高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（第二輯）考點22 堿金屬元素 焰色反應(yīng)（含解析）1

考點22 堿金屬元素 焰色反應(yīng)聚焦與凝萃1掌握堿金屬元素在結(jié)構(gòu)及性質(zhì)方面的遞變規(guī)律及特性；2了解焰色反應(yīng)的概念及操作。解讀與打通常規(guī)考點一、堿金屬元素1、原子結(jié)構(gòu)（1）相似性：最外層均為1個電子，易失去一個電子。（2）遞變性：核電荷數(shù)依次增多，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大，失電子能力依次增強(qiáng)，活潑程度增強(qiáng)。2、元素性質(zhì)（1）相似性：均為活潑金屬元素，最高正價均為+1價。（2）遞變性：失電子能力依次增強(qiáng)，金屬性依次增強(qiáng)。3、單質(zhì)性質(zhì)（1）相似性：均具強(qiáng)還原性，均具輕、軟、易熔的特點。（2）遞變性：還原性依次增強(qiáng)，密度趨向增大，熔沸點依次降低（原因，可與鹵素對比），硬度趨向減小。4、化合物性質(zhì)（1）相似性：氫氧化物均為強(qiáng)堿。（2）遞變性：氫氧化物的堿性依次增強(qiáng)。5、堿金屬的性質(zhì)規(guī)律與特例（1）通常合金多呈固態(tài)，而鈉鉀合金卻是液態(tài)。（2）堿金屬單質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒時，生成過氧化物甚至比過氧化物更復(fù)雜的氧化物，而Li只生成Li2O。（3）堿金屬單質(zhì)密度一般隨核電荷數(shù)增大而遞增，但K的密度比Na小。（4）堿金屬單質(zhì)一般跟水劇烈反應(yīng)，但Li跟水反應(yīng)緩慢（LiOH溶解度?。?。（5）堿金屬單質(zhì)因其活動性強(qiáng)，多保存在煤油中，而Li卻因密度比煤油更小，只能保存在液體石蠟中。（6）堿金屬的鹽一般都易溶于水，但Li2CO3卻微溶。（7）一般說，酸式鹽較正鹽溶解度大，但NaHCO3卻比Na2CO3溶解度小。（8）試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但I(xiàn)A金屬Na、K等除外。（9）一般活潑金屬能從鹽中置換出不活潑金屬，但對IA非?；顫姷慕饘貼a、K等除外。如：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+H2+Na2SO4。（10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。二、焰色反應(yīng)1概念：某些金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，這種現(xiàn)象化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。2操作蘸取酒精燈灼燒酒精燈灼燒用鹽酸洗滌酒精燈灼燒鉑絲 無色 待測物 觀察火焰顏色 鉑絲 無色。3常見元素的焰色：鈉元素黃色；鉀元素紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察)。4應(yīng)用：檢驗元素的存在；制焰火、信號彈。隱性考點【歸納】（1）常用焰色反應(yīng)來檢驗?zāi)承┏Ｒ娀瘜W(xué)方法不能鑒定的金屬元素。焰色反應(yīng)不是化學(xué)反應(yīng)，而是物理現(xiàn)象。它不是金屬元素自身發(fā)生燃燒而產(chǎn)生各種火焰，其原理是金屬元素原子的外層電子受熱獲得能量后躍遷到激發(fā)態(tài)，在回到基態(tài)后多余的能量以特定顏色（即特定能量）的光的形式放出，從而顯示不同的顏色。在這一過程中，無電子得失，鉑絲上的金屬離子因在高溫下?lián)]發(fā)損失的焰色逐漸消失焰色反應(yīng)產(chǎn)生的火焰顏色與元素的存在狀態(tài)無關(guān)，如：灼燒鈉的化合物和單質(zhì)時，火焰顏色均為黃色。（2）火焰的選擇：最好用煤氣燈或酒精噴燈，可用酒精燈的外焰。（3）金屬絲的選擇：最好用鉑絲，也可用鐵絲、鎳鉻絲、鎢絲來代替。（4）金屬絲的洗滌：用鹽酸而不用硫酸：金屬氯化物在灼燒時易氣化而揮發(fā)，而硫酸鹽熔、沸點高，難以揮發(fā)，不易洗凈，對后續(xù)實驗會造成干擾。（5）鈷玻璃片的使用：觀察鉀的焰色時，要透過藍(lán)色鉆玻璃，原因是鉀的單質(zhì)或化合物往往混有少量鈉或鈉的化合物，而鈉的黃色火焰會影響鉀的焰色的觀察藍(lán)色鈷玻璃會濾去黃光。融合與應(yīng)用例1下列實驗裝置不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?()解析：D項實驗裝置，應(yīng)將NaHCO3置于小試管中，Na2CO3置于大試管中，加熱時右邊燒杯中澄清石灰水變渾濁，左側(cè)燒杯中澄清石灰水不變渾濁，說明熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3。答案：D例2鈉和銫都是堿金屬元素，下列關(guān)于銫及其化合物的敘述不正確的是 ()A無水硫酸銫的化學(xué)式是Cs2SO4B氫氧化銫是一種強(qiáng)堿C銫可以通過電解它的氯化物來制取D碳酸銫加熱生成氧化銫和二氧化碳答案：D掃描與矯正【正誤判斷】(正確的打“”，錯誤的打“”)（每個判斷2分，共40分）（ ）1用鉑絲蘸取少量某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，該溶液一定是鈉鹽溶液(2013江蘇，13B)（ ）2焰色反應(yīng)是化學(xué)變化（ ）3Li在氧氣中燃燒主要生成Li2O2(2010全國理綜7A)（ ）4K與水反應(yīng)比Li與水反應(yīng)劇烈 (2010重慶理綜8C)（ ）5用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極反應(yīng)為Cu2e=Cu2（ ）6NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同（ ）7Li、Na、K元素的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷數(shù)的增加而增多（ ）8因為Na比K容易失去電子，所以Na比K的還原性強(qiáng)（ ）9銣原子的核電荷數(shù)比鉀原子的核電荷數(shù)多，因此銣原子失電子的能力小于鉀原子（ ）10金屬鈉和鉀都保存在煤油中，所以金屬鋰也應(yīng)該保存在煤油中（ ）11鈉的焰色反應(yīng)用到的實驗用品是鉑絲、氯化鈉溶液、稀鹽酸（ ）12Li、Na、K的原子半價和密度隨原子序數(shù)的增加而增大（ ）13鉀的火焰顏色要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察（ ）14焰色反應(yīng)實驗操作中沒有鉑絲時，也可以用光潔無銹的鐵絲代替（ ）15堿性：KOH > NaOH （2014上海單科化學(xué)卷， 6A）（ ）16Na2S的電子式為（ ）17氯化鈉的分子式：NaCl （ ）18微粒半徑大?。篠2>Cl>F>Na>Al3（ ）19堿金屬離子的還原性比較為Li<Na<K<Rb<Cs（ ）20堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小實訓(xùn)與超越【7+1模式】一、單選（76分=42分）1有關(guān)堿金屬的敘述正確的是 ()A隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔點逐漸降低，密度逐漸增大B堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng)，均易與氯氣、氧氣、氮?dú)獾劝l(fā)生反應(yīng)C碳酸銫加熱時不能分解為二氧化碳和氧化銫 D無水硫酸銫的化學(xué)式為Cs2SO4，它不易溶于水2金屬活動性順序表中K在Na的前面，K與Na在性質(zhì)上具有很大的相似性。下面是根據(jù)Na的性質(zhì)對K的性質(zhì)的預(yù)測，其中不正確的是 ()AK在空氣中可以被空氣中的氧氣氧化 BK可以與乙醇發(fā)生反應(yīng)生成氫氣CK與水的反應(yīng)不如鈉與水的反應(yīng)劇烈 DK也可放在煤油中保存3下列有關(guān)焰色反應(yīng)實驗操作注意事項的說法中正確的是 ()鉀的火焰顏色要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察 先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗的物質(zhì) 每次實驗后，要將鉑絲用鹽酸洗凈 實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰 沒有鉑絲時，也可以用光潔無銹的鐵絲代替A僅有不正確 B僅有不正確 C僅有不正確 D全對4【高考選項組合題】下列說法正確的是 ()ANA表示阿伏加德羅常數(shù)，1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA個電子(2013廣東理綜，9D)BNa2O2用作呼吸面具的供氧劑涉及氧化還原反應(yīng)(2012廣東理綜，10A)C蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一(2014福建理綜，6D改編)DNaHCO3的熱穩(wěn)定性大于Na2CO3(2012重慶理綜，7B)5【高考選項組合題】下列離子方程式書寫正確的是 ()ANaHCO3溶液中加入稀HCl：CO2H=CO2H2O(2014四川理綜，3B)B. 碳酸鈉溶液顯堿性：COH2OHCOOH(2013北京理綜，8B)CNa2O2溶于水產(chǎn)生O2：Na2O2H2O=2Na2OHO2(2013江蘇，8C)D碳酸氫鈉溶液中滴入氫氧化鈣溶液：HCOOH=COH2O(2012海南，12A)6【2014上海，15】下圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是 ()Aa通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰Bb通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰Ca通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D(zhuǎn)b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉7以下各項敘述中錯誤的是 ()A原子半徑由小到大的順序是Li<Na<K<Rb<Cs B同一種堿金屬元素的離子半徑比原子半徑小C堿金屬單質(zhì)的密度比較為Li<K<Na<Rb D堿金屬離子的氧化性比較為Li<Na<K<Rb二、填空（18分）8某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖所示。 （1）只根據(jù)圖所示實驗，不能夠達(dá)到實驗?zāi)康牡脑蚴莀。（2）圖、所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；與實驗相比，實驗的優(yōu)點是(填選項代號)_。A比復(fù)雜 B比安全 C比操作簡便 D可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實驗，而不行（3）若用實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是(填化學(xué)式)_。（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)。當(dāng)石灰水過量時，其離子方程式為_；當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為21時，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_，請設(shè)計實驗檢驗所得溶液中溶質(zhì)的陰離子_?？键c二十二 堿金屬元素 焰色反應(yīng)參考答案與解析掃描與歷練【正誤判斷】題號正誤解析1該溶液也可能是氫氧化鈉溶液2焰色反應(yīng)是物理變化3Li在氧氣中燃燒主要生成Li2O4略5負(fù)極反應(yīng)為Fe2e=Fe26焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，所以NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同，均呈黃色。7略8同一主族：隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增加：金屬元素失電子能力增強(qiáng)，金屬性增強(qiáng)，還原性增強(qiáng)9同一主族元素，核電荷數(shù)越多，失電子能力越強(qiáng)，因此銣原子失電子的能力大于鉀原子，D錯10由于金屬鋰的密度比煤油小，所以鋰不能保存在煤油中，而應(yīng)用石蠟密封11略12Li、Na、K為同主族元素，從上到下原子半徑依次增大，但密度金屬鈉大于金屬鉀，出現(xiàn)反常，C項錯誤13觀察鉀的火焰顏色時要透過藍(lán)色鈷玻璃,目的是為了濾去鈉的黃光。14略15元素的金屬性越強(qiáng)，其原子失電子能力越強(qiáng)、其對應(yīng)氧化物的水化物堿性越強(qiáng)，金屬性KNa，則堿性： KOHNaOH。16略17NaCl 為氯化鈉的化學(xué)式，不是分子式18微粒半徑大?。弘娮訉咏Y(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，電子層數(shù)越大，半徑越大所以S2>Cl>F>Na>Al319略20略實訓(xùn)與超越【7+1模式】題號答案解 析1C鉀的密度小于鈉的密度，這是堿金屬單質(zhì)密度依次增大的一個例外；堿金屬中除鋰外，均不與氮?dú)庵苯臃磻?yīng)；Cs與Na同為堿金屬元素，性質(zhì)相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水；由Na2CO3加熱不分解，可得出Cs2CO3加熱也不分解。2C金屬活動性順序表中K在Na的前面，K比Na活潑，故K在空氣中可以被氧氣氧化，A項正確；Na與乙醇能夠反應(yīng)放出氫氣，K也能與乙醇反應(yīng)放出氫氣，B項正確；K與水的反應(yīng)比Na與水的反應(yīng)劇烈，C項錯誤；Na、K均可放在煤油中保存，D項正確。3D由于焰色反應(yīng)是通過觀察火焰顏色來檢驗離子是否存在的方法，所以實驗時所用火焰和所用金屬絲在灼燒時都不應(yīng)該有很明顯的顏色，否則將無法觀察到被檢驗離子的真實焰色反應(yīng)情況；觀察鉀的火焰顏色時要透過藍(lán)色鈷玻璃，目的是濾去黃光，避免鈉的干擾。4BA項Na2O2中鈉的化合價為1,1 mol Na只能失去1 mol e，錯；B項小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一，錯；D項NaHCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，錯。5BA項HCO不能完全電離，不能拆成離子，錯；C項氧原子不守恒，錯；D項忽視了CO與Ca2生成CaCO3沉淀。6C侯氏制堿法的原理是向飽和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氫鈉溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3，但為了防倒吸，所以a通入NH3，然后b通入CO2，考慮NH3的尾氣處理所以選擇放蘸稀硫酸的脫脂棉，即C選項正確。7D堿金屬離子的氧化性比較為Li>Na>K>Rb8（1）無論是Na2CO3還是NaHCO3均可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，兩者的現(xiàn)象一樣，故達(dá)不到鑒別目的（2）2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD（3）NaHCO3（4）Ca2OHHCO=CaCO3H2ONa2CO3取少量上層清液(或過濾后的濾液)于潔凈的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO（1）圖不能達(dá)到鑒別目的，因為不論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。（2）圖、所涉及的化學(xué)方程式為：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，實驗的優(yōu)點是可同時做對比實驗。（3）試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉溫度高，不分解，不能使澄清石灰水變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。（4）石灰水過量時，碳酸氫根離子全部反應(yīng)，離子方程式為：Ca2OHHCO=CaCO3H2O；2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，則溶液中的溶質(zhì)是碳酸鈉，要檢驗CO，可以取少量上層清液于潔凈的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO。