1、第30讲 碱金属元素一、碱金属元素概述1. 定义碱金属元素为第A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_。二、碱金属元素的物理性质碱金属颜色状态密度/gcm-3熔点/沸点/锂银白色柔软0.534180.51347钠0.9797.81882.9钾0.8663.65774铷1.53238.89688铯略带金色光泽1.87928
2、.40678.41. 相似性碱金属单质都有_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K_Na），且Li、Na、K的密度_1，Rb、Cs的密度_1。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Li2O4Li + O2 2Li2ONa剧烈燃烧，生成Na2O22Na + O2Na2O2K燃烧比Na剧烈，生成复杂的氧化物K + O2 KO2（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
3、氧化物【实验结论】随着核电荷数的增加，碱金属与O2反应越来越_，产物越来越_。四、碱金属与水的反应碱金属现象及产物化学方程式Li反应较慢，生成H22Li + 2H2O = 2LiOH + H2Na反应剧烈，生成H22Na + 2H2O = 2NaOH + H2K反应剧烈，轻微爆炸，生成H22K + 2H2O = 2KOH + H2Rb遇水立即燃烧，爆炸，生成H2Cs遇水立即燃烧，爆炸，生成H2【实验结论】碱金属都能与水反应，反应的通式为2R + 2H2O=2ROH + H2，随着核电荷数的增加，碱金属与水反应越来越_，生成的ROH（最高价氧化物对应的水化物）的碱性越来越_。五、碱金属化学性质递
4、变性的微观解释核电荷数增加电子层数增加对电子引力降低越容易失去电子元素的金属性增强单质的还原性增强。题型一：碱金属的物理性质【例1】（2021云南省大姚县第一中学高一月考）下列不属于碱金属单质的通性的是A硬度小、密度小B熔点较低C焰色反应相同D导热、导电性能强题型二：碱金属的化学性质【变2-7】（2019山西太原五中高三月考）下列关于碱金属及其化合物的叙述错误的是()A金属钠投入Ca(HCO3)2溶液，反应后有白色沉淀析出B干粉灭火器能用于扑灭金属钠、钾的着火C生理盐水的质量分数为0.9%，与人体的血液中含量相同，它的溶质是NaClD取用金属钠、钾时，所需实验用品有小刀、镊子、滤纸、玻璃片【变
5、3】（2020全国高一课时练习）下列对碱金属的叙述正确的是K通常保存在煤油中以隔绝与空气的接触碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿碱金属中还原性最弱的是锂碱金属阳离子中氧化性最强的是碱金属的原子半径随核电荷数的增大而增大从到，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越低ABCD题型三：推测碱金属的性质【变4-4】（2021全国高一专题练习）可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是（）锂与水反应比钠剧烈 金属单质都可以密封保存在煤油中锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳 锂的阳离子的最外
6、层电子数和钠的相同“类钫”单质是强还原剂 “类钫”在化合物中显+1价推测“类钫”单质的密度应该大于 “类钫”单质有较高的熔点ABCD【例5】(2021湖南长郡中学高一月考)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。根据材料回答下列问题：(1)铷位于元素周期表的第_周期_族。(2)关于铷的下列说法中不正确的是_(填数字序号)。与水反应比钠更剧烈Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2它是极强的还原剂RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金
7、5 g，与足量水反应时生成标准状况下的气体2.24 L，则另一碱金属可能是_(填元素符号)。(4)铷久置于空气中，最终变成产物是_。ARb2O BRb2O2 CRb2CO3 DRbHCO3【题1】（2021全国模拟预测）“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”。下列说法正确的是A金属铷的熔点高于钾B的中子数为48C和化学性质不同D铷元素属于B族【题2】（2020全国高一课时练习）下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是金属性最强的是锂氧化性最强的是锂离子在自然界中均以化合态形式存在Li的密度最大铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸ABCD【题3】（2021上海金山二模）已知有钠、钾
8、及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是A钠钾合金钠钾B钠钾钠钾合金C钠钠钾合金钾D钾钠钾合金钠【题4】（2021全国高一课时练习）下列关于碱金属元素的叙述错误的是()A随核电荷数递增，碱金属单质的熔点依次降低B随核电荷数递增，碱金属单质的密度依次增大C碱金属单质都是密度较小的有色金属D碱金属元素的原子最外层都只有一个电子【题5】（2020福建省泰宁第一中学高一月考）2019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池研发领域做出贡献的科学家，锂单质化学性质与钠类似，活泼性比钠略弱。它的密度为0.534g/cm3，锂元素的焰色为紫红色，将绿豆大的锂投入水中，下列实验现象合理的有锂沉入水中锂浮在水面上
9、水中有大量气泡反应后在水中加入几滴石蕊试液，溶液变红反应剧烈，发出紫红色火焰锂四处游动ABCD【题6】（2018河北张家口高一月考）钾、钠及其化合物的性质都类似。回答下列问题:（1）单质钾与钠相比，熔沸点:K _(填“”“” 或“=”，下同) Na；密度:K_Na。（2）超氧化钾(KO2)与过氧化钠都能吸收CO2生成碳酸盐和氧气,因此均可用作急救供氧剂。写出超氧化钾与CO2反应的化学方程式:_（3）若KO2和Na2O2分别与CO2反应时,欲得到等量的氧气,则所需KO2与Na2O2的物质的量之比为_,此时两反应转移的电子数之比为_。【题7】碱金属元素按原子序数增大，依次为：锂（Li）、钠（Na）
10、、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr，放射性元素）。请回答：（1）常温常压下，将一定量锂单质投入到一定量重水中，锂完全反应，产生1.6g气体，过滤得到6.75g沉淀和100mL澄清溶液。则得到的澄清溶液中溶质的物质的量浓度为_。（2）钠钾合金许多特殊反应中有着非常重要的应用。取59.80g钠钾合金和一定量四氯化碳在一定条件下恰好完全反应，制造出5.40g纳米级金刚石粉末。则该钠钾合金中钠元素和钾元素的质量比为_。（3）某同学在实验室模拟制备纯碱。0.600 mol NH3和35.100g食盐混合，得到氨盐水总质量为105.300 g。向该溶液通入CO2至反应完全，过滤，得到滤液88.2
11、00g，则NaHCO3的产率为_。（保留三位小数）（4）一定条件下，85.5g铷与氧气和臭氧的混合气体22.4L（已折算为标况，且该混合气体对相同状况下氢气的相对密度为20.8）恰好完全反应，得到两种离子化合物A和B的固体混合物。A和B中，阴阳离子个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，A的含氧量为0.3596。则化合物A的化学式为_。将上述固体混合物加热，A可分解生成B和氧气。加热一段时间后，固体混合物中两种阴离子的物质的量相等，则分解产生的氧气在标况下的体积为_。【题8】(2021静宁县第一中学高一月考)科学家对碱金属的认识始终在不断的探索中前进。(1)1807年，英国化学家戴维在在无氧
12、条件下电解熔融的KOH，最后成功地得到了银白色的金属钾，实验中产生的金属液珠一接触水就剧烈反应，放出_色气体，向溶液中滴入紫色石蕊试液，显_色，因为_(写出化学方程式)。(2)利用碱金属与水的反应可测定某碱金属的相对原子质量。如下图所示，仪器本身连同水和干燥管以及其内的无水氯化钙的总质量为480.0g。现将1.4 g某碱金属单质投入水中，立即用带有干燥管的塞子塞紧瓶口，反应完毕后，测得整套仪器的总质量为481.2 g。该金属元素的相对原子质量是_(结果保留两位小数)，该元素可能是_。若不用干燥管，测得的相对原子质量比实际相对原子质量_(填“偏大”“偏小”或“相等”)，理由是_。(3)最近，德国
13、科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。根据材料回答下列问题：.铷位于元素周期表的第_周期_族。.关于铷的下列说法中正确的是_(填序号，下同)。与水反应比钠更剧烈Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2它是极强的还原剂RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱【练1】与水反应最剧烈的碱金属是() A锂 B钠 C钾 D铷【练2】（2021四川自贡市田家炳中学高一期中）关于碱金属的叙述正确的是A随核电荷数的增加，碱金属单质与水反应的剧烈程度增大B随核电荷数的增加，碱金属单质熔、沸点升高
14、C随核电荷数的减小，碱金属原子的还原性增强D随核电荷数的减小，碱金属单质的密度增大【练3】（2021全国高一课时练习）下列有关碱金属元素的性质判断正确的是ARb与H2O反应最剧烈BK比Na活泼，故K可以从NaCl溶液中置换出NaC碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性D从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强【练4】下列关于碱金属的叙述中正确的是( ) A碱金属单质与水反应都能生成碱和H2B碱金属单质都是质软、电和热的良导体，焰色反应都呈现黄色C碱金属的密度都小于1g/cm3，因此碱金属单质都可以保存在煤油中D碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物【练5】（2020全国高一）以
15、下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（）对应的氢氧化物中，碱性最强的是单质熔点最高的是铯与反应均可得到多种氧化物单质的密度依次增大单质的还原性依次增强对应阳离子的氧化性依次增强ABCD【练6】(2019黑龙江绥化市高一期末)下列有关碱金属的叙述正确的是A碱金属单质和氧气反应时都会生成同类产物B碱金属单质的硬度都较大C液态的钠可用作核反应堆的传热介质D碱金属单质都是银白色的固体【练7】（2020全国高一课时练习）可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是（）A“类钫”在化合物中呈价B“类钫”属过渡元素，具有放射性C“类钫”单质的
16、密度小于D“类钫”单质有较高的熔点【练8】（2020全国高一课时练习）下列关于碱金属元素的说法正确的是（）A碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最强B碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来C金属钾具有强还原性，具有强氧化性D常温下Cs与水反应会发生爆炸【练9】碱金属元素是指A族中除H以外的金属元素，完成下列问题：(1)下列有关比较不正确的是_(填序号)。原子半径：单质还原性：离子氧化性：碱性：(2)铯位于元素周期表第六周期A族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：铯原子核外共有_个电子层，最外层电子数为_。铯单质与水剧烈反应，放出_色气体，生成的溶液可使紫色石蕊溶液显_色。预测铯单质的还原性比钠单质的还原性_(填“弱”或“强”)。