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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，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；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：与反应越来越剧烈，产物越来越复杂，与反应越来越剧烈，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：；（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：6.9，23，39，85。今有某碱金属M及其氧化物组成的混合物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，据此可确定碱金属M是 A、 B、 C、 D、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 g10.8×(A17)/Ag 10.8 g10.8×2(A17)/(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：。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，完全反应后再称量此装置的总质量为。（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。（1）依题设实验数据，碱金属与足量水反应产生的质量为。设所求碱金属的相对原子质量为，有，解得。（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)，则值减少，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，放出，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能和反应放出的气体有可能是和，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，设其质量为，      32 4     2.28g   ，故假设不成立。如果A都是，设其质量为：     88 32 56     2.28g    ，故假设不成立。所以A应为和的混合物设的质量为 g，的质量为 g，则，。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1，则溶液中溶质的质量分数可能是 A、 B、 C、 D、解析 汞不能与水反应，碱金属(M)与水反应的化学方程式为：。设M质量为，相对原子质量为，则，故。相对原子质量小于35的碱金属只有和，所以本题中碱金属可能为和。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：Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2设混合物中Na2O2、Na2O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。溶液的总质量为：70 g98 g32x(2×78)由上述关系量可列二元一次方程组为解得：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NaB.可能有Na、也可能有KC.一定有KD.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H2CO CO和H2的混合气 HCHO CH3COOHHOCH2CH2OH中，符合题意的是A.均不符合B.只有C.只有D.全部符合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O和超氧离子O两种，则此晶体中，O与O的物质的量之比为A.21B.11C.12D.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.Na2O2和NaHCO3，B.Na2O2和NH4HCO3，C.Na2O2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（KO2）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 Na2O2和1 kg KO2 分别跟CO2反应，生成的O2的质量比为 。（3）等质量的CO2分别与足量的Na2O2、KO2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、RbO3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，一段时间后，气球就会自动膨胀起来。A.Na2OB.Na2O2C.KO2D.RbO313.(12分)由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物A mol 置于密闭容器中加热至200，充分反应后排出气体，得残余固体y mol。若以x表示原混合物中NaOH的物质的量分数，试回答：(1)当x=25%时，y的值；(2)当x=75%时，y的值；(3)若以x为横坐标，y为纵坐标，在图中画出x、y的关系曲线，并求出y=f(x)的关系式。14.(12分)用NaOH、H2O、大理石和盐酸制取33 g纯NaHCO3，请参照物质的溶解度回答下列问题：25溶解度/gNaOH100NaHCO39Na2CO330 (1)写出制取过程中反应的化学方程式。(2)若提供100 g水，则需NaOH的物质的量为多少?(3)简述实验的操作过程。(4)在上图反映上述实验过程的图象中，标出A点即当n(CO2)n(NaOH)=1/3，且n(CO2)0.125 mol的位置，并判断此时所得盐的组成及其物质的量。参考答案一、1.解析：钠的焰色反应为黄色，钾的焰色反应为淡紫色，在观察钾的焰色时必须排除黄光的干扰。答案：D2.D3.解析：组成要符合（CO）n（H2）m的形式答案：D4.BC 5.C 6.D 7.C 8.C二、9.解析：在A中：1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol CO2和0.5 mol H2O和0.5 mol Na2CO3，若先考虑0.5 mol CO2与Na2O2反应则有2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，故消耗0.5 mol Na2O2，生成0.5 mol Na2CO3，然后0.5 mol H2O和0.5 mol Na2O2刚好完全反应生成1 mol NaOH，故因为Na2CO3和NaOH不反应，结果相同，但应注意，若CO2过量，则CO2可和生成NaOH反应，而转化为H2O过量，因此通常在定量条件下先考虑CO2和Na2O2的反应情况。答案：A.1 mol Na2CO3、1 mol NaOH B.1 mol Na2CO3 C.1 mol CaCO3、 1 mol Na2CO3 CAB10.（1）4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2（2）0.611 （3）13（4）KO2 因等质量的KO2与CO2反应时放出的O2的量更多11.(1)O2(2)2Na2O22H2O=4NaOH+O2(3)H2O2 催化剂 (4)浓H2SO4 干燥氧气12.4KO22CO2=2K2CO33O24RbO32CO2=2R2CO35O2 AB13.(1)0.5A (2)0.75A(3)0x0.5时，y=0.5A；0.5x1时，y=xA14.(1)2HCl+CaCO3=CaCl2H2OCO2 CO2NaOH=NaHCO3(2)0.5 mol NaOH(3)称取20 g NaOH放入烧杯中，加100 g H2O，不断搅拌，使之溶解，等冷却后，通入过量CO2气体。过滤，用滤纸将滤渣表面的水吸干。(4)A点标注略 0.125 mol 正盐10盐正 标。吸的表纸滤体 量通冷，使拌不 0中入 0称 . = = . 0 .0 ) ) = = 气燥干 浓 剂化 = ( (多量 放反 与量因 + ） 况应 虑先条常因， 为而 成可 ， ，应但结， 为 反好 和 后， 成， 耗，+ = + 应 0考， . .生分 ：在析 . . 式式 符要 。干黄须时钾观紫为焰的为应焰析.答量的其组所此判位 . /) 即点，图过实上上。过的述?多量的 需 0提。学的过取 0 / 题问答解质请 酸石大 用 式系 = ，关 画中坐为坐为若；的 %当；时 当答试数的 合示 体残体排反充 加器于置 合固组 由分 . . 来胀膨球气段一紧立)( 中物加往迅打示如球端玻紧一瓶 得瓶平 ：学反 出， 应 水种后 物化 ，氧 ，物 物通有氧已( 作 是试气洗 用质 是 末色是若 程方反中则体黄是 体体燃在也，示使、色 。制的入过度 置所图，气净取)0 理合氧 用为 比 成应 的别 量 量的 应 跟 式方应 出写用的起可 代 超， 可 具呼 为的大体硫则反完与 稀足浓加如 ， 量质名质固残各体出反经0至热。 均每， .， 和 ， .装器密在分）0共选. 为之质 ，晶，两离超离只阴是量质，离的组 是可种则，标 集时反酸足金的元种与 .成盐有只，产前反与蓝蓝石的湿能生应反剂化水，水大子都 是的叙列。气反都，子均 属金氧离中溶气到氢置中可铜换中铜从可钠换液溶以是是法说之和于的 锂化化与可大的碳解锂解难强酸锂化不化是要燃量是确述质合化关。镁，较金质多合其符全.合的意， 气的 在 增固应 的过即产其分氧量物 下元族.银素族元性属应料这，材电接电光种需管造业 有、 有 可、 离金溶明，火灼焰在色取丝纯演战质 质 中溶此 分的中溶 ：列入下 组程一列关) ( 为总量 出放 生别式化由为分 有反生克少量钠钠化合混并程学水化氧过别。0数质溶液氧所反分 物混化化 国全 和为金题所，只的 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