第五讲 碱金属元素
1． 复习重点
碱金属元素得原子结构及物理性质比较,碱金属得化学性质,焰色反应实验得操作步骤； 原子得核外电子排布碱金属元素相似性递变性 ２.难点聚焦
(1)碱金属元素单质得化学性质:
1）相似性:碱金属元素在结构上得相似性,决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上得相似性,碱金属都就是强还原剂,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)得离子化合物;她们得氧化物对应水化物均就是强碱;
２)递变性:随着原子序数得增加,电子层数递增,原子半径渐大，失电子渐易,还原性渐强,又决定了她们在性质上得递变性。具体表现为:①与反应越来越剧烈,产物越来越复杂,②与反应越来越剧烈,③随着核电荷数得增强,其最高价氧化物对应得水化物得碱性增强:;
(2)实验就是如何保存锂、钠、钾:均就是活泼得金属,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,就是易燃易爆物质,存放它们要保证不与空气、水分接触；又因为它们得密度小,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)碱金属得制取:金属与主要就是用电解熔融氯化物得方法制取；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（不就是普通得置换,而就是采用置换加抽取得方法,属于反应平衡）;铷与铯一般也采用活泼金属还原法制取。
(4).焰色反应操作得注意事项有哪些？ （1)所用火焰本身得颜色要浅,以免干扰观察.
(2)蘸取待测物得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得氧化物洗净,然后在火焰上灼烧至无色,以除去能起焰色反应得少量杂质.
(4)观察钾得焰色时,要透过蓝色得钴玻璃片,因为钾中常混有钠得化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰,以瞧清钾得紫色火焰．
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及其氧化物组成得混合物1０.8 ｇ，加足量水充分反应后,溶液经蒸发与干燥得固体１6 g,据此可确定碱金属M就是[ ]
Ａ、 B、 C、 D、
解析 设M得相对原子质量为Ａ,当设混合物全就是碱金属或全就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:。
解得:35、3＞Ａ>１０、7,从碱金属得相对原子质量可知该碱金属只能就是钠。 答案 B
例2 为了测定某种碱金属得相对原子质量,有人设计了如图所示得实验装置。该装置（包括足量得水)得总质量为。将质量为得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得总质量为。
(1)列出计算该碱金属相对原子质量得数学表达式;
(2)无水氯化钙得作用就是什么?如果不用,测定得碱金属相对原子质量比实际值偏大还就是偏小?说明理由。
解析 本题测定未知碱金属得相对原子质量,所依据得化学反应原理就是:,只要通过实验,取得一定质量(题设)得碱金属与足量得水反应产生得得质量,即可根据化学方程式得计算求得碱金属得相对原子质量。
(1）依题设实验数据,碱金属与足量水反应产生得质量为。设所求碱金属得相对原子质量为，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,若装置内得水蒸气外逸（反应放热,更容易使产生得水蒸气被带走)，则值减少，值增大,分式得分母增大，分数值即减小。
小结 还可以另想其她方法进行测定实验。譬如,若获得一定质量得碱金属与水反应所得得质量，本题亦可完成。
例３ 在120℃时，将气体A 3．８8 g通过足量得，放出,充分反应后固体得质量增加2.２8 g,试通过计算判断气体 A得组成及各成分得质量。 解析 １2０℃能与反应放出得气体有可能就是与,因此首先判断A就是什么物质？可采用极端假设法。
解 如果A都就是,设其质量为,
32 4 2.２8g ，故假设不成立。 如果A都就是,设其质量为：
8８ 3２ ５６ 2.２8g ,故假设不成立。
所以A应为与得混合物
设得质量为 ｇ，得质量为 g,则,。
例４ 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中形成良好得还原剂“汞齐”。取某种碱金属得汞齐7ｇ,与足量水作用得到0．2g氢气,并得到密度为得溶液１，则溶液中溶质得质量分数可能就是[ ］
A、 B、 C、 D、
解析 汞不能与水反应,碱金属（M）与水反应得化学方程式为:。
设M质量为,相对原子质量为,则，故。相对原子质量小于3５得碱金属只有与,所以本题中碱金属可能为与。 答案 A、Ｂ
例５ 将70 g过氧化钠与氧化钠得混合物跟9８ g水充分反应后,所得氢氧化钠溶液中溶质得质量分数为50%。试分别写出过氧化钠与氧化钠跟水反应得化学方程式,并计算原混合物中过氧化钠与氧化钠得质量各多少克。
解析 发生得反应有:
Ｎa2O+H２Ｏ＝2ＮaOH 2Na2O2+2H2Ｏ=4NaOH＋O2↑
设混合物中Na2Ｏ2、Nａ2Ｏ得质量分别为x、y,由化学方程式分别解出生成得NaOH得质量与放出得O2质量。
溶液得总质量为：70 g＋９８ g－［3２x(2×７8)] 由上述关系量可列二元一次方程组为
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溶液中溶质得质量分数为50%,因此在溶液中ＮaOH得质量等于H２O得质量
４.实战演练
1、用纯净得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＋
2、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得材料,制造这种材料得物质应属于
A、放射性元素??
B、ⅦA族元素
C、卤化银
?D、ⅠA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得Na2O２反应,固体质量增加ｗ g。在①H２②CO ③CＯ与H2得混合气HCHO ⑤CH3COＯH
⑥ＨO—CＨ2—CH2—OH中,符合题意得就是
A、均不符合 ?
B、只有①②③?
C、只有④⑤?
D、全部符合
4、已知锂及其化合物得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得叙述不正确得就是 A、锂在过量氧气中燃烧主要产物就是氧化锂而不就是过氧化锂
B、碳酸锂受强热很难分解
Ｃ、碳酸锂得溶解度比碳酸氢锂得大 D、锂可以与氮气化合生成氮化锂(Li3Ｎ) 5、已知钡得活泼性介于钠与钾之间,下列说法中正确得就是
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。下列有关叙述正确得就是 A、二者中Nａ＋
半径都比阴离子大
C、与水反应所产生得气体都能使湿润得红色石蕊试纸变蓝
④
B、与水反应时,水都作氧化剂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得合金放入足量盐酸中,完全反应时收集到１.13 L Ｈ２（标准状况),则另一种金属可能就是 ①K ②Mg ③Aｌ ④Li ⑤Rb ⑥FeA、①⑤⑥???B、①⑤?
C、②③④
???D、①②③④
8、钾与氧组成得某种离子晶体,含钾得质量分数就是,其阴离子只有过氧离子O与超氧离子Ｏ两种,则此晶体中,O与O得物质得量之比为 A、2∶1?
?Ｂ、１∶１ ???C、1∶2? ??D、1∶3
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与NaHＣＯ3,B、Na２O２与ＮH4ＨCＯ3,C、Na2Ｏ2与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,写出各容器内残留得固体物质名称及其物质得量。A ，
B ,C ,如分别加入相同浓度得足量稀H2SO４与残留物完全反应,则消耗硫酸得体积从大到小得顺序依次为 。
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也可起同样得作用。 (1）写出KO2与CO2反应得化学方程式 。
(2)1 ｋg Nａ2O2与1 ｋg KO2 分别跟ＣO２反应,生成得Ｏ2得质量比为 。
(3)等质量得ＣO２分别与足量得Ｎa２O2、KO2反应，生成得O2得质量比为 。 (4)您认为选用 作补氧剂更合适,理由就是 。
11、（10分)为了制取纯净干燥得气体A,可用下图所示装置,生成A得速度可通过滴入液体Ｂ得速度控制。已知Ａ就是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色,也不会在空气中燃烧得气体。
(1)A就是 。
(2)若C就是一种淡黄色固体,则烧瓶中发生反应得化学方程式为 。
(3)若C就是一种黑色粉末,则B物质就是 ,C物质得作用就是 。 （4)洗气瓶中得试剂就是 ,其作用就是 。
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