碱金属卤族元素复习.docx
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碱金属卤族元素复习
碱金属、卤族元素复习
【本讲教育信息】
一.教学内容：
碱金属、卤族元素复习
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，用于航海业上；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.代表物：
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——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）碱金属典型题例析：
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烛，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若配过量时，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
652
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，则在此过程中，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，受热易发生反应：
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：
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。
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.卤素性质相似性和逆变性考查：
[例10]砹（At）是核电荷数最多的卤族无素，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.⑤③⑥①②④B.③⑤②④⑥①
C.①⑤③②④⑥D.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），取出为物质的量为，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.①②B.②③C.③④D.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，同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.①③B.③④C.②④D.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.85B.24C.39D.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.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。
19.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100mL。
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）
20.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）
21.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：
22.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：
。
23.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下图所示。
根据要求填写下列空白。
（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：
24.一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Ag；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Bg；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）
25.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.A2.A3.D4.D5.B6.D7.D8.D
9.A10.B11.C12.BC13.B14.C15.A16.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）；
（2）；（3）5
19.
（1）10；；难溶于水
（2）漂白；；和反应生成
20.
（1）；；
（2）和；
（3）
21.；和；焰色反应
三.实验题：
22.
（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。
23.
（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：
24.
（1）8.4g；12.5g
（2）8
25.19.23%
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