化学碱金属卤族元素知识归纳及题型例析教案大纲版高一上Word下载.docx
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(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。
还原性依次增强。
(4)单质性质:
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。
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:
最外层均为7个电子。
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:
均具氧化性,易获得1个电子
(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)。
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。
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。
462
562
6.52
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。
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;
③若纯碱中混有,盐酸用量将;
④若纯碱中混有,盐酸用量将;
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?
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?
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:
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。
发生的化学反应为:
设、的物质的量均为
84g40g106g18g
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
84g18g
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。
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。
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
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.⑤③⑥①②④B.③⑤②④⑥①
C.①⑤③②④⑥D.⑤③②④⑥①
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。
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20m
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