堿金屬元素知識(shí)點(diǎn)整理.doc

1、第五講 堿金屬元素1 復(fù)習(xí)重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)的操作步驟； 原子的核外電子排布?jí)A金屬元素相似性遞變性2難點(diǎn)聚焦（1）堿金屬元素單質(zhì)的化學(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(qiáng)還原劑，性質(zhì)活潑。具體表現(xiàn)在都能與、水、稀酸溶液反應(yīng)，生成含（為堿金屬）的離子化合物；他們的氧化物對(duì)應(yīng)水化物均是強(qiáng)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(qiáng)，又決定了他們?cè)谛再|(zhì)上的遞變性。具體表現(xiàn)為：與反應(yīng)越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜，與反應(yīng)越來(lái)越劇烈，隨著核電荷數(shù)的增強(qiáng)

2、，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性增強(qiáng)：；（2）實(shí)驗(yàn)是如何保存鋰、鈉、鉀：均是活潑的金屬，極易氧化變質(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?yàn)樗鼈兊拿芏刃。凿囍荒鼙４嬖谝后w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?。航饘俸椭饕怯秒娊馊廴诼然锏姆椒ㄖ迫?；金屬因?yàn)橐兹苡邴}不易分離，且電解時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生，故一般采用熱還原法用從熔融中把置換出來(lái)（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(xiàng)有哪些？(1)所用火焰本身

3、的顏色要淺，以免干擾觀察(2)蘸取待測(cè)物的金屬絲本身在火焰上灼燒時(shí)應(yīng)無(wú)顏色，同時(shí)熔點(diǎn)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(lái)代替鉑絲但不能用銅絲，因?yàn)樗谧茻龝r(shí)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(wú)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(shí)，要透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃片，因?yàn)殁浿谐；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(duì)原子質(zhì)量：6.9，23，39，85。今有某堿金屬M(fèi)及其氧化物組成的混合物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(fèi)是

4、 A、 B、 C、 D、解析 設(shè)M的相對(duì)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(shí)有如下關(guān)系： 10.8 g10.8(A17)/Ag 10.8 g10.82(A17)/(2A16)g但實(shí)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：。解得：35.3A10.7，從堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量可知該堿金屬只能是鈉。答案 B例2 為了測(cè)定某種堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，有人設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置(包括足量的水)的總質(zhì)量為。將質(zhì)量為的某堿金屬單質(zhì)放入水中，立即塞緊瓶塞，完全反應(yīng)后再稱(chēng)量此裝置的總質(zhì)量為。（1）列出計(jì)算該堿金屬相對(duì)原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式；（2）無(wú)水氯化鈣的作用是什么？如果不

5、用，測(cè)定的堿金屬相對(duì)原子質(zhì)量比實(shí)際值偏大還是偏小？說(shuō)明理由。解析 本題測(cè)定未知堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是：，只要通過(guò)實(shí)驗(yàn)，取得一定質(zhì)量(題設(shè))的堿金屬和足量的水反應(yīng)產(chǎn)生的的質(zhì)量，即可根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算求得堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。（1）依題設(shè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，堿金屬與足量水反應(yīng)產(chǎn)生的質(zhì)量為。設(shè)所求堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為，有，解得。（2）無(wú)水氯化鈣吸收水蒸氣。若不用，則使測(cè)定值較實(shí)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)生的水蒸氣被帶走)，則值減少，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(cè)定實(shí)驗(yàn)。譬如，若獲得一定質(zhì)量的堿金

6、屬與水反應(yīng)所得的質(zhì)量，本題亦可完成。例3 在120時(shí)，將氣體A 3.88 g通過(guò)足量的，放出，充分反應(yīng)后固體的質(zhì)量增加2.28 g，試通過(guò)計(jì)算判斷氣體 A的組成及各成分的質(zhì)量。解析 120能和反應(yīng)放出的氣體有可能是和，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，設(shè)其質(zhì)量為， 32 4 2.28g，故假設(shè)不成立。如果A都是，設(shè)其質(zhì)量為： 88 32 56 2.28g ，故假設(shè)不成立。所以A應(yīng)為和的混合物設(shè)的質(zhì)量為 g，的質(zhì)量為 g，則，。例4 堿金屬(如鋰、鈉、鉀、銣等)溶于汞中形成良好的還原劑“汞齊”。取某種堿金屬的汞齊7g，與足量水作用得到0.2g氫氣，并得到密度為的溶液1，

7、則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是 A、 B、 C、 D、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：。設(shè)M質(zhì)量為，相對(duì)原子質(zhì)量為，則，故。相對(duì)原子質(zhì)量小于35的堿金屬只有和，所以本題中堿金屬可能為和。答案 A、B 例5 將70 g過(guò)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?jǐn)?shù)為50%。試分別寫(xiě)出過(guò)氧化鈉和氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計(jì)算原混合物中過(guò)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：Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2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

8、的O2質(zhì)量。溶液的總質(zhì)量為：70 g98 g32x(278)由上述關(guān)系量可列二元一次方程組為解得：x39 g y31 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的質(zhì)量等于H2O的質(zhì)量4實(shí)戰(zhàn)演練1.用純凈的鉑絲蘸取某無(wú)色溶液在無(wú)色火焰上灼燒，火焰呈黃色，說(shuō)明該溶液中金屬離子A.只有NaB.可能有Na、也可能有KC.一定有KD.一定有Na、也可能有K2.電子工業(yè)制造光電管時(shí)，需要一種經(jīng)強(qiáng)光照射就失電子而接通電路的材料，制造這種材料的物質(zhì)應(yīng)屬于A.放射性元素B.A族元素C.鹵化銀D.A族元素3.某溫度下，w g某物質(zhì)在足量氧氣中充分燃燒，其燃燒產(chǎn)物

9、立即與過(guò)量的Na2O2反應(yīng)，固體質(zhì)量增加w g。在H2CO CO和H2的混合氣 HCHO CH3COOHHOCH2CH2OH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(guò)量氧氣中燃燒主要產(chǎn)物是氧化鋰而不是過(guò)氧化鋰B.碳酸鋰受強(qiáng)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?dú)饣仙傻?Li3N）5.已知鋇的活潑性介于鈉和鉀之間，下列說(shuō)法中正確的是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

10、，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?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)B.與水反應(yīng)時(shí)，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(shí)收集到1.13 LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則另一種金屬可能是K Mg Al Li Rb FeA.B.C.D.8.鉀與氧組成的某種離子晶體，含鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是，其陰離子只有過(guò)氧離子O和超氧離子O兩種，則此晶體中，O與O的物質(zhì)的量之比為A.21B.11C.12D.13二、非

11、選擇題（共60分）9.（8分）在三個(gè)密閉容器內(nèi)分別裝有：A.Na2O2和NaHCO3，B.Na2O2和NH4HCO3，C.Na2O2和Ca（HCO3）2，其中每種物質(zhì)均為1 mol。將它們加熱至300,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，寫(xiě)出各容器內(nèi)殘留的固體物質(zhì)名稱(chēng)及其物質(zhì)的量。A ，B ，C ，如分別加入相同濃度的足量稀H2SO4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Na2O2可吸收CO2放出O2，若用超氧化鉀（KO2）代替Na2O2也可起同樣的作用。（1）寫(xiě)出KO2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（2）1 kg Na2O2和1 kg KO2 分別跟CO2反應(yīng)，

12、生成的O2的質(zhì)量比為 。（3）等質(zhì)量的CO2分別與足量的Na2O2、KO2反應(yīng)，生成的O2的質(zhì)量比為 。（4）你認(rèn)為選用 作補(bǔ)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(guò)滴入液體B的速度控制。已知A是一種無(wú)色、無(wú)味、不能使酸堿指示劑變色，也不會(huì)在空氣中燃燒的氣體。 (1)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Na2O；過(guò)氧化物，如Na2O2；超氧化物，如KO2；臭氧化物，

13、如RbO3。其中后三種均能與水或CO2反應(yīng)產(chǎn)生O2，試分別寫(xiě)出KO2、RbO3與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式： 現(xiàn)已用平底燒瓶收集得到CO2，在瓶?jī)?nèi)有一只緊扎在玻璃管末端的氣球，如上圖所示。打開(kāi)塞子迅速往瓶里加入下列物質(zhì)中的 (填序號(hào))，立即塞緊塞子，一段時(shí)間后，氣球就會(huì)自動(dòng)膨脹起來(lái)。A.Na2OB.Na2O2C.KO2D.RbO313.(12分)由NaOH和NaHCO3組成的固體混合物A mol 置于密閉容器中加熱至200，充分反應(yīng)后排出氣體，得殘余固體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%時(shí)，y的值；(2)當(dāng)x=75%時(shí)，y的值；(3)若以x為橫坐標(biāo)，

14、y為縱坐標(biāo)，在圖中畫(huà)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、H2O、大理石和鹽酸制取33 g純NaHCO3，請(qǐng)參照物質(zhì)的溶解度回答下列問(wèn)題：25溶解度/gNaOH100NaHCO39Na2CO330 (1)寫(xiě)出制取過(guò)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(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。(4)在上圖反映上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程的圖象中，標(biāo)出A點(diǎn)即當(dāng)n(CO2)n(NaOH)=1/3，且n(CO2)0.125 mol的位置，并判斷此時(shí)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(shí)必

15、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 NaHCO3分解生成0.5 mol CO2和0.5 mol H2O和0.5 mol Na2CO3，若先考慮0.5 mol CO2與Na2O2反應(yīng)則有2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，故消耗0.5 mol Na2O2，生成0.5 mol Na2CO3，然后0.5 mol H2O和0.5 mol Na2O2剛好完全反應(yīng)生成1 mol NaOH，故因?yàn)镹a2CO3和NaOH不反應(yīng)，結(jié)果相同，但應(yīng)注意，若CO2過(guò)量，則CO2可和生成NaOH反應(yīng)，而轉(zhuǎn)化為H2O過(guò)量，因此通常在定量條件下先考慮CO2和Na2O2的反應(yīng)情況。答案：A.1 mol Na2CO3、1 mol NaOH B.1 mol Na2CO3 C.1 mol CaCO3、 1 mol Na2CO3 CAB10.（1）4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 （2）0.611 （3）13（4）KO2 因等質(zhì)量的KO2與CO2反應(yīng)時(shí)放出的O2的量更多11.(1)O2(2)2Na2O22H2O=4NaOH+O2(3)H2O2 催化劑 (4)濃H2