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文檔簡介

1、鈉、銅【考綱要求】 1掌握鈉單質及Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等重要化合物的性質及其轉化,了解它們的主要用途。2了解銅及其重要化合物的性質。3了解焰色反應及堿金屬元素的性質遞變規律。4了解金屬冶煉的方法。5了解常見金屬的活動順序及其應用。【知識網絡】1鈉及其重要化合物 2銅及其重要化合物 【考點梳理】考點一、金屬常識1存在自然界中,金屬大多數以化合態存在,地殼中金屬元素含量居第一位的是鋁。2物理通性金屬單質一般具有良好的導電性、導熱性、延展性。通常情況下,除Hg外,其余金屬單質都是固態,有金屬光澤,不透明。3原子結構與在周期表中的位置金屬元素處于元素周期表的左邊和

2、中間,屬于主族元素和過渡元素。金屬原子最外層電子數一般小于4,易失去電子,顯還原性。4合金(1)概念:由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。 (2)性能:硬度比單一金屬大;熔點比單一金屬低;化學性質與單一成分不同;機械性能優于單一成分 考點二、常見金屬的活動順序金屬活動順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbHCu Fe2+ Hg AgPt Au單質還原性還原性由強到弱:K CaNaMgAl陽離子氧化性氧化性由弱到強:K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+.H+Cu2+Fe3+Hg2+Ag+跟O2反應能被氧化,由易到難不能被氧化跟水反應

3、能反應置換出氫氣,由易到難不能置換出水中的氫跟酸反應與稀硫酸、稀鹽酸能反應置換出氫氣,由易到難與強氧化性酸反應不產生氫氣與王水反應跟堿反應僅Al、Zn能跟強堿水溶液反應跟鹽反應先與水反應排在前面的金屬能從鹽溶液中置換出后邊的金屬堿的熱分解受熱不分解受熱分解常溫分解自然界中存在化合態游離態主要冶煉方法電解法:K Ca Na Mg Al熱還原法:Zn Fe Sn Pb、Cu熱分解法:Hg Ag物理方法考點三、金屬冶煉的方法1、電解法 2、熱還原法Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 MgO+CMg+COFe2O3+2Al 2Fe+Al2O3(鋁熱反應)3、熱分解法2HgO2Hg+O2 2Ag2O4A

4、g+O24、有些金屬可以利用氧氣從其硫化物中冶煉出來Cu2S+O2 2Cu+SO2(火法煉銅)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(濕法煉銅)5、物理方法:Pt 、AuAu、Pt在自然界中主要以游離態存在。考點四、鈉及其化合物1、鈉單質鈉的物理性質狀態顏色硬度密度熔點導電、導熱性固體銀白色較小(比水大)較小(比水?。┹^低(用酒精燈加熱,很快熔化)是電和熱的良導體鈉的化學性質:強還原性(Nae-= Na+)鈉與非金屬單質的反應A:與氧氣:4Na+O22Na2O(變暗); 2Na +O2 Na2O2(淡黃色固體)B:與氯氣:2Na+Cl2 2NaCl(白煙)C:與S:2Na+S Na2S要點詮釋:鈉

5、在露置于空氣中的變化過程: NaNa2ONaOHNaOH(aq)Na2CO3·10H2ONa2CO3 現象:銀白色變暗白色固體溶液白色塊狀白色粉末鈉與水的反應(水中先滴入酚酞) 2Na+2H2O=2NaOH+H2現象概述現象描述原因浮浮在水面鈉的密度比水小游四處游動鈉與水反應產生氣體熔熔化成銀白色小球鈉的熔點較低,且該反應放出大量熱響發出咝咝的響聲鈉與水反應劇烈紅溶液由無色變為紅色生成了堿性物質鈉與酸的反應: 鈉與稀硫酸、鹽酸等非氧化性酸反應時,首先是鈉直接跟酸反應,過量的鈉再與水反應;而不能認為是鈉先跟水反應,生成的NaOH再跟酸中和。鈉投入足量鹽酸中反應的化學方程式是:2Na+2

6、HCl=2NaCl+H2,離子方程式是:2Na+2H+=2Na+H2。鈉與鹽溶液的反應:先考慮Na與水反應生成NaOH,再考慮NaOH是否與鹽發生復分解反應。2Na+2H2O=2NaOH+H2;CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4??偡磻匠淌綖椋?Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+H2+Na2SO4。Na可與某些有機物反應: 2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2;2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2; 2C6H5OH+2Na2C6H5ONa+H2;鈉的保存和取用要點詮釋:由于鈉極易被氧化,也易與水發生反應,所以保存鈉應隔絕空氣和水。鈉通常

7、保存在煤油中,原因是鈉極易與空氣中的O2、水蒸氣反應;鈉不與煤油反應;鈉的密度比煤油大,沉于底部。 鈉不能保存在汽油、CCl4中,因汽油易揮發,CCl4的密度比鈉的密度大,起不到隔離O2和H2O的作用。(4)鈉的存放和取用。取用時一般先用鑷子把鈉從煤油中夾出來,并用濾紙把表面的煤油吸干,然后用小刀切下黃豆粒大小的一塊再做有關實驗。(5)鈉的用途:冶煉金屬:TiCl4+4NaTi+4NaCl;鈉鉀合金,作原子反應堆的導熱劑;在電光源上,用鈉制高壓鈉燈。2、鈉的重要化合物Na2O、Na2O2和NaOH名稱和化學式氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)氫氧化鈉(NaOH)顏色和狀態白色固體淡黃色固

8、體無色固體類別堿性氧化物離子化合物過氧化物離子化合物堿離子化合物電子式氧元素化合價-2-1-2化學鍵離子鍵離子鍵、非極性鍵離子鍵、極性鍵穩定性不穩定比Na2O穩定穩定與水反應Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2不反應與酸反應Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+O22H2ONaOH+HClNaCl+H2O與酸酐反應Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2NaHCO3用途制氫氧化鈉漂白劑、供氧劑、氧化劑化工原料、制紙漿、肥皂要點詮釋:Na2O2的強氧

9、化性:能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3等,因其強氧化性而使品紅溶液褪色。Na2CO3和NaHCO3名稱和化學式碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)俗名純堿、蘇打小蘇打顏色和狀態白色粉末白色晶體水中溶解性易溶易溶(比Na2CO3溶解度?。岱€定性穩定不穩定:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O與酸反應CO32+H+HCO3HCO3+H+H2O+CO2HCO3+H+CO2+H2O與某些堿反應Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O與某些鹽

10、反應BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaClNaHCO3+NaHSO4Na2SO4+H2O+CO2與CO2反應Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3不反應相互轉化制法2NaOH+CO2Na2CO3+H2ONaOH+CO2NaHCO3鑒別加酸產生CO2加BaCl2或CaCl2溶液有白色沉淀加酸產生CO2較Na2CO3快加BaCl2或CaCl2溶液無白色沉淀用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織發酵粉、治胃酸過多要點詮釋:碳酸鈉與鹽酸的反應: 若將鹽酸逐滴緩慢滴加到碳酸鈉溶液中:H+CO32=HCO3;HCO3+H+=H2O+CO2。現象:開始無氣體生成,滴加到一定量后出現氣體。若將碳酸鈉逐滴緩慢

11、滴加到鹽酸中:2H+CO32H2O+CO2?,F象:立即出現氣泡。(常用來相互鑒別)3、堿金屬元素的原子結構和性質及其遞變規律名稱和符號鋰(Li)鈉(Na)鉀(K)銣(Rb)銫(Cs) 原子序數311193755結構原子結構示意圖電子式Li·Na·K·Rb·Cs·主要化合價+1相同點最外層電子數相同,都是1個電子不同點原子核外電子層數不同,依次增多原子半徑依次遞增:LiNaKRbCs離子半徑依次遞增:Li+Na+K+Rb+Cs+單質還原性依次遞增:LiNaKRbCs陽離子氧化性依次遞減:Li+Na+K+Rb+Cs+物理性質顏色和狀態銀白色固體密度

12、0534g/cm30.97g/cm30.86g/cm31.523g/cm31.879g/cm3熔沸點依次遞減:LiNaKRbCs化學性質跟氧氣反應Li2ONa2O、Na2O2產物復雜跟鹵素反應2M+X22MX(M、X2分別表示堿金屬、鹵素)跟硫反應2M+SM2S與水反應2M+2H2O2MOH+H2 反應劇烈程度:LiNaKRbCs與酸反應2M+2H+2M+H2與CuSO4溶液反應2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+H2+Na2SO4制法2MCl2M+Cl2(K:Na+KClK+NaCl)要點詮釋:堿金屬元素的一般規律與特殊性質 (1)常溫下堿金屬很容易被空氣里的氧氣氧化,也易與水蒸氣

13、反應,故堿金屬需保存在煤油中,以隔絕空氣和水(Li的密度小于煤油,只能封于石蠟中)。 (2)堿金屬在空氣或氧氣中燃燒時,由于其活潑性不同,其產物亦不同。鋰燃燒只能生成氧化鋰(Li2O),鈉燃燒生成Na2O2,鉀、銣、銫等燃燒時主要生成超氧化物,即KO2、RbO2、CsO2。 (3)堿金屬中,隨原子序數的遞增,其密度逐漸增大,但K的密度0.862 g·cm3反比鈉的0.971 g·cm3小。 (4)一般來說,酸不穩定,其對應的鹽也不穩定(如HNO3不穩定,硝酸鹽也不穩定,受熱易分解),碳酸不穩定,但其對應的鈉鹽(Na2CO3)卻穩定。 (5)酸式鹽的溶解度一般大于正鹽,但Na

14、HCO3的溶解度卻比Na2CO3小。(6)試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但金屬Na、K等除外??键c五、焰色反應1、焰色反應:很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈特殊的顏色,在化學上稱為焰色反應(發生的是物理變化)。2、鉑絲的清洗與灼燒如下圖甲所示,觀察鉀的焰色如下圖乙所示。 3、操作方法。 (1)洗:用稀鹽酸洗凈鉑絲,目的是使鉑絲上的高沸點雜質轉化為沸點相對較低的氯化物。 (2)燒:將用鹽酸洗滌過的鉑絲在火焰上灼燒,目的是除去鉑絲上的雜質。 要點詮釋:所用的火焰應是無色或淺色的; 要一直燒至火焰恢復到原來的無色或淺色為止。 (3)蘸:用灼燒合格的鉑絲蘸取被檢驗的物質。 (4)燒

15、:將蘸取被檢驗物質的鉑絲放在火焰上灼燒。 特別提示:在觀察鉀及鉀的化合物的焰色反應的焰色時,要透過藍色的鈷玻璃片觀察,其主要原因是鉀及鉀的化合物中可能混有鈉或鈉的化合物,鈉的黃色火焰能掩蓋鉀的紫色火焰,而藍色鈷玻璃能濾去黃色的光,這樣可以避免鉀或鉀的化合物中混有鈉或其化合物所造成的干擾。4、用途:焰色反應作用:檢驗(或鑒別)物質或離子。考點六、常見金屬陽離子的檢驗方法(1)Na+:焰色反應:火焰顏色呈黃色。(2)K+:焰色反應:火焰顏色呈紫色(透過藍色鈷玻璃)。(3)Ag+:加鹽酸或可溶性的氯化物,生成不溶于強酸的白色沉淀。(4)Ba2+:加硫酸或可溶性的硫酸鹽,生成不溶于強酸的白色沉淀。(5

16、)Ca2+:加可溶性碳酸鹽,生成白色沉淀;加強酸產生使澄清石灰水變渾濁的氣體。(6)Al3+:加NaOH溶液,先出現白色膠狀沉淀,后逐漸溶解。(7)Fe2+:加NaOH溶液,產生白色膠狀沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色; 加KSCN溶液不變色,加氯水后溶液變紅色。(8)Fe3+:加NaOH溶液,生成紅褐色沉淀;加KSCN,溶液變血紅色??键c七、銅及其重要化合物Cu的常見價態2和1價。1、銅單質的化學性質(1)與Cl2、O2 等非金屬反應2Cu+O22CuO(黑色) Cu+Cl2CuCl2(棕黃色)2Cu+O2 +CO2 +H2O = Cu2(OH)2CO3(綠色)2Cu+SCu2S(黑色)

17、(2)與FeCl3、AgNO3 溶液反應Cu+2FeCl3 = CuCl2+2FeCl2Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2(3)與硝酸和硫酸反應Cu+4HNO3(濃)= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(?。? 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2 + 2H2O2、氧化銅(CuO:黑色)(1)與酸反應CuO+2HClCuCl2+H2O(2)氧化性H2+CuOCu+H2OC+2CuO2Cu+CO2CO + CuO Cu+CO2CuO+C2H5OHCu+CH3CHO+H2O2CH3COOH+CuO=(CH3COO)2Cu+H2O3、氫氧化銅Cu(OH)2(1)檢驗醛基(CH3CHO)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCu2O+CH3COONa+3H2O(2)和酸反應2CH3COOH+Cu(OH)2=(CH3COO)2Cu+2H2OCu(OH)2+2HClCuCl2+2H2O(3)Cu(OH)2CuO+H2O4、膽礬(CuSO4·5H2O)CuSO4·5H2O為藍色晶體,俗稱藍礬、膽礬。(1)CuSO4+5H2O CuSO4&#

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