文档介绍：该【钠的知识点 】是由【莫比乌斯】上传分享，文档一共【12】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【钠的知识点 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。碱金属元素知识点拨
(讲稿及文字脚本)
碱金属元素主要包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种元素,因为它们的氧化物对应的水化物是可溶于水的碱,所以通称为碱金属(请默记这六种元素的元素符号:Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)。它们原子的最外层上都只有一个电子,在化学反应中易失去,而成为带一个单位正电荷的阳离子,它们的原子半径比同周期其它元素的原子半径大,因此,它们都是很活泼的金属元素。本章的重点是钠及其化合物,因此,我们以钠元素为主线来概括性地复****本章的重要知识点。
一、钠与正一价氢的有关反应
在金属钠的有关性质中,重要的是钠与正一价氢的有关反应,如:钠与水反应、钠与(非氧化性)酸反应、钠与盐溶液反应、钠与某些含有活泼氢的有机物反应等。下面,我们对这些反应进行深入的剖析。
1、钠与水的反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
提问1:你能很快写出该反应的离子反应方程式吗?
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
提问2:你能利用化学平衡的知识解释钠是怎样与水反应的吗?
〔水的电离平衡移动H2O+H2O<==>H3O++OH-〕
提问3:你能联想到其它金属或非金属与水的反应并也能用上面的理论解释吗?
如:镁与热水反应;铁与水蒸汽反应;
硅与碱的水溶液反应;铝与碱的水溶液反应等。
Mg+2H2O(沸水)===Mg(OH)2+H2↑(注意:Mg(OH)2后不要打↓)
3Fe+4H2O(水蒸汽)===Fe3O4+4H2(注意:在H2后不要打↑)
小结:金属与水反应的规律:
KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu
与冷水反应置换出氢加热或与水蒸汽反应置换出氢不能置换水中的氢
注意:铜与浓盐酸反应可能生成氢气。因为会生成稳定的四***合铜离子。请据此写出反应方程式。(反应式为:Cu+4HCl(浓)==H2[CuCl4]+H2↑)
提问4:你能从本质上理解以上反应中金属或非金属与生成的氢气的物质的量之比吗?
其本质是:金属或非金属给出一个电子就生成一个氢原子。
要求:请熟记其它金属与水(或与(非氧化性)酸)反应时金属与生成的氢气的物质的量之比和质量之比等。
如:钠:氢气=2:1(物质的量之比);23:1(质量之比)
铁:氢气=1:1;28:1(这是与酸反应时的情况,与水反应呢?)
镁:氢气=1:1;12:1
锌:氢气=1:1;:1
铝:氢气=2:3;9:1
硅:氢气=1:27:1
(要做到:能从电子得失的本质去理解性地记忆,并在实际解题中能得心应手地运用)
拓展:钠与液氨的反应:2Na+2NH3(l)===2NaNH2+H2↑
(如果液氨可以与水类比的话,请你用化学平衡来解释此反应)
(NH3+NH3==NH4++NH2-NH4++NH4+==2NH3+H2↑)
2、与酸(主要指非氧化性酸)的反应:
钠不足,则反应为:钠与酸直接反应。2Na+2H+==2Na++H2↑
钠过量,则反应为:钠先与酸反应,再与水反应。
3、与盐溶液反应:
提示:先考虑钠与水反应生成氢氧化钠,再考虑氢氧化钠是否与盐反应。
练****请预见下列反应的主要现象,并写出可能的反应方程式。
要求:(请先在草稿纸上练****再点击各按钮进行比较)
a、将适量金属钠投入***化钠的稀溶液:(有无色无味的气体产生)
b、将适量金属钠投入饱和的***化钠溶液:(还有晶体析出)
c、将适量金属钠投入***化铵溶液:(还有刺激性气味的无色气体产生)
d、将适量金属钠投入硫酸铜溶液:(还有淡蓝色的絮状沉淀和少量黑色物质生成)
e、将适量金属钠投入***化铁溶液:(还有红褐色沉淀产生)
(将每个题制成按钮,点击时弹出如下内容:演示实验、现象描述、反应方程式、答案分析)
a、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(分析:只与水反应)
b、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(分析:溶剂减少且新产生了Na+,使***化钠晶体析出)
c、2Na+2NH4Cl+2H2O===2NaCl+2NH3↑+H2↑
(分析:新生成的碱与NH4+反应产生NH3)
d、2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
(分析:新生成的碱与铜离子反应)
提问:黑色物质可能是什么呢?(氧化铜。是由具有不稳定性的氢氧化铜受热分解而成)
提问:
在金属活动顺序表中,前面的金属(总)能将后面的金属从其盐溶液中置换出来,对吗?
(不要“总”字,还可认为对,但如果要“总”字,则就不对了。)
e、6Na+2FeCl3+6H2O===6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑(分析:新生成的碱与铁离子反应)
4、与某些有活泼氢的有机物反应:
钠与乙醇的反应:2Na+2C2H5OH==2C2H5ONa+H2↑
钠与苯酚的反应:2Na+2C6H5OH==2C6H5ONa+H2↑
钠与醋酸的反应:2Na+2CH3COOH==2CH3COONa+H2↑
(将它们与水的反应进行对比:反应的快慢、反应物的结构、反应产物的碱性强弱等)
钠与乙醇的反应比钠与水的反应要慢得多,另外两个都要比与水反应快。如果你是化学高手,你可从反应物的结构角度进行分析(如:乙基是斥电子基团等),进而,你可以从盐类水解的角度来比较氢氧化钠、乙醇钠、苯酚钠和醋酸钠的碱性强弱,试试吧!不难的!
(提示:先将水、乙醇、苯酚和醋酸等都看作是可电离出氢离子的酸,再将生成的产物都看作对应酸的钠盐,如:将氢氧化钠看作是水的盐,将乙醇钠看作是乙醇的盐等,就可以了啊!再问:如果将碳酸氢钠、碳酸钠放到以上钠盐中进行碱性强弱的比较呢?)(因HCO3-对应的酸是H2CO3,其酸性比醋酸弱,但比苯酚强,所以NaHCO3的碱性就比醋酸钠强,比苯酚钠弱。而CO32-对应的酸为HCO3-,其酸性比苯酚弱,比水强,所以,Na2CO3的碱性比苯酚钠强,比氢氧化钠弱。)(要求:请熟记常见弱酸的强弱顺序)因此,以上钠盐的碱性从强到弱的顺序为:乙醇钠>氢氧化钠>碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠>醋酸钠)
二、过氧化钠的有关性质
钠的氧化物有氧化钠(Na2O式量为:62)和过氧化钠(Na2O2式量为78与氢氧化铝的式量相同,其电子式为:Na+[:O:O:]2-Na+)。氧化钠是典型的碱性氧化物,为白色固体,它能与水剧烈化合生成氢氧化钠。而过氧化钠是淡黄色固体,它有许多特殊的性质,如:能与水、二氧化碳分别反应,放出氧气;具有强氧化性;具有漂白性等。
1、Na2O2与水、二氧化碳的反应
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2(不能用气体符号。思考:为什么?因为在反应物中有气体物质CO2,新生成的气体O2没能脱离整个反应体系,仍和反应物混在一起。)
思考:以上两个反应的实质是什么,你清楚吗?
其实质是:在过氧根离子内的两个负一价的氧原子之间发生了电子的转移。一个负一价的氧原子得到一个电子被还原为负二价的氧离子而进入碱或盐中,另一个负一价的氧原子因失去一个电子而被氧化为0价的氧原子,其后,它与另一过氧根离子产生的氧原子结合,从而生成氧气。
练****请你熟记以上两个反应方程式的系数比,要达到得心应手的程度。
(2:2:4:1);(2:2:2:1)一个共同点是:2molNa2O2都能产生1mol的O2。
即:2molNa2O2∽2molCO2(或H2O)∽1mol的O2切记:关系式法很重要啊!
提升:当水以气体形式参加反应时,如运用差量法进行有关计算,则以上两个反应可进一步化简为:(注意:这是假想的反应):
Na2O2+H2==2NaOH(方程式两边同时去掉两个氧原子后,方程式系数同时除以2)
(相当于一个气态的水分子通过时,被Na2O2拉住了两个氢原子,跑了一个氧原子,即每1摩尔Na2O2(78克)参加反应时,固体物质可增加2克)
Na2O2+CO==Na2CO3(方程式两边同时去掉两个氧原子后,方程式系数同时除以2)
(相当于一个CO2分子通过时,被Na2O2拉住了一个碳原子和一个氧原子,只跑了一个氧原子,即每1摩尔Na2O2(78克)参加反应时,固体物质可增加28克(相当与CO的式量))
注意:用差量法进行的其他有关计算也可灵活运用类似方法,如硫铁矿的氧化等(自己试着练****将其化简为:4FeS2==2Fe2O3+5O2(或S)↑。注意:其中一个O2分子(式量32)相当于一个S原子(式量也为32))。
2、Na2O2的强氧化性
提示:对Na2O2的强氧化性,我们可以作这样的理解,相当于Na2O2先发生岐化,生成Na2O和O2后,O2再和还原性物质作用(虽然不一定符合事实)。
练****请预见下列反应的主要现象,并写出可能的反应方程式。
要求:(请先在草稿纸上练****再点击各按钮进行比较)
a、将适量的Na2O2多次少量地缓慢投入到FeCl2溶液中;
b、将适量的Na2O2多次少量地缓慢投入到氢硫酸溶液中;
c、将适量的Na2O2多次少量地缓慢投入到Na2SO3溶液中;
(在每个题后分别做几个按钮:演示实验、现象描述、反应方程式、答案分析)
a、现象:固体物质很快溶解,并有少量气泡产生,但很难冒出液面;溶液的浅绿色逐渐消失,最后变成无色;产生红褐色沉淀(以上现象同时进行)。
反应方程式:2Na2O2+2FeCl2+3H2O==2Fe(OH)3↓+4NaCl
答案分析:在强氧化剂Na2O2的作用下,Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步和体系中新生成的OH-反应,生成Fe(OH)3↓。
b、现象:固体物质很快溶解,并有少量气泡产生,但很难冒出液面;溶液出现浑浊
反应方程式:Na2O2+H2S==S↓+2NaOH
(注意:在不加热的情况下,可不考虑S与NaOH的反应。请思考:如要求考虑S与NaOH的反应,且过氧化钠足量的话,则最后的反应结果会如何?结果为:4Na2O2+H2S+2H2O==Na2SO4+6NaOH)
答案分析:可看成是以下两个反应的加合:先是Na2O2与水反应生成氧气等,再是生成的氧气与氢硫酸反应生成硫和水。
c、现象:固体物质很快溶解,并有少量气泡产生,但很难冒出液面。
反应方程式:Na2O2+Na2SO3+H2O==Na2SO4+2NaOH
答案分析:可看成是Na2O2先与水反应生成氧气,再是还原性的SO32-与氧气反应生成SO42-。
练****已知2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,而二氧化硫也有类似的反应,请写出二氧化硫与过氧化钠反应的化学方程式。
提示:一定不要受思维定势的影响而完全依葫芦画瓢,要考虑SO32-的还原性。
(答案:Na2O2+SO2==Na2SO4)
3、Na2O2的漂白性
具有漂白性的物质除Na2O2外,还有SO2(亚硫酸)、湿润***气、次***酸、次***酸盐、活性炭等,有关详细情况,请见“湿润***气的漂白性”(做成超链接的形式)。
三、与碳酸钠和碳酸氢钠有关的重要知识点
在碳酸钠和碳酸氢钠的溶液,都存在水解反应,这是考虑很多问题的关键所在。
复****提问:你能写出它们水解的离子方程式来吗?
在碳酸钠溶液中,存在两步水解,
第一步水解:CO32-+H2O===HCO3-+OH-;第二步水解:HCO3-+H2O===H2CO3+OH-其中,第一步水解是主要的,第二步水解在很多情况下可忽略不计,所以,通常只写第一步。
而在碳酸氢钠溶液中,只存在一个水解反应,即:HCO3-+H2O===H2CO3+OH-,并且,由于H2CO3的酸性比HCO3-的酸性要强得多,所以,在相同情况下,HCO3-的水解程度比CO32- 第一步水解的程度要小得多(但比CO32- 第二步水解的程度要大,请问,为什么?),因此,碳酸氢钠溶液的碱性比碳酸钠要弱得多。
1、碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
提问:向等物质的量浓度、等体积的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中分别逐渐滴入足量稀盐酸,与把同样的碳酸钠、碳酸氢钠溶液分别逐渐滴入同样足量的稀盐酸中,反应现象与反应结果是否一样?(现象不一样,但最后的结果是一样的。现象:在第一种情况下,对碳酸氢钠来说,一开始加入盐酸就会有气泡产生,而对于碳酸钠来说,在前一段滴加盐酸的时间里,几乎没有气泡产生,要滴到一定的程度才开始有气泡产生。所谓结果一样,是指最后所产生气体的量是一样多的。)
类比提问:把***气通入饱和的新制氢硫酸中与把硫化氢通入饱和的新制***水中,反应现象与反应结果是否一样?(都不一样)
将***气通入饱和的新制氢硫酸中时,会产生浑浊。(因为在大量氢硫酸的环境中,***气的量不足,其氧化能力有限,所以只使硫元素的价态升高一档),
反应方程式为:Cl2+H2S=2HCl+S↓
将硫化氢通入饱和的新制***水中时,***水的淡黄绿色逐渐褪去。(因为在***气很多,而硫化氢不足的情况下,***气的氧化能力很强,它能使硫元素的价态升到最高档次+6价)
反应方程式为:4Cl2+H2S+4H2O=8HCl+H2SO4
提问:下列说法是否正确,为什么?
a、含相同质量碳酸钠和碳酸氢钠的两种溶液分别与足量的盐酸反应,产生CO2的量:碳酸钠<碳酸氢钠。(因为盐酸是足量的,所以碳酸钠和碳酸氢钠中的碳就会全部变成二氧化碳跑出来,而对相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠而言,因前者的式量大,所以其物质的量就少,进而推知,其产生的二氧化碳的量当然也就比后者的要少。提醒:即使考虑不同的实验操作方式,如:将盐酸加到盐中或将盐加到盐酸中等,最后结果也是一样的。)
b、含相同质量HCl的盐酸分别与足量碳酸钠和碳酸氢钠溶液反应,产生的CO2的量:碳酸钠<碳酸氢钠。(分两种情况进行分析:当将盐酸加到盐中时,则碳酸钠溶液可能没有气体放出或所放气体也很少(因碳酸根转化成碳酸氢根时,要消耗很多氢离子,但这些氢离子是不能为产生气体服务的),而碳酸氢钠溶液则会使所有氢离子都为产生气体服务;当将盐加到盐酸中时,则对碳酸钠溶液而言,,对碳酸氢钠而言,每摩尔氢离子就能产生一摩尔的二氧化碳。)
都正确
提问:以下说法是否正确?为什么?“相同物质的量浓度的碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性强,所以,它们分别与盐酸反应时,碳酸钠应比碳酸氢钠快。”
对这一问题,我们应该作如下的剖析:首先,我们判断盐酸与碳酸钠和碳酸氢钠反应快慢的标准是什么?我们通过肉眼定性地来判断上述反应快慢的标准,肯定是看产生气体的快慢;其次,这两个反应进行的实质过程(即反应历程)是氢离子与溶液中的氢氧根离子反应,使水解平衡发生移动而产生气体呢?还是氢离子直接与碳酸根或碳酸氢根反应而产生气体呢?对此,我们虽然没有实验条件,如借助同位素跟踪等方法来进行科学的论证,但我们认为,无论用哪种反应过程来解释上述反应的发生,都应该只得到一个结论,即,要么是碳酸氢钠的反应应该比碳酸钠的反应快,要么就相反。为什么呢?因为平衡移动的实质都是分别生成HCO
3-和H2CO3,这与H+(或与CO32-和HCO3-)直接反应生成HCO3-和H2CO3是一回事。那么,问题出在什么地方呢?我们先从教材(高一化学P104)上的实验的操作方式说起吧。如果我们按教材上所说,将少量盐酸分别加入上述两种盐中,则对碳酸钠来说,无论以哪种反应过程进行反应,都存在一个两步反应的问题,即:氢离子先促使碳酸根离子水解平衡的移动(或氢离子直接与碳酸根离子反应),然后再促使碳酸氢根离子水解平衡的移动(或再直接与碳酸氢根离子反应);而对于碳酸氢钠来说,无论以哪种反应过程进行反应,都只存在碳酸钠溶液中的第二步反应,即:氢离子促使碳酸氢根离子水解平衡的移动(或氢离子直接与碳酸氢根离子反应)。由于以上差别,一定会使得二氧化碳的产生在时间上就好像是前者就比后者慢了一拍,因此,根据前面所说的定性地判断反应快慢的标准,我们就会当然地得出“碳酸氢钠的反应比碳酸钠的反应快”的结论。然而,这个结论是否科学可靠呢?因为,如果我们将教材上的实验操作方式反过来,即将上述两种盐加入到盐酸中,则放出二氧化碳的时间差肯定会缩短很多,甚至可能会使肉眼看不出产生二氧化碳的先后,在这种时候,我们肉眼所见的东西就不一定可靠了。因此,我们应该将判断反应快慢的标准改变一下,以准确、科学的方法来研究这两个反应的快慢问题。那么,我们选什么作为判断标准呢?我们认为,应该将质量作用定律作为判断反应快慢的标准。然而,这样一来,我们就不得不考虑具体的反应历程及各物质的具体浓度等等问题了,因为,反应速率与具体的反应历程及物质的具体浓度是直接相关的。到此,那么就只有通过实验及一些具体的浓度数据才能解决问题了。所以,我们认为目前还不适合于作一个谁快谁慢的结论,要注意,教材上的结论是在特定的条件下作出的。
2、碳酸钠、碳酸氢钠与碱的反应
A、碳酸钠与碱的反应,通常是CO32- 与碱的阳离子易形成沉淀,发生复分解反应。
思考:请至少举两个碳酸钠与碱反应的例子。
Na2CO3+Ba(OH)2==BaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH(弱碱可以制强碱)
对比联想:你能否想到一些弱酸制强酸的例子呢?并请写出其反应方程式。
磷酸制溴化氢、碘化氢(原理:高沸点酸制低沸点酸(属有气体生成的复分解反应));
氢硫酸与碘反应得氢碘酸;***气通入氢硫酸;硫化氢通入***水;
二氧化硫(或亚硫酸)与溴水(或***水)的反应(原理:氧-还反应)
氢硫酸与铜盐(如硫酸铜等)、银盐(如***化银等)、***盐(如***化***等)等反应;
(原理:生成难溶或更难溶物质的复分解反应)
苯酚与***化铁反应;(原理:生成难电离的配合物)
B、碳酸氢钠属于酸式盐,它与碱(尤其是与多元碱)的反应,情况较为复杂。
提示:一般来说,可以这样处理:先考虑HCO3-与碱所释放出来的OH-所进行的中和反应,即:HCO3-+OH-==CO32- +H2O;然后,再考虑新生成的CO32- 与碱所释放出来的阳离子所进行的复分解反应。在以上过程中,既要考虑HCO3-与OH-的物质的量之间的关系,又要考虑新生成的CO
32-与金属阳离子的物质的量的关系(如果换成其它碳酸氢盐,情况可能更复杂一点)。
思考:请写出a、b两个反应的化学方程式和离子方程式,再分析讨论c、d、e的产物情况。
a、碳酸氢钠与氢氧化钙以1:1的物质的量之比进行反应。
b、碳酸氢钠与氢氧化钙以2:1的物质的量之比进行反应。
c、碳酸氢钠与氢氧化钙以小于1:1的物质的量之比进行反应。
d、碳酸氢钠与氢氧化钙以大于2:1的物质的量之比进行反应。
e、碳酸氢钠与氢氧化钙以介于1:1和2:1之间的物质的量之比进行反应。
a、NaHCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+NaOH+H2O
CaCO3、NaOH、Na2CO3、H2O
CaCO3、Na2CO3、H2O
b、2NaHCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
1:12:1
小结:从以上几题可以看出,酸式盐与碱反应时,有发生多种反应的可能,这跟反应物之间的量很相关。对这类题来说,先选准反应物之间刚好反应的几个临界点(如上题中的1:1和2:1等),然后,用数轴分区间法对反应产物进行分析讨论。
提升:可通过先找临界点,再用数轴用区间法来解答的类似问题有很多,你能列举一些常见的可运用此类方法的反应吗?(凡是有可能进行连续反应的问题,都可考虑用此法)
如:硫化氢与氧气的反应;CO2、SO2等与碱的反应(多元酸与碱的反应);及上面的酸式盐与碱反应等。
3、碳酸钠、碳酸氢钠与盐的反应
碳酸钠、碳酸氢钠与盐的反应主要是复分解反应,其中最重要的是它们分别与Al3+和Fe3+反应时所进行的双水解反应。
提问:请写出碳酸钠、碳酸氢钠分别与Al3+和Fe3+反应的离子反应方程式。
2Al3++3CO32- +3H2O==2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCO3- ==Al(OH)3↓+3CO2↑(泡沫灭火器中使用)
2Fe3++3CO32- +3H2O==2Fe(OH)3↓+3CO2↑
Fe3++3HCO3- ==Fe(OH)3↓+3CO2↑
思考:在泡沫灭火器中,是用碳酸钠好,还是用碳酸氢钠好?为什么?在泡沫灭火器中,哪种药品装在大筒,哪种装在小筒,为什么?
(用碳酸氢钠好。因为,生成同样多的二氧化碳时,用碳酸氢钠所消耗的铝盐少。)
(大筒装碳酸氢钠,小筒装硫酸铝。因为大筒一般是铁制的,而硫酸铝溶液显酸性,所以硫酸铝不能放大筒。)
练****请写出将碳酸钠、碳酸氢钠溶液分别加入足量硫酸氢钠溶液时反应的离子方程式。
(注意:因为,在硫酸氢钠溶液中,HSO4-已完全电离为H+和SO42-,所以,可以将其当强酸看待。据此,离子反应方程式分别为:
CO32-+2H+==CO2 ↑+H2O;HCO3-+H+==CO2 ↑+H2O)
4、碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
提问:你能列举一些使Na2CO3转化为NaHCO3的反应吗?反过来呢?
将CO2通入Na2CO3溶液中;
向Na2CO3溶液中缓慢地逐滴加入稀酸;
将固体NaHCO3加热,使其分解;
向NaHCO3溶液中加入NaOH或过量的其它碱溶液;
CO2+H2O;逐点加入稀的强酸等
加热固体;加入OH-
小结:
Na2CO3=========================================NaHCO3
四、与氢氧化钠有关的重要知识点
在化学中,NaOH是一个非常重要的角色,在高考中,它也是一个非常重要的考查对象。因此,我们将与NaOH有关的重要知识点整理出来,供大家复****之用。
1、与多元酸的反应
与CO2(碳酸)的反应;与氢硫酸的反应;与SO2(亚硫酸)的反应;与磷酸的反应等,这都是近几年高考中经常考查的重点内容,因此,必须引起重视。其实,这类问题只要记住并灵活应用这样一句口诀:“找准临界点,数轴区间来处理”,一般就可以很顺利地解决了。
提问:你能很快找准氢氧化钠分别与以上多元酸反应时的临界点吗?
其实找它们临界点很简单,对应的酸是几元酸,那么,它就存在几种盐,进而,它就对应存在几个临界点。下面,我们以氢硫酸为例来进行说明,因为氢硫酸是二元(弱)酸,所以,它与氢氧化钠反应时,应可能生成两种盐:硫化钠和硫氢化钠,进而,我们就可推知,必对应存在两个临界点,即:分别刚好生成这两种盐时,氢氧化钠与氢硫酸的物质的量之比分别正好为:2:1和1:1(实质是氢离子与氢氧根离子一对一地进行反应),这也就是我们上面所说的临界点。据此,我们就完全可以通过心算,得出氢氧化钠与其它几种酸反应时的临界点了。(请自己试试)
提问:找出临界点后,你能用数轴分区间法来分析讨论它们反应产物的情况吗?
我们这次以二氧化碳为例来说明。先找到其临界点,当氢氧化钠:二氧化碳(碳酸)=1:1时,正好生成碳酸氢钠;当氢氧化钠:二氧化碳(碳酸)=2:1时,正好生成碳酸钠。当比值由1:1逐渐增加到2:1的过程中,可看作是新加入的碱与原来生成的碳酸氢钠进行反应,部分地生成了碳酸钠,所以,当比值在1:1和2:1之间时,产物中既有碳酸氢钠,也有碳酸钠。另外,当比值小于1:1时,是二氧化碳有余,当比值大于2:1时,是氢氧化钠有余。(请你自己在稿纸上画一根数轴,标出相应区间,并在区间里写出对应产物。其它几种酸的反应情况,也请自己练****br/>2、与重要酸式盐的反应(碳酸氢钙、碳酸氢镁、磷酸二氢钙等)
提示:对这类反应,应先考虑OH-与酸式酸根离子发生的中和反应,再考虑新生成的酸根离子与金属阳离子的反应。在整个过程中,一定要注意碱与酸式盐之间的量的关系。
练****写出以5mol的氢氧化钠与3mol碳酸氢钙进行反应的化学方程式和离子方程式。
分析:对此类题,我们既可以用数轴分区间法来解决,也可以用“总体考虑”的方法来简捷地进行处理。因为5molNaOH可放出5mol的OH-,3mol的Ca(HCO3)2总共可放出6mol的H+,所以,中和之后,可产生5mol的CO32-和5mol的水,还余下1mol的HCO3-。再将全部的阳离子去与生成的及余下的阴离子配对,此时,当然先考虑生成沉淀的离子反应,所以,可得出产物为:3molCaCO3、2molNa2CO3、1molNaHCO3和5molH2O。
5NaOH+3Ca(HCO3)2==3CaCO3↓+2Na2CO3+NaHCO3+5H2O。
5OH-+3Ca2++5HCO3-==3CaCO3↓+2CO32-+5H2O。
模仿:写出以5mol的氢氧化钠与3mol磷酸二氢钙进行反应的化学方程式和离子方程式。
(注意:应该将酸碱中和之后余下的氢离子重新进行平均分配,即所谓的均氢反应。)
5NaOH+3Ca(H2PO4)2==3CaHPO4↓+2Na2HPO4+NaH2PO4+5H2O。
5OH-+3Ca2++5H2PO4-==3CaHPO4↓+2HPO42-+5H2O。
3、与重要单质的反应(***气、硫、硅、铝等)
***气与碱反应时,在常温下生成***化物、次***酸盐和水;在加热时,生成***化物、***酸盐和水,除***以外,其它卤素单质也具有类似的性质。硫与碱的反应,一般说来,是生成硫化物、亚硫酸盐和水。以上两个反应的共同点是:都是单质在碱性介质中发生岐化反应。
提问:请列举此两个反应的重要用途
(可用氢氧化钠除去尾气中的***气;用浸泡并加热的方法除去试管壁上的硫磺等)
硅和铝分别与碱溶液反应时,都有氢气生成,并且它们反应的实质:都是在单质和水之间发生氧化还原反应,而氢氧化钠只是控制反应体系的碱性环境,或者可理解为,由于氢氧化钠的存在,促进了上述氧化还原反应平衡的移动。
练****请写出以上两个反应的化学方程式,并分别用单线桥法和双线桥法标明电子转移的方向和数目。注意:要补充水分子的数目。
4e
Si+2NaOH+4H2O==Na2SiO3+2H2↑+3H2O
失4e*1=4e
Si+2NaOH+4H2O==Na2SiO3+2H2↑+3H2O
得1e*4=4e
6e
2Al+2NaOH+6H2O==2NaAlO2+3H2↑+4H2O
失3e*2=6e
2Al+2NaOH+6H2O==2NaAlO2+3H2↑+4H2O
得1e*6=6e
4、NaOH参与的重要有机反应
OH
A、卤代烃在碱性条件下的水解
X
稀NaOH
-C-C-+H2O――――>-C-C-+HX
加热
B、卤代烃的消去(醇解)
X
浓NaOH的乙醇溶液
-C-C-―――――>-C=C-+HX
加热
要求:请记住其特征反应条件:“在NaOH的乙醇溶液里加热”,这对做推断题很有效。
注意:发生消去反应的条件:要α-碳原子上有氢的卤代烃才能发生消去反应。
所谓α-碳原子是指与官能团相连碳原子相邻的碳原子。
注意:查氏规则:
卤原子优先跟含氢较少的相邻碳上的氢原子一起消去成烯。(使少的更少,穷的更穷。)
联想:醇也能发生类似的消去反应(但反应条件为:浓硫酸作催化剂,加热到170℃)
C、酯在碱性条件下的水解
RCOOR’+NaOH------àRCOONa+R’OH
皂化反应
△
反应式:(C17H35COO)3C3H5+3NaOH----à3C17H35COONa+C3H5(OH)3
D、与石炭酸的反应(附:应该切实注意苯酚钠与碳酸的反应)
C6H5OH+NaOH------àC6H5ONa+H2O
C6H5ONa+CO2-+H2O-----àC6H5OH+NaHCO3
(提问:只生成HCO3-,而不生成CO32-,为什么?)
(因为,碳酸的酸性比苯酚强,苯酚的酸性比碳酸氢根强,所以,假设有CO32-生成,则新生成的苯酚又会和CO32-反应生成HCO3-。另外,也可以作这样人性化的理解:在某个C