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 原子序数 3 11 19 37 55 原子结构 简图 电子式 Lix Nax Kx Rbx Csx 结 主要化合 价 构 相同点 不同点 原子半径 离子半径 金属活动性 单质还原性 阳离子氧化性 物理性质 化学性 质 颜色和状态 密度 熔点 沸点 +1 +1 +1 +1 +1 最外层电子数相同,都是1个电子 原子核外电子层灵敏不同,依次增多 依次递增 依次递增 依次递增 依次递增 依次递减 银白色固体 0.534/cm 依次递减 依次递减 2Li+O22LiO 4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2 2K+O22O2 K+O2KO2 K Rb+O2RbO2 Cs+O2CsO2 31.97/cm 30.86g/cm 31.532g/cm 31.879g/cm 3跟氧气反应 跟卤素反应 跟硫反应 与水反应 与酸反应 与盐溶液反应如(CuSO4) 制法 2M+X22M+S2M+2H2O2M+2H+2MX(M、X2表示碱金属、卤素) M2S 2MOH+H2?反应剧烈程度:Li 2.钠的氧化物和氢氧化物的性质和制法: 名称和化学氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 式 颜色和状态 类别 白色固体 淡黄色固体 氢氧化钠(NaOH) 无色固体 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+[?O.... ? ]Na+ *Na+[?**O.... ? .O.... Na+[?*O.... ? H]- *? ]2—Na+ 氧元素化合价 化学键 稳定性 与水反应 Na2O+2HCl+H2O Na2O+CO2与酸酐反应 Na2O+2NaHSO4aSO4+H2O Na2O+H2O+CuSO42N 2NaCl -2 离子键 不稳定 Na2O+H2O2NaOH -1 离子键 非极性键 比Na2O稳定 2Na2O2+2H2OO2? 2NaO2+4HCl+O2?+2H2O Na2CO3 2Na2O2+2CO2CO3+O2? 2Na2O2+4NaHSO4Na2SO4+O2?+2H2O 2Na2O2+H2O+CuSO4 4 2Na2 4NaCl NaOH+HCl+H2O 2NaOH+CO2+H2O NaOH+CO2NaOH+NaHSO4SO4+H2O 2NaOH+CuSO4OH)2?+Na2SO4 NaCl -2 离子键 极性键 离子键 极性键 4NaOH+ 不反应 与酸反应 Na2CO3 NaHCO3 Na2 Cu( 与盐溶液反应 Cu(OH)2?+Na2SO4 Cu(OH)2?+2Na2SO4+O2? 2Na+Na2O2制法 6Na+2NaNO22Na2O N2+4Na2O 2Na+O2Na2O2 Na2O+H2O2NaCl+2H2O2NaOH 电解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) 俗名 颜色和状态 水中溶解性 热稳定性 纯碱、苏打 白色晶体 易溶 稳定 碳酸氢钠(NaHCO3) 小苏打 白色粉末 易溶(比Na2CO3)小 不稳定 2NaHCO3 - 22 - Na2CO3+CO2?+H2O 与酸反应 CO3+H-2-+HCO3 H2O+CO2? CaCO3?+2 -HCO3+H+-CO2?+H2O HCO3+H+与某些碱反应 Ca(OH)2+Na2CO3NaOH NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3? +NaOH+H2O 2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3?+Na2CO3+2H2O 与某些盐反应 BaCl2+Na2CO3BaCO3?+2NaCl NaHCO3+NaHSO4H2O+CO2? Na2SO4+ 与CO2反应 相互转化 Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3 2NaHCO3 不反应 NaHCO3 NaHCO3 2Na2CO3+H2O+OC2? 加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2 NaOH+CO2NaHCO3 制法 NaOH+CO22NaHCO3鉴别 加酸产生CO2加热难分解 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. - 23 - 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。 39abA.4000?9a 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 3 水作用得到2.24L氢气(标况),并得1L密度为ρg/cm的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是( ) 39abB. 4000?9a abC.100 39abD.4000 0.8A.?%0.48B. ?%0.32C. ?%0.7D. ?% 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 - 24 - 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: 3 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/cm) 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。 1818 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+ CO2+H2O—— 。 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 1818 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+2CO2+2H2O= 18 2Na2CO3+2H2O+O2↑ 第五章 物质结构 元素周期律 一、考纲要求 1.理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电 子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。? 2.以第1、2、3周期的元素为例,掌握核外电子排布规律。 - 25 -