第二章 堿金屬
教、學(xué)法指導(dǎo)
1.主要內(nèi)容：
①堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，堿金屬原子的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
②堿金屬元素制法、用途、存在與堿金屬元素性質(zhì)的關(guān)系。
③堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性，堿金屬元素單質(zhì)和重要化合物性質(zhì)、制法、用途及焰色反應(yīng)。
2.學(xué)習(xí)重點(diǎn)：
鈉的化學(xué)性質(zhì)和堿金屬元素性質(zhì)比較。
考點(diǎn)與命題
鈉是典型的活潑金屬，其化合物Na202、NaOH、 Na2C03、NaHC03分別作為過(guò)氧化物、強(qiáng)堿、強(qiáng)堿弱酸鹽、酸式鹽的代表，在無(wú)機(jī)化學(xué)中都有非常重要的地位，因而都成為命題的重點(diǎn)物質(zhì)，它們是物質(zhì)推斷、鑒別及有關(guān)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算的常見(jiàn)物質(zhì)。近幾年的高考命題主要側(cè)重于三方面：一是鈉及其化合物的性質(zhì)推斷；二是堿金屬元素性質(zhì)；三是有關(guān)鈉及其化合物的計(jì)算。后者主要出現(xiàn)在選擇題中。
第一節(jié) 鈉
1.鈉的性質(zhì)
金屬鈉很軟，用刀切開(kāi)可以看到它具有銀白色的金屬光澤，是熱和電的良導(dǎo)體；它的密度為0.97g/cm3，比水的密度還小；而且熔點(diǎn)(97.8℃)、沸點(diǎn)(882.9℃)都較低。
(1)跟氧氣反應(yīng)：
與空氣接觸緩慢氧化：4Na+02=2Na20
在空氣(或氧氣)中燃燒：2Na+02Na202(黃色火焰)以上反應(yīng)說(shuō)明Na202比Na20穩(wěn)定。
(2)在氯氣中燃燒：2Na+Cl2 =NaCl(白煙)
(3)鈉與硫混合研磨即生成Na2S 2Na+S=Na2S
(4)鈉與水反應(yīng)，可見(jiàn)到下列現(xiàn)象：
①鈉投入水中并浮在水面上--密度小于水。②鈉立即跟水反應(yīng)，并放出熱量，發(fā)出嘶嘶響聲，產(chǎn)生氣體。③同時(shí)鈉熔成一個(gè)閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動(dòng)最后消失——熔點(diǎn)低。④反應(yīng)后的水溶液使酚酞變紅——與水反應(yīng)生成NaOH。
(5)鈉與酸反應(yīng)：鈉與酸的反應(yīng)比水反應(yīng)更激烈，極易爆炸，要特別小心。
2Na+2H2O =2NaOH +H2 ↑
2.鈉的存放和取用
少量金屬鈉可保存在煤油里，大量的金屬鈉則存人在鐵筒中用石蠟密封。取用時(shí)一般先用鑷子把鈉從煤油中夾出來(lái)，并用濾紙把表面的煤油吸干，然后用小刀切下綠豆大小的一塊再做有關(guān)實(shí)驗(yàn)。
3.鈉的存在與用途
自然界中鈉只能以化合態(tài)的形態(tài)存在，主要以氯化鈉的形式存在。鈉是一種強(qiáng)還原劑，工業(yè)上用它還原金屬鈦、鋯、鈮等；另外鈉和鉀的合金在常溫下呈液態(tài)，是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；鈉也可用于制高壓鈉燈。
鈉與鹽溶液的反應(yīng)(實(shí)質(zhì)上是先與水反應(yīng)生成 NaOH，NaOH再與鹽反應(yīng))：
①與CuS04溶液反應(yīng)
2Na+2H20=Na0H+H2↑ (1)
CuS04+2NaOH＝Na2S04+Cu(OH)2 (2)
合并(1)(2)得
2Na+2H20+CuS04=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2 ↑
②與FeCl3溶液反應(yīng)
6Na+6H20+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
注意：鈉和鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，這是因?yàn)榻饘訇?yáng)離子在水中一般是以水合離子形式存在，即金屬離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著，不能和鈉直接接觸。
典型例題解析
例1 將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來(lái)，并放在石棉網(wǎng)上加熱，反應(yīng)后生成的固體是 ( )
A.黃色固體混合物 D.硫粉與硫化鈉
C.過(guò)氧化鈉與硫化鈉 D.氧化鈉與硫化鈉
[解析] 在加熱條件下，鈉既能與硫化合生成 Na2S，也能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na202，而鈉又是過(guò)量的，所以除生成Na2S外還有Na202生成，故答案為A、C。
[答案] AC
下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是 ( )
A.干冰 B.黃沙
C.干粉(含NaHC03)滅火劑 D.泡沫滅火劑
[解析] 由于鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，能與多種物質(zhì)起反應(yīng)。高溫下可與C02反應(yīng)，故A項(xiàng)是不正確的。 C項(xiàng)中NaHC03受熱既生成水也產(chǎn)生C02，D項(xiàng)中有水等，這些物質(zhì)都與鈉反應(yīng)，故C、D兩項(xiàng)也不正確。
[答案] B