化学自习室移动版

碱金属是“典型的金属”，其代表——金属钠及其化合物过氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠等在无机化学中占有重要地位，长年来都是高考中的热点。涉及的主要内容有：①Na（或K）与H₂O、与盐溶液反应的情况；②过氧化物的代表Na₂O₂与水、与CO₂反应时，反应式、得失电子的数目（及其他氧化还原问题）、反应前后的体积变化（即△V）等；③酸式盐的代表NaHCO₃和强碱弱酸盐的代表Na₂CO₃其性质的异同、转化、提纯及混合物的计算等；④重要的强碱NaOH及其相关的鉴别、提纯、干燥、离子共存和离子反应式等。

一. 碱金属单质

1. 碱金属单质的密度（ρ）：Li、Na、K均小于1，ρ渐变的总趋势为由小到大[但]，如：碱金属易与O₂、H₂O、CO₂等发生反应，故保存时要隔绝空气且干燥的环境中。实验室中少量Na、K等常保存在煤油中，而Li的密度，则其要保存在液体石蜡中。

2. 随着核电荷数递增，碱金属元素的金属性渐强，故它们分别与X₂（卤素）、O₂、S、H₂O等反应时，反应越来越易，现象则越来越剧烈。如：Na与H₂O反应时，小烧杯可以不加玻璃片（也可以加之）而K与H₂O时，小烧杯上要加盖玻璃片。

3. 碱金属有很强的金属活动性，故自然界中无其单质，它们以化合态存在，如：Na₂CO₃、Na₂SO₄、NaNO₃等。

4. Na与H₂O（或酸）反应实质上是Na与其中反应，如：钠与盐酸反应可直接写出而不是和，Na还可以和有机物醇、苯酚等发生反应。

5. 钠与盐溶液的反应，氢后金属的相应阳离子的氧化性强于，但其反应速率远小于Na与的反应速率，故Na先与溶剂H₂O反应，中间产物NaOH再与溶质盐反应。若为铝盐溶液，还要注意的量的问题[因少，则得，若多，则得NaAlO₂。]

6. 碱金属跟H₂在一定条件下发生反应时，可以得到相应的碱金属氢化物，如：NaH（氢化钠）高考中曾涉及过。碱金属的氢化物均为离子化合物，如：LiH、NaH、KH

电子式：、、，其中氢显-1价，氢原子得而以阴离子的形式存在。和Li⁺具有相同的电子层结构，自然离子半径：。

二. 碱金属的氧化物

1. 碱金属元素与O₂反应，因条件各异可得到多种类型氧化物。如：Na与O₂，当在有限的O₂中生成氧化钠；当Na₂O暴露在空气中，可继续氧化为过氧化钠（或Na在O₂中燃烧）（或），上述情况也说明稳定性，；过氧化钠在一定条件下，还可能转化为超氧化钠NaO₂。碱金属的这些氧化物均为离子化合物，如有电子式：、，过氧化物中氧原子之间为非极性共价键。

2. 过氧化物如：Na₂O₂中氧的化合价为-1，而氧无正价最高为零，最低为-2，-1价位居其中，既可以升高也可以降低，既可以失电子表现还原性也可以得电子表现氧化性，还可在一定条件下发生歧化反应。但Na₂O₂以显示氧化性为主，有：（1）；（2）Na₂O₂与则被氧化为进而转化为Fe(OH)₃沉淀。同理，Na₂O₂分别与、，均可将对方氧化。

（3）过氧化钠若遇品红溶液，因其具强氧化性，漂白性，可使品红溶液褪色。另外，Na₂O为碱酐，而Na₂O₂、NaO₂等不是碱性氧化物。

三. 碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠

1. 这里主要涉及：CO₂（或H₂CO₃）、、、、等相互作用的关系问题，其中既含定性问题也有定量关系，这些问题可简化之，由碳酸的两级电离入手复习之、理解之。碳酸为二元弱酸（弱电解质），其电离方程式为：

一级：H₂CO₃

二级：

①正向移动  若移动一步得，若移动两步得，例如：向NaOH溶液中通入CO₂时，若则有，若则有若则有两步离子反应，为和，产物既有NaHCO₃也有Na₂CO₃。这类问题常涉及定量计算，可依关系式、C或守恒等来解决问题。

②逆向移动  由出发移动一步得，若移动两步得。例如：向Na₂CO₃溶液中逐滴加稀HCl，且边滴边振荡，开始时无气体放出，反应为（即逆向移动一步）继续滴加才可能观察到有无色气体放出，反应为（即逆向移动第二步），这里关系到HCl的适量与过量的问题，酸量不同逆向移动步数不同，产物不同，现象自然也不同。

③中间向两边移动  由出发，若遇则正向移动一步，得。反应式为；若遇则逆向移动一步，得。反应式为，例如：NaHCO₃与酸或碱均可反应，也就是说在溶液中与或均不可能大量共存。

④两端相遇移向中间  即由CO₂（或H₂CO₃）和相遇时，产物自然为中间的。反应式为也就是说H₂CO₃正向移动一步而逆向移动一步。例如向饱和Na₂CO₃溶液中通入CO₂(g)，现象为溶液浑浊，产物为NaHCO₃，因为相同条件下的溶解度Na₂CO₃>NaHCO₃。再例如：实验室制取CO₂，常混有HCl和H₂O。若要除杂只能选用NaHCO₃而不能选用Na₂CO₃，因为HCl+NaHCO₃＝NaCl+H₂O+CO₂↑进而干燥即可，若选Na₂CO₃（正盐）除杂时，HCl为杂质则量少，反应为和，主体物CO₂大量流失故不可取。如一例典故所说：用一澡盆给小孩洗澡，洗毕排污水时省却一道极重要程序，将小孩和污水一起抛弃一样，错误而荒唐。

2. 氢氧化钠

（1）NaOH(s)是常用的干燥剂，但不能干燥酸性气体，它是碱石灰的主要成分之一。

（2）玻璃中的主要成分是SiO₂，它能与NaOH反应，这是不能用玻璃塞试剂瓶盛放NaOH(aq)的原因（Na₂SiO₃是粘结剂）。实验室熔化NaOH时也不宜使用瓷坩埚而要使用铁坩埚。

（3）NaOH具腐蚀性和易潮解，用托盘天平称量时不能放在纸片上，更不可直接用托盘称量，而应用干燥小烧杯来称量（或用称量瓶）。

（4）制法：

a. 电解饱和食盐水

b. 苛化法

四. 钾肥

土壤里钾的含量不能满足作物生长的需要，常要施用钾肥。由于钾盐均易溶于水，故易被作物吸收，均为速效肥料，但施用时要防止雨水大而淋失。钾肥主要有KCl、K₂SO₄、K₂CO₃等。草木灰中含有碳酸钾，是常用的钾肥，但施用时不宜与铵态氮肥共同使用，以防降低肥效。因为K₂CO₃为强碱弱碱盐，水解显碱性，而铵盐一般为强酸弱碱盐水解显酸性，二者反应可使肥效降低，如：。