堿金屬鹵族元素知識歸納及題型例析

1、高中化學必修第一冊教案堿金屬、鹵族元素知識歸納及題型例析【同步教育信息本周教學內(nèi)容:堿金屬、鹵族元素知識歸納及題型例析教學目標:1.將基礎(chǔ)知識梳理形成網(wǎng)絡(luò)。Na2O2 :淡黃色固體2Na2O2 +2H2O =4NaOH +O2 （漂白齊 U）2. 介紹一些典型題的解題要點，歸納解題思路。知識分析:（一）鈉及其化合物、堿金屬元素知識網(wǎng)絡(luò)。（抓典型、找規(guī)律、記特性。）1.代表物Na（1）單質(zhì)存在：化合態(tài),NaCI 為主，其次有 Na2SO4, NaNOs保存：煤油中制?。弘娊馊廴趹B(tài) NaOH或NaCI性質(zhì)物性：銀白色、質(zhì)軟、比水輕、熔點低?；?與非金屬反應：2Na + S = Na2S （爆炸）

2、與氧反應:4Na +O2常溫2Na2O （白色）點燃2Na + O2Na2O2 （淡黃）與水反應:2Na+2H2O =2NaOH + H2 （輕一浮，熱一球、氫一游、烈一聲）與酸反應:2Na+2H + = H2+2N （劇烈，發(fā)生爆炸）與鹽溶液作用：先跟水作用，生成NaOH和H2, NaOH再跟鹽作用生成難溶性堿，不能置換出鹽中的金屬元素。用途：做電光源透霧力強，用于航海；做還原劑冶煉金屬（K），鈉鉀合金做導熱劑（2）化合物氧化物Na2O :白色固體，溶于水生成 NaOH，不穩(wěn)定繼續(xù)跟 O2作用生成Na2O2 （淡黃色）2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2 (供氧劑)堿： NaO

3、H：白色固體，易潮解，俗名苛性鈉、燒堿鹽類:NaCl （食鹽）：存在海水中Na2CO3 :俗名蘇打、純堿。穩(wěn)定，加熱難分解，晶體Na2CO3 /。戰(zhàn)。易風化。NaHCO3 :俗名小蘇打，不穩(wěn)定，加熱 150 P分解，溶解度小于 Na2CO3，向飽和Na2CO3溶液中通入CO2可見沉淀析出。2.堿金屬元素Li、Na、K、Rb、Cs、Fr，代表物Na(1)原子結(jié)構(gòu):同：最外層均為1個電子。異：電子層數(shù)依次增加,原子半徑依次增大。(2)存在:均以化合態(tài)形式存在。(3)元素性質(zhì):同：均為活潑金屬,還原性強，容易失去1個電子成為+1價陽離子，無負價。異：還原性依次增強。（4）單質(zhì)性質(zhì):同：均具有強還原性

4、，能跟非金屬、水、酸、鹽溶液作用，硬度小，熔點低，只能放入石蠟或煤油異：密度依次增大（K反常比Na?。?，反應越來越劇烈。與 O2反應：常溫占燃Li : Li2OLi2ONa : Na2ONa2O2K: K2O2KO2（其他同K）（5）化合物性質(zhì)：氧化鈉為白色固體，Na2O2淡黃色固體（Na黃色、K紫色），所生成的鹽均溶于水，中保存。熔沸點依次降低，硬度依次減小，還原性依次增強，與水，能溶于水生成相應的強堿，單質(zhì)、化合物均有焰色反應但酸式鹽比正鹽溶解度小 （NaHCOs的溶解度比Na2CO3小）（6）特性及用途:特性：半徑最大是 Fr，其次是Cs , Fr為最活潑的金屬元素，Cs略帶金色，過氧化

5、物是強氧化K做鉀肥，銣銫劑，有漂白性，Rb、Cs有光電效應。用途：鈉用作電光源穿透云霧能力強，鈉鉀合金為液態(tài)，是原子反應堆的導熱劑, 制光電管，鋰做催化劑、合金、高強度玻璃。（二） CI2及鹵族元素知識網(wǎng)絡(luò)歸納:鹵族兀素F、CI、Br、I1.原子結(jié)構(gòu):同：最外層均為7個電子。異：隨原子序數(shù)遞增（從上到下）電子層數(shù)依次增多。原子半徑依次增大。（同周期中為最?。?.元素性質(zhì)均為活潑非金屬元素同最低為-1價，最高為+7價l（F除外）:隨原子序數(shù)遞增異*獲的電子能力依次減弱非金屬性依次減弱3. 單質(zhì)性質(zhì):同：均具氧化性，易獲得1個電子異：（1） F2、CI2 （氣態(tài)）、Br2 （液態(tài)）、12 （固態(tài)）

6、（2） F2 （淡黃綠）、Cl2 （黃綠）、Br2 （深紅棕）、I2 （紫黑）（3）密度增大，熔沸點升高，在水中溶解性減小，單質(zhì)易溶于有機溶劑。（4）和水反應依次變難。（5 ）與H2化合依次變難。（6）氧化性逐漸減弱。4. 化合物性質(zhì):HX :穩(wěn)定性減弱，其水溶液酸性增強，HF為弱酸。HXO4 :酸性依次減弱（HCIO4為酸性最強含氧酸）。X 一：還原性依次增強。5. 有關(guān)特征:F2遇水生成HF放出O2氯水有漂白性液溴易揮發(fā)、少量液溴保存用水封碘易升華，使淀粉變藍CaF2難溶，CaX2可溶AgF可溶，AgX難溶，AgF無色，AgCI白色，AgBr淡黃色，Agl黃色AgF無感光性，AgX有感光性

7、AgBr可用于照相Agl用于人工降雨，AgCI溶于NH3 -出。HF劇毒，與玻璃反應，保存在塑料瓶中Bd、I2易溶于有機溶劑HCI、HF用濃H2SO4加熱制?。ㄖ艸F用鉛皿）HBr、HI只能用濃H3PO4或1:1的H2SO4制取6. 代表?。郝葰?，氯氣性質(zhì):（1）物性：黃綠色、刺激性、比空氣重、有毒，溶于水（2）化性: 與幾乎所有金屬反應（Na、Cu、Fe等） 與非金屬反應（H2、P、S等）與水反應（新制氯水、久置氯水） 與堿反應NaOH、Ca（OH）2等（3）用途：消毒，制鹽酸，漂白粉，農(nóng)藥，氯仿等（4）制法實驗室:原理：強氧化劑 +濃鹽酸KMnO4、MnO2、KCIO3、Ca(ClO)2裝

8、置：固一液加熱制氣裝置收集：向上排氣法，排飽和食鹽水干燥：濃H2SO4、CaCl2等檢驗：濕潤淀粉碘化鉀試紙余氯處理：用 NaOH溶液吸收工業(yè):電解食鹽水；電解熔融氯化物【典型例題】（一）堿金屬典型例題析:A與B作用1.堿金屬及其化合物相互轉(zhuǎn)化。例1 A、B、C均為同一種堿金屬的化合物，它們的焰色反應均呈紫色（隔著鈷玻璃觀察）生成C,對B加熱可得C和無色無味氣體 D，D能使澄清石灰水變渾濁，但不能使品紅溶液褪色,C的水溶液發(fā)生反應生成B,當D和a反應時，由于反應物用量不同，既可生成B,也可生成C,由此可判斷:寫出有關(guān)的化學方程式（屬離子反應的寫出離子方程式）A+Bt C；D +Ct BBC +

9、D；D +At CD +At B解析：根據(jù)a、B、C的焰色均為紫色，可知它們?yōu)殁浀幕衔铮瑲怏wD能使澄清石灰水變渾濁,但不能使品紅溶液褪色，則 D是CO2, b是KHCO3 , a為KOH , C為K2CO3 oA+BtC : HCO3 + OH- = CO；-+H2OBtC+D : 2KHCO3丄K2CO3+CO2+H2OD+CtB : CO2 +CO；- + H2O =2HCO廠D+ At C : CO2 +2OH = CO；+H2OD +At B : CO2 +OH = HCO32.堿金屬與水（酸）反應的計算: 例2質(zhì)量均為a g的Na、Fe、Zn三種金屬，分別投入到各盛有相同物質(zhì)的量濃

10、度相同體積的硫酸溶液中，充分反應后放出氫氣的質(zhì)量是（a. Zn FeNaB. Na FeZnC. Na = Fe = ZnD. Na放出的H2 定比Fe、Zn放出的H2多。解析：兩種反應物的量均無具體數(shù)值，應分析哪種物質(zhì)過量。 若酸過量時，Na、Fe、Zn三種金屬均完全反應， 放出H2質(zhì)量由金屬決定，設(shè)Na、Fe、Zn 與酸反應產(chǎn)生的 H2分別為X、y、zg o2Na + H2SO4 =Na2SC4 +H246agxga=gFe +H2SO4 =FeSC4 協(xié)256agygargZn + H 2SO4 = ZnSQ + H 26.5agzg放出H2的質(zhì)量為xyz，故鈉放出H2量最多。aag，

11、NaHCO3 和 NaCl與鹽酸反應能力比 Na2CO3弱。故當純堿中混有K2CO3、NaHCO3和NaCl時，鹽酸用量將減少。而NaOH與鹽酸反應能力比Na2CO3強，當Na2CO3中混有NaOH時，鹽酸用量將增加。故答案為： 減少，減少； 減少，增加； 減少，減少；增加，減少。4.混合物計算:(1)一種物質(zhì)參加反應:解題規(guī)律：碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，受熱易發(fā)生分解:A2NaHCO3Na2CO3 +CO2+H2O計算時常用差量法或元素守恒法解。例5把NaHCO3和Na2CO3 .IOH2O的混合物共5.65g溶于水配成含Na +濃度為0.5mol /L的溶液100mL，然后將溶液蒸干至恒重。求此

12、混合物減少多少g？解析：因NaHCOs受熱分解得Na2CO3，故溶液蒸干所得固體全部是Na2CO3，根據(jù)全過程中Na中的量守恒得:2 Na十、Na2CO3OEO.Imol0.0 2 mol此混合物減少3g。故混合物物質(zhì)量減少：5.65g-106g/mol X 0.025mol = 3g 答:(2)兩種物質(zhì)分別反應:例6將70g過氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98g水充分反應后，所得溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為50%。試分別寫出過氧化鈉和氧化鈉跟水反應的化學方程式,并計算原混合物中過氧化鈉和氧化鈉的質(zhì)量各為多少克?解析：Na2O2和Na2O溶于水，其水溶液的溶質(zhì)都是 NaOH，但Na2O2跟水反應生成N

13、aOH的同時有氧氣放出。所以，計算溶液的總質(zhì)量時，應注意從過氧化鈉、氧化鈉、水的質(zhì)量和中減去氧氣的質(zhì)量。溶質(zhì)NaOH的質(zhì)量可由化學方程式求得，也可以不用化學方程式，直接由化學式推出：根據(jù)Na原子守恒原則:1molNa2O2 生成 2molNaOH，1molNa2O也生成 2molNaOH，未知數(shù)可設(shè) Na2O2、Na?。的物質(zhì)的量分別為ymol，也可設(shè)Na2O2的質(zhì)量為xg。則Na2O的質(zhì)量為(70 x)g 。解：2阻02 +2H2O =4NaOH +O2碣0 +H2O =2NaO H設(shè)混合物中含 Na2O2為xmol， Na2O為ymol，由方程式知，生成的 NaOH分別為2xmol和x2y

14、mol，放出的O2為一mol，則:78x +62y =70(2x+2yM40 05Ix98 + 70 X32I2解得：x=0.50(mol) y=0.50(mol)所以：Na2O2 的質(zhì)量：78g / mol X 0.50mol = 39gNa2O 的質(zhì)量：62g/mol X 0.50mol = 31g(3)兩種物質(zhì)間相互反應:解題規(guī)律：發(fā)生的反應為 NaHCOs+NaOH = Na2CO3+H2O。需討論NaHCOs、NaOH的量的多少，根據(jù)反應過程中固體質(zhì)量的減少值，用差量法解。例7 18.4g NaHCO3和NaOH的固體混合物在密閉容器中加熱到約250乜，經(jīng)充分反應后排出氣體,冷卻，稱

15、得剩余固體質(zhì)量為16.6g。試計算原混合物NaOH的含量。解析：發(fā)生的化學反應為:設(shè)NaHCOs、NaOH的物質(zhì)的量均為n molANaHCO3 +NaOHNa2CO3 +H2O84g40g106g18gAm = n M NqO = 2.67g84n+40n =18.4g = n = 0.148mol當混合物中nNaHCO3 : nNaOH _ 1 ： 1時，此時固體質(zhì)量減少:覽連=2.67g84+40當nNaHCO3 : nwoH 1 ：1時，過量的NaHCO3會分解放出CO2和戰(zhàn)0，此時固體質(zhì)量減少值應大于2.67g。當nNaHCO3 : nwoh Na KB. NaK ZnC. Na A

16、 Zn A KD. Na2.以下關(guān)于銣的敘述，不正確的是（）。（成都市診斷題） 銣的密度比鈉大，熔點比鈉高；與冷水不反應，與熱水反應放出氫氣;銣鹽大多數(shù)都易溶于水; 銣的原子半徑和離子半徑都分別比鈉大。A.B.C.D.3.將O2、CH4、Na2O2放入密閉容器中，在150乜條件下用電火花引發(fā)反應后， 容器中的壓強為零,由此得出原02、CH4、Na2O2的質(zhì)量比為（A. 16:8:39B. 4:4:39C. 96:16 : 39D. 8:8:1174.下列物質(zhì)中，不能跟二氧化碳氣體反應的是（）。（長沙市檢測題）A.過氧化鈉B.氫氧化鉀C.碳酸鈉溶液D.碳酸氫鈉溶液5.合金有許多特點，如Na -K

17、合金為液體，而Na和K的單質(zhì)均為固體。據(jù)此試推測：生鐵、純鐵、碳三種物質(zhì)中，熔點最低的是（）。（長沙市質(zhì)檢題）A.純鐵B.生鐵C.碳D.無法確定6.在一定溫度下，向某飽和硫酸鈉溶液中加入ag無水Na2SO4粉末，攪拌、靜置后，析出bg Na2SO4 dOHzO晶體。下列量中，可以根據(jù)已知條件計算的是（該溫度下硫酸鈉的溶解度原飽和溶液減少的水的質(zhì)量原飽和溶液減少的溶質(zhì)的質(zhì)量析出晶體中含Na2SO4的質(zhì)量A. B. C. D. 全部7.有一種碘和氧的化合物可以稱為碘酸碘，其中碘元素呈+ 3、+5兩種價態(tài)，則這種化合物的化學式是（）A. I2O4B. 13O5C. I4O7D.I 4098.在相同條

18、件下，下列物質(zhì)分別與 H2反應，當消耗等物質(zhì)的量的氫氣時放出的熱量最多的是（上海市高考題）A. Cl 2B. Br2C. 12D. F29.下列對溴化鈉的描述中，正確的是（）。（春季咼考題）A.是一種可溶于水的晶體，其熔點較高B.跟AgN03溶液反應將生成白色沉淀C. 跟濃硫酸反應是制取溴化氫氣體的常用方法D. 其工業(yè)制法之一是將金屬鈉跟單質(zhì)溴反應）。（上海市高考題）10. 隨著鹵素原子半徑的增大，下列遞變規(guī)律正確的是（A.單質(zhì)的熔、沸點逐漸降低B.鹵素離子的還原性逐漸增強C.單質(zhì)的氧化性逐漸增強D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強11. 1.56g某堿金屬與足量鹽酸反應，得到標準狀況下的氫氣448

19、mL P(H2) = 0.0893g/L，該金屬的相對原子質(zhì)量為（A. 85B. 24C. 39D. 712. 有某堿金屬M及其相應氧化物的混合物共10g跟足量水充分反應后，小心地將溶液蒸干，得到14g的無水晶體。則該堿金屬 M可能是（A.鋰B.鈉C.D.銣13.在 3BrF3 + 5出0 = HBO+ Br2 +9HF +O2的反應中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為A. 1:2B. 2:1C.3:5D. 5:314. F2是氧化性最強的非金屬單質(zhì)。在加熱條件下，物質(zhì)的量相等的F2 （氣）與燒堿完全反應，生成NaF、H2O和另一種氣體，該氣體是（A. H2B. HFC. of2D. 0215

20、. 6FeCl2 +3Br2 =4FeCI3 +2FeBr3，2KI + 2FeCI3 =2KCI+ I2 +2FeCl2，根據(jù)上面反應,下列各物質(zhì)氧化性由強到弱的正確順序是（A. Br? FeC 12B.Br? 12 FeCIsC. FeCBr?12D.12 FeCl3 Br216.將0.4mol/L AgNO3溶液與0.3mol/L BaCI2溶液按體積比為1: 2混合。反應后，溶液中離子濃度最大的是（A. Ag +B. NO3-C. Ba2 + D. Cl -二.填空題:17.實驗室因保存不慎會使燒堿溶液變質(zhì)，這是因為。為了檢驗一瓶燒堿溶液是否變質(zhì),應向試樣溶液中加入，若的現(xiàn)象，說明燒堿

21、溶液已變質(zhì)。為了除去變質(zhì)燒堿溶液中所含的雜質(zhì)而將燒堿溶液提純，應加入的試劑是，其主要實驗操作是18.已知 259 時，NaHCOs、Na2CO3 NaOH 的溶解度依次為：9g、33g、110g。現(xiàn)在用 NaOH(固)、水、石灰石和鹽酸為原料，制取33g純NaHCOs，則(1)若用水10g，則制取時需要 NaOH(2)若用NaOH (固)17.86g,則需水go (重慶市診斷題)19.自然界有比較豐富的碘酸鈉(NalO3)存在，因此工業(yè)上生產(chǎn)碘單質(zhì)的一種方法就是用亞硫酸氫鈉還原碘酸鈉。反應的第一步是用適量的NaHSO3將NalO3還原為Nal ,這個反應的離子方程式是NaIO3作用析出單質(zhì)IO

22、3+ 3HSO3= 1 +3SO： + 3H十；第二步是將所得的碘化物在酸性溶液中與碘。(1)第二步反應的離子方程式是(2) 上述兩步反應中共用去的 NalO3和NaHSO3的物質(zhì)的量的最簡整數(shù)比是(3)工業(yè)上獲得1mol碘，需mol NaHSO3。20.有H2和Cl2的混合氣體100mL (標準狀況)，其中一種氣體的體積為 45mL,另一種氣體的體積為55mL。光照使兩種氣體發(fā)生反應，反應后恢復到標準狀況，氣體體積為mL。為了證明反應后氣體中 H2或Cl2有剩余，使氣體通過 10mL水，并使剩余氣體干燥后恢復到標準狀況，若:(1)剩余有mL氣體，證明有剩余，理由是(2)溶液有性質(zhì)，證明有剩余

23、，理由是。(全國化學競賽題)21.在加熱氯酸鉀的分解反應中，二氧化錳作催化劑的問題，到目前還沒有肯定的解釋，鑒于制得的氧氣里有氯氣的氣味，生成的氯化鉀帶紫紅色，認為反應過程如下:A 2KCIO3 +2MnO22A + B 十C 2AD +MnO2 +CA B + D2KCI+MnO2+C(1)寫出A、B的化學式，A(2)第步反應中，氧化產(chǎn)物是，被還原的元素是(3)第步反應的化學反應方程式為，(成都市診斷題)22.某固體混合物可能由KNO3、K2SO4、KI、NaCI、CuCl2 CaCl2和Na2CO3中的一種或幾種組成。依次進行下列五步實驗，觀察到的現(xiàn)象記錄如下:混合物加水得無色透明溶液;向

24、上述溶液中滴加 BaCb溶液，有白色沉淀生成，將該沉淀濾出，并將濾液分成兩份;上述白色沉淀可完全溶于稀鹽酸;往一份濾液中滴加氯水并加入CCI4，振蕩后靜置，CCI4層無色;往另一份濾液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成，該沉淀不溶于稀硝酸。根據(jù)以上實驗，可以判斷出混合物中肯定含有；但不能判斷出是否含有；為確證混合物的組成，最簡單的方法可做實驗。(高考科研題)23. 下列各種容器，通常應分別用什么方法清洗?(1)做過碘升華實驗的燒杯:(2)用高錳酸鉀制氧氣所用的試管:(3) 長期盛放石灰水的試劑瓶:24. 將氯氣用導管通入較濃的 NaOH和H2O2的混合液中，在導管口與混合液的接觸處有閃爍的

25、紅光出現(xiàn)。這是因為通氣后混合液中產(chǎn)生的ClO 一被H2O2還原，發(fā)生激烈反應，產(chǎn)生能量較高的氧分子, 它立即轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ㄑ醴肿?，將多余的能量以紅光放出。進行此實驗，所用的儀器及導管如圖49所示。根據(jù)要求填寫下列空白。c-叩圖4 9艮5(1)組裝氯氣發(fā)生器時，應選用的儀器及導管(填寫編號)是(2)實驗進行中，按氣流方向從左到右的順序，氣體流經(jīng)的各儀器及導管的編號依次是(3)儀器的橡皮塞上應有個孔，原因是實驗時，儀器中除觀察到紅光外還有現(xiàn)象。(5)O實驗需用約10% H2O2溶液lOOmL，現(xiàn)用市售30% (密度近似為1g/cm)H2O2來配制,其具體配制方法是(6)實驗時儀器中CIO -與 H2O