新人教版必修一《堿金屬元素》學(xué)案
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1、 最新新人教版必修一《堿金屬元素》學(xué)案 一、堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì) 1 、相似性:軟可切 , 銀白色(銫略帶金色光澤)麗光澤、密度小、熔沸點(diǎn)較低 , 良好 的導(dǎo)電導(dǎo)熱性。 2 、遞變規(guī)律:熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸降低 , 密度呈增大趨勢(K Na ) 二、堿金屬的原子結(jié)構(gòu) 1 +19 8 1 + 8 2 28 1 8 37 1 + 181 8 1
2、 +3 +11 19K: 37Rb 2 55 Cs 28 8 3Li: 11Na: 1、相同點(diǎn):最外層電子數(shù)相同都是一個(gè)電子 , 次外層電子數(shù)相同為 8 電子( Li 除 外)。 2 、不同點(diǎn):核外電子層數(shù)不同。 3 、遞變規(guī)律:按 Li 、 Na、 K、 Rb、 Cs、順序 , 原子半徑依次增大 , 離子半徑依次增大。(同種元素的原子半徑大于離子半徑)。 4 、推論性質(zhì)遞變:隨原子核外電子層數(shù)的增多原
3、子半徑依次增大核對外層電子引力的減弱、失去電子的趨勢增強(qiáng) , 無素的金屬性增強(qiáng) , 單質(zhì)的還原性增強(qiáng)。 三、堿金屬的化學(xué)性質(zhì) 它們都能跟鹵素、氧氣、硫等非金屬直接化合 , 在反應(yīng)中表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。單質(zhì)都能與水劇烈反應(yīng) , 生成相應(yīng)的堿和氫氣。反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可表示為: 2R+2H0= 2ROH+H↑反應(yīng)的現(xiàn)象各不相同。與水反應(yīng)不熔化;鈉與水反應(yīng)時(shí)熔化;鉀與水反 應(yīng)熔化 , 且使產(chǎn)生的 H2 燃燒;銣、銫都與水猛烈反應(yīng)。堿金屬與鹽溶液反應(yīng) , 都是先與水反 應(yīng) , 若符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件 , 則生成的氫氧化物繼續(xù)同鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。堿金屬均不能在水溶液中置換另外的
4、金屬單質(zhì)。 1、跟非金屬反應(yīng) 鹵素: 2R X 2 2RX 氧氣: 4Li O2 2Li 2O 2Na O2 點(diǎn)燃 Na2O2 K O2 KO 2 ( K、 Rb、 Cs 與氧氣反應(yīng) , 都生成比過氧化物更復(fù)雜的氧化 物)。 氫氣: Na、 K、Rb、 Cs 與氫氣反應(yīng) , 都生成 RH 。 與硫等大多多數(shù)的非金屬起反應(yīng)。 2 、跟水的反應(yīng) 堿金屬都能跟水反應(yīng)生成氫氧化物和氫氣。 2R 2H 2 O 2ROH H 2 。鈉與水 反應(yīng)比鋰與水反應(yīng)激烈 , 鉀跟水的反應(yīng)比鈉更劇烈 , 常使生成的氫氣燃燒并發(fā)
5、生輕微爆炸 , 據(jù) 此可得出結(jié)論:金屬單質(zhì)置換出水中氫越容易說明該元素的金屬性越強(qiáng)。因此隨著原子的電子層數(shù)增多原子半徑的增大 , 堿金屬的活動性增強(qiáng)。 與常見鹽溶液反應(yīng)的離子方程式:( R表示堿金屬元素) 1 / 6 2R 2H 2O Cu2 Cu(OH )2 H 2 2R 6R 2H 2O 2Fe3 2Fe(OH )36R 3H 2 2R 2NH 4 2R 2NH 3 H 2 2R 2HCO3 2R 2CO3 2 H 2 四、焰色反應(yīng) 定義:某些金屬或它們的化
6、合物在灼燒時(shí)使火焰呈特殊的顏色。這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。 焰色反應(yīng)鑒別鹽類的步驟: ①鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色②蘸取溶液(沾取固體)放在火焰上灼燒 , 觀察火焰顏色 , 觀察鉀火焰顏色要透過藍(lán)色的鈷玻璃去觀察。③鹽酸洗鉑絲④鉑絲在火焰上灼燒至原 火焰色(如不能灼燒至原火焰色 , 則需再酸洗 , 再灼燒)。⑤再蘸?。ㄕ慈。┝硗饣瘜W(xué)藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 鉀、鈉焰色反應(yīng)顏色:鉀——紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃) 鈉——黃色 五、鉀肥 通常使用的鉀肥:氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀 , 由于均易溶于水 , 在施用時(shí)要防止雨水淋失。草木灰中含碳酸鉀。 鉀肥肥效通常以氧化鉀的質(zhì)
7、量分?jǐn)?shù)表示: M K 2O 1 M K 2O 1 M K O 2 100% 2 100% 100% 2 M KCl M KNO M K SO 3 2 4 六、常見鈉的化合物的化學(xué)式和俗稱: 名稱 氫氧化鈉 氯化鈉 硫酸鈉晶體 鈉晶體 化學(xué)式 NaOH NaCl 2 4 2 2 3 2
8、 Na SO 10H O Na CO 10H O 俗稱 苛性鈉、火堿、 食鹽 芒硝 蘇打、純堿 燒堿 名稱 碳酸氫鈉 硫代硫酸鈉 硅酸鈉 硝酸鈉 化學(xué)式 NaHCO3 Na2S2O3 5H2O Na2SiO3 NaNO3 俗稱 小蘇打 大蘇打、海波 泡花堿、水溶液 智利硝石 叫水玻璃 重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)撥 1 .鈉氧化物制取 當(dāng)鈉在氧氣中燃燒時(shí)
9、 , 生成的產(chǎn)物是過氧化鈉。這是因?yàn)檠趸c不穩(wěn)定 , 會跟氧氣繼續(xù) 起反應(yīng) , 生成過氧化鈉。所以工業(yè)常用鈉在氧氣中燃燒制過氧化鈉: 2Na+O=Na2O2 氧化鈉一般用間接方法來制取 , 如: 2NaN0 2+6Na= 4Na20+N2↑ 2 .堿金屬中的一般和特殊之處 (1)Na 、 K 需保存于煤油中 , 但 Li 的密度比煤油小 , 所以 Li 必須保存在密度更小的石蠟油 中或密封于石蠟 , 但 ρ (K)=0 . 862g/ cm3
10、的趨勢
/
3
cm 。
(3)
酸式鹽的溶解度一般大于正鹽
, 但溶解度 NaHC03 11、
如: 2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2↓ =H2↑ +Na2S04。
經(jīng)典解析
1、 (2001 ) 堿金屬與鹵素所形成的化合物 , 大都具有的性質(zhì)是 ( )
①高沸點(diǎn) ②能溶于水 ③水溶液能導(dǎo)電 ④低熔點(diǎn) ⑤熔融狀態(tài)不導(dǎo)電
A. ①②③ B. ③④⑤
C .①④⑤ D .②③⑤
[ 解析 ] 堿金屬與鹵素所形成的化合物大都是離子化合物 , 因此具有高沸點(diǎn)、能溶于水、
熔融態(tài)或水溶液都能導(dǎo)電的性質(zhì)。
[ 答案 ] A
2 、 ( 競賽題 ) 堿金屬 ( 如鋰、鈉、鉀、銣等 ) 溶于汞中可形成良好的還原劑“汞齊”。取
12、
7g 某種堿金屬的汞齊與水作用得到
0. 2g
氫氣 , 并得到幾密度為 ρ g / cm3 的溶液 , 則溶液
中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以是
( )
A
. 0.8 % B . 0.48 %
C.
0.32 %
D.
0.7 %
[
解析 ] 汞不能與水反應(yīng) , 堿金屬 (M) 能與水發(fā)生反應(yīng)。
設(shè)堿金屬的質(zhì)量為
x(x<7g),
相對原子質(zhì)量為 a。
2M+2H 20=2MOH+H↑ x=0.2ag 。
因?yàn)?0. 2ag<7g, 故 a<35, 相對原子質(zhì)量小于
35 的堿金屬只有 13、 Li 和 Na, 分別計(jì)算可知
答案為 A、B。
[
答案 ] AB
3 、 () 甲、乙、丙、丁四個(gè)燒杯內(nèi)分別放人
0 . 1mol
的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉,
然后各加入 100mL 水 , 攪拌 , 使固體完全溶解
, 則甲、乙、丙、丁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小的順序是
( )
A. 甲 <乙 <丙 <丁 B .丁 <甲 <乙 =丙
C.
甲 =丁 <乙:丙
D
.丁 <甲 <乙<丙
[
解析 ] 由 Na+守恒比較四種 14、溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量;由溶液凈增重
( △ m)比較溶液質(zhì)量。
每摩爾 Na、 Na 0 、 Na 0
2
溶于水 , 分別使溶液凈增重
(23-1)g
、 (62-0)g 、 (78-16)g, 即
2
2
Na2 0、 Na202 使溶液凈增重相等。
[ 答案 ] B
4、 A 為單質(zhì) ,B 、 C、 D 是 A 元素的三種不同的化合物
, 用鉑絲蘸取
B、 C、 D 的溶液進(jìn)行焰色
反應(yīng) , 都呈紫色 , 按各圖變化 , 15、寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[ 解 ] : B、 C、D 中都含鉀元素 , 則 A 為單質(zhì)鉀 ,B 為鉀的氫氧化物 ,C 為鉀的碳酸鹽 ,D 為
鉀的氯化物。
答:① 2K 2H 2O
2KOH
H 2
② 2KOH
CO2
K 2 CO3
H 2 O
③ K 2CO3
2HCl 2KCl
CO2
H 2O
④ 2K
Cl 2
2KCl
5、 8.1g 某堿金屬( R)及其氧化物( R2O)組成的混合物 , 與水充分反應(yīng)后 , 蒸發(fā)反應(yīng)后的溶
16、
液 , 得到 12g 無水晶體 , 通過計(jì)算確定該金屬的名稱。 [ 解 ] :假設(shè)該混合物為單一成分組成的純凈物。
Ⅰ:若全為金屬 , 則 nR nROH
3 / 6
8.1g
12 g
Rg / mol
( R 17) g / m ol
R
35.3
Ⅱ:若全為氧化物 , 則 nR O
2
nROH
2
8 17、.1g
2
12 g
( 2R
16)g / m ol
( R
17) g / m ol
R 10.7
因?yàn)閼?yīng)滿足: 10.7 R
35.3, 在此區(qū)間的金屬只能鈉
, 鈉原子量為 23。
說明:按常規(guī)法解題非常麻煩
,
亦可得。
6、 KHCO3和 CaCO3 的混合物和與之等質(zhì)量的
NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)時(shí) , 消耗酸的量相等 , 求
混合物中 KHCO、 CaCO的質(zhì)量比。
18、
3
3
[ 解 ] :設(shè)混合物的質(zhì)量為
m
m
nKHCO 3
nCaCO 3
2
84g / mol
nKHCO 3
100g / mol
nCaCO 3
100g / mol
m
解得:
nKHCO 3
17
nCaCO3
4
因?yàn)? 19、M KHCO 3
M CaCO 3 , 所以
mKHCO 3
17
mCaCO 3
4
7、現(xiàn)有 A、 B、 C 三種白色固體及一種無色氣體
D。 A、 B、 C 均可溶于水 , 其中 C 的溶液為堿
溶液 , 焰色反應(yīng)均呈黃色
, 且四種物質(zhì)中間存在如下反應(yīng)關(guān)系:
① A D H 2 O B
② B C A H 2 O
③ C DA B
④ B
A D H 2 O
試 20、推斷: A 是 ________ B
是 ________ C 是 _________ D 是 ________ 。
答案: A:Na 2CO3
B:NaHCO
3
C:NaOH
D:CO
2
或 A:Na 2SO3
B:NaHSO
3
C:NaOH
D:SO
2
8、、 NaHCO3和 Na2CO3的混合物
100g 和 20gNaOH固體混合物加熱 , 充分反應(yīng)后冷卻稱量
, 剩
余固體質(zhì)量為 108g, 求原混合物中
Na2CO3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
[ 解 ] :設(shè) 20gNaOH與足量 21、NaHCO反應(yīng)減少質(zhì)量為 x, 消耗 NaHCO質(zhì)量為 y
3
3
NaOH
NaHCO3
Na2 CO3
H 2 O
40
84
18
20g
y
x
x
9g
y
42g
因?yàn)?(120
108) 9 , 所以肯定有過量的
NaHCO3分解。
設(shè):分解的 NaHCO3為 m
2NaHCO 3
Na2 CO3
22、
H 2 O
CO2
168
62
m
(12
9) g
m 8.13( g )
4 / 6
mNaHCO3 總 42g 8.13g 50.13g
mNa 2CO3 100g 50.13g 49.87g
ANa 2CO3 %
49.87g
100% 49.87%
100g
答:(略)。
9、現(xiàn)有 NaHCO3 和 Na2CO3 xH 2O 的混合物 , 為了測定 x 的值 23、, 某同學(xué)采用如下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
N 2CO x H O
無水
堿石灰
a
2
a
2
3
C Cl
NaHCO3
A B C
( 1) A 的裝置的作用是 _____________________________
( 2) B 的裝置的作用是 _____________________________
( 3) C 的裝置的作用是 __________________________ 24、___
( 4)若在試管
A 中裝入 NaHCO3
和 Na2CO3 xH 2 O 的混合物 3.7g,
用酒精燈加熱
到反應(yīng)完全 , 此時(shí) B 管增重 1.89g,C
管增重 0.22g, 則 x 值為 ______
。
[解 ] :( 1)加熱使 Na2 CO3
xH 2O 失去結(jié)晶水 , 使 NaHCO3 分解。
( 2)吸收反應(yīng)中生成的水。
( 3)吸收
2
CO。
g mol n
x g
mol
g
( 25、 4)
n
NaHCO384
/
Na2CO3 xH 2O(106 18 ) /
3.7
( nNaHCO 3
1
nNa2CO3 xH
2O x) 18 g / mol
1.89 g
2
nNaHCO3
1
44g / mol
0.22 g
2
x
10
26、
答:(略)。
, 將產(chǎn)生的氣體通入 500mL
10、向 5.68gCaCO 和 MgCO組成的混合物中加入足量的鹽酸
3
3
0.2mol/L NaOH 溶液中 ,CO2 完全被吸收 ,NaOH 無剩余 , 把吸收 CO2 后的溶液在減壓低溫條件下蒸干 , 得無水固體 5.92g 。求混合物質(zhì) MgCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[ 解 ] : 0.1mol NaOH 全部轉(zhuǎn)變成 Na2CO3, 則 mNa2CO3
0.1mol
27、1
106g / mol 5.3g
2
0.1mol NaOH
全部轉(zhuǎn)變成 NaHCO,
則
m
mol
g
mol
g
NaHCO
3
0.1
84
/
8.4
3
因?yàn)?5.3 5.92
8.4 , 所以 5. 92g
固體為 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物。
nNaHCO3
84g / mol nNa2CO3
106g / mol
5.92g
5 / 6
nNaHCO3 28、nNa 2CO3 2 0.1mol
nNaHCO3 0.02mol; nNa 2CO3 0.04mol
nCaCO 3 nMgCO 3 0.06mol
nCaCO 3
100g / mol
nMgCO 3
84g / mol
5.68g
nMgCO 3
0.02mol;
nCaCO3
0.04mol
AMgCO 3 %
0.02mol
84 g / mol
100%
29.6%
5.68 g
答:(略)。
6 / 6
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