【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。  

第二章碱金属 

(资料图片)

本章提要

1、碱金属的通性

碱金属都是银白色轻金属。它们的比重和硬度很小，熔点和沸点很低。由于它们的原子的最外电子层上只有1个电子，这个电子离核的距离都较大（跟同周期元素比较），很容易失去，因而变成带有1个正电荷的阳离子，所以化学性质比其他金属活动。碱金属都是强的还原剂。它们的氧化物的水化物（氢氧化物）的碱性也最强。

碱金属随着核电荷的递增，化学活动性越大，金属性越强。

2、钠和钾

(1)物理性质：钠和钾都是银白色金属；比重较水还小；硬度很小，可以用刀切割；熔点都不到100℃。

(2)化学性质：钠和钾的化学性质都非常活动，常温时能跟氧气、氯气发生化合反应；加热时就燃烧起来；在加热时能跟大多数非金属直接化合；跟冷水和酸溶液（非氧化性酸）发生置换反应，放出氢气。钾比钠的化学性质更活动，发生反应更刷烈。

(3)存在和制法：钠和钾在自然界里都以化合态存在。电解溶融钠或钾的氯化物，在阴极可得到钠或钾。

3、钠和钾的化合物，钾肥

(1)氧化物：钠和钾在较低温度下跟氧反应生成氧化物——氧化钠和氧化钾，它们是白色固体，跟水反应生成苛性碱。

钠和钾在空气里燃烧，制得过氧化钠和过氧化钾，遇水生成苛性碱和氧气。因此可用作强氧化剂，或用作氧气发生剂。

(2)氢氧化物：氢氧化钠和氢氧化钾是白色易潮解的固体，易溶于水并放出大量热，具有很强的腐蚀性，因此又叫苛性钠和苛性钾。它们都是强碱，在水溶液里几乎完全电离，具有可溶性碱的通性。

(3)钠盐和钾盐：钠盐和钾盐一般都是无色或白色的固体，而且都易溶于水。氯化钠即食盐，不仅是生活必需品，又是化学工业的原料，用来制造烧碱、纯碱和盐酸等产品。碳酸钠的水溶液呈碱性，大量用于玻璃、冶金、纺织等工业上。

(4)检验钠盐和钾盐可用焰色反应。钠盐火焰呈黄色，钾盐火焰呈紫色，根据火焰的颜色就可以鉴别它们。

(5)钾肥：氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和碳酸钾（草木灰）是常用的钾肥。钾肥能使植物增强抗寒、抗旱和抗病菌感染的能力，提高糖和淀粉合成的能力。

(6)钠和几种重要钠的化合物的性质及相互关系可列表如下：

4、氢氧化钠（烧碱）的工业制法

食盐水溶液电解法：电解提纯的食盐溶液(80~85℃)，在阳极得到氯气，在阴极得到氢气和氢氧化钠。工业上，为了防止氯气跟氢气或氢氧化钠发生副反应，在电解槽里设置石棉隔膜，把阴极和阳极隔开。一般有水平式隔膜电解槽和垂直式隔膜电解槽两种。

5、碳酸钠（纯碱）的工业制法

一般用氨碱法，即利用食盐和石灰石为原料，氨为媒介物质，制取纯碱。它的原理是：把氨水跟过量二氧化碳反应，生成碳酸氢铵，在30~35℃时跟氯化钠反应，制得中间产物——碳酸氢钠，把碳酸氢钠煅烧得到纯碱。

复习题二

1、钠和钾各0.1克原子【山注，mol】跟水反应，生成的氢氧化物的重量是否相等？钠和钾各1克跟水反应，生成的氢气的体积是否相同？它们跟水反应剧烈的程度是否相同？为什么？

2、钠和钾为什么不能用手直接拿取而要用镊子？

3、说出下列各物质的化学成分：

(1)烧碱，(2)纯碱，(3)洗涤碱，(4)苏打，(5)小苏打，(6)钾碱，(7)水玻璃。

4、写出氢氧化钠跟下列物质反应的化学方程式：

(1)磷酸，(2)二氧化硅，(3)硫酸镁，(4)硫酸氢钠，(5)氧化锌，(6)氢氧化锌，(7)氯气。

5*、观察放在玻璃管里的钠柱，发现有下列现象：钠柱两端逐渐发暗，有一薄层固体出现；再过些时，有液滴出现；再过些时，液滴又转变成白色固体。试解释这些现象，并写出各步变化的化学方程式。[提示：(1)钠跟氧气反应；(2)氧化钠跟水起反应；(3)氢氧化钠潮解；(4)氢氧化钠跟二氧化碳反应；(5)十水碳酸钠风化生成碳酸钠]

6*、已知纯碱样品里含有较多的碳酸氢钠。取这种样品10克，加热到重量不再减少为止，称得生成物重9.55克。问原来纯碱样品里含碳酸钠的百分率是多少？[提示：碳酸钠和碳酸氢钠混和物加热前后重量的差别，就是加热时放出的二氧化碳和水蒸气的重量]【87.8%】

7*、用纯净的食盐溶液进行电解，试计算1吨纯净食盐能制得（从电解碱液分离出来的食盐循环使用，并假定食盐没有损耗)：

(1)浓度为50%的氢氧化钠溶液多少吨？【1.368吨】

(2)氢气和氯气各多少升（在标准状况下）？【各191520升】

(3)如果把生成的氢气和氯气用合成法制盐酸，能制得浓度为35%的盐酸多少吨？【1.783吨】

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关键词： 氢氧化钠 碳酸氢钠 化学性质