高考化學一輪復習(第二輯)考點22 堿金屬元素 焰色反應(含解析)1
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考點22 堿金屬元素 焰色反應聚焦與凝萃1掌握堿金屬元素在結構及性質方面的遞變規(guī)律及特性;2了解焰色反應的概念及操作。解讀與打通常規(guī)考點一、堿金屬元素1、原子結構(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,活潑程度增強。2、元素性質(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,金屬性依次增強。3、單質性質(1)相似性:均具強還原性,均具輕、軟、易熔的特點。(2)遞變性:還原性依次增強,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(1)相似性:氫氧化物均為強堿。(2)遞變性:氫氧化物的堿性依次增強。5、堿金屬的性質規(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雜的氧化物,而Li只生成Li2O。(3)堿金屬單質密度一般隨核電荷數(shù)增大而遞增,但K的密度比Na小。(4)堿金屬單質一般跟水劇烈反應,但Li跟水反應緩慢(LiOH溶解度?。?。(5)堿金屬單質因其活動性強,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IA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非常活潑的金屬Na、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)象化學上叫做焰色反應。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(透過藍色鈷玻璃觀察)。4應用:檢驗元素的存在;制焰火、信號彈。隱性考點【歸納】(1)常用焰色反應來檢驗某些常見化學方法不能鑒定的金屬元素。焰色反應不是化學反應,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產(chǎn)生的火焰顏色與元素的存在狀態(tài)無關,如:灼燒鈉的化合物和單質時,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,要透過藍色鉆玻璃,原因是鉀的單質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色鈷玻璃會濾去黃光。融合與應用例1下列實驗裝置不能達到實驗目的的是 ()解析:D項實驗裝置,應將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,左側燒杯中澄清石灰水不變渾濁,說明熱穩(wěn)定性:Na2CO3NaHCO3。答案:D例2鈉和銫都是堿金屬元素,下列關于銫及其化合物的敘述不正確的是 ()A無水硫酸銫的化學式是Cs2SO4B氫氧化銫是一種強堿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行焰色反應,火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液(2013江蘇,13B)( )2焰色反應是化學變化( )3Li在氧氣中燃燒主要生成Li2O2(2010全國理綜7A)( )4K與水反應比Li與水反應劇烈 (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,則負極反應為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( )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,所以金屬鋰也應該保存在煤油中( )11鈉的焰色反應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色鈷玻璃觀察( )14焰色反應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上海單科化學卷, 6A)( )16Na2S的電子式為( )17氯化鈉的分子式:NaCl ( )18微粒半徑大?。篠2ClFNaAl3( )19堿金屬離子的還原性比較為LiNaKRbCs( )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與超越【7+1模式】一、單選(76分=42分)1有關堿金屬的敘述正確的是 ()A隨核電荷數(shù)的增加,堿金屬單質的熔點逐漸降低,密度逐漸增大B堿金屬單質的金屬性很強,均易與氯氣、氧氣、氮氣等發(fā)生反應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在性質上具有很大的相似性。下面是根據(jù)Na的性質對K的性質的預測,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)生反應生成氫氣CK與水的反應不如鈉與水的反應劇烈 DK也可放在煤油中保存3下列有關焰色反應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 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(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Db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LiNaKRbCs B同一種堿金屬元素的離子半徑比原子半徑小C堿金屬單質的密度比較為LiKNaRb D堿金屬離子的氧化性比較為LiNaKClFNaAl319略20略實訓與超越【7+1模式】題號答案解 析1C鉀的密度小于鈉的密度,這是堿金屬單質密度依次增大的一個例外;堿金屬中除鋰外,均不與氮氣直接反應;Cs與Na同為堿金屬元素,性質相似,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與乙醇能夠反應放出氫氣,K也能與乙醇反應放出氫氣,B項正確;K與水的反應比Na與水的反應劇烈,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情況;觀察鉀的火焰顏色時要透過藍色鈷玻璃,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LiNaKRb8(1)無論是Na2CO3還是NaHCO3均可與鹽酸反應產(chǎn)生CO2,兩者的現(xiàn)象一樣,故達不到鑒別目的(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,離子方程式為:Ca2OHHCO=CaCO3H2O;2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O,則溶液中的溶質是碳酸鈉,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。- 配套講稿:
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