专题七 碱金属元素（课件）-《无机化学》(化工社）专题复习讲练测

专题七 碱金属元素 《无机化学》化学工业出版社 化工社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.钠是一种具有特殊物理性质的金属。它呈现出银白色金属光泽，质地柔软，可以用小刀轻易切割。钠的密度比水小，将钠投入水中，钠会浮在水面上。 3.氢氧化钠是一种强碱，俗称烧碱、火碱、苛性钠。它具有强腐蚀性，在水中能完全电离出氢氧根离子，使溶液呈碱性。 4.碳酸氢钠：俗称小苏打，白色细小晶体。其水溶液也呈碱性，但碱性比碳酸钠弱。碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，它与酸反应比碳酸钠更剧烈，能迅速产生二氧化碳气体。 2.与非金属反应：钠在空气中常温下与氧气反应生成氧化钠（白色固体），而在空气中燃烧则生成过氧化钠（淡黄色固体），这体现了反应条件对产物的影响。 一、考纲解读 1.能够准确描述钠的颜色、状态、硬度、密度、熔点等物理性质，如知道钠是银白色、质地柔软、密度比水小比煤油大、熔点低的金属。 1 2.理解氢氧化钠是强碱，能熟练书写氢氧化钠与酸、酸性氧化物、某些盐反应的化学方程式。 2 3.掌握碱金属元素物理性质（如密度、熔沸点、硬度、金属光泽等）随原子序数递增的变化规律，能解释这些规律产生的原因（与原子半径变化相关）。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：理解钠在不同条件下与氧气反应产物不同的原因，清楚钠与水反应的现象（浮、熔、游、响、红）及其对应的反应本质。 简答题：掌握碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质，包括与酸反应（清楚二者与酸反应的剧烈程度不同，碳酸氢钠与酸反应更剧烈）、受热分解。 论述题：理解碱金属元素化学性质相似的原因是最外层电子数相同，都具有较强还原性。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、钠 1.钠的物理性质 钠具有银白色金属光泽，密度 0.97g/cm3，能浮在水上。质软，可以用刀切割。熔点97.8°C，沸点 882.9C，钠是电和热的良导体。 2.钠的化学性质 钠化学性质非常活泼，能和许多非金属以及水等物质起反应 二、知识点梳理和重点概念复习 一、钠 (1) 与氧气反应 取一小块金属钠，用刀切开，观察钠表面颜色的变化，后把这块钠置于石棉网上加热观察现象。 新切开的钠的表面由银白色很快变暗，这是由于金属钠很快被空气中的氧气氧化，表面形成了一层氧化物薄膜。 加热后金属钠开始燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠固体。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、钠 过氧化钠可用于高空飞行和潜水艇的呼吸面具中氧气的来源，因为过氧化钠可以和水或者二氧化碳反应生成氧气。同时，过氧化钠还是一种漂白剂，常用作织物、羽毛等的漂白。 钠及其化合物在灼烧时，会产生黄色的火焰。一些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的现象，叫做焰色反应。利用焰色反应呈现的特殊颜色，可以检验金属或其化合物的存在。烟花中加入特定金属元素，可使焰火更加绚丽多彩，常见金属元素焰色反应的颜色见表 4-1。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、钠 (2) 与水反应 取绿豆粒大小金属钠，放入盛有水 (事先滴入两滴酚酞试液) 的烧杯中，观察现象。钠与水剧烈反应，反应放出大量的热，使金属钠熔成闪亮的小球，小球浮在水面上并不断转动，逐渐缩小，并发出嘶嘶的声音，可见反应中有气体生成。反应后烧杯中的液体变成红色，说明溶液显碱性。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、钠 综上所述， 钠很容易和空气中的氧气和水起反应，所以在实验室中通常将金属钠保存在煤油中，钠的密度比煤油大，以隔绝氧气和水。大量的金属钠通常贮存在钢桶中充氟气密封保存。遇其着火时，只能用砂土或者干粉灭火器，千万不能用水灭火。 钠是一种很强的还原剂，能用于钦、钜、错等稀有金属的冶炼。钠和钾的合金在常温下是液体，可作为原子反应堆的导热剂。高压钠灯发出的黄光透雾能力强，射程远，可以用在电光源上。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、钠的重要化合物 1.氢氧化钠 氢氧化钠是白色固体，暴露在空气中易潮解，是一种常见的干燥剂。它极易溶于水，溶于水时会放出大量的热。氢氧化钠俗名烧碱火碱、苛性钠，因为它的浓溶液对皮肤、织物等具有很强的腐蚀能力。 氢氧化钠 二、知识点梳理和重点概念复习 二、钠的重要化合物 氢氧化钠是强碱，具有碱的所有性质，能与酸性氧化物 (如CO2、SO2、SiO2)、酸和某些盐起反应。 硅酸钠俗称水玻璃，具有黏性。因此实验室中装氢氧化钠的试剂瓶，常用橡胶塞，以免玻璃塞和瓶口黏在一起。定量分析中，酸式滴定管不能用于装碱性溶液也是这个原因。 氢氧化钠在实验室中常用于干燥 NH3;、H2、O2等气体。它是一种用途广泛的化工原料，可用于精炼石油、造纸、印染、冶金、肥皂等工业。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、钠的重要化合物 2.碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠 (Na2CO3) 俗称纯碱或苏打，是白色粉末。十水合碳酸钠 (Na2CO3·10H20俗称石碱)是白色晶体，在空气中容易风化失去结晶水，形成无水碳酸钠。它是工业上的所谓的“三酸两碱”中的两碱之一。 碳酸氢钠 (NaHCO3) 俗称小苏打，是细小的白色粉末。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、钠的重要化合物 碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水，碳酸钠的溶解性更好一点，它们的水溶液都显碱性。和盐酸反应时都能释放出二氧化碳气体。 碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠剧烈的多。 碳酸钠稳定，碳酸氢钠不稳定，受热时容易分解。可以用加热是否分解来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、碱金属元素的性质比较 1.物理性质比较 碱金属都是银白色轻金属·，具有一般金属的通性，如具有金属光泽、延展性、导电性、导热性等。 碱金属元素硬度比较小，所以钠、钾都可以用刀切割。碱金属熔点和沸点比较低，其中艳的熔点最低，人体的温度就能将其熔化。随着核电荷数的递增，碱金属的密度略有递增，而硬度、熔点和沸点都呈现由高到低的变化规律。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、碱金属元素的性质比较 二、知识点梳理和重点概念复习 三、碱金属元素的性质比较 2.化学性质比较 碱金属原子最外层电子数都为 1个，在发生化学反应时易失去 1个电子而形成 8 个电子的稳定结构，呈现出典型的金属性。因此，它们的化学性质相似。如都能和氧气反应，能和水反应等。不过，它们的化学性质也表现出有规律的差异性，如表 4-3 所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、碱金属元素的性质比较 随着核电荷数的增加，碱金属电子层数逐渐增多，因此原子半径逐渐增大，失去最外层电子的倾向也逐渐增大，因此碱金属的化学活动性顺序为: Li< Na< K<Rb<Cs。 题目 1： 进行焰色反应实验时，通常用来洗涤铂丝的是（ ） A．硫酸 B．烧碱溶液 C．稀盐酸 D．蒸馏水 答案：C 解析：清洗是为了洗去杂质氧化膜，用稀盐酸洗过之后通常都要在酒精灯火焰上灼烧，因为金属氯化物沸点低，容易气化，易挥发，所以杂质离子就一并挥发了。而硫酸是难挥发性酸，不能达到去除干扰的目的。故合理选项是C。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 关于碱金属元素的说法中正确的是 (　　) A．ⅠA族元素都是碱金属元素 B．碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来 C．金属钾具有强还原性，K＋具有强氧化性 D．Cs常温下与水反应会发生爆炸 答案：D 解析：A、ⅠA族的氢元素是非金属，选项A错误；B、Na与水剧烈反应，不与金属离子反应，所以不能发生置换反应，选项B错误；C、失电子能力越强的元素对应物质还原性越强，所以K+具有弱氧化性，选项C错误；D、Li、Na、K、Rb、Cs属于碱金属元素从上到下金属性依次增强，所以铯金属性强于钠和钾，则Cs常温下与水反应会发生爆炸，选项D正确。答案选D。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 3： 下列物质露置在空气中，质量会减轻的是（ ） A. NaOH B. Na₂O₂ C. 无水 CaCl₂ D. Na₂CO₃・10H₂O 答案：D 解析：Na₂CO₃・10H₂O 在空气中会风化失去结晶水，质量减轻。NaOH 会吸收空气中的二氧化碳和水，质量增加；Na₂O₂会与空气中的二氧化碳、水反应，质量增加；无水 CaCl₂会吸收空气中的水分，质量增加。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 4： 要除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠，最好采用（ ） A. 加入过量的澄清石灰水 B. 加入适量的氢氧化钠溶液 C. 将溶液加热蒸干并灼烧 D. 通入足量的二氧化碳气体 答案：D 解析：通入足量二氧化碳，碳酸钠可转化为碳酸氢钠。加入过量澄清石灰水会引入新杂质；加入氢氧化钠溶液会与碳酸氢钠反应；加热蒸干并灼烧会使碳酸氢钠分解。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 5： 可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ ） A. 加热时有无气体放出 B. 滴加盐酸时有无气泡放出 C. 溶于水后滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成 D. 溶于水后滴加 BaCl₂溶液，有白色沉淀生成 答案：D 解析：碳酸氢钠受热有气体放出，碳酸钠没有，A 选项无法判断；二者都能与盐酸反应产生气泡，B 选项不行；二者都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，C 选项无法鉴别；只有碳酸钠能与 BaCl₂溶液反应生成白色沉淀，碳酸氢钠不反应。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 6： 下列关于碱金属某些性质的排列中，正确的是（ ） A. 原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs B. 密度：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs C. 熔点、沸点：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs D. 还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs 答案：A 解析：原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs；密度：Li＜K＜Na＜Rb＜Cs（钾反常）；熔点、沸点：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs；还原性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 7： 下列关于碱金属元素的叙述中，正确的是（ ） A. 碱金属元素原子最外层都只有 1 个电子 B. 依 Li、Na、K、Rb、Cs，单质熔沸点升高，密度增大 C. 随核电荷数增加，碱金属元素原子半径逐渐减小 D. 碱金属单质的还原性很强，在空气中易被还原 答案：A 解析：碱金属元素原子最外层都只有 1 个电子。从 Li、Na、K、Rb、Cs，单质熔沸点降低，密度呈增大趋势（钾反常）；随核电荷数增加，原子半径逐渐增大；碱金属单质还原性强，在空气中易被氧化。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 8： 下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（ ） A. 都是银白色的柔软金属，密度都比较小 B. 单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C. 碱金属单质与水反应都生成碱和氢气 D. 单质的熔沸点随着原子序数的增加而升高 答案：C 解析：碱金属都是银白色柔软金属，密度小，但铷、铯密度比水大；锂在空气中燃烧生成氧化锂；碱金属单质与水反应都生成碱和氢气；单质熔沸点随原子序数增加而降低。 选择题 三.真题或常考题讲解 1.钠具有良好的____（填 “导电性”“导热性” 或 “延展性”），可用于制造电线等。 答案：导电性、导热性、延展性。 解析：金属钠是金属单质，金属一般都具有导电性、导热性和延展性等物理通性，在工业上利用这些性质可以有多种用途。 2.钠与水反应的化学方程式为____，反应现象可概括为 “浮、熔、游、响、红”，“红” 产生的原因是生成了____（填化学式）。 答案：2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑；NaOH。 解析：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠溶液呈碱性，能使酚酞变红。 填空题 三.真题或常考题讲解 3.氢氧化钠是一种常见的____（填 “酸”“碱” 或 “盐”），俗称____、____、____。 答案：碱；烧碱、火碱、苛性钠。 解析：氢氧化钠在水溶液中电离出氢氧根离子，属于碱，它有这些常见的俗称。 4.碱金属元素包括____（填元素符号，至少写 5 种），它们原子的最外层电子数都是____。 答案：Li、Na、K、Rb、Cs；1。 解析：碱金属元素是周期表中第 ⅠA 族除氢以外的元素，它们原子结构的特点是最外层电子数都为 1。 填空题 三.真题或常考题讲解 1.氢氧化钠是一种强碱，能使酚酞溶液变红。（ ） 答案：正确 解析：氢氧化钠在水溶液中完全电离出氢氧根离子，呈强碱性，酚酞遇碱变红。 2.碱金属元素的熔沸点随着原子序数的增大而升高。（ ） 答案：错误 解析：碱金属元素熔沸点随原子序数增大而降低。 判断题 三.真题或常考题讲解 3.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和氧气。（ ） 答案：错误 解析：碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。 4.钠投入到硫酸铜溶液中，会置换出铜。（ ） 答案：错误 解析：钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，不会置换出铜。 判断题 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 1. 如图所示，“二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应？”这个问题可通过以下实验加以证明。 （1）按图装置，在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先将活塞(K1、K2)关闭好，目的是____________ （2）试管Ⅰ内的试剂X是________时，打开活塞K1、K2，加热试管Ⅲ约5分钟后，将带火星的小木条插入试管Ⅱ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Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的结论是____________________ 简答题 四.课内练习及讲评 （3）试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时，其它操作同（2），通过________的现象，可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。 （4）写出 Na2O2与CO2反应的化学方程式___________ 答案：（1）防止III中的过氧化钠和外界相通时发生吸潮 （2）浓H2SO4 过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应 （3） 带火星的小木条在试管II的液面上复燃，III中由淡黄色变白 （4）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 解析：（1） Na2O2容易和水以及CO2反应，所以在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先将活塞(K1、K2)关闭好。故答案为防止III中的过氧化钠和外界相通时发生吸潮。 简答题 四.课内练习及讲评 （2） 要证明“二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应”，所以通入试管Ⅲ的CO2应该是干燥的，所以试管Ⅰ中应装有干燥剂浓硫酸。若过氧化钠和干燥的二氧化碳发生反应，则会生成氧气，使带火星的小木条复燃，同时生成白色固体碳酸钠，所以Ⅲ内淡黄色粉末会变白，实验中观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化，说明过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应。故答案为浓H2SO4；过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应。 （3） 若Na2O2与潮湿的CO2能反应，会生成碳酸钠和O2，氧气能使带火星的小木条复燃，试管Ⅲ中固体由淡黄色变白。故答案为带火星的小木条在试管II的液面上复燃，III中由淡黄色变白。 （4） Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 简答题 四.课内练习及讲评 2. 简述钠的物理性质有哪些？ 答案：钠是一种银白色金属，质地柔软，可用小刀切割。密度比水小（0.97g/cm³），比煤油大，熔点低（97.81℃），是热和电的良导体，具有良好的延展性。 简答题 四.课内练习及讲评 3.请描述钠与水反应的现象及其原因。 答案：钠与水反应的现象可概括为 “浮、熔、游、响、红”。“浮” 是因为钠的密度比水小；“熔” 是由于钠与水反应放热，且钠的熔点低，反应产生的热量使钠熔化成小球；“游” 是反应生成氢气推动钠在水面游动；“响” 是因为产生的氢气与水摩擦以及氢气燃烧（如果钠块较大、反应剧烈时可能会有氢气燃烧现象）产生响声；“红” 是因为生成了氢氧化钠，使溶液呈碱性，酚酞遇碱变红。 简答题 四.课内练习及讲评 4.比较氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠在水中溶解性的差异，并说明原因（从离子键角度分析）。 答案：溶解性：氢氧化钠＞碳酸钠＞碳酸氢钠。氢氧化钠在水中完全电离，溶解性很好。碳酸钠和碳酸氢钠都属于钠盐，但碳酸钠中的碳酸根离子所带电荷多，对钠离子的吸引力强，离子键较强，在水分子作用下更易形成水合离子，所以溶解性比碳酸氢钠好。碳酸氢钠中的碳酸氢根离子在水中会发生电离和水解等多种平衡，使得其溶解性相对较差。 简答题 重点复习知识点： 1.钠是一种具有特殊物理性质的金属。它呈现出银白色金属光泽，质地柔软，可以用小刀轻易切割。钠的密度比水小，将钠投入水中，钠会浮在水面上。 2.与非金属反应：钠在空气中常温下与氧气反应生成氧化钠（白色固体），而在空气中燃烧则生成过氧化钠（淡黄色固体），这体现了反应条件对产物的影响。 3.碱金属元素（锂、钠、钾、铷、铯等）原子最外层电子数均为 1。它们的物理性质呈现出一定的规律性变化：随着原子序数的递增，密度呈增大趋势（钾例外），熔沸点逐渐降低，硬度逐渐减小，金属光泽逐渐增强。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$