2022年高一化学 知识点精析精练 碱金属元素

2022年高一化学 知识点精析精练 碱金属元素1相似性 (1)原子结构：最外层都是一个电子，Me-M+。 (2)物理性质：银白色(铯金色)、质软、密度小、熔沸点低、导电性强。 (3)化学性质：相似于钠(与Cl2、O2、H2O、H+等反应)。 (4)最高价氧化物对应水化物都为强碱(碱金属名称来源)。 2差异性、递变性随Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增： (1)原子结构：电子层数递增，原子半径增大。 (2)物理性质：密度递增、熔沸点递减。Li密度小于煤油，存放于石蜡中以隔绝空气和水。 (3)化学性质：核对电子引力减弱，失电子能力增强，金属性增强。 4Li+O2 2Li2O；4Na+O2 2Na2O；2Na+O2 Na2O2；2K+O2 K2O2，加热时生成更复杂的氧化物(KO2)(4)氧化物对应水化物碱性增强。 3焰色反应检验碱金属元素(单质、离子、溶液等物质存在形式)存在，可用焰色反应。焰色反应是物理变化。学法建议 1分类研究法：物以类聚，把Li、Na、K、Rb、Cs放在一起分析而不一一加以分析，因为它们有共性而且它们有本质相似的结构背景。这样，在研究物质性质时，只对某一物质加以仔细深入的研究就能起到以点带面的作用。这种简捷、省事的做法，被科学家们称为分类研究法。 2碱金属元素的学习从原子结构入手，以钠为点展开。从原子结构到钠，钠到碱金属元素，通过原子结构分析碱金属元素性质递变规律，这是本节主要的学习方法。 3学会获取、处理、输出信息能力。课本中本节提供的表2-1和2-2，是读表能力训练的良好素材。一方面，要能看懂图表所包含的信息，从中找出规律；更重要的是，必须学会怎样看、想，怎样进行信息处理和加工。读图识表能力是自然科学工作者具备的基本素质。潜能开发例1由某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物40g与水充分反应后，蒸发溶液，最后得干燥固体50g，试通过计算和推理，给出该碱金属元素的名称。思路分析 粗看题目似乎少条件，仔细分析却不然，关键在于获取题目中所包含数据的化学运用。 题中涉及的反应有：2M+2H2O2MOH+H2 M2O+H2O2MOH 显然每一个反应都导致固体的质量增加，可用极值思维法：固体只有M或M2O组成，进行M的相对原子质量求算，可得M为28或 68，相对原子质量处在此范围的元素为钾K：39元素。答案 钾思维诊断 学生易用常规计算方法来求解而无法解答，如用极值思维方法进行求解就能快速解答。 极值思维是一种打破常规思维方式的临界点(相当于数学中的区间的上下限值的具体运用)。在化学计算中，若能进行该类思维的运用，可以收到事半功倍的效果。 例2在饱和NaCO3溶液中通入CO2会有晶体析出。向饱和NaCl溶液中通CO2并不发生化学反应，若向饱和NaCl溶液中先通NH3后，再通入CO2则会有晶体析出。其化学方程式：_，简述其原因_。思路分析 解析此题应考虑先通CO2再通NH3和先通NH3再通CO2的不同之处，再考虑可能发生的反应及产物溶解度大小。 NH3在水中的溶解度远大于CO2，若先通CO2再通入NH3，生成的NH4HCO3太少，不利于NaHCO3析出。 答案NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O NH4Cl+NaHCO3； NH3易溶于水，使溶液呈碱性，有利于CO2的吸收，生成较多量NaHCO3。思维诊断 此题实际是我国著名化工专家侯德榜举世闻名的“侯氏制碱法”的基本原理部分。 题中“向饱和Na2CO3溶液中通入CO2会有晶体析出”指出NaHCO3的溶解度较Na2CO3小，忽略这句话对理解后面“析出”晶体有困难，会误认为析出的是NH4HCO3或NaCl。 例3金属钾在氧气中燃烧能生成超氧化钾(KO2)，KO2与 CO2或水反应，均能生成O2，现有一定量的钾、钠合金，在足量的氧气中燃烧后，反应产物置于水中并通入足量的CO2，充分反应后，最多放出的O2的质量是最多吸收CO2质量的。则原钠、钾合金中，钠、钾的质量比为多少? 钠、钾合金在空气中燃烧分别生成KO2和Na2O2，KO2和Na2O2与水反应均放出O2，同时分别生成KOH和NaOH，而KOH与NaOH充分吸收CO2后分别生成KHCO3和NaHCO3。 设钠、钾合金中钾为xg，钠为yg。 生成 KO2为根据4KO2 + 2H2O 4KOH + 3O2471 456 332 2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2 278 440 32 根据KOH + CO2 KHCO344 NaOH+CO2 NaHCO3 40 44 解得答案 Na、K质量为161：195解题规律本题要仔细分析反应的过程并能写出有关反应的化学方程式，特别要注意的是，氢氧化钾与氧化钠在二氧化碳足量时发生反应，其生成物为酸式盐而不是正盐。知能达标训练 1下列有关碱金属元素及其化合物的叙述：碱金属元素的次外层电子数是2或8；碱金属元素位于元素周期表的第IA族；碱金屈的氯化物都是强电解质；碱金属最高价氧化物的水化物都是强碱。其中正确的是 ( ) A只有 B.只有 C.只有 D. 答案:D2有关铷的叙述不正确的是 ( ) A.金属铷投入水中会引起爆炸 B.铷是强还原剂，铷离子具有弱的氧化性 C.灼烧氢氧化铷将分解为氧化铷和水蒸气 D氢氧化铷易溶于水,水溶液呈强碱性 答案:C3将46g钠、24g镁、27g铝分别投入到100g 365的盐酸中经充分反应生成氢气体积(均为标准状况,由小到大的顺序为 ( ) A铝镁钠 B.钠镁铝 C镁铝钠 D.钠铝镁答案:D 酸不足，但Na能与水反应产生H24在空气或氧气中加热，只能生成碱性氧化物的是 ( ) ALi 13Na CK DRb 答案:A5.以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述中不正确的是 ( ) 氢氧化物中碱性址强的是CsOH;单质熔点最高的是铯；它们都是热和电的良导体； 它们的密度依次增大，且都比水轻；它们的还原性依次增强；对应离子的氧化性也依次增强。 A. B. C. D. 答案:C6欲观察H2燃烧的颜色，燃气导管的材料址好是 ( ) A.钠玻璃 B.钾玻璃 C.石英玻璃 D.铜管 答案:C7已知钡的活动性处于钾和钠之间,则下述说法中可能成立的是 ( ) A.钡可以从KCl溶液中置换出钾 B.钡可以从冷水中置换出氢 C.钡可以从NaCl溶液中置换出钠 D.在溶液中，Ba2+可以氧化单质锌生成Zn2+ 答案:B8氢化锂(LiH)是一种离子化合物，它与水反应生成H2。下述叙述正确的是 ( ) A.水溶液呈酸性 BH-与He的核外电子排布相同 C.H-可以被还原成氢气 D.H2O在反应中作氧化剂 答案:BD9钾比水轻；钾的熔点较低；钾与水反应时要放出热量；钾与水反应后溶液显碱性。某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞的水中，这种操作能证明上述四点性质中的 ( ) A. B.仅 C除外 D.全部 答案:D10碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是：高沸点；能溶于水；水溶液能导电；低熔点；熔融状态不导电 ( ) A. B. C. D. 答案:A11mg某碱金属R的单质与355gCl2恰好反应，生成了(m+355)g氯化物，将mgR与O2反应，生成化合物质量可能为 ( ) A(m+64)g B.(m+08)g C(m+16)g D(m+24)g 答案:BC12将3g下列各组内两种金属的混合物投入水中，若收集到01 g氢气，此种混合物不可能是 ( ) ALi和Na B.Rb和Ca CNa和Cu DK和Na答案:A综合能力训练 1为证明草木灰的主要成分是碳酸钾，设计如下实验： (1)提取碳酸钾晶体：可供选择的实验操作步骤有：A.过滤 B.溶解 C.浓缩结晶 D.蒸发E.冷却结晶 F萃取 G.蒸馏 按照操作顺序，应选择的有_(写编号)。在实验中，都要使用到的仪器是_。答案: BADC；玻璃棒 (2)鉴定提取的晶体是碳酸钾的方法是_。 答案: 加入稀盐酸，生成的无色无味气体通入石灰水变浑浊，证明CO2-3存在；透过蓝色钴玻璃观察其焰色反应为紫色，证明K+存在；则证明提取晶体为K2CO3。2100g无水KHCO3与K2CO3的混合物,在加热至质量恒定时，产生132gCO2，则混合物中KHCO3的质量分数是_。答案: 60 3某温度下的NaOH的溶解度为ag。该温度下，用bg水溶解一定量的Na2O2形成饱和溶液，需加入Na2O2的质量为_。 答案: 39ab/(4 000+9a)g4向t时饱和Na2CO3溶液中加入ng无水Na2CO3，会析出mgNa2CO310H2O,则(mn)为 ( ) A.饱和溶液失去水的质量 B.饱和溶液失去溶质的质量 C.饱和溶液失去的水和溶质的质量之和 D.其数值为0,即溶液质量不变答案:C5(1997沪)某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应)，设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。 下图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(050mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答： (1)实验装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)：_。 答案: (可对调)(2)装置C中放入的反应物是_和_。 答案: 大理石、盐酸(3)装置A的作用是_。装置B的作用是_ 答案: 吸收混在O2中未反应完的CO2；吸收混在CO2中的HCl(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中，应注意_和_(填写字母编号) a.视线与凹液面低处相平。 b等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数 c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相等 d读数时不一定使甲、乙两管液面相平。 答案: a c6在太空长期飞行的载人宇航器中，每个宇航员平均每天需要消耗09 kg氧气,呼出10 kg二氧化碳。为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，宇航科学家进行了大量的科学探索，有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”，即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物(以过氧化钠为例)的容器，并把处理后的气体充入座舱，有关反应的化学方程式是_;答案: 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2_；将处理后的气体充和座舱时，应注意采取的一项措施是_。有人提出用超氧化钾(KO2)代替过氧化钠供氧，预计其优点是_。 答案: 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2；补充适量的水蒸气；消耗等质量的CO2，KO2释放出的O2比Na2O2更多7碱金属的活动性很强，与氧气反应的情况较为复杂，生成的氧化物有：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，其中后三种氧化物都能与水或二氧化碳反应产生氧气。试分析写出KO2与H2O、RbO3与CO2反应的化学方程式： _；_。 答案: 4KO2+2H2O 4KOH+3O2 4RbO3+2CO22Rb2CO3+5O28现有一种碱金属的碳酸正盐和另一种碱金属的酸式碳酸盐组成的混合物，取0506g该混合物加热至质量不再反应为止。把放出的气体通入足量的澄清石灰水中，得到0200g白色沉淀。把加热后残留的固体与足量稀硫酸充分反应，生成的气体经充分干燥后通过足量的过氧化钠粉末，结果过氧化钠粉末增重0084S。问： (1)混合物中酸式碳酸盐有_g。(不用写计算过程)答案: 04 (2)加热灼烧后残留固体含碳酸盐_g。(不用写计算过程)答案: 0382 (3)通过计算，确定这两种盐的化学式，写出计算和推理过程。答案: Na2CO3和KHCO3 提示：建立不定方程