高考化学一轮复习（第二辑）考点22 碱金属元素 焰色反应（含解析）1

考点22 碱金属元素 焰色反应聚焦与凝萃1掌握碱金属元素在结构及性质方面的递变规律及特性；2了解焰色反应的概念及操作。解读与打通常规考点一、碱金属元素1、原子结构（1）相似性：最外层均为1个电子，易失去一个电子。（2）递变性：核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大，失电子能力依次增强，活泼程度增强。2、元素性质（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价。（2）递变性：失电子能力依次增强，金属性依次增强。3、单质性质（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点。（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低（原因，可与卤素对比），硬度趋向减小。4、化合物性质（1）相似性：氢氧化物均为强碱。（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强。5、碱金属的性质规律与特例（1）通常合金多呈固态，而钠钾合金却是液态。（2）碱金属单质在空气或氧气中燃烧时，生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物，而Li只生成Li2O。（3）碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增，但K的密度比Na小。（4）碱金属单质一般跟水剧烈反应，但Li跟水反应缓慢（LiOH溶解度小）。（5）碱金属单质因其活动性强，多保存在煤油中，而Li却因密度比煤油更小，只能保存在液体石蜡中。（6）碱金属的盐一般都易溶于水，但Li2CO3却微溶。（7）一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。（8）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但IA金属Na、K等除外。（9）一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+H2+Na2SO4。（10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。二、焰色反应1概念：某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色，这种现象化学上叫做焰色反应。2操作蘸取酒精灯灼烧酒精灯灼烧用盐酸洗涤酒精灯灼烧铂丝 无色 待测物 观察火焰颜色 铂丝 无色。3常见元素的焰色：钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。4应用：检验元素的存在；制焰火、信号弹。隐性考点【归纳】（1）常用焰色反应来检验某些常见化学方法不能鉴定的金属元素。焰色反应不是化学反应，而是物理现象。它不是金属元素自身发生燃烧而产生各种火焰，其原理是金属元素原子的外层电子受热获得能量后跃迁到激发态，在回到基态后多余的能量以特定颜色（即特定能量）的光的形式放出，从而显示不同的颜色。在这一过程中，无电子得失，铂丝上的金属离子因在高温下挥发损失的焰色逐渐消失焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如：灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。（2）火焰的选择：最好用煤气灯或酒精喷灯，可用酒精灯的外焰。（3）金属丝的选择：最好用铂丝，也可用铁丝、镍铬丝、钨丝来代替。（4）金属丝的洗涤：用盐酸而不用硫酸：金属氯化物在灼烧时易气化而挥发，而硫酸盐熔、沸点高，难以挥发，不易洗净，对后续实验会造成干扰。（5）钴玻璃片的使用：观察钾的焰色时，要透过蓝色钻玻璃，原因是钾的单质或化合物往往混有少量钠或钠的化合物，而钠的黄色火焰会影响钾的焰色的观察蓝色钴玻璃会滤去黄光。融合与应用例1下列实验装置不能达到实验目的的是 ()解析：D项实验装置，应将NaHCO3置于小试管中，Na2CO3置于大试管中，加热时右边烧杯中澄清石灰水变浑浊，左侧烧杯中澄清石灰水不变浑浊，说明热稳定性：Na2CO3NaHCO3。答案：D例2钠和铯都是碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是 ()A无水硫酸铯的化学式是Cs2SO4B氢氧化铯是一种强碱C铯可以通过电解它的氯化物来制取D碳酸铯加热生成氧化铯和二氧化碳答案：D扫描与矫正【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2分，共40分）（ ）1用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液(2013江苏，13B)（ ）2焰色反应是化学变化（ ）3Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2(2010全国理综7A)（ ）4K与水反应比Li与水反应剧烈 (2010重庆理综8C)（ ）5用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极反应为Cu2e=Cu2（ ）6NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同（ ）7Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多（ ）8因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强（ ）9铷原子的核电荷数比钾原子的核电荷数多，因此铷原子失电子的能力小于钾原子（ ）10金属钠和钾都保存在煤油中，所以金属锂也应该保存在煤油中（ ）11钠的焰色反应用到的实验用品是铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸（ ）12Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大（ ）13钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察（ ）14焰色反应实验操作中没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替（ ）15碱性：KOH NaOH （2014上海单科化学卷， 6A）（ ）16Na2S的电子式为（ ）17氯化钠的分子式：NaCl （ ）18微粒半径大小：S2ClFNaAl3（ ）19碱金属离子的还原性比较为LiNaKRbCs（ ）20碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小实训与超越【7+1模式】一、单选（76分=42分）1有关碱金属的叙述正确的是 ()A随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大B碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应C碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 D无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水2金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是 ()AK在空气中可以被空气中的氧气氧化 BK可以与乙醇发生反应生成氢气CK与水的反应不如钠与水的反应剧烈 DK也可放在煤油中保存3下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是 ()钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质 每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净 实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替A仅有不正确 B仅有不正确 C仅有不正确 D全对4【高考选项组合题】下列说法正确的是 ()ANA表示阿伏加德罗常数，1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子(2013广东理综，9D)BNa2O2用作呼吸面具的供氧剂涉及氧化还原反应(2012广东理综，10A)C苏打是面包发酵粉的主要成分之一(2014福建理综，6D改编)DNaHCO3的热稳定性大于Na2CO3(2012重庆理综，7B)5【高考选项组合题】下列离子方程式书写正确的是 ()ANaHCO3溶液中加入稀HCl：CO2H=CO2H2O(2014四川理综，3B)B. 碳酸钠溶液显碱性：COH2OHCOOH(2013北京理综，8B)CNa2O2溶于水产生O2：Na2O2H2O=2Na2OHO2(2013江苏，8C)D碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCOOH=COH2O(2012海南，12A)6【2014上海，15】下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是 ()Aa通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰Bb通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰Ca通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉Db通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉7以下各项叙述中错误的是 ()A原子半径由小到大的顺序是LiNaKRbCs B同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小C碱金属单质的密度比较为LiKNaRb D碱金属离子的氧化性比较为LiNaKClFNaAl319略20略实训与超越【7+1模式】题号答案解 析1C钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质密度依次增大的一个例外；碱金属中除锂外，均不与氮气直接反应；Cs与Na同为碱金属元素，性质相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水；由Na2CO3加热不分解，可得出Cs2CO3加热也不分解。2C金属活动性顺序表中K在Na的前面，K比Na活泼，故K在空气中可以被氧气氧化，A项正确；Na与乙醇能够反应放出氢气，K也能与乙醇反应放出氢气，B项正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C项错误；Na、K均可放在煤油中保存，D项正确。3D由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况；观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰。4BA项Na2O2中钠的化合价为1,1 mol Na只能失去1 mol e，错；B项小苏打是面包发酵粉的主要成分之一，错；D项NaHCO3不稳定，受热易分解，错。5BA项HCO不能完全电离，不能拆成离子，错；C项氧原子不守恒，错；D项忽视了CO与Ca2生成CaCO3沉淀。6C侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3，但为了防倒吸，所以a通入NH3，然后b通入CO2，考虑NH3的尾气处理所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉，即C选项正确。7D碱金属离子的氧化性比较为LiNaKRb8（1）无论是Na2CO3还是NaHCO3均可与盐酸反应产生CO2，两者的现象一样，故达不到鉴别目的（2）2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD（3）NaHCO3（4）Ca2OHHCO=CaCO3H2ONa2CO3取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO（1）图不能达到鉴别目的，因为不论碳酸钠还是碳酸氢钠均可与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。（2）图、所涉及的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，实验的优点是可同时做对比实验。（3）试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。（4）石灰水过量时，碳酸氢根离子全部反应，离子方程式为：Ca2OHHCO=CaCO3H2O；2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，则溶液中的溶质是碳酸钠，要检验CO，可以取少量上层清液于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO。