇中的CO2吸收剂和共氧剂)。

2、氢氧化钠

   (1)氢氧化钠的性质:

白色固体,熔点较低,易溶于水,溶于水时放出大量热,在空气中容易吸湿潮解,新固体NaOH是常用的干燥剂,NaOH是强碱,具有碱类通性。

  NaOH = Na+ + OH-;2OH- + CO2 = CO32- + H2O;OH- + H+ = H2O;OH- + Mg2+ = Mg(OH)2↓;

2Al+2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2+3H2↑;Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2↑;SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O(缓慢)

∴盛NaOH溶液的瓶子应该用橡胶塞,而不能用玻璃塞。

   (2)氢氧化钠的用途。

        重要的化工原料之一,在工业上应用广泛,石油,造纸,肥皂,纺织,印染等工业都大量便用。

   (3)制法。

a、工业:电解饱和食盐水。

   2NaCl+2H2O      2NaOH+H2↑+Cl2↑

                       阴极      阳极

b、实验室:

   Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH

3、硫酸钠

   Na2SO4·10H2O 芒硝,我国盛产芒硝。

制玻璃,造纸(制染)的重要原料,也用在染色,纺织,制水玻璃等工业上,医药上缓泻剂,主要颁盐湖,海水里。





     

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