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碱金属元素性质总结讲解

碱金属元素性质总结讲解
碱金属元素性质总结讲解

元素周期律碱金属元素性质总结

I.元素周期律

1.周期表位置IA族(第1纵列),在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为锂(Li)-3,钠(Na)-11,钾(K)-19,铷(Rb)-37,铯(Cs)-55,钫(Fr)-87。

2.碱金属的氢氧化物都是易溶于水, 苛性最强的碱, 所以把它们被称为为碱金属。

3.碱金属的单质活泼,在自然状态下只以盐类存在,钾、钠是海洋中的常量元素,其余的则属于轻稀有金属元素,在地壳中的含量十分稀少。钫在地壳中极稀少,一般通过核反应制取。

4.保存方法:锂密封于石蜡油中,钠。钾密封于煤油中,其余密封保存,隔绝空气。

II.物理性质

II.1物理性质通性(相似性)

1.碱金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铯略带金黄色),但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降,呈现灰色。常温下均为固态。

2.碱金属熔沸点均比较低。摩氏硬度小于2,质软。.导电、导热性、延展性都极佳。

3.碱金属单质的密度小于2g/cm3,是典型轻金属,锂、钠、钾能浮在水上。

4.碱金属单质的晶体结构均为体心立方堆积,堆积密度小。

II-2.物理性质递变性

随着周期的递增,卤族元素单质的物理递变性有:

1.金属光泽逐渐增强。

2.熔沸点逐渐降低。

3.密度逐渐增大。钾的密度具有反常减小的现象。

II.3.物理性质特性

1.铯略带有金色光泽,钫根据测定可能为红色,且具有放射性。

2.液态钠可以做核反应堆的传热介质。

3.锂密度比没有小,能浮在煤油中。

4.钾的密度具有反常现象。

钾的密度反常变化的原因:根据公式:ρ=A r/V原子,可知相对原子质量的增大使密度增加,而电子层的增加又使原子体积增大使得密度减小。即单质的密度由相对原子质量和原子体积两个因素决定。对钾来说,核对最外层引力较小,体积增大的效应大于相对原子质量增加产生的影响,结果钾的密度反而比钠小。

II.5焰色反应

1.碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色,这可以用来鉴定

碱金属离子的存在,锂、铷、铯也是这样被化学家发现的。

2.电子跃迁可以解释焰色反应,碱金属离子的吸收光谱落在可见光区,因而出现了标志性颜色。

III.化学性质

III-1.原子化学性质

III-1.1.原子化学性质通性

1.最外层均有1个电子

2.单质均为单原子分子,化学性质活泼。

3.在化学反应中易失1个电子形成离子。

4.与典型的非金属形成离子化合物。

III-1.2.原子化学性质递变性

1.原子半径逐渐增大,相对原子质量逐渐增大。原子核对外层电子的引力逐渐减弱。

2.电子层逐渐增多,原子序数(核电荷数、质子数、核外电子数)逐渐增大。

3.金属性性随周期数递增而增强。

III-1.3原子化学性质特性

1.铷和钫对光线特别敏感,在极其微弱的光线照射下也会放出电子。把它们喷镀到银片上,即可制成“光电管”——受光照,便产生电流,光线越强,电流越大。

2.钫的所有同位素均具有放射性。

III-2.氧化还原性质

1.单质都有还原性(相似性)原因:最外层都有1个电子,决定了在化学反应中易失电子,从而表现出还原性,还原性自上而下增强,金属性自上而下增强原因:碱金属位于第一主族,越往下走电子层数依次增加,原子核对最外层电子的束缚力越来越小,所以越容易失电子。

2.离子具有弱氧化性。

III.3与氧气的反应

Li:在室温下缓慢氧化与点燃条件下均只生成氧化锂。

Na:在室温下迅速氧化生成氧化钠,点燃条件下生成过氧化钠,氧化钠和氧气在加热条件下生成过氧化钠,氧化钠暴露在空气中会生成过氧化钠,这是工业制取过氧化钠的方式,而工业制取氧化钠一般用钠和亚硝酸钠。反应过氧化钠与氧气在加压情况下反应或在490℃下加热可得超氧化钠。用氧气与钠的液氨溶液反应也会得到超氧化钠。

K:钾在室温下迅速氧化生成氧化钾,充足的氧气中点燃生成超氧化钾。

Rb:铷在室温下与氧气接触燃烧,产物由氧气充足程度决定,在充足氧气中剧烈燃烧超氧化铷,用氧气与铷的液氨溶液反应生成臭氧化铷。

Cs:与铷大致相同,反应更剧烈。

碱金属与氧气反应,普通氧化物不一定是最稳定的氧化物,从生成热的热量大小上可以判断氧化物稳定性。

注释:

1.过氧化钠是以钠离子和过氧根离子结合的,而过氧根离子里,两个氧原子是以共价键结合的,碱金属的过氧化物中养的氧化数都是-1。

2.超氧化钾是钾离子和超氧根离子结合的,氧原子氧化数为-1/2。

3.超氧根离子具有顺磁性,氧分子之所以有顺磁性是因为氧分子里有两个未成对电子,超氧根离子里只有一个未成对电子,因此顺磁性比氧分子小。

4.氧原子之间的距离:过氧根离子>超氧根离子>氧分子。

5.常温时,超氧化物的晶体呈四面体结构,高温时呈立方体结构(与氯化钠相似)。

6.反应生成氧化物时,碱金属的电子转移给氧分子,氧分子获得一个电子成为超氧根离子,氧分子获得两个电子成为过氧根离子,氧原子获得两个电子成为氧离子。

此反应可比较碱金属的还原性

氧化物的性质:

普通氧化物

碱金属中,只有锂可以直接生成氧化物,其它碱金属单质的氧化物可以被继续氧化

4Li+O?=2Li2O

碱金属的正常氧化物是反磁性物质,都能与水反应生成对应的氢氧化物

反应通式:M2O+H2O=MOH

过氧化物

所有碱金属都能形成过氧化物,除锂外,其它碱金属可以直接化合得到过氧化物。

反应通式:2M+O?=M2O?

过氧化物中的氧元素以过氧阴离子的形式存在,过氧根离子的键级为1。过氧化物是强碱(质子碱),能与水反应生成碱性更弱的氢氧化物和过氧化氢,由于反应大量放热,生成的过氧化氢会迅速分解产生氧气。

反应通式:2M2O?+2H2O=4MOH+O?2H2O?=2H2O+O?

过氧化物可与酸性氧化物反应生成对应的正盐,若与之反应的酸性氧化物有较强还原性,则有被氧化的可能

反应通式:2M2O?+2CO?=2M2CO?+O?M2O?+SO?=2M2SO?

过氧化物在熔融状态下可与某些铂系元素形成含氧酸盐

反应通式:Ru+3M2O?=M2RuO?+2M2O

过氧化物中常见的是过氧化钠(Na2O?)和过氧化钾(K2O?),它们可用于漂白,熔矿,生氧。超氧化物

除锂外,所有碱金属元素都有对应的超氧化物,钾铷铯能在空气中直接化合得到超氧化物。反应通式:M+O?=MO?

超氧化物中存在超氧离子,分子轨道表明超氧离子存在一个σ键和一个3电子π键,键级为3/2,有顺磁性。

超氧化物能与水反应生成对应氢氧化物,氧气和过氧化氢,反应大量放热,过氧化氢分解反应通式:2MO?+2H2O=2MOH+H2O?+O?2H2O?=2H2O+O?

超氧化物能与酸性氧化物反应,类似过氧化物,其中,超氧化钾与二氧化碳的反应被应用于急救空气背包中

反应通式:4MO?+2CO?=2M2CO?+3O?

超氧化钾是最为常见的超氧化物

臭氧化物

除锂外,干燥的碱金属氢氧化物固体与臭氧反应,产物在液氨中重结晶可得到臭氧化物晶体反应通式:6MOH+4O?=4MO?+2MOH·H2O+O?

臭氧化物在放置过程中缓慢分解

反应通式:2MO?=2MO?+O?

臭氧化物中存在臭氧离子,V型结构,键级为1/3,极不稳定,具有顺磁性

臭氧化物的其他性质与超氧化物类似。

III.4碱金属与水反应

反应通式:2X+2H2O=2XOH+H2

共同现象:剧烈反应,放出热量,生成可燃气体(氢气),反应后向水中滴加酚酞变红。

独有现象:

Li:接触到水时发出嘶嘶声,金属熔化成小球在水面上快速移动。反应速度较慢。

Na:接触到水时发出嘶嘶声,金属熔化成小球在水面上快速移动。反应速度快,可以发生轻微爆炸。

K:接触到水产生紫色火焰,金属熔化并溅射。

Rb:接触到水迅速跳起,金属熔化喷出。

Cs:火球腾空而起。

III.5与卤素反应

反应通式:2X+Y2=2XY

反应现象:

1.碱金属与卤素反应生成相应的盐,如:2Na+Cl2=点燃2NaCl

2.由于所有的碱金属的卤素盐的粉末都是白色,所以会产生白色的烟(与F2和Cl2反应)。

3.由于碱金属的化学性质的活泼程度由上到下递增而卤素相反,所以导致反应条件不尽相同,如最活泼的碱金属Cs(不考虑Fr)和最活泼的卤素单质F2相遇便立即发生极其猛烈的爆炸,而Li置于Cl2中只会在Li的表层形成LiCl的外层,难以有明显反应,所以必须点燃才能有明显反应;Br2和I2是不能进行比较的因为它们是液体或固体,所以可以使反应的接触程度变大,使反应易于进行。

4.对于Br2和I2(I2当然要粉末),因为B r2是液体所以由于上述原因可以与所有碱金属猛烈反应,并有橙红色的雾生成(液溴由于反应放热气化在上空再次液化导致的),I2也大致相同,产生的是紫色的烟(常况下I2不能液化,也就是说I2常况下不存在液体的形式,所以直接成为固体)只是反应难度不同罢了。

III.6与氮气反应

Li:6Li+N2=2Li3N

Na:高温、隔绝空气的条件下2Na+3N2=2NaN3(叠氮化钠)反应无法生成Na3N(极不稳定)。其他碱金属与氮气几乎不反应

III.7与氢气反应

反应通式:2X+H2=高温2XH碱金属单质在氢气流中加热就可获得对应的氢化物

1.碱金属的氢化物均为气态,H显-1价。

2.碱金属氢化物中以氢化锂(LiH)最为稳定,850℃分解。氢化物不是很稳定。

3.碱金属氢化物属于离子型氢化物,熔沸点高,晶体结构为氯化钠型,碱金属氢化物中存在氢负离子,电解溶于氯化锂的氢化锂可以在阳极得到氢气,这可以证明氢负离子的存在。

4.碱金属氢化物与水剧烈反应放出氢气MH+H2O=MOH+H?

III.8与其他非金属反应

与硫反应:2R+S=R2S,反应爆炸

与磷反应:3R+P==R3P

III.9氢氧化物

碱金属元素的氢氧化物常温下为白色固体,可溶或易溶于水,溶于水放出大量热,在空气中会发生潮解并吸收酸性气体;除氢氧化锂外其余的碱金属氢氧化物都属于强碱,在水中完全电离。

2MOH+CO?=M2CO?+H2O

2MOH+2Al+2H2O=2MAlO?+3H?

2MOH+Al2O?=2MAlO?+H2O

3MOH+FeCl?=Fe(OH)?+3MCl

碱金属氢氧化物中以氢氧化钠和氢氧化钾最为常见,可用作干燥剂。

III.10盐类

碱金属的盐类大多为离子晶体,而且大部分可溶于水,其中不溶的盐类有

1.锂盐:氟化锂、碳酸锂、磷酸锂

2.钠盐:醋酸铀酰锌钠、六羟基合锡(Ⅳ)酸钠、三钛酸钠、铋酸钠、六羟基合锑酸钠

3.钾盐:六硝基合钴酸钾、高氯酸钾、四苯基硼酸钾、高铼酸钾

4.铷盐及铯盐:与钾盐一样,但溶解度更小。

卤化盐:

碱金属卤化物中常见的是氯化钠和氯化钾,它们大量存在于海水中,电解饱和氯化钠可以得到氯气,氢气和氢氧化钠,这是工业制取氢氧化钠和氯气的方法。

阳极:2Cl--2e=Cl?↑

阴极:2H++2e=H?↑

总反应:2NaCl+2H2O=通电2NaOH+H?↑+Cl?↑

硫酸盐:

碱金属硫酸盐中以硫酸钠最为常见,十水合硫酸钠俗称芒硝,用于相变储热,无水硫酸钠俗称元明粉,用于玻璃、陶瓷工业及制取其它盐类。

硝酸盐:

碱金属的硝酸盐在加强热时分解为亚硝酸盐

2MNO?=2MNO?+O?

硝酸钾(KNO?)和硝酸钠(NaNO?)是常见的硝酸盐,可用作氧化剂

碳酸盐:

碱金属的碳酸盐中,碳酸锂可由含锂矿物与碳酸钠反应得到,是制取其它锂盐的原料,还可用于狂躁型抑郁症的治疗;碳酸钠俗名纯碱,是重要的工业原料,主要由侯氏制碱法生产。NH?+H2O+CO?=NH4HCO?

NH4HCO?+NaCl=NH4Cl+NaHCO?↓

2NaHCO?=△Na2CO?+H2O+CO?↑

III.11锂-镁对角线规则

元素周期表中,碱金属锂与位于其对角线位置的碱土金属镁存在一定的相似性,这里体现了元素周期表中局部存在的"对角线规则"。

锂与镁的相似性表现在:

1.单质与氧气作用生成正常氧化物

2.单质可以与氮气直接化合(和锂同族的其它碱金属单质无此性质)

3.氢氧化物为中强碱,溶解度小,加热易分解

4.氟化物、碳酸盐、磷酸盐难溶于水

5.碳酸盐受热易分解

锂-镁对角线规则可以用周期表中离子半径的变化来说明:同一周期从左到右,离子半径因有效电荷的增加而减少,同族元素自上而下离子半径因电子层数的增加而增大,锂与镁因为处于对角线处,镁正好在锂的"右下方",其离子半径因周期的递变规律而减小,又因族的递变规律而增大,二者抵消后就出现了相似性。

III.12有机金属

碱金属的有机金属化合物在有机合成上有重要应用,以下对常见物种简要介绍其中

烃(烷)基锂

烃基锂中存在桥键(Li-C-Li),以四聚体的形式存在,烃基锂中碳-锂键具有共价键的特征,其中丁基锂具有挥发性,并能进行减压蒸馏就是一个例子。烃基锂是强亲核试剂,亲核能力优于格氏试剂,能引发后者的所有加成反应,并有更高的产率,但立体选择性差;烃基锂位阻小,反应时受空间效应的影响小,因此可用烃基锂合成位阻较大的醇,此外,烃基锂与铜(I)卤化物可形成二烃基铜锂,在有机合成上也有重要应用。烃基锂容易与水反应,制备时要彻底干燥。

炔基钠

1-炔烃可与钠在液氨中生成炔基钠,炔基钠是亲核试剂,可与卤代烃反应备制炔的衍生物或增长碳链,此外,也可以与酰卤反应备制炔基酮,但在有机合成中应用较少,其替代品为炔基铜(Ⅰ)化合物。

III.13螯合物

冠醚络合物

冠醚的中央存在一个特定大小的空腔,可与碱金属离子络合形成络合物,常见的有

1.锂离子:12-冠-4

2.钠离子:15-冠-5

3.钾离子:18-冠-6

穴醚络合物

碱金属离子也可与穴醚络合,生成的络合物比冠醚络合物稳定,常见的有:钾离子:[2.2.2]穴醚应用:1.表面活性剂2.相转移催化剂3.分离对应的碱金属离子

元素周期律·碱金属元素性质总结配套练习

一、选择题

1、下列各组物质在反应中,可引起爆炸的是()

(1)钠和硫研磨(2)Na2O中加水(3)Na2O2中通入CO2(4)钾投入水中

(A)(1)(2)(B)(2)(3)(C)(3)(4)(D)(1)(4)

2、下列物质能使品红溶液褪色的是()

①干燥的氯气②Na2O2③活性炭④SO2⑤漂白粉

(A)除①外都可以(B)①只有④、⑤(C)只有②、③(D)全部可以

3、下列叙述中,正确的是( )

(A)碱金属的碳酸盐受热时迅速分解

(B)碱金属都能从盐溶液中置换出活动性相对较弱的金属

(C)钾的单质、钾的氧化物、钾的氢氧化物及钾盐,它们在焰色反应中均呈紫色

(D)小苏打和芒硝均含有结晶水

4、在下列反应中,钾元素失去电子被氧化的是()

(A)2K+2H2O=2KOH+H2↑(B)2K2O2+2H2O=4KOH+O2↑

(C)2KCl=2K+Cl2↑(D)2KClO3=2KCl+3O2↑

5、等质量的钠和钾分别与足量的水反应,下列说法正确的是()

(A)相同状况下放出等体积H2 (B)放出H2的质量钠大于钾

(C)生成等物质的量浓度的碱溶液(D)钠、钾与水反应时的现象完全相同

6、用等量的小苏打制取CO2,可用①煅烧法②与酸作用法。两种方法得到CO2的量()(A)①多于②(B)①少于②(C)相等(D)无法比较

7、物质的量相同的下列物质,在反应中放出氧气最多的是()

(A)Na2O2(与水反应)(B)Na2O2(与CO2反应)

(C)KClO3(与MnO2共热)(D)水(通电)

8、、有一种AB型的氯化物,经测定知道5g氯化物中含氯元素2.38g,该氯化物是()(A)LiCl (B)NaCl (C)KCl (D)CsCl

9、下列各组物质在溶液中相互作用,能产生白色沉淀的是( )

(A)AgNO3和HBr (B)Ca(HCO3)2和HNO3

(C)Ba(NO3)2和CO2(D)NaHCO3和Ca(OH)2

10、有X、Y、Z三种溶液。在Na2CO3溶液中加入X,生成白色沉淀,在沉淀中加入Y,沉淀溶解并产生气体,再加入Z,又出现白色沉淀。X、Y、Z分别是()(A)(B)(C)(D)

X CaCl2BaCl2KCl BaCl2

Y HNO3HNO3H2SO4 H2SO4

Z KCl Na2SO4CaSO4 CaCl2

11、标准状况下,将20LCO2和CO的混合气体通过足量的Na2O2粉未,充分反应后,在相同状况下气体体积减少至16L,原混合气中CO的体积是()

(A)16L (B)12L (C)8L (D)4L

12、某无水碳酸钠样品中,含小苏打杂质,充分灼烧后,固体质量减少5%,该样品中小苏打所占的质量分数为()

(A)5%(B)13.55% (C)19.1%(D)46.66%

二、填空题

13、在500mL某溶液(密度为dg/cm3)中,含氯化钠和硫酸钠各xmol。溶液中Na+的物质的量浓度为__________;溶液中氯化钠的质量分数为_________;硫酸钠的质量分数为______________。

14、A、B、C、D四种化合物,焰色反应均为黄色。A、B、C和盐酸反应都可得到D,而

B、C以等物质的量在溶液中反应可得到A。若在B溶液中通入一种无色无刺激性气味的气体,适量时得到A,过量时得到C。

(1)各物质的化学式为:

A____________B____________C____________D____________

(2)有关反应的离子方程式为:

A+HCl→D__________________________________________________________________

B+HCl→D__________________________________________________________________

C+HCl→D__________________________________________________________________

B+C→A__________________________________________________________________

B+气体→A__________________________________________________________________

B+气体→C__________________________________________________________________

16、如下图装置中:

加热试管内的白色固体A(A的焰色反应为黄色),生成白色固体B并放出气体C和D,这些气体通过甲瓶的浓硫酸后,C被吸收;D进入乙瓶跟另一淡黄色固体E反应生成白色固体B和气体F;丙瓶中的NaOH溶液用来吸收剩余的气体D,气体F进入丁瓶与无色溶液G 反应,有淡黄色H析出

(1)写出各物质的化学式

A________________B________________C________________D________________

E________________F________________G________________H________________

(2)写出试管中及丁瓶中反应的化学方程式

试管中:_________________________________________________________________

丁瓶中:_________________________________________________________________

三、计算题

*17、有40mL由H2、CO2、O2三种气体组成的混合气体。将混合气体通过过量的Na2O2固

体,使之充分反应,剩余气体为30mL。点燃这30mL气体,再冷却到原来的温度,体积变为6mL。试推算原混合气体中H2、CO2、O2各有多少毫升?

18、将Na2CO3·xH2O晶体2.84g溶于水,配制成250mL溶液。取出20mL这种溶液放入锥形瓶中,再逐滴加入0.2mol/L盐酸,当消耗盐酸16mL时,溶液中的Na2CO3已全部转化为NaCl和CO2。求:

(1)Na2CO3溶液的物质的量浓度。

(2)Na2CO3·xH2O的摩尔质量。

(3)Na2CO3·xH2O中x的值。

元素周期律·碱金属元素性质总结配套练习参考答案

一、选择题

1~6 DDCABB 7~12CCDBBB

二、填空题

13、6xmol/L

%

7.

11

d

x

%

4.

28

d

x

14、A、Na2CO3B、NaOH C、NaHCO3D、NaCl

离子方程式略

15、加入试剂分别为(1)盐酸(2)稀硫酸(3)KHCO3

(4)CO2、H2O。化学方程式略

16、A、NaHCO3B、Na2CO3C、H2O D、CO2

E、Na2O2

F、O2

G、H2S

H、S 方程式略

17、H2:16mL CO2:20mL O2:4mL

18、(1)0.08mol/L(2)142g/mol(3)2

元素周期律·碱金属元素性质总结典型例题

例1 已知相对原子质量:Li 6.9,Na 23,K 39,Rb 85。今有某碱金属M 及其氧化物M 2O 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 ,据此可确定碱金属M 是 A .Li B .Na C .K D .Rb

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:

2M +2H 2O =2MOH +H 2↑ 10.8 g →10.8×[(A +17)/A]g M 2O +H 2O =2MOH

10.8 g →10.8×[2(A +17)/(2A +16)]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×(A +17)/A]>16>[10.8×(A +17)]/(A +8) 解得:35.3>A >10.7

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验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为ag 。将质量为bg 的某碱金属单质放入水中,立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为c g 。

(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CaCl 2,测定的碱金属相对原子质量比实际值偏大还是偏小?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:2M +2H 2O =2MOH +H 2↑

只要通过实验,取得一定质量(题设bg)的碱金属和足量的水反应产生的H 2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。

(1)依题设实验数据,bg 碱金属与足量水反应产生H 2的质量为(a +b -c)g 。

设所求碱金属的相对原子质量为x

则+=+↑+-2M 2H O 2MOH H 2x 2

bg (a b c)g

22

有2x/2=b/(a +b -c) 解得x =b/(a +b -c)

(2)无水氯化钙吸收水蒸气。若不用CaCl 2,则使测定值较实际值偏小。讨论上述表达式,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H 2带走),则c 值减少,a +b -c 值增大,分式的分母增大,分数值即减小。

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MOH 的质量,本题亦可完成。

例3 在120℃时,将气体A 3.88 g 通过足量的Na 2O 2,放出O 2,充分反应后固体的质量增加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Na 2O 2反应放出O 2的气体有可能是CO 2和H 2O ,因此首先判断A 是什么物质?

可采用极端假设法

解:如果A 都是H 2O ,设其质量为x 1,

2H O 2Na O 4NaOH O m 218 32 4x 2.28g x 20.52g 3.88g 22221+=+Δ×=>故假设不成立

如果A 都是CO 2,设其质量为y 1

2CO 2Na O 2Na CO O m 88 32 56

y 2.28 g y 3.58 g 3.88 g 2222321+=+Δ=<故假设不成立

所以A 应为CO 2和H 2O 的混合物

设H 2O 的质量为x g ,CO 2的质量为y g ,则

x y 3.88 g 4x /(218)(56y /88) 2.28 g

x 0.36 g y 3.52 g

+=×+===??

???

?

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ρ g ·cm -3的溶液1L ,则溶液中溶质的质量分数可能是

A .(0.8/ρ)%

B .(0.48/ρ)%

C .(0.32/ρ)%

D .(0.7/ρ)%

解析 汞不能与水反应,碱金属(M)与水反应的化学方程式:2M +2H 2O=2MOH +H 2↑

设M 的相对原子质量为x ,则

2M 2H O 2MOH H 2x 27 g 0.2 g 2x /27 g /0.2 g x 35

22+=+↑=得=

由于Hg 的相对原子质量大于35,所以碱金属的相对原子质量一定小于35。

相对原子质量小于35的碱金属只有Li 和Na ,所以本题中碱金属可能为Li 或Na 。若为Li ,设LiOH 的质量为y

2Li 2H O 2LiOH H 2(6.917) 2 y 0.2 g [2(6.917)]2y 0.2

y 4.8 g

22+=+↑×+×+/=/得=

[4.8g/(1000 cm 3×ρ g ·cm -3)]×100%=(0.48/ρ)%

若为Na ,用上述的方法可求得生成的NaOH 溶液中NaOH 的质量分数为(0.8/ρ)%。 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多少克。 解析 发生的反应有:

Na 2O +H 2O =2NaOH

2Na 2O 2+2H 2O =4NaOH +O 2↑

设混合物中Na 2O 2、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O 2质量。

2Na O 2H O 4NaOH O 278 440 32x (440x)/(278) 32x /(278)Na O H O 2NaOH 62 240y (240y)/62

222222+=+↑×××××+=××

溶液的总质量为:70 g +98 g -[32x(2×78)] 由上述关系量可列二元一次方程组为

x y 70 g {[(440x)(278)][(2

40y)62]}[70 g 98 g 32x +=×÷×+×÷÷+-÷××=()]278100%50%??

?

??

?? 解得:x =39 g y =31 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H 2O 的质量

碱金属元素教案

一、课题:碱金属元素课型:预习+展示课 使用时间:2014-7-9 主备人:韩艳荣 二、教学目标: 1、知识目标: ①在掌握钠的性质的基础上使学生了解锂、钾、铷、铯的性质。 ②使学生了解碱金属的物理性质、化学性质和原子结构,并能运用碱金属性质上的差异及递变性,分析其原子结构的差异及相同之处。 2、能力目标: ①通过实验对比,培养学生认真观察实验现象,并透过现象看本质的能力。 ②通过对碱金属元素结构、性质的对比,培养学生比较、分析、归纳问题的能力。 3、情感目标: ①通过实验及问题的讨论,激发学生求知欲和学习的兴趣,培养学生热爱化学的情感。 ②培养学生认识“量变引起质变”,“本质决定现象”等辩证唯物主义的思想。 三、教学重点: ①碱金属的原子结构特点和性质的递变规律 ②碱金属的化学性质 教学难点:碱金属元素化学性质的相似性和递变性。

教学方法:探究法、启发法等 四、教学过程: 1、自主学习内容 (一)碱金属元素的原子结构及特点(见ppt) 思考问题1:通过观察碱金属的原子结构示意图,你能发现碱金属元素的原子结构有什么共同之处吗?有什么递变规律吗? 温馨提示:(1)相同点:最外层电子数都是1。 (2)递变性:从Li→Cs核电荷数依次增大,电子层数依次增多,原子半径依次增大 (二)思考问题2:碱金属元素原子结构的递变性对碱金属的性质有什么影响? 温馨提示:随着核电荷数的增加,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,最外层电子越来越易失去,性质越来越活泼。 (三)碱金属物理性质的递变性(见ppt) 思考问题3:从表中你可以总结出碱金属的物理性质有什么相似及递变规律吗? 温馨提示:(1)相似性:色(铯略带金色)、软、轻、低、导 (2)递变性:从锂到铯硬度减小;ρ增大(K与Na反常);熔、沸点降低 2、小组探究与讨论 (一)钠、钾与O2反应的比较

碱金属元素性质总结讲解-共13页

元素周期律碱金属元素性质总结 I.元素周期律 1.周期表位置IA族(第1纵列),在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为锂(Li)-3,钠(Na)-11,钾(K)-19,铷(Rb)-37,铯(Cs)-55,钫(Fr)-87。 2.碱金属的氢氧化物都是易溶于水, 苛性最强的碱, 所以把它们被称为为碱金属。 3.碱金属的单质活泼,在自然状态下只以盐类存在,钾、钠是海洋中的常量元素,其余的则属于轻稀有金属元素,在地壳中的含量十分稀少。钫在地壳中极稀少,一般通过核反应制取。 4.保存方法:锂密封于石蜡油中,钠。钾密封于煤油中,其余密封保存,隔绝空气。 II.物理性质 II.1物理性质通性(相似性) 1.碱金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铯略带金黄色),但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降,呈现灰色。常温下均为固态。 2.碱金属熔沸点均比较低。摩氏硬度小于2,质软。.导电、导热性、延展性都极佳。 3.碱金属单质的密度小于2g/cm3,是典型轻金属,锂、钠、钾能浮在水上。 4.碱金属单质的晶体结构均为体心立方堆积,堆积密度小。 II-2.物理性质递变性 随着周期的递增,卤族元素单质的物理递变性有: 1.金属光泽逐渐增强。 2.熔沸点逐渐降低。 3.密度逐渐增大。钾的密度具有反常减小的现象。 II.3.物理性质特性 1.铯略带有金色光泽,钫根据测定可能为红色,且具有放射性。 2.液态钠可以做核反应堆的传热介质。 3.锂密度比没有小,能浮在煤油中。 4.钾的密度具有反常现象。 钾的密度反常变化的原因:根据公式:ρ=A r/V原子,可知相对原子质量的增大使密度增加,而电子层的增加又使原子体积增大使得密度减小。即单质的密度由相对原子质量和原子体积两个因素决定。对钾来说,核对最外层引力较小,体积增大的效应大于相对原子质量增加产生的影响,结果钾的密度反而比钠小。 II.5焰色反应 1.碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色,这可以用来鉴定

高一化学第一册第二章碱金属元素知识点

高一化学第一册第二章碱金属元素知识点 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.因为钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性:碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性:Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子水平逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色:银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度:小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是因为原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密度小于钠的密度,出现“反常”现象.这是因为金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质

碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但因为 碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有 差异. (1)与水反应 相似性:碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2↑(R代表碱金属原子) 递变性:随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈水准增大,生 成物的碱性增强. 例如:钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强碱,CsOH是碱. (2)与非金属反应 相似性:碱金属的单质可与绝大部分非金属单质反应,生成物都是 含R+阳离子的离子化合物. 递变性:碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成 正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化物. 4Li+O2=2Li2O 4Na+O2 2Na+O2 Na2O2 (过氧化钠,氧元素化合价-1) K+O2 KO2 (超氧化钾) (3)与盐溶液反应 碱金属与盐的水溶液反应时,首先是碱金属与水反应生成碱和氢气,生成的碱可能再与盐反应. 特别注意:碱金属单质都不能从盐溶液中置换出较不活泼金属.如:

元素周期律知识点总结

1. 微粒间数目关系 最外层电子数决定元素的化学性质 质子数(Z )=核电荷数=原子数序 原子序数:按质子数由小大到的顺序给元素排序,所得序号为元素的原子序数。 质量数(A )=质子数(Z ) +中子数(N ) ①最外层电子数与次外层电子数相等: 4Be 、18Ar ;②最外层 电子数是次外层电子数 2倍:6C ;③最外层电子数是次外层电子数 3倍:80;④最外层电子数是次外层电子数 4 倍:10Ne ;⑤最外层电子数是次外层电子数 1/2倍:3Li 、14Si 。 4 .电子总数为最外层电子数 2倍:4Be 。 ~20号元素组成的微粒的结构特点 (1).常见的等电子体 原子结构 : 元素周期律 决定原子种类 冲子N (不带电荷), ----------------------------- f 原子核- > T 质量数(A=N+Z ) I 质子Z (带正电荷)丿T 核电荷数 ______________ 豪同位素 (核素) —巻近似相对原子质量 事元素 T 元素符号 「最外层电子数决定主族元素的... 电子数(Z 个):丿 I 〔化学性质及最高正价和族序数 -■ 广体积小,运动速率高(近光速),无固定轨道 决定原子呈电中性 核外电子/运动特征 排布规律 ,表示方法 、电子云(比喻)——> 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 T 电子层数——■周期序数及原子半径 T 原子(离子)的电子式、原子结构示意图 原子(A Z X ) * ________ 2质子(Z 个)]——决定元素种类 广 原子核} W 中子(A-Z )个 决定同位素种类 中性原子:质子数 =核外电子数 阳离子:质子数 =核外电子数 +所带电荷数 阴离子:质子数 =核外电子数一所带电荷数 2.原子表达式及其含义 Xd± A 表示X 原子的质量数;Z 表示兀素X 的质子数;d 表示微粒中X 原子的个数; c ±表示微粒所带的电荷数; ± b 表示微粒中X 元素的化合价。 3.原子结构的特殊性 (1~18号元素) 1.原子核中没有中子的原子: 1 H 。 2 .最外层电子数与次外层电子数的倍数关系。 3 .电子层数与最外层电子数相等: i H 、4Be 、 13AI 。 5 .次外层电子数为最外层电子数 2 倍:3Li 、 i4Si 6 .内层电子总数是最外层电子数 2 倍:3Li 、 15P 。 ①2个电子的微粒。分子: He 、 H 2;离子:Li +、H -、Be 2+ 。

高一化学《碱金属元素》知识点详解

第三节碱金属元素 新课指南 1.掌握碱金属的物理性质和化学性质,并能运用原子结构的初步知识来理解它们性质上的异同及其递变规律. 2.掌握利用焰色反应检验金属钠和钾以及它们的离子的操作技能. 3.通过学习碱金属性质的递变规律,进行辩证唯物主义教育. 本节重点:碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系. 本节难点:碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系. 教材解读精华要义 相关链接 1.钠的原子结构 钠原子核内有11个质子,核外有11个电子,分三层排布,最外层有1个电子,其原子结构示意图为: 钠原子容易失去最外层的电子,形成8电子的稳定结构,表现出很强的还原性. 2.钠的典型化学反应 钠是活泼的金属单质,化学性质非常活泼,能够与多种物质反应.钠单质的化学性质主要表现为还原性. 知识详解 知识点1 碱金属的原子结构 从下表可以看出,锂、钠、钾、铷、铯的原子最外电子层的电子数是相同的,都是1个电子.这个电子对原子半径的大小是有影响的,一旦失去这个电子变成离子,离子半径就显著地比原子半径小了.例如,钠原子的

半径是1.86×10-10m,钠离子的半径则为0.97×10-10m. 碱金属的原子结构 锂钠钾铷碱金属 项目 元素符号Li Na K Rb Cs 电子层结构 Ⅰ相同点:最外电子层上都只有1个电子 Ⅱ递变规律(从锂到铯):核电荷数逐渐增大;电子层数逐渐增多;原子半径逐渐增大. 知识点2 碱金属的物理性质 碱金属元素在自然界里都以化合态存在,它们的金属由人工制得.下表列出了碱金属的主要物理性质. 碱金属的主要物理性质 小结①相似性:碱金属除铯略带金色光泽外,其余都呈银白色.碱金属都比较柔软,有延展性,它们的密度 都比较小(Li、Na、K的密度小于1 g/cm3,Rb、Cs的密度大于1 g/cm3),熔点较低(Li大于100℃,其余小于 100℃),铯在气温稍高的时候,就呈液态.它们的导热、导电的性能都很强.碱金属,特别是锂、钠、钾,是 金属中比较轻的. ②递变规律(从Li→Cs):密度呈增大趋势(但K

元素知识点总结知识讲解

元素知识点总结

第四单元 物质构成的奥秘 课题1 原 子 1、原子的构成 (1)原子结构的认识 (2)在原子中由于原子核带正电,带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的负电荷数(数值上等于核外电子数)相等,电性相反,所以原子不显电性 因此: 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 (3)原子的质量主要集中在原子核上 注意:①原子中质子数不一定等于中子数 ②并不是所有原子的原子核中都有中子。例如:氢原子核中无中子 2 、相对原子质量:⑴ ⑵相对原子质量与原子核内微粒的关系: 相对原子质量 = 质子数 + 中子数 课题2 元 素 一、 元素 1、含义:具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称。 注意:元素是一类原子的总称;这类原子的质子数相同 相对原子质

因此:元素的种类由原子的质子数决定,质子数不同,元素种类不同。 2、元素与原子的比较: 3、元素的分类:元素分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素三种 4、元素的分布: ①地壳中含量前四位的元素:O、Si、Al、Fe ②生物细胞中含量前四位的元素:O、C、H、N ③空气中前二位的元素:N、O 注意:在化学反应前后元素种类不变 二、元素符号 1、书写原则:第一个字母大写,第二个字母小写。 2、表示的意义;表示某种元素、表示某种元素的一个原子。例如:O:表示氧 元素;表示一个氧原子。 3、原子个数的表示方法:在元素符号前面加系数。因此当元素符号前面有了系 数后,这个符号就只能表示原子的个数。例如:表示2个氢原子:2H; 2H:表示2个氢原子。 4、元素符号前面的数字的含义;表示原子的个数。例如:6.N:6表示6个氮原 子。

(完整版)碱金属元素知识点整理

第五讲碱金属元素 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: O、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 2 Cl、水、稀酸溶液反应,生成含R+(R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; 2 O 2)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:①与 2 H O反应越来越剧烈,③随着核电荷数的增强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强:反应越来越剧烈,产物越来越复杂,②与 2 CsOH RbOH KOH NaOH LiOH >>>>; (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Li 和Na 主要是用电解熔融氯化物的方法制取;金属K 因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Na 从熔融KCl 中把K 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);铷和铯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:Li 6.9,Na 23,K 39,Rb 85。今有某碱金属M 及其氧化物2M O 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 ,据此可确定碱金属M 是[ ] A 、Li B 、Na C 、K D 、Rb 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: 22222M H O MOH H +=+↑ 222M O H O MOH += 10.8 g →10.8×[(A +17)/A]g 10.8 g →10.8×[2(A +17)/(2A +16)]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(17)/]16[10.8(17)/(8)]A A A A ?+>>?++。 解得:35.3>A >10.7,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验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为ag 。将质量为bg 的某碱金属单质放入水中,立即塞紧瓶塞,完全反应后再称量此装置的总质量为cg 。

元素推断题常考知识点总结

1 号元素氢:原子半径最小,同位素没有中子,密度最小的气体 6 号元素碳:形成化合物最多的元素,单质有三种常见的同素异形体(金刚石、石墨、富勒烯)。 7 号元素氮:空气中含量最多的气体(78%),单质有惰性,化合时价态很多,化肥中的重要元素。 8 号元素氧:地壳中含量最多的元素,空气中含量第二多的气体(21%)。生物体中含量最多的元素,与生命活动关系密切的元素,有两种气态的同素异形体。 9 号元素氟:除H 外原子半径最小,无正价,不存在含氧酸,氧化性最强的单质。 11 号元素钠:短周期元素中原子半径最大,焰色反应为黄色。 12 号元素镁:烟火、照明弹中的成分,植物叶绿素中的元素。 13 号元素铝:地壳中含量第三多的元素、含量最多的金属,两性的单质(既能与酸又能与碱反应),常温下遇强酸会钝化。 14 号元素硅:地壳中含量第二多的元素,半导体工业的支柱。 15 号元素磷:有两种常见的同素异形体(白磷、红磷),制造火柴的原料(红磷)、化肥中的重要元素。 16 号元素硫:单质为淡黄色固体,能在火山口发现,制造黑火药的原料。 17 号元素氯:单质为黄绿色气体,海水中含量最多的元素,氯碱工业的产物之一。 19 号元素钾:焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察),化肥中的重要元素。 20 号元素钙:人体内含量最多的矿质元素,骨骼和牙齿中的主要矿质元素。

2.与元素的原子结构相关知识归纳 ⑴最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar; 最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素有C; 最外层电子数是次外层电子数 3 倍的元素有0; 最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素有Ne。 ⑵次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素有Li、Si; 次外层电子数是最外层电子数 4 倍的元素有Mg。 ⑶内层电子数是最外层电子数2 倍的元素有Li、P; 电子总数是最外层电子数2倍的元素有Be。原子核内无中子的元素是1i H 3.元素在周期表中的位置相关知识归纳 ⑴主族序数与周期序数相同的元素有H、B e、Al; 主族序数是周期序数 2 倍的元素有C、S; 主族序数是周期序数 3 倍的元素有O。 ⑵周期序数是主族序数 2 倍的元素有Li、Ca; 周期序数是主族序数 3 倍的元素有Na。 ⑶最高正价与最低负价的绝对值相等的元素有C、Si; 最高正价是最低负价的绝对值3 倍的元素有S。 ⑷上一周期元素所形成的阴离子和下一周期元素最高价态阳离子的电子层结构 与上一周期零族元素原子的电子层结构相同。 4. 元素的含量 地壳中质量分数最大的元素是0,其次是S; 地壳中质量分数最大的金属元素是Al,其次是Fe; 氢化物中氢元素质量分数最大的是C;所形成的有机化合物中种类最多的是C 5. 元素所形成的单质及化合物的物理特性 ①颜色:常温下,单质为有色气体的元素是F、Cl; 单质为淡黄色固体的元素是S; 焰色反应火焰呈黄色的元素是Na,呈紫色的元素是K (通过兰色钻玻璃) ②状态:常温下,单质呈液态的非金属元素是Br ;单质为白色蜡状固体的元素是

碱金属元素性质总结讲解

碱金属元素性质总结讲 解 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

元素周期律碱金属元素性质总结 I.元素周期律 1.周期表位置 IA族(第1纵列),在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为锂(Li)-3,钠(Na)-11,钾(K)-19,铷(Rb)-37,铯(Cs)-55,钫(Fr)-87。 2.碱金属的氢氧化物都是易溶于水, 苛性最强的碱, 所以把它们被称为为碱金属。 3.碱金属的单质活泼,在自然状态下只以盐类存在,钾、钠是海洋中的常量元素,其余的则属于轻稀有金属元素,在地壳中的含量十分稀少。钫在地壳中极稀少,一般通过核反应制取。 4.保存方法:锂密封于石蜡油中,钠。钾密封于煤油中,其余密封保存,隔绝空气。II.物理性质 物理性质通性(相似性) 1.碱金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铯略带金黄色),但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降,呈现灰色。常温下均为固态。 2.碱金属熔沸点均比较低。摩氏硬度小于2,质软。.导电、导热性、延展性都极佳。 3.碱金属单质的密度小于2g/cm3,是典型轻金属,锂、钠、钾能浮在水上。 4.碱金属单质的晶体结构均为体心立方堆积,堆积密度小。 II-2.物理性质递变性 随着周期的递增,卤族元素单质的物理递变性有: 1.金属光泽逐渐增强。 2.熔沸点逐渐降低。 3.密度逐渐增大。钾的密度具有反常减小的现象。 .物理性质特性

1.铯略带有金色光泽,钫根据测定可能为红色,且具有放射性。 2.液态钠可以做核反应堆的传热介质。 3.锂密度比没有小,能浮在煤油中。 4.钾的密度具有反常现象。 II-4.卤族元素物理性质一览表 钾的密度反常变化的原因:根据公式:ρ=A r/V原子,可知相对原子质量的增大使密度增加,而电子层的增加又使原子体积增大使得密度减小。即单质的密度由相对原子质量和原子体积两个因素决定。对钾来说,核对最外层引力较小,体积增大的效应大于相对原子质量增加产生的影响,结果钾的密度反而比钠小。 焰色反应 1.碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色,这可以用来鉴定碱金属离子的存在,锂、铷、铯也是这样被化学家发现的。 2.电子跃迁可以解释焰色反应,碱金属离子的吸收光谱落在可见光区,因而出现了标志性颜色。 3.除了鉴定外,焰色反应还可以用于制造焰火和信号弹。 III.化学性质

高考化学复习碱金属元素知识点小结

15-16高考化学复习碱金属元素知识点小结碱金属都是银白色的金属(铯略带金色光泽),密度小,熔点和沸点都比较低。以下是碱金属元素知识点小结,请大家掌握。 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性:碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性:Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色:银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度:小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密

度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异. (1)与水反应 相似性:碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2(R代表碱金属原子) 递变性:随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强. 例如:钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强碱,CsOH是最强碱. (2)与非金属反应 相似性:碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物. 递变性:碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化物. 4Li+O2=2Li2O 4Na+O2

元素知识点总结范文

第四单元 物质构成的奥秘 课题1 原 子 1、原子的构成 (1)原子结构的认识 (2)在原子中由于原子核带正电,带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的负电荷数(数值上等于核外电子数)相等,电性相反,所以原子不显电性 因此: 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 (3)原子的质量主要集中在原子核上 注意:①原子中质子数不一定等于中子数 ②并不是所有原子的原子核中都有中子。例如:氢原子核中无中子 2 ⑴ ⑵相对原子质量与原子核内微粒的关系: 相对原子质量 = 质子数 + 中子数 课题2 元 素 一、元素 1、 含义:具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称。 注意:元素是一类原子的总称;这类原子的质子数相同 因此:元素的种类由原子的质子数决定,质子数不同,元素种类不同。 4、元素的分布: ①地壳中含量前四位的元素:O 、Si 、Al 、Fe ②生物细胞中含量前四位的元素:O 、C 、H 、N 相对原子质量=

③空气中前二位的元素:N 、O 注意:在化学反应前后元素种类不变 二、元素符号 1、 书写原则:第一个字母大写,第二个字母小写。 2、 表示的意义;表示某种元素、表示某种元素的一个原子。例如:O :表示氧元素;表示 一个氧原子。 3、 原子个数的表示方法:在元素符号前面加系数。因此当元素符号前面有了系数后,这个 符号就只能表示原子的个数。例如:表示2个氢原子:2H ;2H :表示2个氢原子。 4、 元素符号前面的数字的含义;表示原子的个数。例如:6.N :6表示6个氮原子。 三、元素周期表 1、 发现者:俄国科学家门捷列夫 2、 结构:7个周期16个族 3、 元素周期表与原子结构的关系: ①同一周期的元素原子的电子层数相同,电子层数=周期数 ②同一族的元素原子的最外层电子数相同,最外层电子数=主族数 4、 原子序数=质子数=核电荷数=电子数 5、 元素周期表中每一方格提供的信息: 课题3 离子 一、核外电子的排布 1、原子结构图: ①圆圈内的数字:表示原子的质子数 ②+:表示原子核的电性 ③弧线:表示电子层 ④弧线上的数字:表示该电子层上的电子数 1、 核外电子排布的规律: ①第一层最多容纳2个电子; ②第二层最多容纳8个电子; ③最外层最多容纳8个电子(若第一层为最外层时,最多容纳2个电子) 3、元素周期表与原子结构的关系: ①同一周期的元素,原子的电子层数相同,电子层数=周期数 ②同一族的元素,原子的最外层电子数相同,最外层电子数=主族数 4、元素最外层电子数与元素性质的关系 金属元素:最外层电子数<4 易失电子 非金属元素:最外层电子数≥4 易得电子 稀有气体元素:最外层电子数为8(He 为2) 不易得失电子 最外层电子数为8(若第一层为最外层时,电子数为2)的结构叫相对稳定结构 因此元素的化学性质由原子的最外层电子数决定。当两种原子的最外层电子数相同,则这两种元素的化学性质相似。(注意:氦原子与镁原子虽然最外层电子数相同,但是氦原子最外 质子数

碱金属元素知识点

第五讲 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2O 、2Cl 、水、稀酸溶液反应,生成含R +(R 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; 2)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:①与2O 反应越来越剧烈,产物越来越复杂,②与2H O 反应越来越剧烈,③随着核电荷数的增强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强:CsOH RbOH KOH NaOH LiOH >>>>; (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Li 和Na 主要是用电解熔融氯化物的方法制取;金属K 因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Na 从熔融KCl 中把K 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);铷和铯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:Li 6.9,Na 23,K 39,Rb 85。今有某碱金属M 及其氧化物2M O 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 ,据此可确定碱金属M 是 [ ] A 、Li B 、Na C 、K D 、Rb 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: 10.8 g →10.8×[(A +17)/A]g 10.8 g →10.8×[2(A +17)/(2A +16)]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:

高考化学复习碱金属元素知识点总结

高考化学复习碱金属元素知识点总结 碱金属都是银白色的金属(铯略带金色光泽),密度小,熔点和沸点都比较低。以下是碱金属元素知识点,请大家掌握。 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性:碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性:Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色:银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度:小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的

密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异. (1)与水反应 相似性:碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2(R代表碱金属原子) 递变性:随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强. 例如:钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强 碱,CsOH是最强碱. (2)与非金属反应 相似性:碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物. 递变性:碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化

掌握碱金属元素的物理性质及递变规律

掌握碱金属元素的物理性质及递变规律,知道碱金属元素大多数是银白色金属,其密度逐渐增大(钾例外),熔点和沸点逐渐降低。 掌握碱金属的化学性质,知道随着核电荷数的递增,碱金属元素的金属性逐渐增强,失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强。 记住碱金属的元素符号和核电荷数。 能初步看懂元素周期表 元素的化学性质主要决定于原子的___________数.原子的最外层电子数为1~3个时,元素一般为_______元素(填金属,非金属或稀有气体),在化学反应中容易___________电子(得到或失去)而达到8电子(或第一层为2电子)的稳定结构.元素的电子层数与电子离核的_________和电子运动的__________有关.最外层电子数相同的元素,一般化学性质____________(填“相同”、“不同”或“相似”) ?一.钠的物理性质 色、态:银白色光泽:固体硬度:较小:密度:比水小:熔、沸点:较低:导热、导电性良好 二.钠的化学性质 1.与非金属反应 4Na + O2 === 2Na2O 2Na + O2 === Na2O2 2Na + S === Na2S 2Na+Cl2===2NaCl 2. 与水反应2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ 3.与酸的反应2Na+2HCl===2NaCl+H2↑ 2Na+H2SO4===Na2SO4+H2↑ 4.氧化物的水化物的是可溶于水的强碱Na2O + H2O = 2NaOH 二、碱金属的化学性质: ?碱金属可以与水反应生成强碱和氢气 ?碱金属可以与酸反应. ?碱金属对应的碱是可溶于水的强碱 ?

碱碱金属容易和氧气等非金属、水、酸发生反应,有比较剧烈的现象; 金属的元素的化学性质虽然相似,但又不完全相同。随着电子层数的增加,碱金属单质失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强。·碱金属氧化物的水化物都是可溶于水的强碱。·碱金属是化学性质比较活泼的一类金属·在金属的活动性顺序中,钾的活动性顺序位于钠前;钾、钠的活动性顺序在氢前。 实验验证:1.钾在空气中燃烧的剧烈程度>钠·2.钾在水中反应比钠剧烈,发生燃烧·视频播放:在水中反应的剧烈程度 锂<钠<钾<铷<铯 1下列关于碱金属的说法错误的是() A:多数都是银白色的固体B:从上到下,碱金属的密度逐渐增大C:质软 D:碱金属从上到下,熔点、沸点逐渐升高 2.元素周期表中,碱金属的右边一列金属叫做碱土金属。从上到下依次为铍,镁钙, 锶、钡(镭)等金属。判断,在这五种金属中,最活泼的单质是() A:铍B:镁C:钡D:钙 3.我们研究碱土金属,一般不研究那几种性质()A:是否与水、氧气反应B:是否与碱反应 C:是否与酸反应 D:金属对应碱的碱性强弱?一、碱金属的物理性质: 1、相似性;银白色固体、硬度小、密度小(轻金属)、熔点低、导电、导热、有展性。 2、递变性(从锂到铯): ?①密度逐渐增大(K反常)(锂能否放在煤油中)②熔点、沸点逐渐降低 ?碱金属可以与氧气反应,有的形成复杂的氧化物\过氧化物甚至超氧化物

高中化学碱金属知识点规律大全

碱金属知识点规律大全 1.钠 [钠的物理性质]很软,可用小刀切割;具有银白色金属光泽(但常见的钠的表面为淡黄色);密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中);熔点、沸点低;是热和电的良导体.[钠的化学性质] (1)Na与O2反应: 常温下:4Na + O2=2Na2O,2Na2O + O2=2Na2O2(所以钠表面的氧化层既有Na2O也有Na2O2,且Na2O2比Na2O稳定). 加热时:2Na + O2Na2O2(钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体).(2)Na与非金属反应:钠可与大多数的非金属反应,生成+1价的钠的化合物.例如: 2Na + C122NaCl 2Na + S Na2S (3)Na与H2O反应.化学方程式及氧化还原分析: 离子方程式:2Na + 2H2O=2Na++ 2OH-+ H2↑ Na与H2O反应的现象:①浮②熔⑧游④鸣⑤红. (4)Na与酸溶液反应.例如:2Na + 2HCl=2NaCl + H2↑2Na + H2SO4=Na2SO4 + H2↑ 由于酸中H+浓度比水中H+浓度大得多,因此Na与酸的反应要比水剧烈得多. 钠与酸的反应有两种情况: ①酸足量(过量)时:只有溶质酸与钠反应. ②酸不足量时:钠首先与酸反应,当溶质酸反应完后,剩余的钠再与水应.因此,在涉及有关生成的NaOH或H2的量的计算时应特别注意这一点. (5)Na与盐溶液的反应.在以盐为溶质的水溶液中,应首先考虑钠与水反应生成NaOH和H2,再分析NaOH可能发生的反应.例如,把钠投入CuSO4溶液中: 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑2NaOH + CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 注意:钠与熔融的盐反应时,可置换出盐中较不活泼的金属.例如: 4Na + TiCl4(熔融) 4NaCl + Ti [实验室中钠的保存方法]由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应,所以在实验室中通常将钠保存在煤油里,以隔绝与空气中的气体和水接触. 钠在自然界里的存在:由于钠的化学性质很活泼,故钠在自然界中只能以化合态的形式(主要为NaCl,此外还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在. [钠的主要用途] (1)制备过氧化钠.(原理:2Na + O2Na2O2) (2)Na-K合金(常温下为液态)作原子反应堆的导热剂.(原因:Na-K合金熔点低、导热性好) (3)冶炼如钛、锆、铌、钽等稀有金属.(原理:金属钠为强还原剂) (4)制高压钠灯.(原因:发出的黄色光射程远,透雾能力强) 2.钠的化合物

碱金属元素

《碱金属元素》 【高考考点】1 ?碱金属元素原子结构、性质的比较 2. 从原子核外电子排布理解碱金属元素 (单 质、化合物)的相似性核递变性 3. 焰色反应(Na 、K ) 【知识要点】 一.碱金属 1 .结构 碱金属在周期表中位于 _________ 族,其最外电子层上都只有一个电子,随着核电荷数的增 多,它们的电子层数逐渐 _______________ ,原子半径逐渐 ____________ ,原子核对最外层电子的引力 逐渐 __________ ,原子失去最外电子层中电子的能力逐渐 ______________________ ,导致它们的金属性逐 渐 ____________ 。 2 .性质 ⑴物理性质(单质) 二.焰色反应 __________________________________________________________________________ 的现象,叫焰色反应。 1. 步骤 ⑴干烧将铂丝烧至无色; ⑵蘸烧 蘸取待测物进行灼烧,观察火焰颜色; ⑶洗烧 每次实验后都要用 _________________ 洗净铂丝,灼烧至无色。 2 .一些金属或金属离子的焰色反应的颜色 ⑵焰色反应是原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种颜色光的过程。 与气体物质燃 烧时产生各色火焰有本质区别,它利用的是元素的物理性质。

⑶一般只有少数金属才能发生焰色反应。

【高考试题】 1. NaH是一种离子化合物,它跟水反应的方程式为: 6. 将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量( n)和通入 7. 钾是一种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为 Na (l) + KCl (I) NaCl (l) + K (g); △ H> 0 各物质的沸点与压强的关系见下表。 压强(kPa) 13.3353.32101.3 K的沸点(O590710770 Na的沸点(O700830890 KCl的沸点(O1437 NaCl的沸点(O1465 ⑴在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ____________ ,而反应 的最高温度应低于__________________ 。 ⑵在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是__________________________________ < &已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置 进行实验。 主要步骤如下: ①按图组装仪器,并检查装置的气密性 NaH + H 20 = NaOH + H 2?,它也能 跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。 A .跟水反应时,水作氧化剂 C.跟液氨反应时,有NaNH2生成 2. 下列物质中属于离子化合物的是 A .苛性钾B.碘化氢 3. 下列物质中不会因见光而分解的是 A. NaHCO3 B. HNO3 4. 下列有关碱金属铷(Rb)的叙述中,正确的是 A .灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色 C.在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高 5. 在医院中,为酸中毒病人输液不应采用 A. 0.9%氯化钠溶液 C. 1.25 %碳酸氢钠溶液 F列有关NaH的叙述错误的是 B. NaH中H「半径比Li +半径小 D .跟乙醇反应时,NaH被氧化 C. 硫酸 D .醋酸 C. Agl D. HClO B. 硝酸铷是离子化合物,易溶于水 D .氢氧化铷是弱碱 B. 0.9 %氯化铵溶液 D. 5%葡萄糖溶液 C D A B

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