——碱金属
1．钠
[钠的物理性质]很软，可用小刀切割；具有银白色金属光泽(但常见的钠的表面为淡黄色)；密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中)；熔点、沸点低；是热和电的良导体．
[钠的化学性质]
Na与O2反应：
常温下： 4Na O2＝2Na2O，2Na2O O2＝2Na2O2 (所以钠表面的氧化层既有Na2O也有Na2O2，且Na2O2比Na2O稳定)．
加热时： 2Na O2Na2O2(钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体)．
(2)Na与非金属反应：钠可与大多数的非金属反应，生成 1价的钠的化合物．例如：
2Na C122NaCl 2Na SNa2S
(3)Na与H2O反应．化学方程式及氧化还原分析：
离子方程式： 2Na 2H2O＝2Na＋ 2OH－ H2↑
Na与H2O反应的现象： ①浮 ②熔 ⑧游 ④鸣 ⑤红．
(4)Na与酸溶液反应．例如： 2Na 2HCl＝2NaCl H2↑ 2Na H2SO4＝Na2SO4 H2↑
由于酸中H＋浓度比水中H＋浓度大得多，因此Na与酸的反应要比水剧烈得多．
钠与酸的反应有两种情况：
①酸足量(过量)时：只有溶质酸与钠反应．
②酸不足量时：钠首先与酸反应，当溶质酸反应完后，剩余的钠再与水应．因此，在涉及有关生成的NaOH或H2的量的计算时应特别注意这一点．
(5)Na与盐溶液的反应．在以盐为溶质的水溶液中，应首先考虑钠与水反应生成NaOH和H2，再分析NaOH可能发生的反应．例如，把钠投入CuSO4溶液中：
2Na 2H2O＝2NaOH H2↑ 2NaOH CuSO4＝Cu(OH)2↓ Na2SO4
注意：钠与熔融的盐反应时，可置换出盐中较不活泼的金属．例如：
4Na TiCl4(熔融) 4NaCl Ti
[实验室中钠的保存方法] 由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应，所以在实验室中通常将钠保存在煤油里，以隔绝与空气中的气体和水接触．
钠在自然界里的存在：由于钠的化学性质很活泼，故钠在自然界中只能以化合态的形式(主要为NaCl，此外还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在．
[钠的主要用途]
(1)制备过氧化钠．(原理：2Na O2Na2O2)
(2)Na－K合金(常温下为液态)作原子反应堆的导热剂．(原因：Na－K合金熔点低、导热性好)
(3)冶炼如钛、锆、铌、钽等稀有金属．(原理： 金属钠为强还原剂)
(4)制高压钠灯．(原因： 发出的黄色光射程远，透雾能力强)
2．钠的化合物
[过氧化钠]
物理性质 淡黄色固体粉末
化学性质 与H2O反应 2Na2O2 2H2O ＝ 4NaOH O2
现象：反应产生的气体能使余烬的木条复燃；反应放出的热能使棉花燃烧起来
与CO2反应 2Na2O2 2CO2 ＝ 2Na2CO3 O2 说明：该反应为放热反应
强氧化剂 能使织物、麦秆、羽毛等有色物质褪色
用 途 呼吸面具和潜水艇里氧气的来源；作漂白剂
说明 (1)Na2O2与H2O、CO2发生反应的电子转移情况如下：
由此可见，在这两个反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O或CO2只作反应物，不参与氧化还原反应．
(2)能够与Na2O2反应产生O2的，可能是CO2、水蒸气或CO2和水蒸气的混合气体．
(3)过氧化钠与水反应的原理是实验室制氧气方法之一，其发生装置为“固 液 → 气体”型装置．
[碳酸钠与碳酸氢钠]
Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
颜色、状态 白色粉末．碳酸钠结晶水合物的化学式为Na2CO3·10H2O 白色晶体．无结晶水合物
水溶性 易溶于水 溶于水，但溶解度比Na2CO3小
热稳定性 加热不分解 加热易分解．化学方程式为：
2NaHCO3 Na2CO3 CO2↑ H2O
与酸反应 较缓慢．反应分两步进行：
CO32－ H＋= HCO3－
HCO3－ H＋= CO2↑ H2O 较剧烈，放出CO2的速度快
HCO3－ H＋= CO2↑ H2O
与NaOH
反应 不反应 NaHCO3 NaOH = Na2CO3 H2O
酸式盐与碱反应可生成盐和水
与CaCl2
溶液反应 CO32－ Ca2＋= CaCO3↓ 不反应。Ca(HCO3)2溶于水
鉴别方法 ①固态时： 分别加热，能产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3
②溶液中： 分别加入CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀产生的是Na2CO3
主要用途 ①用于玻璃、制皂、造纸等
②制烧碱 ①用作制糕点的发酵粉②用于泡沫灭火器③治疗胃酸过多
相互关系
说明 (1)由于NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3，因此，向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体，能析出NaHCO3晶体．
(2)利用Na2CO3溶液与盐酸反应时相互滴加顺序不同而实验现象不同的原理，可在不加任何外加试剂的情况下，鉴别Na2CO3溶液与盐酸．
*[侯氏制碱法制NaHCO3和Na2CO3的原理] 在饱和NaCl溶液中依次通入足量的NH3、CO2气体，有NaHCO3从溶液中析出．有关反应的化学方程式为：
NH3 H2O CO2 ＝NH4HCO3 NH4HCO3 NaCl ＝NaHCO3↓ NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2↑
3．碱金属元素
[碱金属元素的原子结构特征]
碱金属元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和放射性元素钫(Fr)．
(1)相似性：原子的最外层电子数均为1个，次外层为8个(Li原子次外层电子数为2个)．因此，在化学反应中易失去1个电子而显 1价．
(2)递变规律：随着碱金属元素核电荷数增多，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，金属活动性增强．
[碱金属的物理性质]
(1)相似性：①都具有银白色金属光泽(其中铯略带金黄色)；②柔软；③熔点低；④密度小，其中Li、Na、K的密度小于水的密度；⑤导电、导热性好．
(2)递变规律：从Li → Cs，随着核电荷数的递增，密度逐渐增大(特殊：K的密度小于Na的密度)，但熔点、沸点逐渐降低．
[碱金属的化学性质]
碱金属的化学性质与钠相似．由于碱金属元素原子的最外层电子数均为1个，因此在化学反应中易失去1个电子，具有强还原性，是强还原剂；又由于从Li → Cs，随着核电荷数的递增，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，故还原性增强．
(1)与O2等非金属反应．从Li → Cs，与O2反应的剧烈程度逐渐增加．
①Li与O2反应只生成Li2O： 4Li O22Li2O
②在室温下，Rb、Cs遇到空气立即燃烧；
③K、Rb、Cs与O2反应生成相应的超氧化物KO2、RbO2、CsO2．
(2)与H2O反应．发生反应的化学方程式可表示为：
2R 2H2O = 2ROH H2↑ (R代表Li、Na、K、Rb、Cs)．
从Li→Na，与H2O反应的剧烈程度逐渐增加．K与H2O反应时能够燃烧并发生轻微爆炸；Rb、Cs遇H2O立即燃烧并爆炸．生成的氢氧化物的碱性逐渐增强(其中LiOH难溶于水)．
[焰色反应] 是指某些金属或金属化合物在火焰中灼烧时，火焰呈现出的特殊的颜色．
一些金属元素的焰色反应的颜色：
钠——黄色；钾——紫色；锂——紫红色；铷——紫色；
钙—一砖红色；锶——洋红色；钡——黄绿色；铜——绿色．
(2)焰色反应的应用：检验钠、钾等元素的存在．
