第二章第三节碱金属元素

一 碱金属的原子结构及性质1 结构 1 在元素周期表中的位置 第族 2 原子结构 原子结构示意图 Na K A 结构上的异同 2 性质 1 相似性 最高正价均为价 均为活泼金属元素 氧化物对应的水化物均为 碱金属单质均能和非金属单质发生反应 碱金属单质均能和水发生反应 化学方程式为 M代表碱金属 碱金属单质的氧化物均能与CO2 H2O反应 1 2M 2H2O 2MOH H2 强碱 2 递变性 按原子序数递增的顺序 原子半径逐渐 单质的熔沸点呈现趋势 单质的密度呈趋势 但K Na 元素的金属性逐渐 其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐 与O2反应的产物越来越复杂 与水反应越来越剧烈 增大 减小 增大 增强 增强 1 碱金属Li Na在O2中燃烧时 产物有何不同 试写出反应的化学方程式 二 焰色反应及其应用1 实验操作 2 常见碱金属元素焰色反应的颜色 1 Na Na 2 K K 透过观察 目的是滤去黄光的干扰 3 应用检验部分金属元素的存在 包括单质和化合物 黄色 紫色 蓝色钴玻璃 2 1 碱金属单质或化合物的焰色反应属于化学变化吗 2 焰色反应前为什么要用稀盐酸洗涤铂丝 能否用稀H2SO4作洗涤液 提示 1 某些金属单质或金属离子在火焰上灼烧时 会发出特殊颜色的光 因此焰色反应体现了金属元素的一种物理性质 焰色反应属物理变化 2 用稀盐酸洗涤铂丝的目的是除去表面的金属氧化物及吸附离子 若用H2SO4洗涤 会生成熔点较高的硫酸盐 受热难以挥发 会对下一个实验造成干扰 感受 鉴赏 1 以下对锂 钠 钾 铷 铯的叙述中不正确的是 氢氧化物中碱性最强的是氢氧化铯 单质熔点最高的是铯 将K投入到足量NaCl溶液中能置换出Na K NaCl Na KCl 它们的密度依次增大 且都比水密度小 它们的还原性依次增强 它们的氧化物均属于碱性氧化物A B C D 解题指导 选 根据碱金属元素性质递变规律 单质熔点最高的是Li K易与H2O反应 不能从NaCl溶液中置换出Na 单质的密度呈增大趋势 但 Na K 且只有Li Na K的密度小于H2O Na2O2 KO2分别属于过氧化物 超氧化物 它们均不是碱性氧化物 C 2 下列有关叙述正确的是 A 同一主族元素 原子半径越大 熔 沸点越高B 碱金属元素中 只有钠 钾有焰色反应C LiOH碱性强于KOHD 钠与水 乙醇均能反应 水面上的钠为液态 乙醇中的钠为固态 D 解题指导 选A项 在碱金属元素中 随原子半径增大 熔点 沸点呈减小趋势 B项 碱金属元素中 Li Rb均能发生焰色反应 C项 碱性LiOH KOH D项 Na与H2O反应剧烈放热 使水面上的Na熔化为液态 而Na与乙醇反应缓和 Na呈固态 3 2011 东莞调研 钡的活动性处于钾和钠之间 下列反应可以实现的是 A 钡可以从熔融的氯化钾中置换出钾B 钡可以从氯化钠溶液中置换出钠C 钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气D 在溶液中钡离子可以氧化金属锌 解题指导 选三种金属的活动性依次为Na Ba K A项错误 三种金属的活泼性较强 都能置换出水中的氢生成氢气 所以B D选项错误 C 思考 领悟 教师备课园地 拓展 发现 碱金属性质的特殊性 1 试剂瓶中药品取出后 一般不允许放回原试剂瓶中 但取用后剩余的Na K等应立即放回原试剂瓶 2 氧化产物的特殊性 碱金属在空气中燃烧 只有Li生成Li2O 其余的生成过氧化物或更复杂的氧化物 3 钾 钠在常温下为固态 但钾 钠合金在常温下为液态 可作原子反应堆的导热剂 4 一般活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属 但碱金属易和水反应 不能从溶液中置换其他金属元素 5 碱金属单质因为易与O2 H2O反应 多保存在煤油中 而Li因为密度比煤油小 只能保存在石蜡中 6 碱金属单质的密度一般随核电荷数的增大而递增 但K的密度比Na小 感受 鉴赏 4 等质量的下列金属与足量的水反应 在相同状况下 产生H2的体积最小的是 A 锂B 钠C 钾D 铯 D 故等质量的碱金属放出氢气的多少主要看碱金属的相对原子质量的大小 相对原子质量越小 放出的氢气越多 反之则越少 选D 5 下列各组内的两种金属混合物3g 投入到水中 收集到标准状况下氢气1 12L 则该混合物不可能是 A LiNaB NaCuC KNaD CaK 解题指导 选由题意知 收集1g氢气 需混合物30g 需要Li 7g Na 23g K 39g Ca 20g Cu不产生氢气 故B C D均有可能 A 6 钾是活泼的碱金属 钾和氧可形成氧化钾 K2O 过氧化钾 K2O2 和超氧化钾 KO2 等多种化合物 1 钾和硝酸钾反应可制得K2O 10K 2KNO3 6K2O N2 39 0g钾与10 1g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为 g 2 某过氧化钾样品中氧的质量分数 杂质不含氧 为0 28 则样品中K2O2的质量分数为 答案 1 28 2 2 96 25 思考 领悟 教师备课园地 拓展 发现 1 碱金属单质与水 酸反应的规律若用M代表碱金属单质 则有 2M 2H2O H2 2M 2H H2 2 Na2O2 KO2与CO2 H2O反应的规律 1 同等质量的Na2O2和KO2分别与足量CO2或H2O反应放出氧气的量的关系为71 117 2 等物质的量的Na2O2和KO2分别与足量CO2或H2O反应放出O2的量的关系为2 3 3 等物质的量的CO2或H2O分别与足量Na2O2 KO2反应 放出O2的量的关系为1 3 由上述分析可知 分别与CO2 H2O反应时总是KO2比Na2O2产生O2多 考情分析 考题印证 1 2010 全国卷 下列叙述正确的是 A Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2B 将CO2通入次氯酸钙溶液中可生成次氯酸C 将SO2通入BaCl2溶液中可生成BaSO3沉淀D 将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2 还原成Cu 答案 B 解析 本题考查元素化合物 意在考查考生对元素化合物知识的掌握程度 Li在氧气中燃烧生成Li2O A项错误 将CO2通入次氯酸钙溶液中发生反应 CO2 Ca ClO 2 H2O CaCO3 2HClO CO2过量时 生成Ca HCO3 2 B项正确 BaCl2溶液显中性 SO2通入BaCl2溶液中 无BaSO3沉淀生成 C项错误 将NH3通入热的CuSO4溶液中不能使Cu2 还原成Cu D项错误 A 若X是Na2CO3 C为含极性键的非极性分子 则A一定是氯气 且D和E不反应B 若A是单质 B和D的反应是OH HCO H2O CO 则E一定能还原Fe2O3C 若D为CO C能和E反应 则A一定为Na2O2 其电子式是Na 2 Na D 若D为白色沉淀 与A摩尔质量相等 则X一定是铝盐 3 2 3 答案 A 3 2008 重庆高考 下列叙述正确的是 A 稀硝酸 稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳B Na2O2与水反应 红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱C Li C P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物D NaHCO3 Na2CO3 NH4 2CO3三种固体受热后均能生成气体 解析 稀硫酸不能将木炭氧化为二氧化碳 A错误 Na2O2与水反应可生成NaOH 而Fe与水蒸气反应可生成Fe3O4 不属于碱 B项错误 Li C P在足量氧气中分别燃烧可生成Li2O CO2 P2O5均为一种相应氧化物 C项正确 Na2CO3受热不分解 D项错误 答案 C 4 下列有关试剂的保存方法 错误的是 A 浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中B 少量的钠保存在煤油中C 氢氧化钠溶液保存在具有橡皮塞的玻璃试剂瓶中D 新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中 解析 浓硝酸在光照或受热时分解 应保存在棕色瓶中 用类似保存方法的还有新制氯水 硝酸银溶液等 盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 因为2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O Na2SiO3水溶液能将瓶口和瓶塞黏在一起 答案 A 5 2011 通化模拟 碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素 下列说法正确的是 A 碱金属的单质都能在空气中稳定存在B 碳酸钾溶液的pH 7C 乙醇与金属钾反应生成氢气D 用电解铯盐溶液的方法制金属铯 解析 A项 碱金属单质易与空气中的O2 H2O发生反应 B项 CO32 水解使溶液pH 7 C项 2K 2CH3CH2OH 2CH3CH2OK H2 D项 铯易与H2O反应 不能用电解铯盐溶液的方法制取 答案 C 6 2011 潍坊质检 金属钠或金属钾在加热条件下 能与干燥的氢气反应 生成白色固体NaH KH 这些碱