碳酸钠有关计算.doc

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1、碱金属元素 人们把锂、钠、钾、铷、铯等叫作碱金属，放在一起研究，是由于它们之间存在某种内在的联系。这种内在的联系是什么呢？下面我们将从它们的结特征和性质等来进行探讨。一．碱金属元素的原子结构和碱金属的性质碱金属是一类化学性质非常活泼的金属，因此，它们在自然界中都以化合态存在，碱金属的单质都由人工制得。表2－1中给出了碱金属元素的主要物理性质。表2－1碱金属的主要物理性质元素名称元素符号核电荷数颜色和状态密度①g．cm-3熔点℃沸点℃锂Li3银白色，柔软0.534180.51347钠Na11银白色，柔软0.9797.81882.9钾

2、K19银白色，柔软0.8663.65774铷Rb37银白色，柔软1.53238.89688铯Cs55略带金色光泽，柔软1.87928.40678.4①密度是指常温时的数据。由表2－1可以看出，碱金属除铯略带金色光泽外，其余的都是银白色。碱金属都比较柔软，有展性。碱金属的密度都较小，尤其是锂、钠、钾。碱金属的熔点都较低，如铯在气温稍高时就是液态。此外，碱金属的导热、导电性能也都很强。由表2－1的数据分析中还可得到一些规律性的知识：随着碱金属元素核电荷数的增加，它们的密度呈增大趋势，熔点和沸点逐渐降低。我们再来分析碱金属元素的原子结构

3、情况。11表2－2碱金属元素的原子结构元素名称元素符号核电荷数电子层结构原子半径②nm锂Li3钠Na11钾K19铷Rb37铯Cs55②锂、钠、钾等金属的原子半径，是指固态金属里2个邻近原子核间距离的1/2。由表2－2，我们也可以得出一些规律性的知识：碱金属元素的原子，其最外电子层上都只有1个电子，随着核电荷数的增多，它们的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。根据上述事实，我们可以作如下推论：第一，元素的性质与原子最外电子层中的电子数目有密切关系。碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，可以推论它们具有相似的化学性质。如果以钠

4、作为参照物，可以预测锂、钾、铷、铯等碱金属也能与氧气等非金属以及与水等起反应。11第二，由于随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，因此，碱金属元素的原子失去最外电子层中电子的能力逐渐增强。也就是说，碱金属元素的性质也具有差异性，从锂到铯，它们的金属性逐渐增强。因此，钾、铷、铯与氧气或水的反应，将比钠更剧烈。上述这些推论是否正确，需要通过实验和事实进行论证。1．碱金属与非金属的反应【实验2－9】取一小块钾，擦干表面的煤油后，放在石棉网上稍加热（图2－14）。观察发生的现象，并跟钠在空气中的燃烧现象进

5、行对比。同钠一样，钾也能与氧气起反应，而且反应比钠的更剧烈。大量实验证明，碱金属都能与氧气起反应。锂与氧气的反应不如钠剧烈，生成氧化锂：4Li＋O22Li2O在室温时，铷和铯遇到空气就会立即燃烧。钾、铷等碱金属与氧气反应，生成比过氧化物更复杂的氧化物。除与氧气反应外，碱金属还能与氯气等大多数非金属起反应，表现出很强的金属性，且金属性从锂到铯逐渐增强。2．碱金属与水的反应【实验2－10】在一个盛有水的锥形瓶里滴入几滴酚酞试液。取像黄豆那样大小的一小块钾，擦干表面的煤油后放入锥形瓶里，迅速用玻璃片盖好（图2－15）。观察所发生的现象，

6、并跟钠与水的反应现象进行对比。反应完毕后，取下玻璃片，迅速将燃着的小木条靠近锥形瓶口，检验反应所生成的气体。实验证明，同钠一样，钾也能与水起反应生成氢气和氢氧化钾。钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，反应放出的热可以使生成的氢气燃烧，并发生轻微的爆炸，证明钾比钠的金属性更强。2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑11大量实验还证明，碱金属都能与水起反应，生成氢氧化物并放出氢气。例如，铷、铯与水的反应比钾与水的反应还要剧烈。它们遇水立即燃烧，甚至爆炸。上面实验及大量事实都证明，前面所作的推论是合理的，也是正确的。题型示例一：碱金属元素性质的

7、相似性和递变性及焰色反应例1：下列叙述正确的是（　）A.碱金属性质相似均为银白色金属B.按原子序数增加则碱金属的密度依次增大C.钠可保存在煤油中而锂不能D.碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与、、水、稀酸溶液反应，生成含（为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：①与反

8、应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与反应越来越剧烈，③随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：。【变式训练1】某碱金属0.575g与足量水反应，得到标准状况下280mL氢气，则该金属的相对原子质量是（　）A．23B．39C．85D．