高考化学专题复习碱金属 6页

高考化学专题复习：碱金属 一、考纲要求 ‎1.掌握钠的重要性质，了解钠的保存和重要用途.‎ ‎2.掌握钠的氧化物的性质，钠的重要化合物的用途及Na2CO3与NaHCO3的联系与区别.‎ ‎3.掌握碱金属的性质，理解碱金属原子结构与性质递变规律，掌握用焰色反应检验金属钠和钾及其离子的操作技能.‎ 二、知识结构 ‎1.碱金属元素原子结构、单质性质、制法：‎ 名称和符号 锂（Li）‎ 钠(Na)‎ 钾(K)‎ 铷(Rb)‎ 铯Cs ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 结 ‎ ‎ 构 原子序数 ‎3‎ ‎11‎ ‎19‎ ‎37‎ ‎55‎ 原子结构简图 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 电子式 Lix Nax Kx Rbx Csx 主要化合价 ‎+1‎ ‎+1‎ ‎+1‎ ‎+1‎ ‎+1‎ 相同点 最外层电子数相同，都是1个电子 不同点 原子核外电子层灵敏不同，依次增多 原子半径 依次递增 离子半径 依次递增 金属活动性 依次递增 单质还原性 依次递增 阳离子氧化性 依次递减 物理性质 颜色和状态 银白色固体 密度 ‎0．534/cm3‎ ‎1.97/cm3‎ ‎0.86g‎/cm3‎ ‎1.532g‎/cm3‎ ‎1.879g‎/cm3‎ 熔点 依次递减 沸点 依次递减 ‎ ‎ ‎ ‎ 化学性 质 ‎ ‎ ‎ ‎ 跟氧气反应 ‎2Li+O2 ‎ ‎2LiO ‎ ‎ ‎4Na+O2 ‎ ‎2Na2O ‎2Na+O2 ‎ Na2O2‎ ‎2K+O2 K ‎2O2‎ K+O2 ‎ KO2‎ Rb+O2 ‎ RbO2‎ Cs+O2 ‎ CsO2‎ 跟卤素反应 ‎2M‎+X2 2MX(M、X2表示碱金属、卤素)‎ 跟硫反应 ‎2M‎+‎S M2S 与水反应 ‎2M‎+2H2O 2MOH+H2 反应剧烈程度：Li‎ 与酸反应 ‎2M‎+2H+ ‎2M++H2 ‎ 与盐溶液反应如（CuSO4）‎ ‎2M‎+2H2O+CuSO‎4 M2‎SO4+Cu(OH)2 +H2 ‎ 制法 ‎2MCl ‎2M+Cl2 (K:Ka+KCl ‎850℃‎  K+NaCl )‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2.钠的氧化物和氢氧化物的性质和制法：‎ 名称和化学式 氧化钠（Na2O）‎ 过氧化钠(Na2O2)‎ 氢氧化钠(NaOH)‎ 颜色和状态 白色固体 淡黄色固体 无色固体 类别 碱性氧化物 离子化合物 过氧化物  离子化合物 碱 离子化合物 电子式 Na+[  ]Na+‎ Na+[       ]2—Na+‎ Na+[  H]-‎ 氧元素化合价 ‎-2‎ ‎-1‎ ‎-2‎ 化学键 离子键 离子键 非极性键 离子键 极性键 稳定性 不稳定 比Na2O稳定 离子键 极性键 与水反应 Na2O+H2O 2NaOH ‎2Na2O2+2H2O 4NaOH+‎ O2 ‎ 不反应 与酸反应 Na2O+2HCl 2NaCl ‎+H2O ‎2NaO2+4HCl 4NaCl ‎+O2 +2H2O NaOH+HCl NaCl ‎+H2O 与酸酐反应 Na2O+CO2 Na2CO3‎ ‎2Na2O2+2CO2 2Na2‎ CO3+O2 ‎ ‎2NaOH+CO2 Na2CO3‎ ‎+H2O NaOH+CO2 NaHCO3‎ 与盐溶液反应 Na2O+2NaHSO4 2N aSO4+H2O Na2O+H2O+CuSO4 ‎ Cu(OH)2 +Na2SO4‎ ‎2Na2O2+4NaHSO4 4‎ Na2SO4+O2 +2H2O ‎2Na2O2+H2O+CuSO4 ‎ Cu(OH)2 +2Na2SO4+O2 ‎ NaOH+NaHSO4 Na2‎ SO4+H2O ‎2NaOH+CuSO4 Cu(‎ OH)2 +Na2SO4‎ 制法 ‎2Na+Na2O2 2Na2O ‎6Na+2NaNO2 N2+4Na2O ‎2Na+O2 Na2O2‎ Na2O+H2O 2NaOH ‎2NaCl+2H2O 2NaOH+‎ Cl2 +H2 ‎ 用途 制氢氧化钠 漂白剂、供氧剂、氧化剂 化工原料、制纸浆、肥皂 ‎3.碳酸钠和碳酸氢钠的性质和制法： ‎ 名称和化学式 碳酸钠（Na2CO3）‎ 碳酸氢钠(NaHCO3)‎ 俗名 纯碱、苏打 小苏打 颜色和状态 白色晶体 白色粉末 水中溶解性 易溶 易溶（比Na2CO3）小 热稳定性 稳定 不稳定  2NaHCO3 ‎ Na2CO3+CO2 +H2O 与酸反应 CO2-3+H+ HCO-3‎ HCO-3+H+ H2O+CO2 ‎ HCO-3+H+ CO2 +H2O 与某些碱反应 Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3 +2‎ NaOH NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3 ‎ ‎+NaOH+H2O 2NaHCO3+Ca(OH)2‎ CaCO3 +Na2CO3+2H2O 与某些盐反应 BaCl2+Na2CO3 BaCO3 +2NaCl NaHCO3+NaHSO4 Na2SO4+‎ H2O+CO2 ‎ 与CO2反应 Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3‎ 不反应 相互转化 Na2CO3        NaHCO3            ‎ 制法 NaOH+CO2 NaHCO3‎ ‎2NaHCO3 2Na2CO3+H2O+OC2 ‎ NaOH+CO2 NaHCO3‎ 鉴别 加酸产生CO2加热难分解 加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2‎ 用途 制玻璃、肥皂、造纸、纺织 发酵粉、治胃酸过多 ‎ ‎ 三、知识点、能力点提示 ‎1.通过钠的化学性质的学习，能正确分析钠长久露置于空气中发生的一系列变化的现象和原理.‎ ‎2.通过钠与水反应的现象及实质的学习，能正确分析钠与酸溶液、盐溶液、碱溶液反应时的现象及实质.‎ ‎3.通过Na2O2的结构和性质的学习，能正确分析Na2O2在化学反应中的电子得失及所起的作用.‎ ‎4.通过Na2O2、NaHCO3、NaOH的性质的学习，掌握有关Na2O2与NaHCO3混合加热 、NaOH与NaHCO ‎3．混合加热类型习题的计算.‎ 四、能力训练 ‎1.下列叙述中，正确的是(     )‎ A.钠元素在自然界中，主要以化合态形式存在，其中最多的是碳酸钠 B.运用钠蒸气放电发光的性质，制造的高压钠灯能发出强烈的白炽光，其射程远，穿透力强，可作航船的探照灯.‎ C.单质钠是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钼等金属从它们的化合物中氧化出来. ‎ D.钠着火后，可用砂子灭火，不能用水，也不能用泡沫灭火器灭火.‎ 知识点：钠在自然界中存在.钠的化学性质和钠的用途.‎ 能力点：再现能力、辨别能力、知识迁移能力.‎ ‎2.将一块金属钠投入到饱和的澄清石灰水中，看到的现象是：(     )‎ A.置换出金属钙而有固体析出 B.置换出氢气单质 C.反应比在水中剧烈、引起燃烧 D.溶液变浑浊，并放出气体 知识点：钠与水反应的现象和原理、平衡移动的条件、化学反应速率、晶体析出的条件能力点：再现能力、迁移能力、综合分析推理能力.‎ ‎3.在某温度下，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(          )克。‎ A.             B.        C.       D. ‎ 知识点：过氧化钠和水反应的化学性质以及溶解度概念理解。‎ 能力点：再现能力、计算推理能力 ‎4. ‎2.1‎g平均相对分子质量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加(     )‎ A.‎2.1‎g‎              B.‎3.6g             C.‎7.2g       D.无法计算 知识点：CO、H2、Na2O2的化学性质 能力点：阅读理解能力、综合分析能力、计算推理能力.‎ ‎5.锂是一种活泼金属，它在工业上的用途有(    )‎ ‎①作光电材料        ②化工生产中的催化剂            ③原子反应堆的导热剂 ‎④制取高强度玻璃        ⑤制热核反应的材料 A.①④              B.②③⑤            C.②④⑤            D.①③⑤‎ 知识点：考查锂的物理性质。‎ 能力点：发散思维能力以及知识再现能力。‎ ‎6.Na2O2与NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排出气体物质后冷却，残留的固体物质不可能是(     )‎ A.Na2O2、Na2CO3                                        B.Na2CO3‎ C.Na2CO3、NaOH                       D.Na2CO3、Na2O2、NaOH 知识点：Na2O2、NaHCO3的化学性质 能力点：综合推理能力 ‎7.下列关于钾、钠、铷、铯的说法中，不正确的是：(     )‎ A.原子半径随核电荷数的增大而增大 B.单质的密度均小于1‎ C.其氢氧化物中，碱性最强的是CsOH D.氧化能力最强的是钠原子 知识点：碱金属元素随着原子序数的递增性质递变规律.‎ 能力点：再现能力，分析比较能力、推理能力.‎ ‎8.用洁净的铂丝，蘸取某无色溶液，放在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，下列说法正确的是：(     )‎ A.该溶液只含钾元素的化合物 B.该溶液中一定含钠离子 C.该溶液可能含有钠离子，但一定含有钾离子 D.该溶液可能含有钾离子，但一定含有钠离子 知识点：焰色反应.‎ 能力点：辨别能力、推理能力 ‎9.碱金属如锂、钠、钾、铷等)溶于汞可形成良好的还原剂“汞齐”，取‎7g碱金属的汞齐与 水作用得到‎2.24L氢气(标况)，并得‎1L密度为ρg/cm3的溶液，则溶液中溶质的质量分数可以是(      )‎ A.         B.           C.       D. ‎ 知识点：碱金属、汞的化学性质、质量分数的计算.‎ 能力点：综合分析能力、计算推理能力 ‎10.超氧化钾(KO2)常用于急救，它能吸收CO2生成碳酸盐和氧气.若用‎156g金属钾在一定条件下与O2充分反应生成KO2，用此KO2完全吸收CO2，则生成的O2在标准状况下的体积是( )‎ A.‎11.2‎L‎         B.‎22.4L             C.‎44.8L         D.‎‎67.2L 知识点：气体摩尔体积 能力点：发散思维能力、阅读理解能力、计算推理能力.‎ ‎11.工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔化的氯化物，但钾却不能用电解KCl熔化物的方法制得，因金属钾易溶于熔化的KCl中而有危险.现在生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取 .有关数据如下：  ‎ 熔点(℃)                沸点(℃)                密度(g/cm3)‎ Na          97.8                    883                 0.97‎ K           63.7                    774                 0.86‎ NaCl            801                 1413                    2.165‎ KCl         770                 ‎1500升华            1.984‎ 工业上生产金属钾的化学方程式和条件是：KCl+Na ‎850℃‎  NaCl+K ‎ ‎ ‎(1)工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些数物理常数                         ‎ ‎(2)工业制金属钾主要应用什么原理使反应变为现实                                    ‎ 知识点：离子反应发生的条件、平衡移动的条件.‎ 能力点：知识迁移能力、综合分析推理能力.‎ ‎ 12.“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应?”这个问题实验室里可通过以下实验加以说明：‎ ‎①按图装置，在干燥的试管C中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先用弹簧夹(K1 、K2)夹持好，其目的为                          。‎ ‎②试管A内的试剂X应是          时，打开弹簧夹K1、K2，加热试管C约几分钟后，将火星的小木条插入试管B的液面上，可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且试管C内淡黄色粉末未发生变化。则所得的化学结论是                            。‎ ‎③试管A内试剂为CO2饱和水溶时，其他操作同②，通过               的现象可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。‎ ‎④CO2和Na2O2反应机理也可用示踪原子分析加以证明。请完成下列反应：Na2O2+ C18O2+H218O——                            。‎ 知识点：Na2O2与CO2的反应机理。‎ 能力点：培养学生知识迁移能力以及动手操作能力。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 参考答案 ‎1.A  2.D  3.B  4.A  5.C  6.A  7.BD  8.C  9.AB  10.D  11.略  12.①以防止试管C内Na2O2和外界相通时发生吸潮现象   ②浓H2SO4      Na2O2与干燥的CO2不反应   ③带火星的小木条在试管B的液面上剧烈燃烧，同时黄色粉末变成白色粉末  ④2Na2O2+‎2C18O2+2H218O＝2Na‎2C18O3+2H2O+O2↑‎