高考化学考点名师精讲——碱金属元素

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1、考点 5 碱金属元素1 复习重点碱金属元素的原子结构及物理性质比较，碱金属的化学性质，焰色反应实验的操作步骤；原子的核外电子排布碱金属元素相似性递变性2难点聚焦（1）碱金属元素单质的化学性质：1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与 、 、水、稀酸溶液反应，2OCl生成含 （ 为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；R2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：与 反应越来越剧烈，产物越2来越复杂，与 反应越来

2、越剧烈，随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水2HO化物的碱性增强： ；CsRbKOHNaLi（2）实验是如何保存锂、钠、钾：均是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水、水溶液、醇溶液等发生反应产生氢气，是易燃易爆物质，存放它们要保证不与空气、水分接触；又因为它们的密度小，所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中，而将钠、钾保存在煤油中；（3）碱金属的制取：金属 和 主要是用电解熔融氯化物的方法制取；金属 因Lia K为易溶于盐不易分离，且电解时有副反应发生，故一般采用热还原法用 从熔融 中NaCl把 置换出来（不是普通的置换，而是采用置换加抽取的方法，属于反应平衡） ；铷

3、和铯K一般也采用活泼金属还原法制取。（4）焰色反应操作的注意事项有哪些？(1)所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察(2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生(3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质(4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰3 例题精讲例 1 已知相对原子质量： 6.9， 23， 39， 85。今有某碱金属 M 及其

4、氧LiNaKRb化物 组成的混合物 10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体 16 g，据2MO此可确定碱金属 M 是 A、 B、 C、 D、LiNa解析 设 M 的相对原子质量为 A，当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系：22HO210.8 g 10.8(A17)/Ag 10.8 g10.82(A 17)/(2A16)g但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在，则可建立不等式：。10.8(7)/160.8(17)/(8AA解得：35.3A10.7，从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。答案 B例 2 为了测定某种碱金属的相对原子质量，有人设计了如图所示的实

5、验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为 。将质量为 的某碱金属单质放入水中，立即塞紧瓶塞，agbg完全反应后再称量此装置的总质量为 。c（1）列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式；（2）无水氯化钙的作用是什么？如果不用 ，测定的碱金属相对原子质量比实2Cal际值偏大还是偏小？说明理由。解析 本题测定未知碱金属的相对原子质量，所依据的化学反应原理是：，只要通过实验，取得一定质量(题设 )的碱金属和足量22MHObg的水反应产生的 的质量，即可根据化学方程式的计算求得碱金属的相对原子质量。2（1）依题设实验数据， 碱金属与足量水反应产生 的质量为 。设所bg2H()ac求碱金属的相对原子质量

6、为 ，有 ，解得 。x2/()abc/xb（2）无水氯化钙吸收水蒸气。若不用 ，则使测定值较实际值偏小。讨论上述2Cl表达式，不难知道，若装置内的水蒸气外逸(反应放热，更容易使产生的水蒸气被 带走) ，2H则 值减少， 值增大，分式的分母增大，分数值即减小。c()abc小结 还可以另想其他方法进行测定实验。譬如，若获得一定质量的碱金属与水反应所得 的质量，本题亦可完成。MOH例 3 在 120时，将气体 A 3.88 g 通过足量的 ，放出 ，充分反应后固体的2NaO2质量增加 2.28 g，试通过计算判断气体 A 的组成及各成分的质量。解析 120能和 反应放出 的气体有可能是 和 ，因此首

7、先判断 A2Na22CH是什么物质？可采用极端假设法。解 如果 A 都是 ，设其质量为 ，2HO1x2224NaNam32 4182.28g1x，故假设不成立。120.53.8g如果 A 都是 ，设其质量为 ：2CO1y22232NaNam88 32 56 2.28g1y，故假设不成立。13.58.g所以 A 应为 和 的混合物2COH设 的质量为 g， 的质量为 g，则 ，2x2y3.84/(21)(56/)2.8xygyg。0.365xgy例 4 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中形成良好的还原剂“汞齐”。取某种碱金属的汞齐 7g，与足量水作用得到 0.2g 氢气，并得到密度为 的溶液

8、1 ，则溶3gcmAL液中溶质的质量分数可能是 A、 B、 C、 D、(0.8/)%(0.48/)(0.32/)%(0.7/)解析 汞不能与水反应，碱金属(M)与水反应的化学方程式为：。22MHO设 M 质量为 ，相对原子质量为 ，则 ，故 。相对原(7)xga0.27xag35子质量小于 35 的碱金属只有 和 ，所以本题中碱金属可能为 和 。LiNLiN答案 A、B 例 5 (1993 年全国)将 70 g 过氧化钠和氧化钠的混合物跟 98 g 水充分反应后，所得氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为 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

9、多少克。解析 发生的反应有：Na2OH 2O 2NaOH2Na2O22H 2O4NaOHO 2设混合物中 Na2O2、Na 2O 的质量分别为 x、y，由化学方程式分别解出生成的 NaOH 的质量和放出的 O2 质量。2NaOH4Na O78 032x(x)/(78) x/(78)a2a62 4y(0y)/62 溶液的总质量为：70 g98 g32x(278)由上述关系量可列二元一次方程组为 x7 (40)(28)(y6 g9 32x 1%50解得：x39 g y31 g本题也可从下列角度入手列关系：由于 NaOH 溶液中溶质的质量分数为50%，因此在溶液中 NaOH 的质量等于 H2O 的质

10、量4实战演练1.用纯净的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明该溶液中金属离子A.只有 Na B.可能有 Na 、也可能有 K C.一定有 K D.一定有 Na 、也可能有 K2.电子工业制造光电管时，需要一种经强光照射就失电子而接通电路的材料，制造这种材料的物质应属于A.放射性元素 B.A 族元素C.卤化银 D.A 族元素3.某温度下，w g 某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的 Na2O2 反应，固体质量增加 w g。在H 2CO CO 和 H2 的混合气 HCHO CH 3COOHHOCH 2CH2OH 中，符合题意的是A.均不符合 B.只有C.只有 D.全部

11、符合4.已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下面有关锂及其化合物性质的叙述不正确的是A.锂在过量氧气中燃烧主要产物是氧化锂而不是过氧化锂B.碳酸锂受强热很难分解C.碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的大D.锂可以与氮气化合生成氮化锂 (Li3N）5.已知钡的活泼性介于钠和钾之间，下列说法中正确的是A.钡可以从氯化钠溶液中置换出钠 B.钡可以从氯化铜溶液中置换出铜C.钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气D.在水溶液中，钡离子可以氧化金属钠6.Na3N 与 NaH 均为离子化合物，都能与水反应放出气体。下列有关叙述正确的是A.二者中 Na 半径都比阴离子大B.与水反应时，水都作氧化剂C.与水

12、反应所产生的气体都能使湿润的红色石蕊试纸变蓝D.二者与盐酸反应，前者可产生两种盐，后者只有一种盐生成。7.将 2.3 g 钠与另一种金属元素组成的合金放入足量盐酸中，完全反应时收集到 1.13 LH2(标准状况) ，则另一种金属可能是K Mg Al Li Rb FeA. B.C. D.8.钾与氧组成的某种离子晶体，含钾的质量分数是 ，其阴离子只有过氧离子 O12678和超氧离子 O 两种，则此晶体中， O 与 O 的物质的量之比为22 2A.21 B.1 1 C.12 D.13二、非选择题（共 60 分）9.（8 分）在三个密闭容器内分别装有：A.Na 2O2 和 NaHCO3，B.Na 2O

13、2 和NH4HCO3，C.Na 2O2 和 Ca（ HCO3） 2，其中每种物质均为 1 mol。将它们加热至 300,经充分反应后排出气体，写出各容器内残留的固体物质名称及其物质的量。A ，B ，C ，如分别加入相同浓度的足量稀 H2SO4 与残留物完全反应，则消耗硫酸的体积从大到小的顺序依次为 。10.（10 分）呼吸面具中 Na2O2 可吸收 CO2 放出 O2，若用超氧化钾（KO 2）代替Na2O2 也可起同样的作用。（1）写出 KO2 与 CO2 反应的化学方程式 。（2）1 kg Na 2O2 和 1 kg KO2 分别跟 CO2 反应，生成的 O2 的质量比为 。（3）等质量的

14、CO2 分别与足量的 Na2O2、KO 2 反应，生成的 O2 的质量比为 。（4）你认为选用 作补氧剂更合适，理由是 。11.(10 分) 为了制取纯净干燥的气体 A，可用下图所示装置，生成 A 的速度可通过滴入液体 B 的速度控制。已知 A 是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色，也不会在空气中燃烧的气体。(1)A 是 。(2)若 C 是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式为 。(3)若 C 是一种黑色粉末，则 B 物质是 ，C 物质的作用是 。(4)洗气瓶中的试剂是 ，其作用是 。12.(8 分) 已知氧化物有：普通氧化物，如 Na2O；过氧化物，如 Na2O2；超氧化物，如KO2；臭氧化物，如 RbO3。其中后三种均能与水或 CO2 反应产生 O2，试分别写出KO2、RbO 3 与 CO2 反应的化学方程式：现已用平底烧瓶收集得到 CO2，在瓶内有一只紧扎在玻璃管末端的气球，如上图所示。打开塞子迅速往瓶里加入下列物质中的 (填序号) ，立即塞紧塞子，一段时间