上海高一化學(xué)高一化學(xué)堿金屬鹵族元素知識歸納及題型例析人教版剖析

高一化學(xué)堿金屬、鹵族元素知識歸納及題型例析一.內(nèi)容：堿金屬、鹵族元素知識歸納及題型例析二.教學(xué)目標(biāo)：1.將基礎(chǔ)知識梳理形成網(wǎng)絡(luò)。2.介紹一些典型題的解題要點，歸納解題思路。三.知識分析：（一）鈉及其化合物、堿金屬元素知識網(wǎng)絡(luò)。1.代表物——（1）單質(zhì)①存在：化合態(tài)，為主，其次有②保存：煤油中③制取：電解熔融態(tài)或④性質(zhì)物性：銀白色、質(zhì)軟、比水輕、熔點低?；裕号c非金屬反應(yīng)：（爆炸）與氧反應(yīng)：（白色）（淡黃）與水反應(yīng)：（輕—浮，熱—球、氫—游、烈—聲）與酸反應(yīng)：（猛烈，發(fā)生爆炸）與鹽溶液作用：先跟水作用，生成和，再跟鹽作用生成難溶性堿，不能置換出鹽中的金屬元素。⑤用途：做電光源透霧力強(qiáng)，用于航海；做還原劑冶煉金屬（K），鈉鉀合金做導(dǎo)熱劑（2）化合物①氧化物：白色固體，溶于水生成，不穩(wěn)定接著跟作用生成（淡黃色）：淡黃色固體（漂白劑）（供氧劑）②堿：：白色固體，易潮解，俗名苛性鈉、燒堿③鹽類：（食鹽）：存在海水中：俗名蘇打、純堿。穩(wěn)定，加熱難分解，晶體易風(fēng)化。：俗名小蘇打，不穩(wěn)定，加熱分解，溶解度小于，向飽和溶液中通入可見沉淀析出。，代表物——（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(qiáng)，簡單失去1個電子成為價陽離子，無負(fù)價。異：還原性依次增加。（4）單質(zhì)性質(zhì)：同：均具有強(qiáng)還原性，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中保存。異：密度依次增大（K反常比?。鄯悬c依次降低，硬度依次減小，還原性依次增加，與水反應(yīng)越來越猛烈。與反應(yīng)：常溫 點燃：：K：（其他同K）（5）化合物性質(zhì)：氧化鈉為白色固體，淡黃色固體，能溶于水生成相應(yīng)的強(qiáng)堿，單質(zhì)、化合物均有焰色反應(yīng)（黃色、K紫色），所生成的鹽均溶于水，但酸式鹽比正鹽溶解度?。ǖ娜芙舛缺刃。?）特性及用途：特性：半徑最大是，其次是，為最活潑的金屬元素，略帶金色，過氧化物是強(qiáng)氧化劑，有漂白性，、有光電效應(yīng)。用途：鈉用作電光源穿透云霧實力強(qiáng)，鈉鉀合金為液態(tài)，是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，K做鉀肥，銣銫制光電管，鋰做催化劑、合金、高強(qiáng)度玻璃。（二）及鹵族元素知識網(wǎng)絡(luò)歸納：鹵族元素1.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)同異3.單質(zhì)性質(zhì)：同：均具氧化性，易獲得1個電子異：（1）、（氣態(tài)）、（液態(tài)）、（固態(tài)）（2）（淡黃綠）、（黃綠）、（深紅棕）、（紫黑）（3）密度增大，熔沸點上升，在水中溶解性減小，單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑。（4）和水反應(yīng)依次變難。（5）與化合依次變難。（6）氧化性漸漸減弱。4.化合物性質(zhì)：：穩(wěn)定性減弱，其水溶液酸性增加，為弱酸。：酸性依次減弱（為酸性最強(qiáng)含氧酸）。：還原性依次增加。5.有關(guān)特征：遇水生成放出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(lán)難溶，可溶可溶，難溶，無色，白色，淡黃色，黃色無感光性，有感光性可用于照相用于人工降雨，溶于劇毒，與玻璃反應(yīng)，保存在塑料瓶中易溶于有機(jī)溶劑用濃加熱制?。ㄖ朴勉U皿）只能用濃或的制取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：①與幾乎全部金屬反應(yīng)（等）②與非金屬反應(yīng)（等）③與水反應(yīng)（新制氯水、久置氯水）④與堿反應(yīng)[等]（3）用途：消毒，制鹽酸，漂白粉，農(nóng)藥，氯仿等（4）制法①試驗室：原理：強(qiáng)氧化劑+濃鹽酸[]裝置：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、等檢驗：潮濕淀粉碘化鉀試紙余氯處理：用溶液汲?、诠I(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：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(yīng)均呈紫色（隔著鈷玻璃視察）A與B作用生成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，D和C的水溶液發(fā)生反應(yīng)生成B，當(dāng)D和A反應(yīng)時，由于反應(yīng)物用量不同，既可生成B，也可生成C，由此可推斷：A是，B是，C是，D是。寫出有關(guān)的化學(xué)方程式（屬離子反應(yīng)的寫出離子方程式）：；；；；；。解析：依據(jù)A、B、C的焰色均為紫色，可知它們?yōu)殁浀幕衔?，氣體D能使澄清石灰水變渾濁，但不能使品紅溶液褪色，則D是，B是，A為，C為。：：：：：2.堿金屬與水（酸）反應(yīng)的計算：[例2]質(zhì)量均為的三種金屬，分別投入到各盛有相同物質(zhì)的量濃度相同體積的硫酸溶液中，充分反應(yīng)后放出氫氣的質(zhì)量是（）A. B.C. D.放出的確定比、放出的多。解析：兩種反應(yīng)物的量均無詳細(xì)數(shù)值，應(yīng)分析哪種物質(zhì)過量。①若酸過量時，三種金屬均完全反應(yīng)，放出質(zhì)量由金屬確定，設(shè)與酸反應(yīng)產(chǎn)生的分別為。4625626.52放出的質(zhì)量為，故鈉放出量最多。②若金屬過量時，反應(yīng)不完全，放出質(zhì)量分別，，但因酸完全反應(yīng)，放出量由酸確定，酸量相等，則產(chǎn)生量相等，而過量的部分能與水反應(yīng)放出，反應(yīng)完放出總量仍為，因此，鈉放出的量仍是最多的。故選答案（D）。3.碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)：[例3]向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體為止，則此過程中，溶液中的碳酸氫根離子濃度變化趨勢可能是：（A）漸漸減小；（B）漸漸增大；（C）先漸漸增大，而后減??；（D）先漸漸減小，而后增大。你的選擇是（填正確選項的標(biāo)號）。試用化學(xué)方程式和簡要文字表述其理由。解析：因濃溶液中離子濃度較大，滴入鹽酸后，與先結(jié)合生成離子，故先是離子越來越多。當(dāng)離子全部變?yōu)殡x子后，接著滴加鹽酸，則與又結(jié)合生成，分解為和，使離子又漸漸削減。故答案為（C）。理由是：首先，，所以溶液中濃度漸漸增大，而后，，，所以溶液中離子濃度漸漸減小。[例4]稱取確定量的純堿（）溶于水中，與適量鹽酸作用，依據(jù)下列狀況，填寫鹽酸的用量和氣體產(chǎn)量的變化。①若純堿中混有，鹽酸用量將；產(chǎn)氣量將。②若純堿中混有，鹽酸用量將；產(chǎn)氣量將。③若純堿中混有，鹽酸用量將；產(chǎn)氣量將。④若純堿中混有，鹽酸用量將；產(chǎn)氣量將。解析：從發(fā)生反應(yīng)可找出它們之間的量的關(guān)系：而與鹽酸不起反應(yīng)。不難發(fā)覺，和與鹽酸反應(yīng)實力比弱。故當(dāng)純堿中混有和時，鹽酸用量將削減。而與鹽酸反應(yīng)實力比強(qiáng)，當(dāng)中混有時，鹽酸用量將增加。故答案為：①削減，削減；②削減，增加；③削減，削減；④增加，削減。4.混合物計算：（1）一種物質(zhì)參與反應(yīng)：解題規(guī)律：碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，受熱易發(fā)生分解：計算時常用差量法或元素守恒法解。[例5]把和濃度為的溶液100，然后將溶液蒸干至恒重。求此混合物削減多少g？解析：因受熱分解得，故溶液蒸干所得固體全部是，依據(jù)全過程中的量守恒得：故混合物物質(zhì)量削減：答：此混合物削減。（2）兩種物質(zhì)分別反應(yīng)：[例6]將70g過氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98g水充分反應(yīng)后，所得溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?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)量各為多少克？解析：和溶于水，其水溶液的溶質(zhì)都是，但跟水反應(yīng)生成的同時有氧氣放出。所以，計算溶液的總質(zhì)量時，應(yīng)留意從過氧化鈉、氧化鈉、水的質(zhì)量和中減去氧氣的質(zhì)量。溶質(zhì)的質(zhì)量可由化學(xué)方程式求得，也可以不用化學(xué)方程式，直接由化學(xué)式推出：依據(jù)原子守恒原則：生成，也生成，未知數(shù)可設(shè)、的物質(zhì)的量分別為、，也可設(shè)的質(zhì)量為。則的質(zhì)量為。解：設(shè)混合物中含為，為，由方程式知，生成的分別為和，放出的為，則：解得：所以：的質(zhì)量：的質(zhì)量：（3）兩種物質(zhì)間相互反應(yīng)：解題規(guī)律：發(fā)生的反應(yīng)為。需探討、的量的多少，依據(jù)反應(yīng)過程中固體質(zhì)量的削減值，用差量法解。和的固體混合物在密閉容器中加熱到約，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻，稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g。試計算原混合物的含量。解析：發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：設(shè)、的物質(zhì)的量均為84g40g106g18g當(dāng)混合物中時，此時固體質(zhì)量削減：當(dāng)時，過量的會分解放出和，此時固體質(zhì)量削減值應(yīng)大于2.67g。當(dāng)時，過量的不會分解，固體質(zhì)量削減值應(yīng)小于2.67g?，F(xiàn)混合物質(zhì)量削減了，由此可推知原混合物中過量。設(shè)為，則為固體質(zhì)量削減84g18g∴混合物中含為答：原混合物中的含量為。（二）鹵族元素典型題例析：1.鹵素性質(zhì)的考查：[例8]向橙色的溴水中撒入足量的鋅粉，充分振蕩后過濾，溶液呈色，緣由是。若向濾液中加入適量的氯水后，溶液是色，緣由用離子方程式表示為。若向此濾液中加入適量的硝酸銀溶液，溶液中有生成，緣由用離子方程式可表示為。分析：本題綜合考查溴的有關(guān)知識，把知識點分解發(fā)散，既能達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果，又適當(dāng)?shù)慕档土穗y度。答案：無橙淺黃色沉淀[例9]化工生產(chǎn)鹽酸的主要生產(chǎn)過程是：。其中關(guān)鍵的一步為下圖所示的和在燃燒管口燃燒生成。有毒，因此通入氣體的合理方式是：A處通入，B處通入，同時應(yīng)實行的措施是。合成鹽酸廠要求合成氣中的含量大于97%，試用最簡便的方法進(jìn)行分析。分析：有毒，為防止大氣污染，必需使過量，使反應(yīng)完全。生成的氣體中可能含有少量未反應(yīng)完的。因為極易溶于水，而難溶于水，即可設(shè)計試驗分析合成氣中的含量。答案：A處通，B處通，要使過量。要測定的含量，可用100帶刻度的容器收集滿該合成氣后，倒置于水中，若水沿器壁上升到97刻度以上，即符合要求。2.鹵素性質(zhì)相像性和遞變性考查：[例10]砹（）是核電荷數(shù)最多的鹵族元素，推想砹或砹的化合物最不可能具有的性質(zhì)是（）。A.砹化氫很穩(wěn)定 B.砹易溶于某些有機(jī)溶劑C.砹是有色固體 D.不溶于水，的熔點較高分析：鹵素氫化物的穩(wěn)定性是隨著非金屬活潑性增加而遞增的，氟的非金屬性最強(qiáng)，所以氟化氫最穩(wěn)定。砹的活潑性較都差，其氫化物應(yīng)當(dāng)比碘化氫還不穩(wěn)定。3.檢驗：[例11]為鑒定氯酸鉀中含有氯元素，選用下列試劑和試驗手段：①滴加溶液；②加水溶解；③加熱；④過濾后取濾液；⑤加催化劑；⑥加稀，正確的操作依次是（）A.⑤③⑥①②④ B.③⑤②④⑥①C.①⑤③②④⑥ D.⑤③②④⑥①分析：中含有元素，是以形式存在，要檢驗含有元素，要把轉(zhuǎn)化為形式，再加酸化的來檢驗，轉(zhuǎn)化的方法是將在作催化劑條件下加熱生成，然后加水溶解，過濾出殘渣，濾液為溶液，即可檢驗。答案：D4.的試驗室制法：和鹽酸120反應(yīng)制取，計算（1）生成的的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）（2）若把反應(yīng)后的剩余溶液加蒸餾水稀釋至1L后，取出20（不考慮損失），在這20溶液中加入足量溶液，可得到多少克？解析：與鹽酸反應(yīng)制時，必需運(yùn)用濃鹽酸，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸由濃變稀后，反應(yīng)即停止發(fā)生，所以應(yīng)用計算。答案：解：（1），依據(jù)化學(xué)方程式解得，則（2），取出的物質(zhì)的量為，生成的物質(zhì)的量也為，質(zhì)量為2.87g?！灸M試題】一.選擇題：1.將等質(zhì)量的分別投入到含等量的稀鹽酸中，產(chǎn)生量的多少不會出現(xiàn)下列狀況中的（）。（沈陽市統(tǒng)考題）A. B.C. D.2.以下關(guān)于銣的敘述，不正確的是（）。（成都市診斷題）①銣的密度比鈉大，熔點比鈉高；②與冷水不反應(yīng)，與熱水反應(yīng)放出氫氣；③銣鹽大多數(shù)都易溶于水；④銣的原子半徑和離子半徑都分別比鈉大。A.①② B.②③ C.③④ D.①④3.將放入密閉容器中，在條件下用電火花引發(fā)反應(yīng)后，容器中的壓強(qiáng)為零，由此得出原的質(zhì)量比為（）A. B. C. D.4.下列物質(zhì)中，不能跟二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)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.合金有很多特點，如合金為液體，而和K的單質(zhì)均為固體。據(jù)此試推想：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.在確定溫度下，向某飽和硫酸鈉溶液中加入無水粉末，攪拌、靜置后，析出晶體。下列量中，可以依據(jù)已知條件計算的是（）①該溫度下硫酸鈉的溶解度 ②原飽和溶液削減的水的質(zhì)量③原飽和溶液削減的溶質(zhì)的質(zhì)量 ④析出晶體中含的質(zhì)量A.①③ B.③④ C.②④ 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、兩種價態(tài)，則這種化合物的化學(xué)式是（）A. B. C. D.8.在相同條件下，下列物質(zhì)分別與反應(yīng)，當(dāng)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. B. C. D.9.下列對溴化鈉的描述中，正確的是（）。（春季高考題）A.是一種可溶于水的晶體，其熔點較高B.跟溶液反應(yīng)將生成白色沉淀C.跟濃硫酸反應(yīng)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(yīng)10.隨著鹵素原子半徑的增大，下列遞變規(guī)律正確的是（）。（上海市高考題）A.單質(zhì)的熔、沸點漸漸降低 B.鹵素離子的還原性漸漸增加C.單質(zhì)的氧化性漸漸增加 D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性漸漸增加11.1.56g某堿金屬與足量鹽酸反應(yīng)，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣448[]，該金屬的相對原子質(zhì)量為（）A.85 B.24 C.39 D.712.有某堿金屬M及其相應(yīng)氧化物的混合物共10g跟足量水充分反應(yīng)后，當(dāng)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.鉀 D.銣13.在的反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為（）A. B. C. D.14.是氧化性最強(qiáng)的非金屬單質(zhì)。在加熱條件下，物質(zhì)的量相等的（氣）與燒堿完全反應(yīng)，生成、和另一種氣體，該氣體是（）A. B. C. D.15.，，依據(jù)上面反應(yīng)，下列各物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的正確依次是（）A. B.C. D.16.將溶液與溶液按體積比為混合。反應(yīng)后，溶液中離子濃度最大的是（）A. B. C. D.二.填空題：17.試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(yīng)向試樣溶液中加入，若的現(xiàn)象，說明燒堿溶液已變質(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(yīng)加入的試劑是，其主要試驗操作是。18.已知時，的溶解度依次為：9g、33g、110g。現(xiàn)在用（固）、水、石灰石和鹽酸為原料，制取33g純，則（1）若用水10g，則制取時須要g。（2）若用（固）17.86g，則需水g。（重慶市診斷題）19.自然界有比較豐富的碘酸鈉（）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(yīng)的第一步是用適量的將還原為，這個反應(yīng)的離子方程式是；第二步是將所得的碘化物在酸性溶液中與作用析出單質(zhì)碘。（1）第二步反應(yīng)的離子方程式是。（2）上述兩步反應(yīng)中共用去的和的物質(zhì)的量的最簡整數(shù)比是。（3）工業(yè)上獲得碘，需。20.有和的混合氣體100（標(biāo)準(zhǔn)狀況），其中一種氣體的體積為45，另一種氣體的體積為55。光照使兩種氣體發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后復(fù)原到標(biāo)準(zhǔn)狀況，氣體體積為。為了證明反應(yīng)后氣體中或有剩余，使氣體通過10水，并使剩余氣體干燥后復(fù)原到標(biāo)準(zhǔn)狀況，若：（1）剩余有氣體，證明有剩余，理由是；（2）溶液有性質(zhì)，證明有剩余，理由是。（全國化學(xué)競賽題）21.在加熱氯酸鉀的分解反應(yīng)中，二氧化錳作催化劑的問題，到目前還沒有確定的說明，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(rèn)為反應(yīng)過程如下：①②③（1）寫出A、B的化學(xué)式，A，B。（2）第①步反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物是，被還原的元素是。（3）第③步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為，（成都市診斷題）22.某固體混合物可能由和中的一種或幾種組成。依次進(jìn)行下列五步試驗，視察到的現(xiàn)象記錄如下：①混合物加水得無色透亮溶液；②向上述溶液中滴加溶液，有白色沉淀生成，將該沉淀濾出，并將濾液分成兩份；③上述白色沉淀可完全溶于稀鹽酸；④往一份濾液中滴加氯水并加入，振蕩后靜置，層無色；⑤往另一份濾液中加入溶液，有白色沉淀生成，該沉淀不溶于稀硝酸。依據(jù)以上試驗，可以推斷出混合物中確定含有；但不能推斷出是否含有；為確證混合物的組成，最簡單的方法可做試驗。（高考科研題）三.試驗題：23.下列各種容器，通常應(yīng)分別用什么方法清洗？（1）做過碘升華試驗的燒杯：。（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(dǎo)管通入較濃的和的混合液中，在導(dǎo)管口與混合液的接觸處有閃耀的紅光出現(xiàn)。這是因為通氣后混合液中產(chǎn)生的被還原，發(fā)生激烈反應(yīng)，產(chǎn)生能量較高的氧分子，它馬上轉(zhuǎn)變?yōu)橐话阊醴肿樱瑢⒍嘤嗟哪芰恳约t光放出。進(jìn)行此試驗，所用的儀器及導(dǎo)管如圖4—9所示。依據(jù)要求填寫下列空白。圖4—9（1）組裝氯氣發(fā)生器時，應(yīng)選用的儀器及導(dǎo)管（填寫編號）是。（2）試驗進(jìn)行中，