摘要:碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较小,熔、沸点较低,导电、导热性较强
知识点05碱金属元素
1.碱金属的原子结构与性质
原子结构与性质
最外层上都只有1个电子→具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大→从Li到Cs金属性逐渐增强
物理性质
碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较小,熔、沸点较低,导电、导热性较强
递变性
从Li→Cs密度逐渐增大(Na、K反常),熔、沸点逐渐降低
2.碱金属的化学性质
(1)性质的相似性(用R表示碱金属元素)
(2)性质的递变性
(3)性质的具体体现
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
与氧气反应
反应越来越剧烈,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水反应
反应越来越剧烈
反应缓慢
反应剧烈
轻微爆炸
剧烈爆炸
氢氧化物
碱性强弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
易错分析
易错点:碱金属元素的特殊性
(1)密度:一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
(2)颜色:除了Cs略带金色光泽外,其余的都是银白色有金属光泽的固体
(3)保存
①一般都保存在煤油或石蜡油中,锂只能保存在石蜡油中
②试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但金属Na、K等需立即放回原瓶
(4)盐的溶解性
①一般情况下,碱金属所形成的盐均溶于水,并且在一定温度下,酸式盐比正盐的溶解度大
②NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小
(5)碱金属氢化物(如NaH):碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属),属于离子化合物,H元素显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。如NaH+H2O===NaOH+H2↑,NaH是还原剂,H2O是氧化剂,氧化产物为 H2,还原产物也为 H2。
(6)锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O,而不生成Li2O2。
(7)碱金属氧化物的结构
氧化物
氧化钠
过氧化钠
超氧化钾
臭氧化钾
化学式
Na2O
Na2O2
KO2
KO3
氧的价态
-2价
-1价
-1/2价
-1/3价
所含离子
2Na++1O2-
2Na++1O22-
K++1O2-
K++1O3-
离子键和共价键
离子键和共价键
离子键和共价键
练习:
9.下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是
①金属性最强的是铯
②形成的离子中氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在
④Li的密度最小
⑤铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸
⑥它们的氧化物都只有和两种形式
⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+
A.①②③④B.④⑤⑥⑦C.②⑥D.①②③④⑤⑦
10.第87号元素钫,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
①锂与水反应比钠剧烈②金属单质都可以密封保存在煤油中③钾的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同⑤钫单质是强还原剂⑥钫在化合物中显+1价⑦钫单质的密度应该大于⑧钫单质有较高的熔点
A.①②④⑧B.①②③⑦C.③④⑤⑧D.①③④⑥
9.【答案】D
【分析】Li、Na、K、Rb、Cs都是碱金属元素,位于同一主族,位置从上到下,依据同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,密度呈增大趋势,阳离子半径逐渐增大,结合元素周期律解析。
【解析】①同主族元素金属性从上到下依次增强,所以金属性最强的是铯,故正确;
②同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,所以氧化性最强的是锂离子,故正确;
③碱金属性质活泼,容易与空气中的氧气和水发生反应,所以在自然界中均以化合态形式存在,故正确;
④碱金属密度从上到下呈增大趋势,所以Li的密度最小,故正确;
⑤铯的金属性最强,与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸,故正确;
⑥锂只有Li2O一种氧化物,故错误;
⑦Rb+、K+、Na+,电子层依次减少,所以半径依次减小,故Rb+>K+>Na+,正确,Cs与Cs+具有相同的质子数,但是Cs电子数多,所以半径大,故正确。
综上分析①②③④⑤⑦正确。
故选:D。
10.【答案】A
【解析】①金属性:Na>Li,元素的金属性越强,对应的单质与水反应越剧烈,则钠与水反应比锂与水反应剧烈,①错误;
②锂的密度小于煤油的密度,若用煤油保存锂,则达不到隔绝空气和水的目的,②错误;
③钾的氧化物是碱性氧化物,在空气中易吸收二氧化碳,生成碳酸钾,③正确;
④原子失去最外层电子后,次外层变成最外层,故锂离子最外层有2个电子,钠离子最外层有8个电子,二者数目不等,④错误;
⑤钫属于碱金属,碱金属单质都具有强还原性,可作强还原剂,⑤正确;
⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子,在反应中容易失去这个电子显+1价,⑥正确;
⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大(K反常),推测钫单质的密度应该大于铯的,密度大于1g/cm3,⑦正确;
⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低,所以钫单质的熔点很低,⑧错误。
答案选A。
来源:老何的科学大讲堂