一氧化物水化是可溶于水的碱
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。
4、碳酸钠和碳酸氢钠。
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Na2CO3 |
NaHCO3 |
俗名 |
纯碱,苏打 |
小苏打 |
性状 |
白色粉末(Na2CO3·10H2O,白晶,易失水) 易溶于水 |
白色晶体 溶解度较 |
热稳定 |
加热难分解(鉴别) (85°C以上) |
受热易分解 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ |
与酸反应 |
CO32-+2H+ = CO2↑ |
HCO3-+H+ = H2O +CO2↑(块) |
水解性 |
CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-强碱性 |
HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-弱碱性 |
(用途见书)
纯碱的工业生产:
NaCl+NH3+CO3+H2O = NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
三、碱金属
1、在元素周期表中位置,原子结构特驱;
|
Li |
Na |
K |
Rb |
Cs |
※Rr |
族 |
IA族 | |||||
周期 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
外围电子特征特型 |
2S′ |
3S′ |
4S′ |
5S′ |
6S′ |
|
相似点 |
最外层只有一个电子⇒ | |||||
不同点 |
电子层数依次增多,原子 金属性磁强 半径依次增大,原子核对⇒ 最外层电子的引力依次减小 碱性增强 |
2、碱金属的物理性质。
它们的晶体都是具有银白色,密度小、硬度小的熔点,沸点低的金属晶体,导热,导电能力强。
3、碱金属的化学性质:
(1)与氧气反应:
a、常温下空气中氧化4M+O2 =2M2O
b、过量氯气大燃烧4Li+O2 = 2LiO,2Na+O2 = Na2O2(KO2,超氧化钾,MO3具氧化物)Rb,Cs能自燃。
(2)与水反应
2M+2H2O = 2MOH+H2↑
|
Li |
Na |
K |
Rb |
Cs |
现象 |
不熔化 |
熔化 |
燃烧(轻爆) |
爆炸 |
爆炸 |
程度 |
剧烈程度依次增强 2M+2NH3(t)= 2 MNH2+H2↑氨基化物 |
4、碱金属的盐。
a、多数是无色或白色固体,一般都能溶于水。
b、常见的钠盐和钾盐相比较,常温下有不少的钠盐比钾盐的溶解度更大些,潮解性更强些,(制大药用KNO3而不用NaNO3),含结晶水的钠盐也比钾盐多些。
c、各种钾盐(KCl,K2SO4,K2CO3)可作钾肥。易溶水,K+易被作物吸收——速效(注意雨水淋失),土壤里钾的含量并不少,但大部分以钾的矿物形式存在,难溶于水,作物不能吸收利用。只有长期风化才能逐步转化为作物可以吸收的水溶性的钾的化合物。
因此,土壤里的钾常常不能满足作物生长的需要,往往要施用钾肥加以补充。
5、用途:
Li:制备有机化学工业上的催化剂,多种合金,高强度玻璃,制热极反应的材料氟。
Rb,Cs:光电管(在普通光的照射下能够放电子。)
责任编辑:小草