考點解析復(fù)習(xí)輔導(dǎo)堿金屬元素

考點解析復(fù)習(xí)專題輔導(dǎo)5.堿金屬元素

1.復(fù)習(xí)重點

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)實驗的操作步驟;

原子的核外電子排布堿金屬元素相似性遞變性

2.難點聚焦

（周期表中的位置（周期、族）

原子結(jié)構(gòu)示意圖：鈉「?281

原表示

子方法‘

結(jié)電子式：物Rb-"

構(gòu)

（相同點：最外層電子數(shù)相同

比較

I不同點：電子層數(shù)不同

堿

（最高正價為+1價，無氣態(tài)氫化物，但能形成屬

鼾g”,離子化合物的氫化物。如NaH

nJII11,ptI

主1氧化物對應(yīng)水化物為可溶性強堿，典型的活潑

要〔金屬元素

性

質(zhì)（原子半徑由小到大

遞變性（按原子序元素的金屬性增強

數(shù)遞增的順序,j氧化物對應(yīng)水化物的堿性增強

.單質(zhì)的熔點、沸點逐漸降低

離子的檢驗方法：焰色反應(yīng)

（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、枷、葩在性質(zhì)上的相

似性，堿金屬都是強還原劑，性質(zhì)活潑。具體表現(xiàn)在都能與。2、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)水化物均是強堿；

2）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，又決定了他們在性質(zhì)上的遞變性。具體表現(xiàn)為：①與。2反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越

來越復(fù)雜，②與“2。反應(yīng)越來越劇烈，③隨著核電荷數(shù)的增強，其最高價氧化物對應(yīng)的水

化物的堿性增強：CsOH>RbOH>KOH>NaOH>LiOH；

（2）實驗是如何保存鋰、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；又因為它們的密度小，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?。航饘?。?和Na主要是用電解熔融氯化物的方法制取；金屬K因為

易溶于鹽不易分離，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KCI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）；鋤和的?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，同時熔點要高，不易被氧化.用

伯絲效果最好，也可用鐵絲、銀絲、鶴絲等來代替鉗絲.但不能用銅絲，因為它在灼燒時有

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)色的鉆玻璃片，因為鉀中常混有鈉的化合物雜質(zhì)，藍(lán)色

鉆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：Li6.9,Na23,K39,85。今有某堿金屬M及其氧化

物”2。組成的混合物10.8g,加足量水充分反應(yīng)后，溶液經(jīng)蒸發(fā)和干燥得固體16g,據(jù)此

可確定堿金屬M是[J

A、LiB、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：

2M+2Hq=2MOH+42T

M2O+H2O=2MOH

10.8g-10.8X[(A+17)/AJg10.8g-10.8X[2(A

+17)/(2A+16)]g

但實際上該混合物中堿金屬及其氧化物都存在，則可建立不等式：

[10.8x(A+17)/A]>16>[10.8x(A+17)/(A+8)]o

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)計了如圖所示的實驗裝置。該裝置

(包括足量的水)的總質(zhì)量為ag。將質(zhì)量為如的某堿金屬單質(zhì)放入水中，立即塞緊瓶塞，完

全反應(yīng)后再稱量此裝置的總質(zhì)量為eg。

.無水

CaClg

W二水

(1)列出計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CaCV2,測定的堿金屬相對原子質(zhì)量比實際

值偏大還是偏?。空f明理由。

解析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+2H2O=2MOH+HA,只要通過實驗，取得一定質(zhì)量(題設(shè)如)的堿金屬和足量的

水反應(yīng)產(chǎn)生的H2的質(zhì)量，即可根據(jù)化學(xué)方程式的計算求得堿金屬的相對原子質(zhì)量。

(1)依題設(shè)實驗數(shù)據(jù)，hg堿金屬與足量水反應(yīng)產(chǎn)生”2的質(zhì)量為(4+8-C)g。設(shè)所

求堿金屬的相對原子質(zhì)量為x，有2x/2=b/(a+6-c),解得x=b/(a+6-c)。

(2)無水氯化鈣吸收水蒸氣。若不用則使測定值較實際值偏小。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“2帶走)，

則c值減少，(“+b-c)值增大，分式的分母增大，分?jǐn)?shù)值即減小。

小結(jié)還可以另想其他方法進(jìn)行測定實驗。譬如，若獲得一定質(zhì)量的堿金屬與水反應(yīng)所

得的質(zhì)量，本題亦可完成。

例3在120C時，將氣體A3.88g通過足量的N4。?，放出。?，充分反應(yīng)后固體的

質(zhì)量增加2.28g,試通過計算判斷氣體A的組成及各成分的質(zhì)量。

解析120℃能和可出。2反應(yīng)放出。2的氣體有可能是?！?和“2。，因此首先判斷A

是什么物質(zhì)？可采用極端假設(shè)法。

解如果A都是A?。，設(shè)其質(zhì)量為玉，

2Na2O2+2H8=4NaOH+02Am

2x18324

玉2.28g

x,=20.52g>3.88g,故假設(shè)不成立。

如果A都是CO2,設(shè)其質(zhì)量為以：

2Na2O->+2cO,=2Na2CO3+O2A/M

883256

%2.28g

乂=3.58g<3.88g,故假設(shè)不成立。

所以A應(yīng)為CO2和H20的混合物

則「+)，=3.88g

設(shè)“2。的質(zhì)量為*g，。。2的質(zhì)量為yg.

'[4x/(2xl8)+(56y/88)=2.88g

x=0.36g

。=3.52g

例4堿金屬（如鋰、鈉、鉀、鋤等）溶于汞中形成良好的還原劑“汞齊”。取某種堿金

屬的汞齊7g,與足量水作用得到0.2g氫氣，并得到密度為夕g。機-3的溶液IL,則溶液中

溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是[]

A、（0.8//?）%B、（0.48/0）%C、（0.32/夕）％D、（0.7//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?0=2MOH+%T。

設(shè)M質(zhì)量為x（x<7g）,相對原子質(zhì)量為。，則x=0.2ag<7g,故。<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（1993年全國）將70g過氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98g水充分反應(yīng)后，

所得氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?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+H2O=2NaOH

2Na2O24-2H2O=4NaOH+O2t

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02質(zhì)量。

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t

2X784X4032

x(4X40x)/(2X78)32x/(2X78)

Na2O+H2O=2NaOH

622X40

y(2X40y)/62

溶液的總質(zhì)量為：70g+98g—[32x(2X78)]

由上述關(guān)系量可列二元一次方程組為

x+y=70g

{[(4X40x)4-(2X78)]+[(2

'X40y)+62]}+[70g+98g—32x

4-(2X78)]X100%=50%

解得：x=39gy=31g

本題也可從下列角度入手列關(guān)系：山于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.實戰(zhàn)演練

1.用純凈的伯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

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K卡

2.電子工業(yè)制造光電管時，需要一種經(jīng)強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

A.放射性元素B.VHA族元素

C.鹵化銀D.IA族元素

3.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NazCh反應(yīng),

固體質(zhì)量增加wg。在①H?②CO③CO和H2的混合氣④HCHO⑤CH3co0H

(§)110—(：112—042—€^中，符合題意的是

A.均不符合B.只有①②③

C.只有④⑤D.全部符合

4.已知鋰及其化合物的許多性質(zhì)與堿金屬差異較大，卻與鎂相似。下面有關(guān)鋰及其化合

物性質(zhì)的敘述不正確的是

A.鋰在過量氧氣中燃燒主要產(chǎn)物是氧化鋰而不是過氧化鋰

B.碳酸鋰受強熱很難分解

C.碳酸鋰的溶解度比碳酸氫鋰的大

D.鋰可以與氮氣化合生成氮化鋰（U3N）

5.已知鋼的活潑性介于鈉和鉀之間，下列說法中正確的是

A.鋼可以從氯化鈉溶液中置換出鈉

B.饃可以從氯化銅溶液中置換出銅

C.銀可以從冷水中置換出氫而得到氫氣

D.在水溶液中，粉離子可以氧化金屬鈉

6.Na3N與NaH均為離子化合物，都能與水反應(yīng)放出氣體。下列有關(guān)敘述正確的是

A.二者中Na，半徑都比陰離子大

B.與水反應(yīng)時，水都作氧化劑

C.與水反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體都能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)

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。

7.將2.3g鈉與另?種金屬元素組成的合金放入足量鹽酸中，完全反應(yīng)時收集到1.13L

比（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則另一種金屬可能是

①K②Mg③Al?Li⑤Rb@Fe

A.①⑤⑥B.①⑤

C.②③④D.①②③④

8.鉀與氧組成的某種離子晶體，含鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是曳，其陰離子只有過氧離子和

126

超氧離子0￡兩種，則此晶體中，0；-與的物質(zhì)的量之比為

A.2：1B.l：1C.1：2D.1:3

二、非選擇題（共60分）

9.（8分）在三個密閉容器內(nèi)分別裝有：A.NazCh和NaHCO3,B.Na?。?和NH4HCO3,

C.Na2C）2和Ca（HCO3）2,其中每種物質(zhì)均為1mol。將它們加熱至300℃,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。A,

B,C,如分別加入相同濃度的足量稀H2sO4與殘留物完

全反應(yīng)，則消耗硫酸的體積從大到小的順序依次為。

10.（10分）呼吸面具中Na2（）2可吸收C02放出。2，若用超氧化鉀（KO2）代替Na2（）2

也可起同樣的作用。

（1）寫出KO?與CO?反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）1kgNa2O2和1kgKO2分別跟CO2反應(yīng)，生成的O2的質(zhì)量比為。

（3）等質(zhì)量的C02分別與足量的Na2O2>KO2反應(yīng)，生成的O2的質(zhì)量比

為o

（4）你認(rèn)為選用作補氧劑更合適，理由是。

11.（10分）為了制取純凈干燥的氣體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、不能使酸堿指示劑變色，也不會在空氣中

燃燒的氣體。

B

(1)A是o

(2)若C是一種淡黃色固體，則燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)若C是一種黑色粉末，則B物質(zhì)是,C物質(zhì)的作用

是0

(4)洗氣瓶中的試劑是,其作用是。

12.(8分)已知氧化物有：普通氧化物，如Na2O；過氧化物，如Na2O2；超氧化物，如

K02；臭氧化物，如RbO3,其中后三種均能與水或CO2反應(yīng)產(chǎn)生。2,試分別寫出KO?、RbO3

與CO?反應(yīng)的化學(xué)方程式：

現(xiàn)已用平底燒瓶收集得到C02,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(填序號)，立即塞緊塞子，一段時間

后，氣球就會自動膨脹起來。

A.Na2OB.Na2O2C.KO2D.RbO3

13.(12分)由NaOH和NaHCCh組成的固體混合物Amol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ymol。若以x表示原混合物中NaOH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，

試回答：

(1)當(dāng)x=25%時，y的值;

(2)當(dāng)x=75%時，y的值;

(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，并求出月3)的關(guān)系式。

14.(12分)用NaOH、氏0、大理石和鹽酸制取33g純NaHCCh，請參照物質(zhì)的溶解度回

答下列問題:

25℃溶解度/g

NaOH100

NaHCO39

Na2cO330

1

4。

2

g

3

x

(1)寫出制取過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)若提供100g水，則需NaOH的物質(zhì)的量為多少？

(3)簡述實驗的操作過程。

(4)在上圖反映上述實驗過程的圖象中，標(biāo)出A點［即當(dāng)”(82)/"(NaOH)=l/3,且"(CO?)

=0.125mo1］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

一、1.解析：鈉的焰色反應(yīng)為黃色，鉀的焰色反應(yīng)為淡紫色，在觀察鉀的焰色時必須排

除黃光的干擾。

答案：D

2.D

3.解析：組成要符合(CO)?(H2)，“的形式

答案：D

4.BC5.C6.