碱金属卤族元素知识归纳及题型例析

1、高中化学必修第一册教案碱金属、卤族元素知识归纳及题型例析【同步教育信息本周教学内容:碱金属、卤族元素知识归纳及题型例析教学目标:1.将基础知识梳理形成网络。Na2O2 :淡黄色固体2Na2O2 +2H2O =4NaOH +O2 （漂白齐 U）2. 介绍一些典型题的解题要点，归纳解题思路。知识分析:（一）钠及其化合物、碱金属元素知识网络。（抓典型、找规律、记特性。）1.代表物Na（1）单质存在：化合态,NaCI 为主，其次有 Na2SO4, NaNOs保存：煤油中制取：电解熔融态 NaOH或NaCI性质物性：银白色、质软、比水轻、熔点低。化性:与非金属反应：2Na + S = Na2S （爆炸）

2、与氧反应:4Na +O2常温2Na2O （白色）点燃2Na + O2Na2O2 （淡黄）与水反应:2Na+2H2O =2NaOH + H2 （轻一浮，热一球、氢一游、烈一声）与酸反应:2Na+2H + = H2+2N （剧烈，发生爆炸）与盐溶液作用：先跟水作用，生成NaOH和H2, NaOH再跟盐作用生成难溶性碱，不能置换出盐中的金属元素。用途：做电光源透雾力强，用于航海；做还原剂冶炼金属（K），钠钾合金做导热剂（2）化合物氧化物Na2O :白色固体，溶于水生成 NaOH，不稳定继续跟 O2作用生成Na2O2 （淡黄色）2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2 (供氧剂)碱： NaO

3、H：白色固体，易潮解，俗名苛性钠、烧碱盐类:NaCl （食盐）：存在海水中Na2CO3 :俗名苏打、纯碱。稳定，加热难分解，晶体Na2CO3 /。战。易风化。NaHCO3 :俗名小苏打，不稳定，加热 150 P分解，溶解度小于 Na2CO3，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2可见沉淀析出。2.碱金属元素Li、Na、K、Rb、Cs、Fr，代表物Na(1)原子结构:同：最外层均为1个电子。异：电子层数依次增加,原子半径依次增大。(2)存在:均以化合态形式存在。(3)元素性质:同：均为活泼金属,还原性强，容易失去1个电子成为+1价阳离子，无负价。异：还原性依次增强。（4）单质性质:同：均具有强还原性

4、，能跟非金属、水、酸、盐溶液作用，硬度小，熔点低，只能放入石蜡或煤油异：密度依次增大（K反常比Na小），反应越来越剧烈。与 O2反应：常温占燃Li : Li2OLi2ONa : Na2ONa2O2K: K2O2KO2（其他同K）（5）化合物性质：氧化钠为白色固体，Na2O2淡黄色固体（Na黄色、K紫色），所生成的盐均溶于水，中保存。熔沸点依次降低，硬度依次减小，还原性依次增强，与水，能溶于水生成相应的强碱，单质、化合物均有焰色反应但酸式盐比正盐溶解度小 （NaHCOs的溶解度比Na2CO3小）（6）特性及用途:特性：半径最大是 Fr，其次是Cs , Fr为最活泼的金属元素，Cs略带金色，过氧化

5、物是强氧化K做钾肥，铷铯剂，有漂白性，Rb、Cs有光电效应。用途：钠用作电光源穿透云雾能力强，钠钾合金为液态，是原子反应堆的导热剂, 制光电管，锂做催化剂、合金、高强度玻璃。（二） CI2及卤族元素知识网络归纳:卤族兀素F、CI、Br、I1.原子结构:同：最外层均为7个电子。异：随原子序数递增（从上到下）电子层数依次增多。原子半径依次增大。（同周期中为最小）2.元素性质均为活泼非金属元素同最低为-1价，最高为+7价l（F除外）:随原子序数递增异*获的电子能力依次减弱非金属性依次减弱3. 单质性质:同：均具氧化性，易获得1个电子异：（1） F2、CI2 （气态）、Br2 （液态）、12 （固态）

6、（2） F2 （淡黄绿）、Cl2 （黄绿）、Br2 （深红棕）、I2 （紫黑）（3）密度增大，熔沸点升高，在水中溶解性减小，单质易溶于有机溶剂。（4）和水反应依次变难。（5 ）与H2化合依次变难。（6）氧化性逐渐减弱。4. 化合物性质:HX :稳定性减弱，其水溶液酸性增强，HF为弱酸。HXO4 :酸性依次减弱（HCIO4为酸性最强含氧酸）。X 一：还原性依次增强。5. 有关特征:F2遇水生成HF放出O2氯水有漂白性液溴易挥发、少量液溴保存用水封碘易升华，使淀粉变蓝CaF2难溶，CaX2可溶AgF可溶，AgX难溶，AgF无色，AgCI白色，AgBr淡黄色，Agl黄色AgF无感光性，AgX有感光性

7、AgBr可用于照相Agl用于人工降雨，AgCI溶于NH3 -出。HF剧毒，与玻璃反应，保存在塑料瓶中Bd、I2易溶于有机溶剂HCI、HF用浓H2SO4加热制取（制HF用铅皿）HBr、HI只能用浓H3PO4或1:1的H2SO4制取6. 代表稀：氯气，氯气性质:（1）物性：黄绿色、刺激性、比空气重、有毒，溶于水（2）化性: 与几乎所有金属反应（Na、Cu、Fe等） 与非金属反应（H2、P、S等）与水反应（新制氯水、久置氯水） 与碱反应NaOH、Ca（OH）2等（3）用途：消毒，制盐酸，漂白粉，农药，氯仿等（4）制法实验室:原理：强氧化剂 +浓盐酸KMnO4、MnO2、KCIO3、Ca(ClO)2装

8、置：固一液加热制气装置收集：向上排气法，排饱和食盐水干燥：浓H2SO4、CaCl2等检验：湿润淀粉碘化钾试纸余氯处理：用 NaOH溶液吸收工业:电解食盐水；电解熔融氯化物【典型例题】（一）碱金属典型例题析:A与B作用1.碱金属及其化合物相互转化。例1 A、B、C均为同一种碱金属的化合物，它们的焰色反应均呈紫色（隔着钴玻璃观察）生成C,对B加热可得C和无色无味气体 D，D能使澄清石灰水变浑浊，但不能使品红溶液褪色,C的水溶液发生反应生成B,当D和a反应时，由于反应物用量不同，既可生成B,也可生成C,由此可判断:写出有关的化学方程式（属离子反应的写出离子方程式）A+Bt C；D +Ct BBC +

9、D；D +At CD +At B解析：根据a、B、C的焰色均为紫色，可知它们为钾的化合物，气体D能使澄清石灰水变浑浊,但不能使品红溶液褪色，则 D是CO2, b是KHCO3 , a为KOH , C为K2CO3 oA+BtC : HCO3 + OH- = CO；-+H2OBtC+D : 2KHCO3丄K2CO3+CO2+H2OD+CtB : CO2 +CO；- + H2O =2HCO厂D+ At C : CO2 +2OH = CO；+H2OD +At B : CO2 +OH = HCO32.碱金属与水（酸）反应的计算: 例2质量均为a g的Na、Fe、Zn三种金属，分别投入到各盛有相同物质的量浓

10、度相同体积的硫酸溶液中，充分反应后放出氢气的质量是（a. Zn FeNaB. Na FeZnC. Na = Fe = ZnD. Na放出的H2 定比Fe、Zn放出的H2多。解析：两种反应物的量均无具体数值，应分析哪种物质过量。 若酸过量时，Na、Fe、Zn三种金属均完全反应， 放出H2质量由金属决定，设Na、Fe、Zn 与酸反应产生的 H2分别为X、y、zg o2Na + H2SO4 =Na2SC4 +H246agxga=gFe +H2SO4 =FeSC4 协256agygargZn + H 2SO4 = ZnSQ + H 26.5agzg放出H2的质量为xyz，故钠放出H2量最多。aag，

11、NaHCO3 和 NaCl与盐酸反应能力比 Na2CO3弱。故当纯碱中混有K2CO3、NaHCO3和NaCl时，盐酸用量将减少。而NaOH与盐酸反应能力比Na2CO3强，当Na2CO3中混有NaOH时，盐酸用量将增加。故答案为： 减少，减少； 减少，增加； 减少，减少；增加，减少。4.混合物计算:(1)一种物质参加反应:解题规律：碳酸氢钠热稳定性差，受热易发生分解:A2NaHCO3Na2CO3 +CO2+H2O计算时常用差量法或元素守恒法解。例5把NaHCO3和Na2CO3 .IOH2O的混合物共5.65g溶于水配成含Na +浓度为0.5mol /L的溶液100mL，然后将溶液蒸干至恒重。求此

12、混合物减少多少g？解析：因NaHCOs受热分解得Na2CO3，故溶液蒸干所得固体全部是Na2CO3，根据全过程中Na中的量守恒得:2 Na十、Na2CO3OEO.Imol0.0 2 mol此混合物减少3g。故混合物物质量减少：5.65g-106g/mol X 0.025mol = 3g 答:(2)两种物质分别反应:例6将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应后，所得溶液中NaOH的质量分数为50%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克?解析：Na2O2和Na2O溶于水，其水溶液的溶质都是 NaOH，但Na2O2跟水反应生成N

13、aOH的同时有氧气放出。所以，计算溶液的总质量时，应注意从过氧化钠、氧化钠、水的质量和中减去氧气的质量。溶质NaOH的质量可由化学方程式求得，也可以不用化学方程式，直接由化学式推出：根据Na原子守恒原则:1molNa2O2 生成 2molNaOH，1molNa2O也生成 2molNaOH，未知数可设 Na2O2、Na?。的物质的量分别为ymol，也可设Na2O2的质量为xg。则Na2O的质量为(70 x)g 。解：2阻02 +2H2O =4NaOH +O2碣0 +H2O =2NaO H设混合物中含 Na2O2为xmol， Na2O为ymol，由方程式知，生成的 NaOH分别为2xmol和x2y

14、mol，放出的O2为一mol，则:78x +62y =70(2x+2yM40 05Ix98 + 70 X32I2解得：x=0.50(mol) y=0.50(mol)所以：Na2O2 的质量：78g / mol X 0.50mol = 39gNa2O 的质量：62g/mol X 0.50mol = 31g(3)两种物质间相互反应:解题规律：发生的反应为 NaHCOs+NaOH = Na2CO3+H2O。需讨论NaHCOs、NaOH的量的多少，根据反应过程中固体质量的减少值，用差量法解。例7 18.4g NaHCO3和NaOH的固体混合物在密闭容器中加热到约250乜，经充分反应后排出气体,冷却，称

15、得剩余固体质量为16.6g。试计算原混合物NaOH的含量。解析：发生的化学反应为:设NaHCOs、NaOH的物质的量均为n molANaHCO3 +NaOHNa2CO3 +H2O84g40g106g18gAm = n M NqO = 2.67g84n+40n =18.4g = n = 0.148mol当混合物中nNaHCO3 : nNaOH _ 1 ： 1时，此时固体质量减少:览連=2.67g84+40当nNaHCO3 : nwoH 1 ：1时，过量的NaHCO3会分解放出CO2和战0，此时固体质量减少值应大于2.67g。当nNaHCO3 : nwoh Na KB. NaK ZnC. Na A

16、 Zn A KD. Na2.以下关于铷的叙述，不正确的是（）。（成都市诊断题） 铷的密度比钠大，熔点比钠高；与冷水不反应，与热水反应放出氢气;铷盐大多数都易溶于水; 铷的原子半径和离子半径都分别比钠大。A.B.C.D.3.将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150乜条件下用电火花引发反应后， 容器中的压强为零,由此得出原02、CH4、Na2O2的质量比为（A. 16:8:39B. 4:4:39C. 96:16 : 39D. 8:8:1174.下列物质中，不能跟二氧化碳气体反应的是（）。（长沙市检测题）A.过氧化钠B.氢氧化钾C.碳酸钠溶液D.碳酸氢钠溶液5.合金有许多特点，如Na -K

17、合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是（）。（长沙市质检题）A.纯铁B.生铁C.碳D.无法确定6.在一定温度下，向某饱和硫酸钠溶液中加入ag无水Na2SO4粉末，搅拌、静置后，析出bg Na2SO4 dOHzO晶体。下列量中，可以根据已知条件计算的是（该温度下硫酸钠的溶解度原饱和溶液减少的水的质量原饱和溶液减少的溶质的质量析出晶体中含Na2SO4的质量A. B. C. D. 全部7.有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+ 3、+5两种价态，则这种化合物的化学式是（）A. I2O4B. 13O5C. I4O7D.I 4098.在相同条

18、件下，下列物质分别与 H2反应，当消耗等物质的量的氢气时放出的热量最多的是（上海市高考题）A. Cl 2B. Br2C. 12D. F29.下列对溴化钠的描述中，正确的是（）。（春季咼考题）A.是一种可溶于水的晶体，其熔点较高B.跟AgN03溶液反应将生成白色沉淀C. 跟浓硫酸反应是制取溴化氢气体的常用方法D. 其工业制法之一是将金属钠跟单质溴反应）。（上海市高考题）10. 随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（A.单质的熔、沸点逐渐降低B.卤素离子的还原性逐渐增强C.单质的氧化性逐渐增强D.气态氢化物的稳定性逐渐增强11. 1.56g某碱金属与足量盐酸反应，得到标准状况下的氢气448

19、mL P(H2) = 0.0893g/L，该金属的相对原子质量为（A. 85B. 24C. 39D. 712. 有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10g跟足量水充分反应后，小心地将溶液蒸干，得到14g的无水晶体。则该碱金属 M可能是（A.锂B.钠C.D.铷13.在 3BrF3 + 5出0 = HBO+ Br2 +9HF +O2的反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为A. 1:2B. 2:1C.3:5D. 5:314. F2是氧化性最强的非金属单质。在加热条件下，物质的量相等的F2 （气）与烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，该气体是（A. H2B. HFC. of2D. 0215

20、. 6FeCl2 +3Br2 =4FeCI3 +2FeBr3，2KI + 2FeCI3 =2KCI+ I2 +2FeCl2，根据上面反应,下列各物质氧化性由强到弱的正确顺序是（A. Br? FeC 12B.Br? 12 FeCIsC. FeCBr?12D.12 FeCl3 Br216.将0.4mol/L AgNO3溶液与0.3mol/L BaCI2溶液按体积比为1: 2混合。反应后，溶液中离子浓度最大的是（A. Ag +B. NO3-C. Ba2 + D. Cl -二.填空题:17.实验室因保存不慎会使烧碱溶液变质，这是因为。为了检验一瓶烧碱溶液是否变质,应向试样溶液中加入，若的现象，说明烧碱

21、溶液已变质。为了除去变质烧碱溶液中所含的杂质而将烧碱溶液提纯，应加入的试剂是，其主要实验操作是18.已知 259 时，NaHCOs、Na2CO3 NaOH 的溶解度依次为：9g、33g、110g。现在用 NaOH(固)、水、石灰石和盐酸为原料，制取33g纯NaHCOs，则(1)若用水10g，则制取时需要 NaOH(2)若用NaOH (固)17.86g,则需水go (重庆市诊断题)19.自然界有比较丰富的碘酸钠(NalO3)存在，因此工业上生产碘单质的一种方法就是用亚硫酸氢钠还原碘酸钠。反应的第一步是用适量的NaHSO3将NalO3还原为Nal ,这个反应的离子方程式是NaIO3作用析出单质IO

22、3+ 3HSO3= 1 +3SO： + 3H十；第二步是将所得的碘化物在酸性溶液中与碘。(1)第二步反应的离子方程式是(2) 上述两步反应中共用去的 NalO3和NaHSO3的物质的量的最简整数比是(3)工业上获得1mol碘，需mol NaHSO3。20.有H2和Cl2的混合气体100mL (标准状况)，其中一种气体的体积为 45mL,另一种气体的体积为55mL。光照使两种气体发生反应，反应后恢复到标准状况，气体体积为mL。为了证明反应后气体中 H2或Cl2有剩余，使气体通过 10mL水，并使剩余气体干燥后恢复到标准状况，若:(1)剩余有mL气体，证明有剩余，理由是(2)溶液有性质，证明有剩余

23、，理由是。(全国化学竞赛题)21.在加热氯酸钾的分解反应中，二氧化锰作催化剂的问题，到目前还没有肯定的解释，鉴于制得的氧气里有氯气的气味，生成的氯化钾带紫红色，认为反应过程如下:A 2KCIO3 +2MnO22A + B 十C 2AD +MnO2 +CA B + D2KCI+MnO2+C(1)写出A、B的化学式，A(2)第步反应中，氧化产物是，被还原的元素是(3)第步反应的化学反应方程式为，(成都市诊断题)22.某固体混合物可能由KNO3、K2SO4、KI、NaCI、CuCl2 CaCl2和Na2CO3中的一种或几种组成。依次进行下列五步实验，观察到的现象记录如下:混合物加水得无色透明溶液;向

24、上述溶液中滴加 BaCb溶液，有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，并将滤液分成两份;上述白色沉淀可完全溶于稀盐酸;往一份滤液中滴加氯水并加入CCI4，振荡后静置，CCI4层无色;往另一份滤液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸。根据以上实验，可以判断出混合物中肯定含有；但不能判断出是否含有；为确证混合物的组成，最简单的方法可做实验。(高考科研题)23. 下列各种容器，通常应分别用什么方法清洗?(1)做过碘升华实验的烧杯:(2)用高锰酸钾制氧气所用的试管:(3) 长期盛放石灰水的试剂瓶:24. 将氯气用导管通入较浓的 NaOH和H2O2的混合液中，在导管口与混合液的接触处有闪烁的

25、红光出现。这是因为通气后混合液中产生的ClO 一被H2O2还原，发生激烈反应，产生能量较高的氧分子, 它立即转变为普通氧分子，将多余的能量以红光放出。进行此实验，所用的仪器及导管如图49所示。根据要求填写下列空白。c-叩图4 9艮5(1)组装氯气发生器时，应选用的仪器及导管(填写编号)是(2)实验进行中，按气流方向从左到右的顺序，气体流经的各仪器及导管的编号依次是(3)仪器的橡皮塞上应有个孔，原因是实验时，仪器中除观察到红光外还有现象。(5)O实验需用约10% H2O2溶液lOOmL，现用市售30% (密度近似为1g/cm)H2O2来配制,其具体配制方法是(6)实验时仪器中CIO -与 H2O