高一化学碱金属、卤族元素知识归纳及题型例析人教版.doc

高一化学碱金属、卤族元素知识归纳及题型例析人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容：
碱金属、卤族元素知识归纳及题型例析

二. 教学目标：
1. 将基础知识梳理形成网络。
2. 介绍一些典型题的解题要点，归纳解题思路。

三. 知识分析：
（一）钠及其化合物、碱金属元素知识网络。
1. 代表物——
（1）单质
① 存在：化合态，为主，其次有
② 保存：煤油中
③ 制取：电解熔融态或
④ 性质
物性：银白色、质软、比水轻、熔点低。
化性：
与非金属反应：（爆炸）
与氧反应：（白色）
（淡黄）
与水反应：（轻—浮，热—球、氢—游、烈—声）
与酸反应：（剧烈，发生爆炸）
与盐溶液作用：先跟水作用，生成和，再跟盐作用生成难溶性碱，不能置换出盐中的金属元素。
⑤ 用途：做电光源透雾力强，用于航海；做还原剂冶炼金属（K），钠钾合金做导热剂
（2）化合物
① 氧化物
：白色固体，溶于水生成，不稳定继续跟作用生成（淡黄色）
：淡黄色固体
（漂白剂）
（供氧剂）
② 碱：
：白色固体，易潮解，俗名苛性钠、烧碱
③ 盐类：
（食盐）：存在海水中
：俗名苏打、纯碱。稳定，加热难分解，晶体易风化。
：俗名小苏打，不稳定，加热分解，溶解度小于，向饱和溶液中通入可见沉淀析出。
2.碱金属元素，代表物——
（1）原子结构：
同：最外层均为1个电子。
异：电子层数依次增加，原子半径依次增大。
（2）存在：
均以化合态形式存在。
（3）元素性质：
同：均为活泼金属，还原性强，容易失去1个电子成为价阳离子，无负价。
异：还原性依次增强。
（4）单质性质：
同：均具有强还原性，能跟非金属、水、酸、盐溶液作用，硬度小，熔点低，只能放入石蜡或煤油中保存。
异：密度依次增大（K反常比小），熔沸点依次降低，硬度依次减小，还原性依次增强，与水反应越来越剧烈。与反应：
常温 点燃
：
：
K：
（其他同K）
（5）化合物性质：
氧化钠为白色固体，淡黄色固体，能溶于水生成相应的强碱，单质、化合物均有焰色反应（黄色、K紫色），所生成的盐均溶于水，但酸式盐比正盐溶解度小（的溶解度比小）
（6）特性及用途：
特性：半径最大是，其次是，为最活泼的金属元素，略带金色，过氧化物是强氧化剂，有漂白性，、有光电效应。
用途：钠用作电光源穿透云雾能力强，钠钾合金为液态，是原子反应堆的导热剂，K做钾肥，铷铯制光电管，锂做催化剂、合金、高强度玻璃。

（二）及卤族元素知识网络归纳：
卤族元素
1. 原子结构：
同：最外层均为7个电子。
异：随原子序数递增（从上到下）
电子层数依次增多。
原子半径依次增大。（同周期中为最小）
2. 元素性质
同 异
3. 单质性质：
同：均具氧化性，易获得1个电子
异：
（1）、（气态）、（液态）、（固态）
（2）（淡黄绿）、（黄绿）、（深红棕）、（紫黑）
（3）密度增大，熔沸点升高，在水中溶解性减小，单质易溶于有机溶剂。
（4）和水反应依次变难。
（5）与化合依次变难。
（6）氧化性逐渐减弱。
4. 化合物性质：
HX：稳定性减弱，其水溶液酸性增强，HF为弱酸。
：酸性依次减弱（为酸性最强含氧酸）。
：还原性依次增强。
5. 有关特征：
遇水生成HF放出
氯水有漂白性
液溴易挥发、少量液溴保存用水封
碘易升华，使淀粉变蓝

难溶，可溶
可溶，难溶，无色，白色，淡黄色，黄色
无感光性，有感光性
可用于照相
用于人工降雨，溶于
HF剧毒，与玻璃反应，保存在塑料瓶中
易溶于有机溶剂
用浓加热制取（制HF用铅皿）
只能用浓或的制取
6. 代表稀：氯气，氯气性质：
（1）物性：黄绿色、刺激性、比空气重、有毒，溶于水
（2）化性：
① 与几乎所有金属反应（等）
② 与非金属反应（等）
③ 与水反应（新制氯水、久置氯水）
④ 与碱反应[等]
（3）用途：消毒，制盐酸，漂白粉，农药，氯仿等
（4）制法
① 实验室：
原理：强氧化剂 + 浓盐酸
[]
装置：固一液加热制气装置
收集：向上排气法，排饱和食盐水
干燥：浓、等
检验：湿润淀粉碘化钾试纸
余氯处理：用溶液吸收
② 工业：
电解食盐水；电解熔融氯化物

【典型例题】
（一）碱金属典型例题析：
1. 碱金属及其化合物相互转化。
[例1] A、B、C均为同一种碱金属的化合物，它们的焰色反应均呈紫色（隔着钴玻璃观察）A与B作用生成C，对B加热可得C和无色无味气体D，D能使澄清石灰水变浑浊，但不能使品红溶液褪色，D和C的水溶液发生反应生成B，当D和A反应时，由于反应物用量不同，既可生成B，也可生成C，由此可判断：
A是 ，B是 ，C是 ，D是 。
写出有关的化学方程式（属离子反应的写出离子方程式）：
； ；
； ；
；。
解析：根据A、B、C的焰色均为紫色，可知它们为钾的化合物，气体D能使澄清石灰水变浑浊，但不能使品红溶液褪色，则D是，B是，A为，C为。
：
：
：
：
：
2. 碱金属与水（酸）反应的计算：
[例2] 质量均为的三种金属，分别投入到各盛有相同物质的量浓度相同体积的硫酸溶液中，充分反应后放出氢气的质量是（ ）
A. B.
C. D. Na放出的一定比、放出的多。
解析：两种反应物的量均无具体数值，应分析哪种物质过量。
① 若酸过量时，三种金属均完全反应，放出质量由金属决定，设与酸反应产生的分别为。

46 2

56 2

6.5 2

放出的质量为，故钠放出量最多。
② 若金属过量时，反应不完全，放出质量分别，，但因酸完全反应，放出量由酸决定，酸量相等，则产生量相等，而过量的部分能与水反应放出，反应完放出总量仍为，因此，钠放出的量仍是最多的。故选答案（D）。
3. 碳酸钠与盐酸反应：
[例3] 向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再产生气体为止，则此过程中，溶液中的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是：（A）逐渐减小；（B）逐渐增大；（C）先逐渐增大，而后减小；（D）先逐渐减小，而后增大。你的选择是 （填正确选项的标号）。
试用化学方程式和简要文字表述其理由。
解析：因浓溶液中离子浓度较大，滴入盐酸后，与先结合生成离子，故先是离子越来越多。当离子全部变为离子后，继续滴加盐酸，则与又结合生成，分解为和，使离子又逐渐减少。故答案为（C）。理由是：首先，
，所以溶液中浓度逐渐增大，而后，，，所以溶液中离子浓度逐渐减小。
[例4] 称取一定量的纯碱（）溶于水中，与适量盐酸作用，根据下列情况，填写盐酸的用量和气体产量的变化。
① 若纯碱中混有，盐酸用量将 ；产气量将 。
②若纯碱中混有，盐酸用量将 ；产气量将 。
③若纯碱中混有，盐酸用量将 ；产气量将 。
④若纯碱中混有，盐酸用量将 ；产气量将 。
解析：从发生反应可找出它们之间的量的关系：

而与盐酸不起反应。不难发现，和与盐酸反应能力比弱。故当纯碱中混有和时，盐酸用量将减少。而与盐酸反应能力比强，当中混有时，盐酸用量将增加。
故答案为：① 减少，减少；② 减少，增加；③ 减少，减少；④ 增加，减少。
4. 混合物计算：
（1）一种物质参加反应：
解题规律：碳酸氢钠热稳定性差，受热易发生分解：
计算时常用差量法或元素守恒法解。
[例5] 把和的混合物共5.65g溶于水配成含浓度为的溶液100mL，然后将溶液蒸干至恒重。求此混合物减少多少g？
解析：因受热分解得，故溶液蒸干所得固体全部是，根据全过程中的量守恒得：

故混合物物质量减少：
答：此混合物减少。
（2）两种物质分别反应：
[例6] 将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应后，所得溶液中的质量分数为50%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式，并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克？
解析：和溶于水，其水溶液的溶质都是，但跟水反应生成的同时有氧气放出。所以，计算溶液的总质量时，应注意从过氧化钠、氧化钠、水的质量和中减去氧气的质量。溶质的质量可由化学方程式求得，也可以不用化学方程式，直接由化学式推出：根据原子守恒原则：
生成，也生成，未知数可设、的物质的量分别为、，也可设的质量为。则的质量为。
解：

设混合物中含为，为，由方程式知，生成的分别为和，放出的为，则：
解得：
所以：的质量：
的质量：
（3）两种物质间相互反应：
解题规律：发生的反应为。需讨论、的量的多少，根据反应过程中固体质量的减少值，用差量法解。
[例7] 18.4g和的固体混合物在密闭容器中加热到约，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6g。试计算原混合物的含量。
解析：发生的化学反应为：
设、的物质的量均为

84g 40g 106g 18g

当混合物中时，
此时固体质量减少：
当时，过量的会分解放出和，此时固体质量减少值应大于2.67g。当时，过量的不会分解，固体质量减少值应小于2.67g。
现混合物质量减少了，由此可推知原混合物中过量。
设为，则为
固体质量减少
84g 18g
1.8g
∴
混合物中含为
答：原混合物中的含量为。

（二）卤族元素典型题例析：
1. 卤素性质的考查：
[例8] 向橙色的溴水中撒入足量的锌粉，充分振荡后过滤，溶液呈 色，原因是
。若向滤液中加入适量的氯水后，溶液是 色，原因用离子方程式表示为
。若向此滤液中加入适量的硝酸银溶液，溶液中有 生成，原因用离子方程式可表示为 。
分析：本题综合考查溴的有关知识，把知识点分解发散，既能达到良好的学习效果，又适当的降低了难度。
答案：无 橙 浅黄色沉淀

[例9] 化工生产盐酸的主要生产过程是：。
其中关键的一步为下图所示的和在燃烧管口燃烧生成。有毒，因此通入气体的合理方式是：A处通入 ，B处通入，同时应采取的措施是 。
合成盐酸厂要求合成气中的含量大于97%，试用最简便的方法进行分析。

分析：有毒，为防止大气污染，必须使过量，使反应完全。生成的气体中可能含有少量未反应完的。因为极易溶于水，而难溶于水，即可设计实验分析合成气中的含量。
答案：A处通，B处通，要使过量。要测定的含量，可用100mL带刻度的容器收集满该合成气后，倒置于水中，若水沿器壁上升到97mL刻度以上，即符合要求。
2. 卤素性质相似性和递变性考查：
[例10] 砹（At）是核电荷数最多的卤族元素，推测砹或砹的化合物最不可能具有的性质是（ ）。
A. 砹化氢很稳定 B. 砹易溶于某些有机溶剂
C. 砹是有色固体 D. 不溶于水，的熔点较高
分析：卤素氢化物的稳定性是随着非金属活泼性增强而递增的，氟的非金属性最强，所以氟化氢最稳定。砹的活泼性较都差，其氢化物应该比碘化氢还不稳定。
3. 检验：
[例11] 为鉴定氯酸钾中含有氯元素，选用下列试剂和实验手段：① 滴加溶液；② 加水溶解；③ 加热；④ 过滤后取滤液；⑤ 加催化剂；⑥ 加稀，正确的操作顺序是（ ）
A. ⑤③⑥①②④ B. ③⑤②④⑥①
C. ①⑤③②④⑥ D. ⑤③②④⑥①
分析：中含有元素，是以形式存在，要检验含有元素，要把转化为形式，再加酸化的来检验，转化的方法是将在作催化剂条件下加热生成，然后加水溶解，过滤出残渣，滤液为溶液，即可检验。
答案：D
4. 的实验室制法：
[例12] 用8.7g和盐酸120mL反应制取，计算
（1）生成的的体积（标准状况）
（2）若把反应后的剩余溶液加蒸馏水稀释至1L后，取出20mL（不考虑损失），在这20mL溶液中加入足量溶液，可得到多少克？
解析：与盐酸反应制时，必须使用浓盐酸，随着反应的进行，盐酸由浓变稀后，反应即停止发生，所以应用计算。
答案：解：
（1），根据化学方程式解得，则
（2），取出的物质的量为，生成的物质的量也为，质量为2.87g。

【模拟试题】
一. 选择题：
1. 将等质量的分别投入到含等量的稀盐酸中，产生量的多少不会出现下列情况中的（ ）。（沈阳市统考题）
A. B.
C. D.
2. 以下关于铷的叙述，不正确的是（ ）。（成都市诊断题）
① 铷的密度比钠大，熔点比钠高；
② 与冷水不反应，与热水反应放出氢气；
③ 铷盐大多数都易溶于水；
④ 铷的原子半径和离子半径都分别比钠大。
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
3. 将放入密闭容器中，在条件下用电火花引发反应后，容器中的压强为零，由此得出原的质量比为（ ）
A. B. C. D.
4. 下列物质中，不能跟二氧化碳气体反应的是（ ）。（长沙市检测题）
A. 过氧化钠 B. 氢氧化钾 C. 碳酸钠溶液 D. 碳酸氢钠溶液
5. 合金有许多特点，如合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是（ ）。（长沙市质检题）
A. 纯铁 B. 生铁 C. 碳 D. 无法确定
6. 在一定温度下，向某饱和硫酸钠溶液中加入无水粉末，搅拌、静置后，析出晶体。下列量中，可以根据已知条件计算的是（ ）
① 该温度下硫酸钠的溶解度 ② 原饱和溶液减少的水的质量
③ 原饱和溶液减少的溶质的质量 ④ 析出晶体中含的质量
A. ①③ B. ③④ C. ②④ D. 全部
7. 有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈、两种价态，则这种化合物的化学式是（ ）
A. B. C. D.
8. 在相同条件下，下列物质分别与反应，当消耗等物质的量的氢气时放出的热量最多的是（ ）。（上海市高考题）
A. B. C. D.
9. 下列对溴化钠的描述中，正确的是（ ）。（春季高考题）
A. 是一种可溶于水的晶体，其熔点较高
B. 跟溶液反应将生成白色沉淀
C. 跟浓硫酸反应是制取溴化氢气体的常用方法
D. 其工业制法之一是将金属钠跟单质溴反应
10. 随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）。（上海市高考题）
A. 单质的熔、沸点逐渐降低 B. 卤素离子的还原性逐渐增强
C. 单质的氧化性逐渐增强 D. 气态氢化物的稳定性逐渐增强
11. 1.56g某碱金属与足量盐酸反应，得到标准状况下的氢气448mL[]，该金属的相对原子质量为（ ）
A. 85 B. 24 C. 39 D. 7
12. 有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10g跟足量水充分反应后，小心地将溶液蒸干，得到14g的无水晶体。则该碱金属M可能是（ ）。
A. 锂 B. 钠 C. 钾 D. 铷
13. 在的反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为（ ）
A. B. C. D.
14. 是氧化性最强的非金属单质。在加热条件下，物质的量相等的（气）与烧碱完全反应，生成、和另一种气体，该气体是（ ）
A. B. C. D.
15. ，，根据上面反应，下列各物质氧化性由强到弱的正确顺序是（ ）
A. B.
C. D.
16. 将溶液与溶液按体积比为混合。反应后，溶液中离子浓度最大的是（ ）
A. B. C. D.

二. 填空题：
17. 实验室因保存不慎会使烧碱溶液变质，这是因为 。为了检验一瓶烧碱溶液是否变质，应向试样溶液中加入 ，若 的现象，说明烧碱溶液已变质。为了除去变质烧碱溶液中所含的杂质而将烧碱溶液提纯，应加入的试剂是 ，其主要实验操作是 。
18. 已知时，的溶解度依次为： 9g、33g、110g。现在用（固）、水、石灰石和盐酸为原料，制取33g纯，则
（1）若用水10g，则制取时需要 g。
（2）若用（固）17.86g，则需水 g。（重庆市诊断题）
19. 自然界有比较丰富的碘酸钠（）存在，因此工业上生产碘单质的一种方法就是用亚硫酸氢钠还原碘酸钠。反应的第一步是用适量的将还原为，这个反应的离子方程式是；第二步是将所得的碘化物在酸性溶液中与作用析出单质碘。
（1）第二步反应的离子方程式是 。
（2）上述两步反应中共用去的和的物质的量的最简整数比是 。
（3）工业上获得碘，需 。
20. 有和的混合气体100mL（标准状况），其中一种气体的体积为45mL，另一种气体的体积为55mL。光照使两种气体发生反应，反应后恢复到标准状况，气体体积为
mL。为了证明反应后气体中或有剩余，使气体通过10mL水，并使剩余气体干燥后恢复到标准状况，若：
（1）剩余有 mL气体，证明有 剩余，理由是 ；
（2）溶液有 性质，证明有 剩余，理由是 。（全国化学竞赛题）
21. 在加热氯酸钾的分解反应中，二氧化锰作催化剂的问题，到目前还没有肯定的解释，鉴于制得的氧气里有氯气的气味，生成的氯化钾带紫红色，认为反应过程如下：
①
② ③
（1）写出A、B的化学式，A ，B 。
（2）第①步反应中，氧化产物是 ，被还原的元素是 。
（3）第③步反应的化学反应方程式为 ，（成都市诊断题）
22. 某固体混合物可能由和中的一种或几种组成。依次进行下列五步实验，观察到的现象记录如下：
① 混合物加水得无色透明溶液；
② 向上述溶液中滴加溶液，有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，并将滤液分成两份；
③ 上述白色沉淀可完全溶于稀盐酸；
④ 往一份滤液中滴加氯水并加入，振荡后静置，层无色；
⑤ 往另一份滤液中加入溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸。
根据以上实验，可以判断出混合物中肯定含有 ；但不能判断出是否含有
；为确证混合物的组成，最简单的方法可做 实验。（高考科研题）

三. 实验题：
23. 下列各种容器，通常应分别用什么方法清洗？
（1）做过碘升华实验的烧杯： 。
（2）用高锰酸钾制氧气所用的试管： 。
（3）长期盛放石灰水的试剂瓶： 。
24. 将氯气用导管通入较浓的和的混合液中，在导管口与混合液的接触处有闪烁的红光出现。这是因为通气后混合液中产生的被还原，发生激烈反应，产生能量较高的氧分子，它立即转变为普通氧分子，将多余的能量以红光放出。
进行此实验，所用的仪器及导管如图4—9所示。根据要求填写下列空白。

图4—9
（1）组装氯气发生器时，应选用的仪器及导管（填写编号）是 。
（2）实验进行中，按气流方向从左到右的顺序，气体流经的各仪器及导管的编号依次是 。
（3）仪器①的橡皮塞上应有 个孔，原因是 。
（4）实验时，仪器①中除观察到红光外还有 现象。
（5）实验需用约10%溶液100mL，现用市售30%（密度近似为）来配制，其具体配制方法是 。
（6）实验时仪器①中与反应的离子方程式是 。

四. 计算题：
25. 一定质量的小苏打粉末经充分加热后，质量比原来减少了3.1g，剩余物的质量为A g；相同质量的小苏打和一定质量的结晶苏打（）的混合物，经充分加热后，质量比原来减少了10.3g，剩余物的质量为B g；又知。试求：
（1）原小苏打和结晶苏打的质量；
（2）结晶苏打化学式中x的值。（北京市海淀区测试题）
26. 将氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物20.8g在密闭容器中加热到约，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体的质量为15.9g。试计算原混合物中氢氧化钠的质量分数。（南京市检测题）

试题答案
一. 选择题：
1. A 2. A 3. D 4. D 5. B 6. D 7. D 8. D
9. A 10. B 11. C 12. BC 13. B 14. C 15. A 16. D

二. 填空题：
17. 吸收空气中的生成；少量盐酸，有无色无味气体逸出；适量的石灰水；滴加石灰水至不再产生沉淀时为止，经过滤，滤去残渣即得。
18.（1）16；14；（2）50
19.（1）；（2）；（3）5
20. 100
（1）10；；难溶于水
（2）漂白；；和反应生成
21.
（1）；；（2）和；
（3）
22. ；和；焰色反应

三. 实验题：
23.
（1）先用酒精清洗，再用水洗；
（2）先用热盐酸清洗，再用水洗；
（3）先用盐酸清洗，再用水洗。
24.
（1）③②⑤ （2）②⑤⑥④①
（3）2；使瓶内外压强相等 （4）冒气泡
（5）用量筒量取溶液加入烧杯中，再加入76mL水（或加水稀释至100mL），搅拌均匀。
（6）

四. 计算题：
25.
（1）8.4g；12.5g （2）8
26. 19.23%

用心 爱心 专心