堿金屬元素知識點(diǎn)整理

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堿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O2 、Cl 、水、稀酸溶液反應(yīng)，生成含 R （R 為堿金屬）的離子化合物；他們的氧化物對應(yīng)水化物均是強(qiáng)堿；O222）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)，又決定了他們在性質(zhì)上的遞變性。具體表現(xiàn)為：與反 應(yīng) 越 來 越 劇 烈 ， 產(chǎn)

2、物 越 來 越 復(fù) 雜 ， 與 H O 反 應(yīng) 越 來 越 劇 烈 ， 隨 著 核 電 荷 數(shù) 的 增 強(qiáng) ， 其 最 高 價 氧 化 物 對 應(yīng) 的 水 化 物 的 堿 性 增 強(qiáng) ：2CsOH 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?，所以鋰只能保存在液體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?。唤饘?K 因?yàn)橐兹?/p>

3、于鹽不易分離，且電解時有副反應(yīng)發(fā)生，故一般采用熱還原法用 Na 從熔融 KCl 中把 K 置換出來(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) 蘸取待測物的金屬絲本身在火焰上灼燒時應(yīng)無顏色，同時熔點(diǎn)要高，不易被氧化用鉑絲效果最好，也可用鐵絲、鎳絲、鎢絲等來代替鉑絲但不 能用銅絲，因?yàn)樗谧茻龝r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，要透過藍(lán)色的鈷玻璃

4、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 已知相對原子質(zhì)量： Li 6.9，Na 23，K 39，Rb85。今有某堿金屬 M 及其氧化物 M O 組成的混合物 10.8 g ，加足量水充分反應(yīng)后，溶液經(jīng)蒸2發(fā)和干燥得固體 16 g ，據(jù)此可確定堿金屬M(fèi) 是 A 、 Li B、 NaC、 KD 、 Rb解析 設(shè) M 的相對原子質(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有如下關(guān)系：入水中，立即塞緊瓶塞，完全反應(yīng)后再稱量此裝置的總質(zhì)量為cg2M 2H O 2MOH H2 210.8 g 10.8 (A 17)/Ag 但實(shí)際上該混合

5、物中堿金屬及其氧化物都存在，則可建立不等式： 解得 ：35.3 A 10.7 ，從堿金屬的相對原子質(zhì)量可知該堿金屬只能是鈉。 答案 B例 2 為了測定某種堿金屬的相對原子質(zhì)量，有人設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。M 2O H 2O 2 MOH10.8 g 10.8 2(A 17)/(2A 16)g10.8 (A 17) / A 16 10.8 ( A 17) /( A 8) 。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1)列出計(jì)算該堿金屬相對原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式；2)無水氯化鈣的作用是什么？如果不用CaCl 2 ，測定的堿金屬相對原子質(zhì)量比實(shí)際值偏大還是偏?。空f明

6、理由。解析(題設(shè) bg ) 的堿本題測定未知堿金屬的相對原子質(zhì)量，所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是：2M 2H O 2 MOH H ，只要通過實(shí)驗(yàn)，取得一定質(zhì)量2 2金屬和足量的水反應(yīng)產(chǎn)生的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H 的質(zhì)量為 (a b c) g 。設(shè)所求堿金屬的相對原子質(zhì)量為 2x ，有 2x / 2 b /(a b c) ，解得x b /(ab c) 。2)無水氯化鈣吸收水蒸氣。若不用CaCl 2 ，則使測定值較實(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 H 帶走 )，則 c 值減少， (a b c) 值增大，分式的分母增大，

7、分?jǐn)?shù)值即減 小。2小結(jié)還可以另想其他方法進(jìn)行測定實(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 120 時，將氣體 A 3.88 g 通過足量的 Na O ，放出 O2 ，充分反應(yīng)后固體的質(zhì)量增加2 22.28 g ，試通過計(jì)算判斷氣體A 的組成及各成分的質(zhì)量。H 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原子質(zhì)量。2解析120 能和 Na2O2 反應(yīng)放出 O2 的氣體有可能是 CO2 和 H 2O ，因此首先判斷 A 是什么物質(zhì)？可采用極端假設(shè)法。如果 A 都是 H 2 O ，設(shè)其質(zhì)量為 x1 ，2Na O 2H O 4 NaOH O2 2 2 23

8、22 18x 2.28g1x1 20.52 g 3.88g ，故假設(shè)不成立。如果 A 都是 CO ，2設(shè)其質(zhì)量為y1 ：2Na O 2CO2 2 22Na CO2 3O2m88 3256y12.28gy1 3.58g 3.88 g ，故假設(shè)不成立。所以 A 應(yīng)為 CO2 和 H 2O 的混合物設(shè) H 2O 的質(zhì)量為 x g ， CO2 的質(zhì)量為 y g ，則 x y 3.88 g x 0.36 g 4x /(2 18) (56 y / 88) 2.88 g y 3.52 g例 4 堿金屬 （ 如鋰、鈉、鉀、銣等 ） 溶于汞中形成良好的還原劑 的溶液 1 L ，則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是 汞齊

9、” 。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3 g cmA、 (0.8/ )% B 、 (0.48/ )% C 、 (0.32 / )% D 、 (0.7 / )%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：2M 2H 2O 2MOH H 2設(shè) M 質(zhì)量為 x( x 7g) ，相對原子質(zhì)量為a，則x 0.2 ag 7g ，故 a 35 。相對原子質(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

10、數(shù)為 50% 。試分別寫出過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：Na2O H 2O 2NaOH2Na2O2 2H2O 4NaOH O2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 O2 質(zhì)量2Na O 2H O 4NaOH2 2 22 784 4032(4 40x) / (2 78) 32x / (2 78)Na OH O 2NaOH2 2622 40y (2 40y) / 62溶液的總質(zhì)量為： 70 g98 g 32x(2 78) 由上述關(guān)系量可列二元一次

11、方程組為x y 70 g(4 40x) (2 78) (2 40y) 62 70 g 98 g 32x (2 78) 100% 50%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10.9 用純凈的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，火焰呈黃色，說明該溶液中金屬離子 B. 可能有 Na、也可能有A.放射性元素B.AC.鹵化銀D.A 族元素10.11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)物立即與過量的Na2O2 反應(yīng)，固體質(zhì)量增加 w g 。在H 2 CO

12、CO 和 H2 的混合氣 HCHO C. 一定有 K D.一定有 Na K 、也可能有A. 只有 Na10.10 電子工業(yè)制造光電管時，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 CH 3COOH 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10.12A.B.C.D.鋰可以與氮?dú)饣仙傻?Li 3N )10.13B.A.C.D.在水溶液中，鋇離子可以氧化金屬鈉10.14Na 3N 與 NaHC. A. 二者中 NaB.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。10.15將 2.3 g 鈉與另一種金屬元素組成的

13、合金放入足量鹽酸中，完全反應(yīng)時收集到1.13 L H2 （標(biāo)準(zhǔn)狀況 ）K Mg Al Li Rb FeA.B.C.D.10.16鉀與78126其陰離子只有過氧離子2O 2 和超氧離子O 2 兩種，則此晶體中，A.21B.11C.12D.131、0.17 （ 8 分）在三個密閉容器內(nèi)分別裝有： A.Na 2O2 和 NaHCO 3，B.Na2O2 和 NH4HCO 3， C.Na 2O2 和 Ca （ HCO 3） 2，其中每種物質(zhì)均為 非30600 , 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。，B，C1 mol 。將它們加熱，如分別加入 10.18 （ 10 分）呼吸

14、面具中 Na2O2 可吸收 CO2 放出 O 2，若用超氧化鉀（ KO 2）代替 Na2O2 也可起同樣的作用 相同 （1）寫出 KO2 與 CO2 反應(yīng)的化學(xué)方程式。濃度 （2）1 kg Na 2O2 和 1 kg KO 2 分別跟CO 2 反應(yīng)，生成的 O2 的質(zhì)量比為。的 （ 3 ）等質(zhì)量的 CO2 分別與足量的 Na 2O 2、 KO 2 反應(yīng)，生成的 O2 的質(zhì)量比為HSO劑4410.19（10 分 ） 為了制取純凈干燥的氣體 變色你，也不會在空氣中燃燒的氣體。認(rèn)A ，可用下圖所示裝置，生成A 的速度可通過滴入液體B 的速度控制。已知A 是一種無色、無味、不能使酸堿指示物作完補(bǔ)全氧則

15、 是 。是。消耗硫 （1）A 是 。硫酸（的 （23）若 C 是一種黑色粉末，則 B 物質(zhì)是 體） 積若從大CCO 2 反應(yīng)產(chǎn)生（4） 洗氣瓶中的試劑是，其作用是 。10.20（8 分 ）已知氧化物有：普通氧化物，如Na2O；過氧化物，如 Na2O 2；超氧化物，如 KO 2；臭氧化物，如RbO 3。其中后三種均能與水或O 2，試分別寫出 KO 2、 RbO3 與 CO2（ 填序號 ），現(xiàn)已用平底燒瓶收集得到CO2，在瓶內(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)中的立即塞緊塞子，一段時間后，氣球就會自動膨脹起來。A.Na 2OB.Na 2O2C.KO 2 D.

16、RbO 3x 表示原混合物10.21（12 分）由 NaOH 和 NaHCO 3 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 中 NaOH 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，試回答：(1) 當(dāng) x=25% 時，y(2) 當(dāng) x=75% 時，y(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。10.22(12 分)用 NaOH 、 H 2O 、大理石和鹽酸制取33 g 純 NaHCO 3，請參照物質(zhì)的溶解度回答下列問題：25溶解度 /gNaOH100NaHCO 39Na2CO 330(1)(2

17、)若提供 100 g 水，則需 NaOH 的物質(zhì)的量為多少(3)(4)在上圖反映上述實(shí)驗(yàn)過程的圖象中，標(biāo)出A 點(diǎn)即當(dāng) n(CO 2) n(NaOH)=1/3 ，且 n(CO 2) 0.125 mol 的位置，并判斷此時所得鹽的組成及其物質(zhì)的量。參考答案1.10.23D3.解析：組成要符合（CO） n（ H2） m答案： D4.BC 5.C 6.D 7.C 8.C二、 9.解析：在 A 中： 1 mol NaHCO 3 分解生成 0.5 mol CO 2 和 0.5 mol H 2O 和 0.5 mol Na 2CO3，若先考慮0.5 mol CO 2 與 Na2O2 反應(yīng)則有2CO 2+2Na

18、 2O2=2Na 2CO3+O2，故消耗 0.5 mol Na 2O 2，生成 0.5 mol Na 2CO 3，然后 0.5 mol H 2O 和 0.5 mol Na 2O2 剛好完全反應(yīng)生成1 mol NaOH，故因N為a2CO 3和 反應(yīng)情況。NaOH答案：10.(A.1 mol Na 2CO3、 11) 4KO 2 +2CO 2=2Kmol NaOH2CO3 +3O2B.1 mol Na 2CO3 C.1 mol CaCO 3、 1 mol Na 2CO3 CA B2) 0.61 1 (3)1 34）KO2 因等質(zhì)量的 KO 2 與 CO2 反應(yīng)時放出的 O211.(1)O 2 (2)2Na 2O2 2H2O=4NaOH+O 2(3)H 2O 2