碱金属元素知识点整理讲课教案

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：

O、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

2

Cl、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

O 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

2

H O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：反应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与

2

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；

（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，故一般采用热还原法用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：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M 及其氧化物2M O 组成的混合物10.8 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 、Li

B 、Na

C 、K

D 、Rb

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：

22222M H O MOH H +=+↑ 222M O H O MOH +=

10.8 g →10.8×[(A ＋17)/A]g 10.8 g →10.8×[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：[10.8(17)/]16[10.8(17)/(8)]A A A A ⨯+>>⨯++。

解得：35.3＞A ＞10.7，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ag 。将质量为bg 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cg 。

（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2CaCl ，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：22222M H O MOH H +=+↑，只要通过实验，取得一定质量(题设bg )的碱金属和足量的水反应产生的2H 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，bg 碱金属与足量水反应产生2H 的质量为()a b c g +-。设所求碱金属的相对原子质量为x ，有2/2/()x b a b c =+-，解得/()x b a b c =+-。

（2）无水氯化钙吸收水蒸气。若不用2CaCl ，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2H 带走)，则c 值减少，()a b c +-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MOH 的质量，本题亦可完成。

例3 在120℃时，将气体A 3.88 g 通过足量的22Na O ，放出2O ，充分反应后固体的质量增加2.28 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22Na O 反应放出2O 的气体有可能是2CO 和2H O ，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2H O ，设其质量为1x ，

2222224Na O H O NaOH O +=+ m ∆

218⨯ 32 4

1x 2.28g

120.52 3.88x g g =>，故假设不成立。

如果A 都是2CO ，设其质量为1y ：

222232222Na O CO Na CO O +=+ m ∆

88 32 56

1y 2.28g

1 3.58 3.88y g g =<，故假设不成立。

所以A 应为2CO 和2H O 的混合物

设2H O 的质量为x g ，2CO 的质量为y g ，则 3.884/(218)(56/88) 2.88x y g x y g +=⎧⎨⨯+=⎩，0.363.52x g y g =⎧⎨=⎩

。 例4 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中形成良好的还原剂“汞齐”。取某种碱金属的汞齐7g ，与足量水作用得到0.2g 氢气，并得到密度为3g cm ρ-g

的溶液1L ，则溶液中溶质的质量分数可能是[ ]

A 、(0.8/)%ρ

B 、(0.48/)%ρ

C 、(0.32/)%ρ

D 、(0.7/)%ρ