1、相個(gè)性第五講堿金屬元素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)聚焦周期申的位置周期、族）表示原子結(jié)構(gòu)示意圈：鈉 方冏電子式倔t相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)相同 比較，-木同點(diǎn)=電子宦數(shù)示同凰応正忻為+ 1枷，無(wú)氣態(tài)遇化麹怛能形咸屬 離子此合物的氫牝物SQNaH氟化物對(duì)腹水化物為可藩件強(qiáng)堿典型的活潑 金富元倉(cāng)匣子半栓市小到 遞變性（按原子庫(kù):元索的金屬性增強(qiáng) 數(shù)運(yùn)増的哽庫(kù)）*筑代物對(duì)應(yīng)玄化物的堿性墩強(qiáng)，用質(zhì)的熔點(diǎn)濟(jì).旦連漸隠低離子的楡怕方法I烙色斤應(yīng)（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

2、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。2、 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(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。2 反應(yīng)越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜，與H2O反應(yīng)越來(lái)越劇烈，隨著核電荷數(shù)的增強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性增強(qiáng)：CsOH RbOH KOH NaOH LiOH ；（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

3、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) 堿金屬的制取：金屬 Li和Na主要是用電解熔融氯化物的方法制取；金屬K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Na從熔融KCI中把K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

4、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：Li 6.9，Na 23，K39，Rb85。今有某堿金屬 M及其氧化物M 20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、 LiB、 NaC、 KD、 Rb解析 設(shè)M的相對(duì)原子質(zhì)量

5、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：2M 2H2O 2MOH H2M2O H2O 2MOH10.810.8 x (A + 17)/Ag10.8 g宀 10.8 x 2(A + 17)/(2A + 16)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： 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(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 ag 。將質(zhì)量為 bg 的某堿金屬單質(zhì)放無(wú)水WF

6、 ciciEm（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？如果不用CaCJ，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：2M 2H2O 2M0H H2 ，只要通過(guò)實(shí)驗(yàn)，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H 2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)，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(duì)原子質(zhì)量為x，有2X2 b/（a b c），解得x b/（a b c）。（2） 無(wú)水氯化鈣吸收水蒸氣。

7、若不用 CaCl2，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H2帶走），則c值減少，（a b 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(cè)定實(shí)驗(yàn)。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(shí)，將氣體 A 3.88 g通過(guò)足量的Na?。？，放出0?，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120C能和Na?。?反應(yīng)放出。2的氣體有可能是 C02和H2O，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H 20

8、，設(shè)其質(zhì)量為 為,2Na2O2 2H2O 4Na0H 022 1832x12.28gx1 20.52 g3.88g ，故假設(shè)不成立。如果 A 都是 CO2，設(shè)其質(zhì)量為 y1 ：2Na2O22CO22Na2CO3 O2883256y12.28gy13.58g 3.88g ，故假設(shè)不成立。設(shè) 出0的質(zhì)量為X g , CO2的質(zhì)量為y g，則x y 3.88gx 0.36g4x/(2 18) (56 y /88) 2.88g ， y 3.52g 。3 ggcm所以A應(yīng)為C02和H 2。的混合物例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

9、到 0.2g氫氣，并得到密度為的溶液 1L ，則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是 A、 (0.8/ )% B 、 (0.48/ )% C 、 (0.32/ )% D 、 (0.7 / )%設(shè)M質(zhì)量為x(x 7g)，相對(duì)原子質(zhì)量為 a，則x 0.2ag 7g,故a 35。相對(duì)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(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

10、應(yīng)有：Na2O+ H2O= 2NaOH2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2 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 02質(zhì)量。2Na2O2 + 2出。出。=4NaOH + O2 f2X 784X 4032x(4X 40 x)/ (2 X 78) 32x / (2 X 78)Na2O+ H2O = 2NaOH622X 40y(2X 40y) /62溶液的總質(zhì)量為： 70 g+98 g32x(2X78)由上述關(guān)系量可列二元一次方程組為x+ y = 70 g(4 X 40 x) - (2 X 78) + (2X 40y)十十

11、 62 - 70 g+ 98 g- 32x-(2 X 78) X 100% = 50% HCHO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Na* B.可能有Na*、也可能有 K + C.一定有K + D. 定有Na*、也可能有 K +2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. W A族元素C.鹵化銀D. I A族元素3某溫

12、度下，w g某物質(zhì)在足量氧氣中充分燃燒，其燃燒產(chǎn)物立即與過(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 CH3COOH HO CH2CH2 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(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嚕↙i 3N ）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

13、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十半徑都比陰離子大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 L H2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則另一種金屬可能是K Mg AlLiRbFeA.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78126,其陰離子只有過(guò)氧離子 0；和超氧離子02兩種

14、，則此晶體中，0；與0 2的物質(zhì)的量之比為A.2 : 1B.1 : 1C.1 : 2D.1 : 3二、非選擇題(共60分)9. ( 8分)在三個(gè)密閉容器內(nèi)分別裝有： A.Na2O2和NaHC03, B.Na2O2和NH4HCO3, C.Na2O2和Ca( HC03)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 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C02放出02,若用超氧化鉀(K02)代替

15、Na2O2也可起同樣的作用。(1) _ 寫出K02與C02反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(2) _ 1 kg Na2O2和1 kg KO 2分別跟C02反應(yīng)，生成的 02的質(zhì)量比為 。(3) 等質(zhì)量的 C02分別與足量的 Na2O2、KO2反應(yīng)，生成的 02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。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

16、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Na20;過(guò)氧化物，女口 Na2O2;超氧化物，如 KO2;臭氧化物，如 RbO3。其中后三種均能與水或 CO2反應(yīng)產(chǎn)生02，試分別寫出 K02、Rb03與C02反應(yīng)的化學(xué)方程式：現(xiàn)已用平底燒瓶收集得到C02,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.Na20B.Na202C.K0 2D.Rb0 313.（12分）由 Na0H和NaHC03組成的固體混合物 A mol置于密

17、閉容器中加熱至 200C，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;當(dāng)x=75%時(shí)，y的值;柬史sQlrlsi(3) 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、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 C溶解度/gNaOH100NaHCO39Na2CO330(1)寫出制取過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式。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。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。答案：D(3)0 v xv 0.5 時(shí),y=0.5A ; 0.5 1 mol Na2CO3 C A B10.( 1) 4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2f(2) 0.61 : 1(3) 1 : 3(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 2Na