2023版高三一轮总复习化学鲁科版教案：第4章 第22讲 元素周期表的应用-探究碱金属、卤族元素的性质(基础课)

1、PAGE PAGE 14第22讲元素周期表的应用探究碱金属、卤族元素的性质(基础课)1.了解碱金属、卤族元素的相似性和递变性。2.了解海水的综合利用(海水提溴、碘)。碱金属与焰色试验1碱金属的相似性与递变性(1)相似性与递变性相似性递变性(由LiCs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增加原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强(2)具体表现与O2等非金属反应写出Li、Na与O2在加热的条件下发生反应

2、的化学方程式：4LiO2eq o(=,sup9()2Li2O、2NaO2eq o(=,sup9()Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。与H2O反应碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M2H2O=2MOHH2，但从LiCs反应的剧烈程度逐渐增强。与酸反应均生成盐与H2，从LiCs，反应剧烈程度逐渐增强。与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。与H2反应碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H形式存在，显1价，碱金属氢化物是强还原剂。如KHH2O=KOHH2。2焰色试

3、验(1)概念：多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色试验，亦称焰色反应。这种变化属于物理变化。(2)操作步骤用盐酸洗净铂丝或用光洁无锈的铁丝火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同蘸取待测物灼烧观察火焰颜色，确定金属元素。(3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色；铜元素绿色；钡元素黄绿色；锶元素洋红色；锂元素_紫红色；钙元素砖红色。可以简记为钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾为紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最美丽。(1)洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易汽化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易汽化挥发。(2)钾的焰色试验观察时

4、要透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去钠元素的黄色光，避免含有微量钠元素的干扰。碱金属的相似性与递变性1判一判(正确的打“”，错误的打“”)。(1)碱金属在空气中点燃均不能生成碱性氧化物。()(2)Li、Na、K的密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低。()(3)Li、Na、K均可保存于煤油中。()(4)将K投入LiCl溶液中可以把Li置换出来。()(5)将Cs2CO3用酒精灯加热时不能分解为CO2和Cs2O。()(6)无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水。()(7)钫能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸。()(8)碱性：LiOHNaOHKOHRbOH。()答案(1)(2)(3)(

5、4)(5)(6)(7)(8)2德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。(1)关于铷的结构和性质，判断正确的是_(填序号)。与水反应比钠剧烈它的原子半径比钠小它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2它的阳离子最外层电子数和镁原子相同它是还原剂(2)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是_(填字母)。A氢化铷溶于水显酸性B氢化铷中氢被还原为氢气C氢化铷与水反应时，水是还原剂D氢化铷中氢离子核外有两个电子答案(1)(2)D焰色试验3利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是()A非金属单质燃烧时火

6、焰均为无色BNa2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同C焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D只有金属单质灼烧时火焰才有颜色BA项，H2燃烧火焰为淡蓝色，错误；C项，只有观察K的焰色试验时才透过蓝色钴玻璃防止微量钠的干扰，错误；D项，某些金属化合物灼烧时火焰也有颜色，错误。4焰色试验是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题。(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明 _。(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他判断该白色粉末中含Na、不含K。他的判断是否正确？如不正确，设计实验检验白色粉末中是否含K。(如正确，此问可不答)_。(3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，他判断

7、该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是_。答案(1)否。Fe及其化合物(2)否。做钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃观察，如火焰呈紫色，含K，否则不含K(3)该溶液可能为NaOH溶液卤族元素及卤素离子检验1卤素的性质(1)卤素单质的相似性卤素原子核外最外层电子数均为7，易得到电子，表现非金属性。都能与大多数金属反应，如2Fe3Br2=2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。都能与H2反应生成HX：X2H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。都能与水反应：X2H2OHXHXO(F2例外：2F22H2O=4HFO2)。都能与碱溶液反应：X22OH=XXOH2O(F2例外

8、)。(2)卤素的递变性卤素(从FI)的电子层依次增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。颜色eq avs4al( F2,浅黄绿色)avs4al(Cl2,黄绿色)avs4al(Br2,深红棕色)avs4al(I2,紫黑色)eq avs4al(颜色加深)常态，熔、沸点eq avs4al(气体气体液体固体)eq avs4al(逐渐升高)密度eq avs4al(逐渐增大)eq avs4al()水溶性eq avs4al(反应溶解溶解微溶)eq avs4al(逐渐减小)氧化性eq avs4al(与氢气化合或与水反应由易到难)eq avs4al(逐渐减弱)还原性(X或HX)eq avs4al(逐渐增强)e

9、q avs4al()(3)卤素及其化合物的特性氟F2氧化性最强，F的还原性最弱与H2反应在暗处即爆炸，F2与盐溶液反应时，F2先与H2O反应HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒溴Br2是深红棕色液体，易挥发Br2易溶于有机溶剂，CCl4、汽油可作Br2的萃取剂盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞AgBr具有感光性，见光易分解，可用于制照相底片或感光纸碘I2遇淀粉变蓝色I2加热时易升华I2易溶于有机溶剂食用盐中加入KIO3可用于补碘，防治甲状腺肿大AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨2.卤素离子的检验(1)AgNO3溶液沉淀法未知液eq o(,sup

10、9(滴加AgNO3溶液),sdo9(稀硝酸)生成eq blcrc (avs4alco1(白色沉淀，则有Cl,淡黄色沉淀，则有Br,黄色沉淀，则有I)(2)置换萃取法未知液eq o(,sup9(加适量新制饱和氯水),sdo9(振荡) eq o(,sup9(加入CCl4下层或苯上层),sdo9(振荡)有机层eq blcrc (avs4alco1(红棕色或橙红色，表明有Br,紫色、浅紫色或紫红色，表明有I)(3)氧化淀粉法检验I未知液eq o(,sup9(加入适量新制饱和氯水或双氧水),sdo9(振荡)eq o(,sup9(加入淀粉溶液),sdo9(振荡)蓝色溶液，表明有IBr2、I2在水、有机溶剂

11、中的颜色比较Br2I2水橙色黄色褐色黄色有机溶剂(苯、CCl4、汽油)橙红色橙色紫色紫红色卤素的性质及应用1下列关于卤素(用X表示)的叙述，错误的是_(填字母)。A卤素单质与水反应均可用X2H2OHXOHX表示BHX都极易溶于水，它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小C卤素单质的颜色由F2I2随相对分子质量增大而变深DX的还原性依次为FClBrr(Cl)r(Mg)r(Na)D原子的最外层电子数n：n(Na)n(Mg)n(Cl)r(Mg)r(Cl)，C项错误；Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7，D项错误。3(2021全国甲卷，T26)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合

12、物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如下图所示：加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_，生成的沉淀与硝酸反应，生成_后可循环使用。通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_；若反应物用量比neq blc(rc)(avs4alco1(Cl2)/neq blc(rc)(avs4alco1(FeI2)1.5时，氧化产物为_；当neq blc(rc)(avs4alco1(Cl2)/neq blc(rc)(avs4alco1(FeI2)1.5后，单质碘的收率会降低，原因是_。(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO

13、3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为_。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成 1 mol I2，消耗的KI至少为_mol。I2在KI溶液中可发生反应：I2IIeq oal(,3)。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_。解析(1)由流程分析可知，加入Fe粉进行转化反应的离子方程式是2AgIFe=2AgFe22I；生成的沉淀为Ag，Ag与HNO3反应生成AgNO3，AgNO3可以循环使用。由于还原性：IFe2，故通入Cl2的过程中，若氧

14、化产物只有一种，该产物应是I2，此时反应的化学方程式是FeI2Cl2=I2FeCl2；若eq f(nCl2,nFeI2)1.5，正好将Fe2氧化为Fe3，反应的化学方程式是2FeI23Cl2=2FeCl32I2；当eq f(nCl2,nFeI2)1.5后，单质I2的收率会降低，说明Cl2可以进一步将I2氧化为高价态的碘的化合物。(2)NaIO3具有氧化性，NaHSO3具有还原性，二者发生氧化还原反应生成NaI和Na2SO4，反应的离子方程式是IOeq oal(,3)3HSOeq oal(,3)=3SOeq oal(2,4)I3H；NaI和NaIO3在酸性条件下，继续发生氧化还原反应生成I2，反

15、应的离子方程式是5IIOeq oal(,3)6H=3I23H2O，故制备I2的总反应的离子方程式是2IOeq oal(,3)5HSOeq oal(,3)=I25SOeq oal(2,4)H2O3H。(3)由题给信息可推断出CuSO4和KI发生反应的化学方程式是2CuSO44KI=2CuII22K2SO4，故若生成1 mol I2，消耗的KI至少为4 mol；Ieq oal(,3)的生成增大了I2在水中的溶解度，反应中加入过量的KI可以防止单质碘析出。答案(1)2AgIFe=2AgFe22IAgNO3FeI2Cl2=I2FeCl2I2、FeCl3I2被进一步氧化(2)2IOeq oal(,3)5HSOeq oal(,3)=I25SOeq oal(2,4)3HH2O(3)4防止单质碘析出如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是()A装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4B装置B具有除杂和贮存气体的作用C实验结束后，振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色D利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱C装置A制备Cl