碱金属元素知识点.doc

第五讲 碱金属元素
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：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．
例题精讲
例1 已知相对原子质量：，23，39，85。 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：

g→×[(A＋17)/A]g g→×[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：＞A＞，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 g通过足量的，放出， 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，

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   ，故假设不成立。
如果A都是，设其质量为：

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