碱金属元素
焦炭碱金属含量标准
焦炭碱金属含量标准一、碱金属元素种类焦炭中的碱金属元素主要包括钠(Na)、钾(K)、锂(Li)等。
这些元素在焦炭中的含量极低,但对钢铁生产等过程有显著影响。
二、含量限值为了确保焦炭的质量和使用的安全性,需要严格控制焦炭中碱金属元素的含量。
不同国家和地区的焦炭碱金属含量标准可能存在差异,但一般来说,焦炭中碱金属元素的含量应满足以下限值:1. 钠(Na):≤0.20%2. 钾(K):≤0.20%3. 锂(Li):≤0.005%三、测定方法测定焦炭中碱金属含量的方法有多种,包括化学分析法、原子吸收光谱法、发射光谱法等。
具体采用哪种方法应根据实际情况和实验室条件而定。
四、焦炭质量焦炭中的碱金属含量是评价焦炭质量的重要指标之一。
含量过高可能对高炉操作产生不良影响,如降低焦炭的机械强度、增加炼铁能耗等。
因此,在焦炭的生产和使用过程中,应严格控制碱金属含量,以确保焦炭的质量和性能。
五、环境保护由于焦炭在生产和运输过程中可能产生大量粉尘和废气,若处理不当,可能会对环境造成不良影响。
因此,应对碱金属含量的控制加强关注,同时采取适当的措施,减少对焦炭生产和使用过程中的环境污染。
六、生产工艺控制焦炭中碱金属含量的关键在于生产工艺。
应优化焦炭的生产工艺,采取有效的除杂措施,降低碱金属的含量。
此外,还应加强生产设备的维护和管理,确保设备的正常运行,提高产品的质量和稳定性。
七、焦炭应用不同行业对焦炭中碱金属含量的要求可能存在差异。
在钢铁、化工等领域中,焦炭通常作为还原剂、燃料等用途。
在这些应用中,碱金属含量过高可能会对生产过程和产品质量产生不利影响。
因此,在使用焦炭时,应充分考虑其碱金属含量的影响,并采取相应的措施。
八、储存运输在焦炭的储存和运输过程中,应采取适当的措施防止碱金属含量的增加。
例如,保持储存环境的干燥、避免受潮和雨淋等。
同时,还应加强运输过程中的密封和防护措施,以减少粉尘和废气的排放,保护环境和人体健康。
高中化学碱金属知识点规律大全
高中化学碱金属知识点规律大全1.碱金属元素碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍.2.碱金属元素的原子结构相似性:碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价.递变性:Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强.3.碱金属的物理性质及其变化规律(1)颜色:银白色金属(Cs略带金色光泽).(2)硬度:小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割.(3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低.(4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小.4.碱金属的化学性质碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异.(1)与水反应相似性:碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气.2R+2H2O=2ROH+H2↑(R代表碱金属原子)递变性:随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强.例如:钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强碱,CsOH是最强碱.(2)与非金属反应相似性:碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物.递变性:碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化物.4Li+O2=2Li2O4Na+O22Na+O2Na2O2(过氧化钠,氧元素化合价-1)K+O2KO2(超氧化钾)(3)与盐溶液反应碱金属与盐的水溶液反应时,首先是碱金属与水反应生成碱和氢气,生成的碱可能再与盐反应.特别注意:碱金属单质都不能从盐溶液中置换出较不活泼金属.如:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑5.焰色反应(1)概念:焰色反应是指某些金属或金属化合物在火焰上灼烧时,火焰呈现特殊的颜色(称焰色).(2)几种金属及其离子的焰色Li(Li+)紫红Na(Na+)黄色K(K+)紫色(透过蓝色钴玻璃观察)Cu(Cu2+)绿色Ca(Ca2+)砖红色Ba(Ba2+)黄绿色Sr(Sr2+)洋红色(3)焰色反应是物理变化.焰色是因为金属原子或离子外围电子发生跃迁,然后回落到原位时放出的能量.由于电子回落过程放出能量的频率不同而产生不同的光.所以焰色反应属于物理变化(但单质进行焰色反应时,由于金属活泼则易生成氧化物,此时既有物理变化又有化学变化).(4)焰色反应实验的注意事项a.火焰最好是无色的或浅色的,以免干扰观察离子的焰色.b.每次实验前要将铂丝在盐酸中洗净并在灯焰上灼烧至火焰无色(在酒精灯焰上烧至不改变焰色)。
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2. 纸的发明 西汉前期,人们从“积漂絮成絮 片”中得到启示,发明了纸
西汉早期麻纸(甘肃放马滩出土) (质脆、书写不流畅)
二、医学
张仲景 东汉末年
著名的医学家。著有 《伤寒杂病论》,全面 阐述了中医理论和治病 原则,奠定了我国中医 治疗的基础。后世尊称 他为“医圣”。
《伤寒杂病论》书影
医圣——张仲景
轻微的爆炸,遇水立即燃烧,遇水立即燃烧,
生成H2
爆炸
爆炸
递变性 反应由剧烈到更剧烈,生成的氧化物由简单到复杂
结论
金属性逐渐增强
化学性质
碱金属原子最外层电子数都为1, 容易失去电子被氧化,具有较 强的还原性。并且,从Li到Cs, 随着核电荷数的逐渐增多,电 子层数逐渐增多,原子半径逐 渐增大,核对外层电子的引力 逐渐减弱,失电子的能力逐渐 增强,金属性逐渐增强。
3. 蔡伦改进造纸术
公元105年,蔡 伦改进造纸术。他用 树皮、麻头、破布和 旧鱼网做造纸原料, 扩大了原料来源,降 低了造纸的成本,同 时又提高了纸的产量 和质量。从此,纸逐 步取代竹木简和帛。 为纪念蔡伦的功绩, 人们把这种纸叫作 “蔡侯纸”。
科技领域 代表人物 时 期
主要成就
造纸术
劳动人民
按从Li到Cs的顺序
核电荷数逐渐增大 核外电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大
碱金属原子半径与离子半
径有何关系?
以钠为例:
Na
Na+
图示:
结论:原子半径大于相应 的阳离子半径
原子结构
Li Na K Rb Cs
相同点 递 变 性
最外层都有1个电子 核电荷数逐渐增大
电子层数逐渐增大 原子半径逐渐增大
碱金属元素物理性质有哪 些相同点?
碱金属元素
)
11
作业
课本第40页 课本第40页 40 第三、 第三、六题
12
3
二、碱金属的物理性质
表3-2 元素
名称
颜色、 颜色、状态
密度 熔点 沸点 g·cm-3 ℃ ℃ 97.81 882.9 63.65 774
锂 银白色 柔软 0.534 180.5 1347 钠 银白色 柔软 0.97 钾 银白色 柔软 0.86
铷 银白色 柔软 1.532 38.89 688 铯 略带金色光泽 1.879 28.40 678.4
柔软
4
推测
根据碱金属的原子结构, 根据碱金属的原子结构,结 合钠元素的化学性质, 合钠元素的化学性质,推测 碱金属化学性质的相似性和 递变性。 递变性。
5
1、碱金属元素最外层都只有一个电子,具有 、碱金属元素最外层都只有一个电子, 相似的化学性质。都与钠相似, 相似的化学性质。都与钠相似,在化学反应 中容易失去一个电子,形成+1价的阳离子 价的阳离子, 中容易失去一个电子,形成 价的阳离子, 具有很强的还原性(金属性)。 )。能与氧气等 具有很强的还原性(金属性)。能与氧气等 非金属以及水等反应。 非金属以及水等反应。 2、由于从锂到铯,核电荷数增大, 2、由于从锂到铯,核电荷数增大,电子层数 增多,原子半径增大, 增多,原子半径增大,使得核对最外层电子 的引力逐渐减小, 的引力逐渐减小,也就是说碱金属元素的原 子失去最外层电子的能力逐渐增强。 子失去最外层电子的能力逐渐增强。即还原 金属性)增强。 性(金属性)增强。从锂到铯它们与氧气和 水反应的剧烈程度增加。 水反应的剧烈程度增加。
第二章
第三节
碱金属
碱金属元素
1
一、碱金属元素的原子结构
碱金属燃烧产物
碱金属燃烧产物碱金属是指周期表中的第一组元素,包括锂、钠、钾、铷、铯和钫。
由于碱金属具有非常活泼的性质,因此它们与空气中的氧气反应时会放出明亮的火焰以及产生大量的热量。
这种反应会导致产生大量的氧化物以及其他有毒的化合物,因此碱金属的燃烧产物非常重要。
在碱金属燃烧过程中,对于每种元素而言,其产物都是不同的。
以下是每一种碱金属燃烧产物的详细介绍。
锂锂在空气中燃烧会产生大量的白色氧化锂,它是一种白色的粉末状物质。
在燃烧过程中,锂还会释放出少量的氢气,这种气体在点燃时会燃烧并产生一种特殊的炸响声。
氧化锂是一种具有腐蚀性的物质,可以在水中形成碱性溶液,并会跟酸反应,产生氢气。
钠钠在空气中燃烧会产生白色氧化钠以及少量的一氧化氮和氮氧化物。
氧化钠是一种具有腐蚀性的物质,在碱性的水中可以形成强碱性溶液。
由于其与水反应很剧烈,因此钠在实验室中非常危险,很容易导致火灾或爆炸。
钾铷铯铯在空气中燃烧会产生白色氧化铯以及少量的一氧化氮和氮氧化物,但铯的反应活性也比较低,因此产生的氧化铯较为稳定。
不过,由于铯存储时需要极为小心,因此铯在实验室中依然是一种非常危险的元素。
钫钫在空气中燃烧产生的产物比较复杂,主要包括大量的二氧化钫以及少量的氟化钫、氯化钫等。
由于钫是一种非常罕见的元素,因此研究其燃烧产物的人比较少,这些产物的具体性质和用途也还需要进一步深入探究。
在总体来看,碱金属燃烧产物中最重要的一类就是氧化物。
这些物质具有特殊的化学性质,可以被用于许多不同的领域,例如制造电池、催化剂、玻璃、陶瓷等。
当然,由于这些物质具有腐蚀性或易燃性等特殊性质,使用时需要特别小心,以免对人体和环境造成危害。
碱金属的元素符号
碱金属的元素符号碱金属是指位于元素周期表第1A族的元素,具有非常活泼的性质,常见的碱金属有锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
下面将详细介绍这些碱金属的元素符号及其特点。
1. 锂(Li):位于元素周期表第三周期,原子序数为3。
锂是一种轻金属,在自然状态下以氢化锂盐形式存在。
它的密度很小,质地柔软,具有较强的金属性。
锂在空气中会与氧气迅速反应,形成稳定的氧化膜,因此具有良好的抗腐蚀性。
2. 钠(Na):位于元素周期表第三周期,原子序数为11。
钠是一种常见的金属元素,被广泛应用于生活和工业中。
它是一种银白色的软金属,在空气中易被氧气氧化而产生氧化钠。
钠在水中剧烈反应,可产生氢气和碱性溶液。
3. 钾(K):位于元素周期表第四周期,原子序数为19。
钾也是一种常见的金属元素,具有银白色的外观。
钾是一种活泼的金属,在空气中会与氧气反应,生成氧化钾。
钾在水中的反应非常剧烈,产生氢气和强碱性钾氢碱溶液。
4. 铷(Rb):位于元素周期表第五周期,原子序数为37。
铷是一种银灰色的金属元素,与其他碱金属相似。
铷在空气中会与氧气反应生成氧化铷。
铷在水中反应慢于钾,但仍会产生氢气和强碱性溶液。
5. 铯(Cs):位于元素周期表第六周期,原子序数为55。
铯是一种金属元素,外观为银白色。
铯是所有稳定同位素中密度最大的元素,具有非常低的熔点和沸点。
铯在空气中会迅速与氧气反应生成氧化铯,在水中剧烈反应,产生氢气和高碱性溶液。
6. 钫(Fr):位于元素周期表第七周期,原子序数为87。
钫是一种金属元素,具有放射性,并且稳定同位素非常稀有。
由于稳定同位素的稀缺,钫的性质和特点尚不完全了解。
碱金属的共同特点是它们在化学反应中容易失去电子,形成+1价的阳离子。
由于具有活泼性质,碱金属在水反应、氧化反应和与非金属元素反应方面表现出独特的性质。
总结起来,锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)是常见的碱金属元素,它们的元素符号分别为Li、Na、K、Rb、Cs和Fr。
碱金属与碱土金属
碱金属与碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个主要族群,它们具有一些共同的特性,也有一些明显的区别。
本文将详细介绍碱金属和碱土金属的性质以及它们在日常生活和科学领域中的应用。
一、碱金属的性质碱金属是元素周期表第一族的元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
它们都是银白色金属,在常温下具有较低的熔点和沸点,且具有较低的密度。
碱金属的金属性质非常活泼,容易与非金属元素反应,例如与水、氧气和卤素等。
这些反应通常都是剧烈的,产生大量的能量和气体。
碱金属的电子结构也具有一定的特点。
它们的原子外层只有一个电子,容易失去此电子形成阳离子。
这种电子结构使碱金属具有良好的导电性和导热性。
此外,碱金属的化合物主要是离子化合物,如氯化钠(NaCl)和氢氧化钾(KOH)等。
碱金属在日常生活中有许多应用。
钠是一种常用的食盐成分,它在食物中起到增强味道的作用。
钾在植物生长中起到重要的作用,是必需的营养元素之一。
锂离子电池是目前最常用的电池类型之一,广泛应用于手机、笔记本电脑等电子设备。
二、碱土金属的性质碱土金属是元素周期表第二族的元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
它们在常温下也是银白色金属,具有较高的密度和熔点。
与碱金属相比,碱土金属的反应性更低,但仍然活泼。
碱土金属的电子结构与碱金属类似,外层电子结构为ns2。
与碱金属类似,碱土金属也容易失去外层两个电子形成阳离子。
这种电子结构使得碱土金属具有良好的导电性。
与碱金属不同,碱土金属的氢氧化物和碳酸盐是碱性的。
例如,氢氧化钙(Ca(OH)2)是一种通常用于调节土壤酸碱度的物质。
碱土金属在许多领域中都有重要应用。
镁是一种重要的金属材料,广泛应用于航空、汽车和船舶制造。
钙是构成人体骨骼和牙齿的重要元素,对维持骨骼健康至关重要。
三、碱金属与碱土金属的区别1. 电子结构:碱金属和碱土金属的外层电子结构相似,都是ns1或ns2。
碱金属元素
3,在长期载人太空飞行的宇航器中,常用过 ,在长期载人太空飞行的宇航器中, 氧化钠作供氧剂, 氧化钠作供氧剂,其原理是 . 有人提出用超氧化钾(KO2)代替过氧化钠供 有人提出用超氧化钾( 氧,试写出反应的化学方程式 .
过氧化钠( 4,根据氧化锂(Li2O)过氧化钠(Na2O2)超氧化钾 根据氧化锂(Li O)过氧化钠 名称特点: (KO2)名称特点: (1)推测过氧化钙,超氧化钙的化学式. 推测过氧化钙,超氧化钙的化学式. (2)推测过氧化钙与水和二氧化碳反应的产物. 推测过氧化钙与水和二氧化碳反应的产物.
少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里或石蜡密封
四.碱金属的主要用途 碱金属的主要用途
1,钠可以用来制取过氧化钠等 化合物. 化合物. 2,钠和钾的合金在室温下呈液 是原子反应堆的导热剂. 态,是原子反应堆的导热剂. 钠也应用在电光源上. 3,钠也应用在电光源上.高压 钠灯发出的黄光射程远, 钠灯发出的黄光射程远,透雾能 力强, 力强,对道路平面的照度比高压 水银灯高几倍. 水银灯高几倍. 钠还是一种很强的还原剂, 4,钠还是一种很强的还原剂, 可以把钛, 可以把钛,锆,铌,钽等金属从 它们的卤化物里还原出来. 它们的卤化物里还原出来.
略带金色光泽,柔软 略带金色光泽,
密度 gcm-3
熔点 ℃
沸点 ℃
Li Na K Rb Cs
3 11 19 37 55
0.534 0.97 0.86 1.532 1.879
180.5 97.81 63.65 38.89 28.40
1347 882.9 774 688 678.4
思考: 思考: 铯略带金色),软 相似性: 相似性:色(铯略带金色),软,轻,低,导 ), 碱金属在物性上有无相似点, );熔沸点 碱金属在物性上有无相似点 反常);熔沸点降低 递变性:从锂到铯密度增大(K与Na反常);熔沸点降低 递变性:从锂到铯密度增大( 与 ,不同之处有无 密度增大 反常
碱金属元素的原子结构的异同
碱金属元素的原子结构的异同
碱金属元素包括钠、镁和铝等元素,它们均属于第二组元素,具有原子序数11、12、13,相同碱金属元素的原子结构异同如下:
首先,它们具有相同的外层电子配置模式,即属于ns,np,nd子层类型。
比如,钠
的核心电子配置模式为[Ne]3s,镁的核心电子配置模式为[Ne]3s2,铝的核心电子配置模
式为[Ne]3s2d1。
其中,Ne表示氦的核心电子配置模式,3s表示比核心电子多一层的子层,而3s2d1则表示有两个比核心电子多一层的子层。
其次,碱金属元素的原子半径从钠到铝呈增大趋势。
钠到镁之间的原子半径变化不大,但镁到铝的原子半径变化明显。
具体来说,钠的原子半径为0.97Å;镁的原子半径为
1.02Å;铝的原子半径为1.18Å,有所不同。
再次,碱金属元素的电子配置是不同的,从属性上讲,它们的外电子配置都是s2p3。
但当观察它们的内部电子配置时,发现它们有明显差异,比如,钠1s2 2s2 2p6 3s1,镁
1s2 2s2 2p6 3s2,铝1s2 2s2 2p6 3s2 3p1。
最后,碱金属元素utf-8在各种物理或化学性质上也有明显不同,如电离势,比较钠、镁、铝元素电离势梯度,会发现它们呈递减趋势,分别为:5.14eV,7.64eV,5.99eV。
电
熔点和电熔点也有所不同,钠、镁、铝的电熔点,分别为97.8,650,660℃。
总而言之,不管是原子半径、外/内部电子配置,还是电子电离势梯度、电解质溶解度、电熔点等性质,碱金属元素的不同之处可以从各个方面展现出来。
碱金属元素还原性强弱顺序
碱金属元素还原性强弱顺序
阿尔法碱金属元素还原性强弱顺序:
1.钾:钾是最强的碱金属元素还原剂,因为它的电子结构使其具有最强的理想还原力,使它有能力将强酸分子从离子状态中还原。
2.钠:由于钠具有较弱的电子结构,其还原力仅次于钾,但仍然非常强。
3.铷:铷是一种比较弱的碱金属还原剂,但也受到其类似其他碱金属的电子结构和较低的电子能量影响,所以它在还原方面表现优异。
4.锶:锶的还原力比铷大。
锶具有与铷相同的电子结构,但其能量更高,使它具有较强的还原性。
5.铋:铋的电子结构和锶相同,但由于它的氧化态比锶更高,还原剂比锶弱。
6.碱金属碱金属:碱金属电子结构较弱,其能量水平相对较低,使其发生化学反应能力减弱。
但是应该说,它们仍然具有一定的还原力,可
以将弱酸作用的分子还原回离子状态。
7.镁:镁是碱金属中最弱的还原剂。
它的电子结构很弱,以至于在提
供还原力方面处于弱势地位。
以上就是碱金属元素还原性强弱顺序,从表中可以发现,钾的还原力
最强,镁的还原力最弱。
钾和钠最能还原强酸,铷和锶吸引弱酸,而
铋和碱金属均能吸引弱酸。
碱金属还原剂的强弱不仅取决于元素本身,也取决于外界环境及其电
子结构。
例如,在温度较高的情况下,碱金属元素还原力会受到抑制,温度较低时,则还原力会增强。
除此之外,外界环境中的有机分子也
会影响碱金属元素还原力,这也是碱金属还原方式的一个因素。
总之,碱金属元素的还原性强弱,主要取决于它的电子结构和外部环境,排列由钾最强到镁最弱。
碱金属元素
铯(Cs)
※Cs是最强的金属
钫(Fr)
※Fr是放射性元素
• 碱金属是一类化学性质
非常活泼的金属,因此, 它们在自然界中都以化 合态存在,碱金属的单 质都由人工制得。
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs (铯) Fr(钫)
为什么把它们叫做碱金属呢?
因为它们的氧化物的水化 物都是可溶于水的强碱!
Li
Na K Rb
Cs
银白色有金属光泽(铯略带金色)
硬度小,都较柔软,有延展性 密度小 (ρ石蜡< ρLi < ρ煤油< ρK <
ρNa < ρ水 < ρRb < ρCs)问题
熔点低(均小于200℃) 导电、导热
问题!
常温下碱金属很容易被空气中的氧 气所氧化,也容易与水蒸汽反应,故碱 金属必须保存在煤油中,以隔绝空气和 水,那是不是碱金属都可以保存在煤油 里?
不是,锂的密度小于煤油, 故不能保存在煤油中,而必须保 存在密度更小的液态石蜡或密封 于石蜡中。
Li Na K Rb Cs
核电荷数 电子层数 原子半径(离子) 核对最外层电子的引力 失电子能力 还原性 金属性
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1.碱金属与非金属的反应
[实验2-9]
取一小块钾,擦干表面 的煤油后,放在石棉网上稍加 热。观察发生的现象,并跟钠 在空气中的燃烧现象对比。
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焰色反应
1
: 定义:多种金属及它们 的化合物在灼烧时使火焰 呈现特殊的颜色,这在化 学上叫焰色反应。(是元 素的性质)
▲ 几种金属或金属离子焰色反应的颜色
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练一练
1、①钾比水轻②钾的熔点较低③钾 与水反应要放出热量④钾与水反 应后溶液呈碱性。某学生将一小 块金属钾投入滴有酚酞试液的溶 液中,该实验能证明上述四点性 质中的( A ) (A)①②③④ (B)①④ (C)①②④ (D)①③④
新版高中化学讲义:碱金属元素
一、碱金属元素概述 1. 定义碱金属元素为第ⅠA 族(除氢)的元素。
包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs),钫(Fr),其中钫为放射性元素。
2. 相似性碱金属元素原子的最外层都有_____个电子,很容易_______,最高正价为_____价,最高价氧化物对应的水化物均为_____碱,是典型的活泼金属元素。
3. 递变性随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐_______,原子半径逐渐______。
【答案】1 失去 +1 强 增多 增大二、碱金属元素的物理性质 碱金属 颜色状态密度/g·cm -3 熔点/Ⅰ 沸点/Ⅰ 锂 银白色柔软0.534 180.5 1347 钠 0.97 97.81 882.9 钾 0.86 63.65 774 铷 1.532 38.89 688 铯 略带金色光泽 1.87928.40678.41. 相似性第30讲 碱金属元素知识导航知识精讲碱金属单质都有______色的金属光泽(但____略带金色光泽)、硬度小、有延展性,密度小、熔沸点较低,导电、导热性良好,液态钠钾合金可做原子反应堆的导热剂。
2. 递变性随着核电荷数的增加,单质的熔点和沸点逐渐______,密度逐渐______,(但ρK ___ρNa ),且Li 、Na 、K 的密度_____1,Rb 、Cs 的密度_____1。
【答案】银白 铯 降低 增大 < < >三、碱金属与氧气的反应碱金属现象及产物化学方程式Li 不如Na 剧烈,生成Li 2O 4Li + O 2 =====△2Li 2O Na 剧烈燃烧,生成Na 2O 2 2Na + O 2 =====△Na 2O 2 K 燃烧比Na 剧烈,生成复杂的氧化物 K + O 2 =====△KO 2(超氧化钾)Rb 燃烧反应更剧烈,生成更复杂的氧化物Cs燃烧反应更剧烈,生成更复杂的氧化物【实验结论】随着核电荷数的增加,碱金属与O 2反应越来越_____,产物越来越_________。
碱金属元素
碱金属元素碱金属元素是指属于第一族元素的金属元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
碱金属元素在自然界中存在的形式很多,锂和钾还与其他元素形成化合物,而钠和镯以自由元素的形式出现。
1. 锂锂是一种质轻的金属,常常出现在含有锂的矿物质中,如钱钞石(Li2CO3)、石墨锂(LiC6)、钨矿石(Al2Li3F18)等。
锂的原子半径为152 pm,它是第一族元素中最小的一个,它的密度为0.534g/cm³。
锂有着很多特殊的化学性质,它与水反应可以释放出大量的热能,产生氢气,这也是锂的一大应用领域。
锂还可以与氧化剂反应,产生一种非常强烈的爆炸性合成物,因此锂在一些火箭燃料和导弹弹头中得到了广泛的应用。
锂也是现代电池制造的重要原料,锂离子电池是一种常用的电池类型,它具有高能量密度、低自放电率、长寿命等特点,在手机、笔记本电脑、电动汽车等领域得到了广泛的应用。
2. 钠钠是一种常见的金属元素,它在大自然中广泛分布,通常以卤化物的形式存在于海水、岩石和地下水中。
钠的原子半径为186 pm,密度为0.971 g/cm³。
钠是一种非常活泼的金属元素,在与水反应时会剧烈的放出氢气,同时会放出大量的热能,因此钠在一些炸弹和火箭燃料中得到了广泛的应用。
但是钠也是一种有害的金属元素,过量摄入钠会导致水肿、高血压等健康问题。
钠在生活中有着广泛的应用,它是调味品中的主要成分,也被广泛用于制造肥皂、纤维素、玻璃等工业中。
3. 钾钾是一种常见的金属元素,在自然界中以鉀镁岩、矾土等矿物的形式存在,钾的原子半径为228 pm,密度为0.862 g/cm³。
钾是一种非常重要的元素,在人体代谢中起到了重要的作用,钾在体内主要存在于细胞内液中,它可以调节细胞的电位差,维护身体的酸碱平衡,维持正常的心律和肌肉功能。
钾在工业中也有着广泛的应用,它是肥料、化工原料、比色试剂等的主要成分。
碱金属元素(1)
二、碱金属的物理性质 色态、硬度、熔点、密度、导性(总结) 三、碱金属的化学性质 1、碱金属与非金属的反应 [实验2-9]钾在空气中能燃烧,火焰呈紫色。比钾与氧气的燃烧 更剧烈生成过氧化钾和比过氧化钾更复杂的氧化物。
大量实验证明碱金属都能与氧气反应锂与氧气的反应不 如钠剧烈,生成氧化锂。4Li+O2=2Li2O
分含量。
设混和物中NaHCO3 的质量为B NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O
84g B 18 g 18.4g – 16.6g = 1.8g
△
84g : B =18g : 1.8g
B = 8.4g
NaOH% =
(18. 4 - 8. 4) g
18. 4 g
×100 % = 54. 3%
焰色反应
多种金属及它们的化合物在燃烧时使火焰呈特殊的颜色, 这在化学上叫焰色反应。 实验[2-11]
1、焰色反应是元素的性质,与元素的存在 状态无关。
2、焰色反应是指某些金属或它们的化合物 在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色。
3、焰色反应实验操作注意事项:
a 用稀盐酸把铂丝洗充分后,放在火焰 上灼烧至火焰恢复原来的颜色。目的是除 去铂丝上的杂质。
[ 例5] 30mL可能由CO、CO2和O2组成的混和气体与足 量过氧化钠充分反应,气体体积变为25mL.引燃此剩余 气体。恢复到原始温度后测得体积为20mL,分析原气体 组成。 分析:设反应前后体积变化为△V 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2mL x = 10mL 1mL y =5mL
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2
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第五讲碱金属元素1.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O2、Cl 2、水、稀酸溶液反应,生成含R ( R 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O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,②与 H 2O 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:CsOH RbOH KOH NaOH LiOH ;( 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;法用( 3)碱金属的制取:金属Li 和 Na 主要是用电解熔融氯化物的方法制取;金属K 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Na 从熔融 KCl 中把 K 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.3.例题精讲例1已知相对原子质量:Li6.9,Na 23, K 39,Rb 85。
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《碱金属元素》【高考考点】1 •碱金属元素原子结构、性质的比较2.从原子核外电子排布理解碱金属元素 (单质、化合物)的相似性核递变性3. 焰色反应(Na 、K )【知识要点】 一.碱金属1 .结构碱金属在周期表中位于 _________ 族,其最外电子层上都只有一个电子,随着核电荷数的增多,它们的电子层数逐渐 _______________ ,原子半径逐渐 ____________ ,原子核对最外层电子的引力 逐渐 __________ ,原子失去最外电子层中电子的能力逐渐 ______________________ ,导致它们的金属性逐 渐 ____________ 。
2 .性质⑴物理性质(单质)二.焰色反应__________________________________________________________________________ 的现象,叫焰色反应。
1.步骤⑴干烧将铂丝烧至无色;⑵蘸烧 蘸取待测物进行灼烧,观察火焰颜色;⑶洗烧每次实验后都要用 _________________ 洗净铂丝,灼烧至无色。
2 .一些金属或金属离子的焰色反应的颜色⑵焰色反应是原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种颜色光的过程。
与气体物质燃烧时产生各色火焰有本质区别,它利用的是元素的物理性质。
⑶一般只有少数金属才能发生焰色反应。
【高考试题】1. NaH是一种离子化合物,它跟水反应的方程式为:6. 将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量( n)和通入7. 钾是一种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。
该反应为Na (l) + KCl (I) NaCl (l) + K (g); △ H> 0各物质的沸点与压强的关系见下表。
压强(kPa) 13.3353.32101.3K的沸点(O590710770Na的沸点(O700830890KCl的沸点(O1437NaCl的沸点(O1465⑴在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ____________ ,而反应的最高温度应低于__________________ 。
⑵在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是__________________________________ < &已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要步骤如下:①按图组装仪器,并检查装置的气密性NaH + H 20 = NaOH + H 2?,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。
A .跟水反应时,水作氧化剂C.跟液氨反应时,有NaNH2生成2. 下列物质中属于离子化合物的是A .苛性钾B.碘化氢3. 下列物质中不会因见光而分解的是A. NaHCO3B. HNO34. 下列有关碱金属铷(Rb)的叙述中,正确的是A .灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色C.在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高5. 在医院中,为酸中毒病人输液不应采用A. 0.9%氯化钠溶液C. 1.25 %碳酸氢钠溶液F列有关NaH的叙述错误的是B. NaH中H「半径比Li +半径小D .跟乙醇反应时,NaH被氧化C. 硫酸 D .醋酸C. AglD. HClOB. 硝酸铷是离子化合物,易溶于水D .氢氧化铷是弱碱B. 0.9 %氯化铵溶液D. 5%葡萄糖溶液C DA B②将ag试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到bg④从分液漏斗滴入6mol •1的硫酸,直到不再产生气体时为止⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到eg⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为dg请填空和回答问题:⑴在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明 ___________________ 。
⑵装置中干燥管B的作用是_________________________________________________________________ 。
⑶如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果 __________ (填“偏高”、“偏低”或“可不变”)。
⑷步骤⑤的目的是__________________________________________________________________________ 。
⑸步骤⑦的目的是________________________________________________________________ 。
⑹该试样中纯碱的质量分数的计算式为______________________________________________ 。
⑺还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。
请简述一种不同的实验方法。
9 .某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样(已知试样质量为 1.560g、锥形瓶和水的质量190.720g),利用左图装置测定混合物中Na2O2的质量分数,每隔相同时间读得电子天平的数据如表:⑴写出Na2O2和出0反应的化学方程式 ____________________________________________________ 。
⑵计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是___________________________________________________ ;不必作第6次读数的原因是 ______________________________________________________________ 。
⑶测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:读数次数质量(g)锥形瓶+水+试样第1次192.214第2次192.164第3次192.028第4次192.010第5次192.010①操作n的名称是_______________ 。
②需直接测定的物理量是_______________________________________________ 。
③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要_______ 、________ (固定、夹持仪器除外)。
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果__________________________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
10 •用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
⑴由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是:a.有氧气生成;b. _____________ 。
当Na2O2和出0反应生成2.24L (标准状况)。
2时,转移电子 __________________ mol。
⑵某研究性学习小组拟用右图装置进行实验,以证明上述结论。
用以验证结论a的实验方法及现象是:______________________________________________________用以验证结论b的实验方法及现象是:____________________________________________________ 。
⑶实验⑵中往试管内加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,往试管中滴入酚酞试液,发现溶液变红,振荡后,红色消褪。
为探究此现象,该小组同学查阅有关资料得知:Na2O2与H2O反应可生成H2O2,H2O2具有强氧化性和漂白性。
请设计一个简单的实验,证明Na2O2和足量H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。
(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)试剂: ___________________ ;操作步骤及现象: ___________________________________________【巩固练习】1. 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,密度都较小B. 单质在空气中燃烧都生成过氧化物C. 碱金属单质都可以与水反应生成碱和氢气D .单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高2. 分别向下列物质的水溶液中加入少量的Na2O2固体,不会出现浑浊现象的是A .硫氢化钠溶液B.碳酸氢钙溶液C.饱和碳酸氢钠溶液 D .饱和氢氧化钙溶液3. 分别向下列溶液中通入足量的CO2气体,最终不会出现浑浊现象的是A .饱和碳酸钠溶液B.苯酚钠溶液C.硅酸钠溶液D.次氯酸钙溶液4•已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大,却与镁相似。
下列叙述不正确的是A .锂在过量氧气中燃烧主要产物是氧化锂B. 碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的大C. 锂可以与氮气化合生成氮化锂D •氢氧化锂易溶于水,碳酸锂受强热很难分解5•碱金属随核电荷数增加,下列各项中,跟卤素、氧族元素变化一般趋势不一致的是A •单质的熔、沸点B.单质的密度C.原子核外的电子层数 D •单质的活泼性6. 某KOH固体,经分析知其含水2. 80%, K2CO3 37. 3%,取1g该KOH固体投入25.00 mL2. 00 mol • L —1盐酸中后,再用30. 80 mL 1 . 07 mol • L —1 KOH溶液恰好中和剩余的酸,将溶液蒸干并灼烧,所得固体的质量为A. 3. 725gB. 0. 409g C . 3. 316g D . 1. 000g7. 将某不饱和的NaOH溶液分成2等份,第一份中加入a g Na2O,另一份中加入b g Na2O2, 结果两份溶液在原温度下均达到饱和。
则a和b的关系为A. a v bB. a= bC. a>b D .无法确定&某无色溶液可能由Na2CO3、NaHCO3、MgCR和BaC"中一种或几种混合而成。
若往溶液中加入烧碱溶液则生成白色沉淀;若往溶液中加入稀硫酸则生成白色沉淀和无色气体。
则下列判断正确的是①冃定有BaCl2 ②肯定有MgCl2③肯定有NaHCO3④肯定有Na2CO3和NaHCO3⑤肯定没有MgCl2A.①② B .①③C.②④ D .①③⑤9.在标准状况下,将CO2和CO的混合气体(密度为—g • L — \充满一容积为22. 4L的盛有足量Na2O2的密闭容器中,用不间断的电火花引发使之充分反应,最终容器中存在的物质是A . 0. 500 mol COB . 0. 125 mol O 2C . 0. 250 mol Na2CO3D . 0. 500 mol Na2CO310 .下列关于铯(Cs)及其化合物的叙述中不正确的是A. 铯与水或酸的反应剧烈,都能生成氢气B. 氢氧化铯是一种强碱C. 碳酸铯加热易分解生成氧化铯和二氧化碳D. 硫酸铯、碳酸铯和亚硫酸铯都易溶于水11 .已知相对原子质量:Li 6.9, Na 23, K 39, Rb 85。