03 碱金属元素的结构和性质必修 第一册 第四章 物质结构 元素周期律(含答案)

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03 碱金属元素的结构和性质必修 第一册 第四章 物质结构 元素周期律(含答案)

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碱金属元素的结构和性质
【核心素养发展目标】
1.知道碱金属元素的原子结构及特点,能说出碱金属元素化学性质的相似性及递变性,能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律,形成“结构决定性质”的观念,强化“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养
2.能设计实验方案,探究同主族元素性质的递变性,提升“科学探究与创新意识”的学科核心素养
【主干知识梳理】
一、碱金属元素的原子结构特点
【思考与交流】填写下表中的信息,并思考在周期表中,从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?
元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm
碱金属元素 锂 Li 3 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET 1 2 0.152
钠 Na 11 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET 1 3 0.186
钾 K 19 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET 1 4 0.227
铷 Rb 37 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET 1 5 0.248
铯 Cs 55 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET 1 6 0.265
结论 碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1,不同点是电子层数依次递增,其变化规律是随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增大,原子半径逐渐增大
1.在周期表中的位置:第ⅠA族
2.相似性:碱金属元素原子的最外层都有1个电子,很容易失去,因此碱金属元素的最高正价为+1价,最高价氧化物对应的水化物均为强碱(所以称为碱金属),典型的活泼金属元素
3.递变性:随着原子序数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增大,原子半径逐渐增大
【对点训练1】
1.下列关于碱金属元素的叙述中正确的是(  )
A.原子的最外层电子数都是1,次外层电子数都是8
B.单质的化学性质活泼,易失电子发生还原反应
C.除锂外均以化合态存在于自然界中
D.化合物中碱金属元素的化合价都为+1价
2.钾和钠的化学性质相似,下列说法能较好地解释这个事实的是(  )
A.原子最外层电子数相同 B.都是金属元素
C.原子半径相差不大 D.最高化合价相同
3.锂(Li)是自然界中最轻的金属,它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是(  )
A.和锂在同一主族的都是金属元素 B.Na+比Li多一个电子层
C.Li、Na、K、Rb+的最外层都只有一个电子 D.Li是碱金属原子中半径最小的原子
二、碱金属单质的性质
1.碱金属单质的主要物理性质
物质名称 颜色和状态 密度/g·cm-3 熔点/℃ 沸点/℃
锂 银白色,柔软 0.534 180.5 1 347
钠 银白色,柔软 0.97 97.81 882.9
钾 银白色,柔软 0.86 63.65 774
铷 银白色,柔软 1.532 38.89 688
铯 略带金色光泽,柔软 1.879 28.40 678.4
(1)相似性:碱金属单质都有银白色的金属光泽(铯略带金色光泽)、硬度小、密度小、熔沸点较低,良好的导电、导热性,有延展性,钠钾合金为液态,可做原子反应堆的导热剂
(2)递变性:在碱金属内,随着元素原子核电荷数的增加,单质的熔点和沸点逐渐降低,密度呈增大趋势(但ρNa>ρK),且Li、Na、K的密度小于1;Rb、Cs的密度大于1
2.碱金属的化学性质——与钠相似
(1)钠、钾与氧气反应
实验过程 将干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆粒大的钾,用镊子夹取并迅速投到热坩埚中。继续加热片刻,待钾熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象
实验操作
实验现象 都能在空气中燃烧,钠产生黄色火焰,钾产生紫色火焰,钾燃烧更剧烈
化学方程式 2Na+O2Na2O2、K+O2KO2
实验结论 金属的活泼性:K>Na
①Li与O2反应:4Li+O22Li2O (Li与氧气不管常温还是加热都只能生成Li2O)
②Na与O2反应:4Na+O2===2Na2O (常温) 2Na+O2Na2O2
③K与O2反应:4K+O2===2K2O (常温) 2K+O2K2O2 K+O2KO2 (超氧化钾)
【微点拨】
①碱金属与O2反应越来越剧烈,加热时产物更加复杂,如:Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成 Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2,Rb、Cs与氧气反应,都生成比过氧化物更复杂的氧化物
②碱金属常温下均能与氧气反应生成氧化物(R2O);Li与氧气不管是常温还是加热均生成Li2O
③超氧化物(KO2)、臭氧化物(RbO3)与Na2O2性质类似,都能与H2O、CO2反应,具有强氧化性
(2)碱金属与水反应:2R+2H2O===2ROH+H2↑
碱金属 钾 钠
实验操作 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-26.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-26.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-26.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-26.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-27.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-27.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-27.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-27.TIF" \* MERGEFORMATINET
实验现象 浮于水面,熔成小球,四处游动,有轻微爆炸声,反应后的溶液加酚酞变红 浮于水面,熔成小球,四处游动,有“嘶嘶”的响声,反应后的溶液加酚酞变红
结论 与水反应的剧烈程度:K>Na金属活泼性:K>Na
化学方程式 2K+2H2O===2KOH+H2↑ 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
【微点拨】
①碱金属都能与H2O反应,且反应越来越剧烈
②Li与水反应不熔化;钠与水反应时熔化;钾与水反应熔化,且使产生的H2燃烧发生轻微爆炸,Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸
③结论:金属单质置换出水中氢越容易说明该元素的金属性越强。因此随着原子的电子层数增多,碱金属的活
动性增强
(3)碱金属与卤素单质的反应:2R+X22RX
(4)碱金属与氢气反应(Na、K、Rb、Cs与氢气反应,都生成RH):2R+H22RH
(5)碱金属与硫反应:2R+SR2S
(6)与常见盐溶液反应的离子方程式:碱金属与盐溶液反应,都是先与水反应,若符合复分解反应发生的条件,则生成的氢氧化物继续同盐发生复分解反应。碱金属均不能在水溶液中置换另外的金属单质
2R+2H2O+CuSO4===R2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
6R+6H2O+Fe2(SO4)3===3R2SO4+2Fe(OH)3↓+3H2↑
2R+2NH4Cl===2RCl+2NH3↑+H2↑
3.碱金属的原子结构与化学性质的关系
(1)相似性:碱金属元素原子在结构上的相似性,决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性,碱金属原子都容易失去最外层的一个电子,化学性质活泼,它们的单质都具有较强的还原性。具体表现在:
①碱金属都能与O2、Cl2(卤素单质)、S等非金属单质及水反应
②碱金属都能与水反应,反应的通式为2R+2H2O===2ROH+H2↑ (R表示碱金属元素)
③碱金属都能与酸反应
(2)递变性:随着原子核外电子层数的增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减小,失去电子的能力逐渐增强,单质的还原性增强,元素的金属性增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性增强
如:CsOH>RbOH>KOH>NaOH>LiOH
【对点训练2】
1.以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是(  )
①对应氢氧化物中碱性最强的是CsOH ②单质熔点最高的是铯
③与O2反应均可得到多种氧化物 ④单质的密度依次增大,均要保存在煤油中
⑤单质的还原性依次增强 ⑥对应离子的氧化性依次增强
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②③④⑥ D.①⑤
2.下列有关碱金属元素的叙述正确的是(  )
A.碱金属单质均为银白色,密度均小于水 B.碱金属单质从Li到Cs,熔点依次升高
C.氢氧化铯碱性强于氢氧化钠 D.碱金属元素形成的阳离子,从Li+到Cs+氧化性依次增强
3.对于可能存在的第119号元素,有人称之为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,判断下列有关“类钫”的预测不正确的是(  )
A.“类钫”元素位于元素周期表的第八周期,在化合物中显+1价
B.“类钫”元素的非金属性极强,其最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.“类钫”单质遇水剧烈反应,可能发生爆炸
D.“类钫”单质的密度大于钫单质,且大于1 g·cm-3
4.下列关于铯及其化合物的说法中不正确的是(  )
A.CsOH铯是一种强碱,比KOH的碱性强 B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性大于Cs+ D.Cs与氧气反应只能生成Cs2O
5.关于碱金属元素的说法中正确的是(  )
A.ⅠA族元素都是碱金属元素 B.碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来
C.金属钾具有强还原性,K+具有强氧化性 D.Cs常温下与水反应会发生爆炸
三、碱金属中的一般和特殊之处
1.Na、K需保存于煤油中,但Li的密度比煤油小,所以Li必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡
2.碱金属中,从LiCs,密度呈增大的趋势,但ρ(K)<p(Na)
3.酸式盐的溶解度一般大于正盐,但溶解度NaHCO3<Na2CO3
4.试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但第IA族金属Na、K等除外
5.一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对第IA族非常活泼的金属Na、K等除外
如:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4
6.锂易于氮气反应生成Li3N (因为锂和镁处于对角线位置,化学性质相似,即LiOH、Li2CO3均为沉淀)
7.锂的熔点最高,金属性最弱,因而锂与水反应较慢且反应时锂并不熔化
8.合金一般为固态,而Na-K合金为液态,可做原子反应堆的导热剂
9.实验是如何保存锂、钠、钾?它们均是活泼的金属,极易氧化变质甚至引起燃烧,它们又都能与水、水溶液等发生反应产生氢气,是易燃易爆物质,存放它们要保证不与空气、水分接触;又因为它们的密度小,所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中,而将钠、钾保存在煤油中
10.碱金属的制取
①金属Li和Na主要是用电解熔融氯化物的方法制取;
②金属K因为易溶于盐不易分离,且电解时有副反应发生,故一般采用热还原法用Na从熔融KCl中把K置换出来Na+KClNaCl+K (制取金属钾,因为钾的沸点比钠低,使钾成为蒸汽而逸出)
【课时跟踪检测】
1.锂(Li)是世界上最轻的金属,它属于碱金属的一种,下列说法正确的是(  )
A.和Li同一主族的都是金属元素 B.Na+比Li多一个电子层
C.Li、Na、K+的最外层都只有一个电子 D.Li是碱金属中原子半径最小的元素
2.钠和锂有相似的化学性质,下列说法中,能较好地解释这个事实的是(  )
A.都是金属元素 B.原子半径相差不大
C.最外层电子数相同 D.化合价相同
3.钾的下列性质与少量的钾保存在煤油中无关的是(  )
A.单质钾的密度比煤油大 B.可用小刀片切割金属钾
C.钾易与空气反应 D.单质钾的还原性很强
4.随着碱金属元素原子序数的增大,下列递变规律正确的是(  )
A.原子半径逐渐增大 B.最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
C.单质熔、沸点逐渐升高 D.单质的氧化性逐渐增强
5.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是(  )
A.K与H2O反应最剧烈
B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
6.下列事实不能用于判断金属性强弱的是(  )
A.金属单质间发生的置换反应
B.1 mol金属单质在反应中失去电子的多少
C.金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
D.金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度
7.下列关于碱金属的叙述错误的是(  )
A.它们都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属元素)
B.它们都能与水反应生成氢气和碱
C.随核电荷数的递增,它们所形成的阳离子的氧化性依次减弱
D.碱金属中密度最小的是锂
8.已知金属钾有如下性质:①钾的密度比水小 ②钾的熔点低 ③钾与水反应时放出热量 ④钾与水反应后溶液呈碱性。某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中,这一实验能证明上述四点性质中的(  )
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
9.下列叙述正确的是(  )
A.碱金属性质相似,均为银白色(铯除外)的柔软金属,密度都比较小
B.碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C.碱金属单质的熔、沸点随原子序数的增加而升高
D.Li、Na、K都可以保存在煤油中
10.可能存在的第119号元素被称为“类钫”,据元素周期表结构及元素性质变化趋势,有关“类钫”的预测说法正确的是(  )
A.“类钫”在化合物中呈+1价 B.“类钫”属于过渡元素,具有放射性
C.“类钫”单质的密度小于1 g·cm-3 D.“类钫”单质有较高的熔点
11.下列各性质中符合图示关系的是(  )
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①化合价 ②ROH的碱性 ③密度 ④最外层电子数 ⑤核外电子层数 ⑥单质失e-能力
A.②④⑤⑥ B.②⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.①②③⑤
12.中国科学院发现一颗奇特天体,它的锂元素含量约是同类天体的3000倍,绝对锂丰度高达4.51,是人类已知锂元素丰度最高的恒星。下列关于锂的叙述不正确的是(  )
A.锂是较轻的金属 B.LiOH的碱性比NaOH的弱
C.锂的金属性比钠的强 D.锂在空气中燃烧生成Li2O
13.下列四种演示金属钾与水反应的实验装置,正确的是(  )
14.下列说法不正确的是(  )
A.碱金属元素在自然界中以化合态形式存在
B.金属铷投入水中会发生爆炸式反应,生成氢氧化铷和氢气
C.碱金属与氧气反应,生成物都不随反应条件或反应物的用量变化而变化
D.金属铯的密度大于钠,而钠的熔点高于铯
15.下列关于碱金属的叙述正确的是(  )
A.钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈,铷、铯的反应更剧烈
B.碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐减小
C.碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性随着原子序数的递增依次减弱
D.碱金属元素的阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次增强
16.下列说法错误的是(  )
A.碱金属元素最外层电子数都是1个,化学性质均活泼
B.碱金属元素从上到下随电子层数的增多金属性依次增强
C.碱金属元素的单质都是银白色的,都比较柔软
D.碱金属元素的单质从上到下熔沸点逐渐降低
17.下列对碱金属性质的叙述中,正确的是 (  )
①都是银白色的柔软金属(除铯外),密度都比较小 ②单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
③碱金属单质都与水剧烈反应 ④单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
18.下列叙述正确的是(  )
A.Na在空气中燃烧会生成Na2O2,故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2
B.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
C.在熔融状态下,钠可以从MgCl2中置换出镁
D.Li、Na、K都可以保存在煤油中
19.下列对碱金属的叙述,其中完全不正确的组合是(  )
①K通常保存在煤油中,以隔绝与空气的接触
②碱金属常温下呈固态,取用时可直接用手拿
③碱金属中还原性最强的是钾
④碱金属阳离子,氧化性最强的是Li+
⑤碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大
⑥从Li到Cs,碱金属的密度越来越大,熔、沸点越来越高
A.②③⑥      B.②③④ C.④⑤⑥ D.①③⑤
20.关于Li原子结构和性质的判断如下:①与H2O反应比Na剧烈;②它的原子半径比Na小;③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2;④它的阳离子最外层电子数和钠离子的最外层电子数相同;⑤它是还原剂;⑥Li应保存在煤油中,以隔绝空气;⑦Li在空气中燃烧生成Li2O2。其中错误的组合是(  )
A.①④⑥⑦ B.①②③ C.③⑤⑥ D.①②⑦
21.已知铷(Rb)是37号元素,其相对原子质量是85.5,与钠同主族,回答下列问题:
(1)铷位于第________周期,其原子半径比钠元素的原子半径________(填“大”或“小”)
(2)铷单质性质活泼,写出它与氯气反应的化学方程式_______________________________,铷单质易与水反应,反应的离子方程式为_____________________________,实验表明,铷与水反应比钠与水反应________(填“剧烈”或“缓慢”);反应过程中铷在水________(填“面”或“底”)与水反应,原因是___________________________
(3)同主族元素的同类化合物的化学性质相似,写出过氧化铷与CO2反应的化学方程式____________________
22.甲元素的原子序数是19,乙元素原子核外有2个电子层,最外层上有6个电子;丙是元素周期表第ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断:
(1)甲元素在元素周期表中的位置是________________________________________________
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为______________________________________________
(3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为____________________________________________
(4)甲元素和丙元素的最高价氧化物对应水化物的碱性较强的是_______________(填化学式)
23.据报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:
(1)铯的原子核外共有______个电子层,最外层电子数为______,铯的原子序数为________
(2)铯单质与水剧烈反应,放出______色气体,同时使紫色石蕊溶液显______色,因为_______________________
(写出化学方程式)
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性__________(填“弱”或“强”)
【碱金属元素的结构和性质】答案
【对点训练1】
1.D。解析:锂原子的次外层电子数为2,且锂在自然界中也不能以游离态存在,A、C项不正确;失去电子发生的是氧化反应,B选项错误。
2.A。解析:结构决定性质,影响金属化学性质的主要因素是其原子核外电子排布情况,尤其是最外层电子数。钾原子和钠原子的最外层电子数均为1,故对应单质的化学性质相似。
3.D。解析:Li在第ⅠA族,除碱金属外,还有非金属元素H,A项错误;Na+和Li都只有两个电子层,B项错误;Rb最外层是一个电子,而Rb+最外层不是一个电子,C项错误。
【对点训练2】
1.C。解析:元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性也越强,由于金属性最强的元素是Cs,所以对应的氢氧化物中碱性最强的是CsOH,①正确;碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低,所以单质熔点最低的是铯,②错误;Li与O2反应只能得到Li2O,③错误;Li的密度比煤油小,不能保存在煤油中,应该保存在液体石蜡中,④错误;碱金属元素随原子序数的增加,原子半径逐渐增大,失电子能力增强,所以其单质的还原性依次增强,⑤正确;由于碱金属元素的原子半径逐渐增大,原子核吸引电子的能力逐渐减弱,失电子能力增强,所以它们对应离子的氧化性依次减弱,⑥错误。故叙述错误的是②③④⑥。
2.C。解析:Rb、Cs的密度大于水,Cs略带金色光泽,A项错误;碱金属单质从Li到Cs,熔点依次降低,还原性依次增强,形成的阳离子的氧化性依次减弱,对应的氢氧化物碱性依次增强,C项正确,B、D项错误。
3.B。解析:由碱金属元素的原子最外层电子数都为1可知,“类钫”在化合物中显+1价,A项正确;碱金属元素从上到下金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物为强碱,B项错误;碱金属元素从上到下金属性逐渐增强,“类钫”的活泼性比钫还强,单质遇水剧烈反应,可能发生爆炸,C项正确;碱金属从上到下,单质的密度呈增大趋势,“类钫”的密度应是碱金属中最大的,D项正确。
4.D。解析:A项,Cs的最外层电子数也是1,电子层数比K的多,故Cs的金属性比K强,CsOH的碱性比KOH强,正确;B项,铯与Na性质相似,与水或酸反应更剧烈,都生成H2,正确;C项,Cs的还原性比Na强,所以Na+的得电子能力比Cs+强,正确;D项,因为Cs的金属性强于Na,碱金属元素只有Li与O2反应的产物为Li2O一种,其他与O2反应的产物至少有两种,错误。
5.D。解析:ⅠA族元素还有氢元素,A错;碱金属单质非常活泼,在水溶液中先与水反应生成强碱再与铜离子反应生成Cu(OH)2沉淀,而不能将铜置换出来,B错;由于钾原子的最外层只有1个电子,钾单质具有较强的还原性,但是其失去电子后形成的K+最外层已经达到8电子的稳定结构,其氧化性非常弱,C错;Cs是还原性比Li、Na、K、Rb都强的金属单质,与水反应会发生爆炸,D正确。
【课时跟踪检测】
1.D。解析:锂在第ⅠA族,该族中还有非金属元素氢,A选项错误;Li、Na+的粒子结构示意图分别为 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-22.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-22.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-22.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-22.tif" \* MERGEFORMATINET 、 INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-23.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-23.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-23.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\马玉娜\\d\\2016PPT原文件\\步步高 高二下\\化学\\人教 必修2\\1-23.tif" \* MERGEFORMATINET ,B选项错误;K+的离子结构示意图为,其最外层有8个电子,C选项错误。
2.C。解析:钠和锂是同主族元素,在结构上都具有相同的最外层电子数,结构的相似性导致了它们性质的相似性。
3.B。解析:钾沉在煤油中说明其密度比煤油大,A项有关;可用小刀片切割金属钾,说明钾的硬度较小,B项无关;钾保存在煤油中是为了防止其与空气中的氧气、水蒸气等反应,C、D项有关。
4.A。解析:随着碱金属元素原子序数的增大,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,单质熔、沸点逐渐降低,单质的还原性逐渐增强。
5.D。解析:A项,在碱金属元素中,K不是最活泼的元素;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属的阳离子很稳定,不具有强氧化性。
6.B。解析:金属单质在反应中失去电子的多少,不能作为判断金属性强弱的依据,如1 mol Al反应失去的电子比1 mol Na多,但Al的金属性比Na弱。
7.A。解析:Na在空气中燃烧生成过氧化钠,K在空气中燃烧生成超氧化钾,A项错误;碱金属与水反应的产物均是碱和氢气,只是剧烈程度不同,B项正确;随着核电荷数的递增,碱金属元素所形成阳离子的氧化性逐渐减弱,C项正确;随着原子序数的递增,碱金属的密度呈增大趋势(K反常),密度最小的是锂,D项正确。
8.D。解析:类比钠与钾性质的相似性与递变性。钾、钠与水反应的现象相似,但钾比钠活泼,与水反应更剧烈。
9.A。解析:碱金属性质相似,均为银白色(铯除外)的柔软金属,密度都比较小,A正确;碱金属单质在空气中燃烧,生成物并不全是过氧化物,如锂只生成氧化物,而钾还能生成比过氧化物更复杂的超氧化物,B不正确;碱金属单质的熔、沸点随原子序数的增加而降低,C不正确;Na、K都可以保存在煤油中,Li的密度更小,要保存在石蜡中,D不正确。
10.A。解析:119号元素应位于第八周期ⅠA族,属于碱金属元素,类比碱金属的性质可知A项正确。
11.B
12.C。解析:锂比钠的活泼性弱,在空气中燃烧只生成Li2O,LiOH的碱性比NaOH的弱,锂的金属性比钠的弱,C项错误。
13.B。解析:钾与水反应剧烈,从安全角度来看,用B装置反应空间大且加有玻璃片,能防止液体溅出来,C项空间太小可能会爆炸,D项钾与水反应太剧烈,不易操作。
14.C。解析:碱金属元素在自然界中均以化合态形式存在,A项正确;铷的金属性很强,因此金属铷投入水中会发生爆炸式反应,生成物都随反应条件的变化而变化,B项正确,C项错误;金属铯的密度大于钠,而钠的熔点高于铯,D项正确。
15.A。解析:A项,碱金属的金属性从上至下依次增强,与O2或H2O反应的现象越来越剧烈,正确;B项,碱金属的密度随着原子序数的递增呈增大趋势(钾反常);C项,碱金属的金属性随原子序数的递增依次增强,其最高价氧化物对应水化物的碱性也依次增强;D项,碱金属元素阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次减弱。
16.C。解析:碱金属元素最外层电子数都是1个,均易失去最外层的电子,化学性质均活泼,故A正确;同主族的碱金属元素从上到下随电子层数的增多金属性依次增强,故B正确;Li、Na、K、Rb等碱金属单质都是银白色,但Cs具有金属光泽,故C错误;随核电荷数递增,碱金属元素的单质从上到下熔沸点逐渐降低,故D正确;答案为C。
17.A。解析:除铯外,碱金属单质均为银白色金属,质软,有延展性,密度较小,①正确;碱金属单质在空气中燃烧时,产物不同,Li生成Li2O,Na生成Na2O2,K、Rb、Cs则生成较复杂的氧化物,②错误;碱金属单质性质活泼,都能与水剧烈反应,③正确;碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而逐渐降低,④错误。
18.C。解析:Na在空气中燃烧会生成Na2O2,但Li没有Na活泼,在空气中燃烧生成的是Li2O,A项错误;ⅠA族中氢不属于碱金属元素,B错误;钠还原性强于Mg,所以在熔融状态下可从MgCl2中置换出镁,C项正确;Na、K都可以保存在煤油中,Li的密度更小,要保存在石蜡中,D项错误。
19.A。解析:②中碱金属不可直接用手拿,否则会和手上的汗水反应生成强碱而腐蚀皮肤;③中碱金属中还原性最强的不是钾;⑥从Li到Cs,密度呈增大趋势,但K的密度小于Na,熔、沸点越来越低。所以②③⑥错,选A。
20.A。解析:①错误,与水反应比钠缓和。②正确。③正确,Li2O+CO2===Li2CO3。④错误,Li+只有一个电子层,2个电子,而Na+两个电子层,最外层是8个电子。⑤正确,金属原子只能作还原剂。⑥错误,Li不能保存在煤油中(浮在上面)应保存在石蜡中。⑦错误,4Li+O22Li2O。
21.(1)五 大 
(2)2Rb+Cl22RbCl 2Rb+2H2O===2Rb++2OH-+H2↑ 剧烈 底 铷的密度比水的密度大 (3)2Rb2O2+2CO2===2Rb2CO3+O2
解析:(2)Rb的密度比水大,遇水后沉在水底与水反应,铷的还原性比钠强,与水反应比钠剧烈。(3)可根据钠的相应化合物发生的反应进行类推。
22.(1)第四周期ⅠA族
(2)2K+2H2O===2K++2OH-+H2↑ 
(3)4Li+O22Li2O (4)KOH
解析:甲元素的原子序数是19,则甲是K元素;乙元素原子核外有2个电子层,最外层上有6个电子,因此乙的原子序数是8,即乙是O元素;丙是元素周期表第ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素,则丙是Li元素。(1)钾元素在元素周期表中的位置是第四周期ⅠA族。(2)甲的单质与水反应的离子方程式为2K+2H2O===2K++2OH-+H2↑。(3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为4Li+O22Li2O。(4)金属性:K>Li,元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性较强的是KOH。
23.(1)6 1 55
(2)无 蓝 2Cs+2H2O===2CsOH+H2↑
(3)强
解析:根据原子核外电子排布规律,结合铯在元素周期表中的位置知,铯原子核外电子分六层排布,分别是2、8、18、18、8、1,原子序数是55,最外层只有1个电子。铯与钠同主族,具有极强的金属性,与水反应生成氢气和氢氧化铯:2Cs+2H2O===2CsOH+H2↑,氢氧化铯是强碱,使紫色石蕊溶液变蓝色。
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