堿金屬元素知識點整理

1、第五講堿金屬元素1. 復(fù)習(xí)重點堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)比較，堿金屬的化學(xué)性質(zhì)，焰色反應(yīng)實驗的操作步驟; 原子的核外電子排布堿金屬元素相似性遞變性2. 難點聚焦周期、族）原子結(jié)構(gòu) 主要性質(zhì)尊示原子結(jié)構(gòu)示點圖：鈉電子式：鈿 Rb *_Af相同點：竄外層電子數(shù)相同比較!-'不同點：電子層數(shù)不同（最髙正侑為+】橋、無氣養(yǎng)氫化物*但能形成屬 J離子化合物的氫化物-如N自HN氧化物對應(yīng)水化物為可磨性強堿典型的活潑金屬元素X.f原子半徑由小到大 遞變性（按原子序J元素的金屆性增強 數(shù)遞增的順序）j氧化物對應(yīng)水牝物的堿性增強、單質(zhì)的熔點、沸點逐漸降低離子的撿驗方法：焰色反應(yīng)（1）堿金屬元素單質(zhì)的

2、化學(xué)性質(zhì)：1） 相似性：堿金屬元素在結(jié)構(gòu)上的相似性，決定了鋰、鈉、鉀、銣、銫在性質(zhì)上的相似性，堿金屬都是強還原劑，性質(zhì)活潑。具體表現(xiàn)在都能與02、 Cl2、水、稀酸溶液反應(yīng)，生成含 R （ R為堿金屬）的離子化合物；他們的氧化物對應(yīng)水化物均是強堿；2） 遞變性：隨著原子序數(shù)的增加，電子層數(shù)遞增，原子半徑漸大，失電子漸易，還原性漸強，又決定了他們在性質(zhì)上的遞變性。具體表現(xiàn)為：與02 反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，與H2O反應(yīng)越來越劇烈，隨著核電荷數(shù)的增強，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性增強：CsOH RbOH KOH NaOH LiOH ；（2）實驗是如何保存鋰、鈉、鉀：均是活潑的金屬，極易

3、氧化變質(zhì)甚至引起燃燒，它們又都能與水、水溶液、醇溶液等發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，是易燃易爆物質(zhì)，存放它們要保證不與空氣、水分接觸；又因為它們的密度小，所以鋰只能保存在液體石蠟或封存在固體石蠟中，而將鈉、鉀保存在煤油中；(3) 堿金屬的制?。航饘?Li和Na主要是用電解熔融氯化物的方法制取；金屬 K因為易溶于鹽不易分離，且電解時有副反應(yīng)發(fā)生，故一般采用熱還原法用Na從熔融KCI中把K置換出來(不是普通的置換，而是采用置換加抽取的方法，屬于反應(yīng)平衡)；銣和銫一般也采用活潑金屬還原法制取。(4) .焰色反應(yīng)操作的注意事項有哪些？(1) 所用火焰本身的顏色要淺，以免干擾觀察.(2) 蘸取待測物的金屬絲本身在火

4、焰上灼燒時應(yīng)無顏色，同時熔點要高，不易被氧化用鉑絲效果最好，也可用鐵絲、鎳絲、鎢絲等來代替鉑絲但不 能用銅絲，因為它在灼燒時有綠色火焰產(chǎn)生.(3) 金屬絲在使用前要用稀鹽酸將其表面的氧化物洗凈，然后在火焰上灼燒至無色，以除去能起焰色反應(yīng)的少量雜質(zhì).(4) 觀察鉀的焰色時，要透過藍(lán)色的鈷玻璃片，因為鉀中?；煊锈c的化合物雜質(zhì)，藍(lán)色鈷玻璃可以濾去黃色火焰，以看清鉀的紫色火焰.3. 例題精講例1已知相對原子質(zhì)量：Li 6.9 , Na 23, K 39, Rb 85。今有某堿金屬 M及其氧化物M20組成的混合物10.8 g ,加足量水充分反應(yīng)后，溶液經(jīng)蒸發(fā)和干燥得固體16 g，據(jù)此可確定堿金屬 M是A

5、 Li B 、Na C 、K D 、Rb解析設(shè)M的相對原子質(zhì)量為 A,當(dāng)設(shè)混合物全是堿金屬或全是堿金屬氧化物時有如下關(guān)系：2M 2H2O=2MOH H2M2O H2O = 2MOH10.8 g t 10.8 x (A + 17)/Ag10.8 g10.8 x 2(A + 17)/(2A + 16)g但實際上該混合物中堿金屬及其氧化物都存在，則可建立不等式：10.8 (A 17)/A -16 10.8 (A 17)/(A 8)。解得：35.3 >A> 10.7，從堿金屬的相對原子質(zhì)量可知該堿金屬只能是鈉。答案 B例2為了測定某種堿金屬的相對原子質(zhì)量，有人設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。該裝

6、置(包括足量的水)的總質(zhì)量為ag。將質(zhì)量為bg的某堿金屬單質(zhì)放Z無水節(jié) CaClE主二二水 -1(1) 列出計算該堿金屬相對原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式；(2) 無水氯化鈣的作用是什么？如果不用CaCl2，測定的堿金屬相對原子質(zhì)量比實際值偏大還是偏??？說明理由。解析 本題測定未知堿金屬的相對原子質(zhì)量，所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是：2M 2H2O=2MOH H2 ，只要通過實驗，取得一定質(zhì)量(題設(shè)bg )的堿金屬和足量的水反應(yīng)產(chǎn)生的H2的質(zhì)量，即可根據(jù)化學(xué)方程式的計算求得堿金屬的相對原子質(zhì)量。(1) 依題設(shè)實驗數(shù)據(jù)，bg堿金屬與足量水反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量為(a b - c)g。設(shè)所求堿金屬的相對原子質(zhì)量為x，有

7、2x/2 = b /(a b - c)，解得x = b/(a b -c)。(2) 無水氯化鈣吸收水蒸氣。若不用CaCI?，則使測定值較實際值偏小。討論上述表達(dá)式，不難知道，若裝置內(nèi)的水蒸氣外逸(反應(yīng)放熱，更容易使產(chǎn)生的水蒸氣被 H2帶走)，則c值減少，(a F-c)值增大，分式的分母增大，分?jǐn)?shù)值即減小。小結(jié) 還可以另想其他方法進(jìn)行測定實驗。譬如，若獲得一定質(zhì)量的堿金屬與水反應(yīng)所得MOH的質(zhì)量，本題亦可完成。例3在120C時，將氣體 A 3.88 g通過足量的Na2O2，放出02，充分反應(yīng)后固體的質(zhì)量增加2.28 g，試通過計算判斷氣體 A的組成及各成分的質(zhì)量。解析120 C能和Na2O2反應(yīng)放

8、出02的氣體有可能是 C02和H20，因此首先判斷 A是什么物質(zhì)？可采用極端假設(shè)法。解 如果A都是H2O，設(shè)其質(zhì)量為 為,2 18324Xi2.28gX! =20.52g3.88g，故假設(shè)不成立。如果A都是CO?，設(shè)其質(zhì)量為Yi :2Na2O2 2CO2 = 2Na2CO3 O2m883256Yi2.28gYi =3.58g : 3.88g ,故假設(shè)不成立。所以A應(yīng)為CO2和H2O的混合物設(shè)H2O的質(zhì)量為X g，CO2的質(zhì)量為y g，則x = 0.36gy =3.52gx y =3.88g4x/(2 18) (56y/88) =2.88g例4 堿金屬（如鋰、鈉、鉀、銣等）溶于汞中形成良好的還原

9、劑 “汞齊”。取某種堿金屬的汞齊 7g,與足量水作用得到 0.2g氫氣，并得到密度為/cm 的溶液1 L ,則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是A （0.8/ ?。?B 、（0.48/ 討 C、（0.32/ 討 D 、（0.7 / ；?）%解析 汞不能與水反應(yīng)，堿金屬（M）與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2M 2H22MOH H2 。設(shè)M質(zhì)量為x（x ：7g），相對原子質(zhì)量為a，則x =0.2ag ：7g，故a ：. 35。相對原子質(zhì)量小于 35的堿金屬只有Li和Na，所以本題中堿金屬可能為Li 和 Na。答案 A、B例5將70 g過氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98 g水充分反應(yīng)后，所得氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分

10、數(shù)為50%。試分別寫出過氧化鈉和氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計算原混合物中過氧化鈉和氧化鈉的質(zhì)量各多少克。解析發(fā)生的反應(yīng)有：H2C 2NaOH2Ne2Q + 2H2O= 4NaOHF Q f設(shè)混合物中Na2O2、Na2O的質(zhì)量分別為x、y，由化學(xué)方程式分別解出生成的NaOH的質(zhì)量和放出的 Q質(zhì)量。2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2 f2X 784X 4032x（4X 40x）/ （2 X 78） 32x / （2 X 78）Na2O+ 出。=2NaOH622X 40y（2X 40y）/ 62溶液的總質(zhì)量為：70 g + 98 g 32x（2 X 78）由上述關(guān)系量可列二元一次

11、方程組為x+ y = 70 g(4 X 40x) - (2 X 78) + (2x 40y)十 62 - 70 g+ 98 g 32x廣(2 X 78) X 100% = 50%解得：x = 39 g y = 31 g本題也可從下列角度入手列關(guān)系：由于NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%因此在溶液中 NaOH勺質(zhì)量等于屯0的質(zhì)量4. 實戰(zhàn)演練1. 用純凈的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，火焰呈黃色，說明該溶液中金屬離子A.只有Na+B.可能有N、也可能有K+C. 一定有K+D. 一定有Na+、也可能有K+2. 電子工業(yè)制造光電管時，需要一種經(jīng)強光照射就失電子而接通電路的材料，制造這種材料的

12、物質(zhì)應(yīng)屬于A.放射性元素B. W A族元素C.鹵化銀D. I A族元素HCHO3. 某溫度下，wg某物質(zhì)在足量氧氣中充分燃燒，其燃燒產(chǎn)物立即與過量的NqQ反應(yīng)，固體質(zhì)量增加 wg。在HzCOCO和 Hz的混合氣CHCOOHHO- CHCH OH中，符合題意的是A.均不符合B.只有C.只有D.全部符合4. 已知鋰及其化合物的許多性質(zhì)與堿金屬差異較大，卻與鎂相似。下面有關(guān)鋰及其化合物性質(zhì)的敘述不正確的是A.鋰在過量氧氣中燃燒主要產(chǎn)物是氧化鋰而不是過氧化鋰B.碳酸鋰受強熱很難分解C.碳酸鋰的溶解度比碳酸氫鋰的大D.鋰可以與氮氣化合生成氮化鋰 (Li 3N)5. 已知鋇的活潑性介于鈉和鉀之間，下列說法

13、中正確的是A.鋇可以從氯化鈉溶液中置換出鈉B.鋇可以從氯化銅溶液中置換出銅C.鋇可以從冷水中置換出氫而得到氫氣D.在水溶液中，鋇離子可以氧化金屬鈉6. Na3N與NaH均為離子化合物，都能與水反應(yīng)放出氣體。下列有關(guān)敘述正確的是A.二者中Na+半徑都比陰離子大C.與水反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體都能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)B與水反應(yīng)時，水都作氧化劑D二者與鹽酸反應(yīng)，前者可產(chǎn)生兩種鹽，后者只有一種鹽生成。7. 將2.3 g鈉與另一種金屬元素組成的合金放入足量鹽酸中，完全反應(yīng)時收集到1.13 L H2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則另一種金屬可能是KMgAlLiRbFeA.B.C.D.8. 鉀與氧組成的某種離子晶體，含鉀的質(zhì)量

14、分?jǐn)?shù)是-Z8，其陰離子只有過氧離子 0；-和超氧離子o2兩種，則此晶體中，0；-與o-的物質(zhì)的量之比為126A.2 : 1B.1 : 1C.1 : 2D.1 : 3二、非選擇題（共60分）9. （8分）在三個密閉容器內(nèi)分別裝有：A.Na；。和NaHCO B.Na；Q和NHHCO, C.Na；O和Ca （ HCO） 2,其中每種物質(zhì)均為1 mol。將它們加熱至 300C,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，寫出各容器內(nèi)殘留的固體物質(zhì)名稱及其物質(zhì)的量。A, B, C，如分別加入相同濃度的足量稀"SO與殘留物完全反應(yīng)，則消耗硫酸的體積從大到小的順序依次為 。10. （10分）呼吸面具中 NqQ可吸收CO

15、放出O,若用超氧化鉀（KO）代替NQ也可起同樣的作用。（1） 寫出KQ與CQ反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（2） 1 kg Na 2Q和1 kg KO 2分別跟CO反應(yīng)，生成的 Q的質(zhì)量比為 。（3） 等質(zhì)量的 CO分別與足量的 Na2Q、KO反應(yīng)，生成的 O的質(zhì)量比為 。（4） 你認(rèn)為選用 作補氧劑更合適，理由是 。11. （10分）為了制取純凈干燥的氣體 A,可用下圖所示裝置，生成 A的速度可通過滴入液體 B的速度控制。已知 A是一種無色、無味、不能使酸堿指示 劑變色，也不會在空氣中燃燒的氣體。A是。(2) 若C是一種淡黃色固體，則燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(3) 若C是一種黑色粉末，則 B物

16、質(zhì)是，C物質(zhì)的作用是 。(4) 洗氣瓶中的試劑是 ，其作用是 。12. (8分)已知氧化物有：普通氧化物，如NqO過氧化物，如N32C2;超氧化物，如KQ;臭氧化物，女口RbO。其中后三種均能與水或CO反應(yīng)產(chǎn)生02,試分別寫出KQ、RbQ與CQ反應(yīng)的化學(xué)方程式：現(xiàn)已用平底燒瓶收集得到 CQ,在瓶內(nèi)有一只緊扎在玻璃管末端的氣球，如上圖所示。打開塞子迅速往瓶里加入下列物質(zhì)中的(填序號)，立即塞緊塞子，一段時間后，氣球就會自動膨脹起來。A.NazQB.NazQC.KQD.RbQ13.(12分)由NaOH和NaHCO組成的固體混合物 A mol置于密閉容器中加熱至 200C，充分反應(yīng)后排出氣體，得殘余

17、固體y mol。若以x表示原混合物中NaOH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，試回答：(1)當(dāng)x=25%寸，y的值； 當(dāng)x=75%寸，y的值； 若以x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)，在圖中畫出 x、y的關(guān)系曲線，并求出 y=f(x)的關(guān)系式。14.(12分)用NaOH HO大理石和鹽酸制取 33 g純NaHCO,請參照物質(zhì)的溶解度回答下列問題:25 C溶解度/gNaOH100NaHCO9NCO30(1) 寫出制取過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2) 若提供100 g水，則需NaOH的物質(zhì)的量為多少？(3) 簡述實驗的操作過程。(4) 在上圖反映上述實驗過程的圖象中，標(biāo)出A點即當(dāng)n(CQ) / n(NaOH)=1/3，且n(CQ

18、) = 0.125 mol的位置，并判斷此時所得鹽的組成及其物質(zhì)的量。參考答案一、1.解析：鈉的焰色反應(yīng)為黃色，鉀的焰色反應(yīng)為淡紫色，在觀察鉀的焰色時必須排除黃光的干擾。答案：D2.D3.解析：組成要符合(CO n ( H2) m的形式答案：D4.BC 5.C 6.D 7.C 8.C二、9.解析：在 A 中：1 mol NaHCO分解生成 0.5 mol CO和 0.5 mol H2O和 0.5 mol Na2CO,若先考慮 0.5 mol CO與 NaO反應(yīng)則有 2CO+2NaO=2NstCO+O,故消耗0.5 mol Na 2Q,生成0.5 mol Na 2CO,然后0.5 mol H 2O和0.5 mol Na O剛好完全反應(yīng)生成 1 mol NaOH，故因為NaCO和NaOF不反應(yīng)，結(jié)果相同，但應(yīng)注意，若 CO過量，則CO可和生成NaOH反應(yīng)，而轉(zhuǎn)化為 H2O過量，因此通常在定量條件下先考慮CO和NO的反應(yīng)情況。10. (1) 4KO+2CO=2KzCO+3Q f(2) 0.61 : 1(3) 1 : 3(4) KQ 因等質(zhì)量的KQ與CQ反應(yīng)時放出的Q2的量更多11. (1)0 2 (2)2Na 2Cb+ 2H20=4N