碱金属单质的密度变化规律_碱金属单质

1.碱金属单质能与什么反应？列出与其反应的现象和化学式

2.碱金属单质的熔沸点随着原子序数的增加而升高

3.碱金属以及卤素单质各有怎样的通性

碱金属都是银白色的（铯略带金**）,比较软的金属,密度比较小,熔点和沸点都比较低.他们生成化合物时都是正一价阳离子,碱金属原子失去电子变为离子时最外层一般是8个电子,但锂离子最外层只有2个电子.

在古代埃及把天然的碳酸钠叫做neter或nitrum,在洗涤时使用.14世纪时,阿拉伯人称植物的灰烬为kali,逐渐演变到叫做碱,但这时钠和钾的区别还不清楚,统称为苏打（soda）.一直到18世纪才分清从食盐得到的泡碱和从植物灰得到的钾碱不是同一种东西.

碱金属都能和水发生激烈的反应,生成强碱性的氢氧化物,随原子量增大反应能力越强.在氢气中,碱金属都生成白色粉末状的氢化物.碱金属都可在氯气中燃烧,而碱金属中只有锂能在常温下与氮气反应.由于碱金属化学性质都很活泼,为了防止与空气中的水发生反应,一般将他们放在煤油或石蜡中保存.

碱金属都是活泼金属.碱金属单质以金属键相结合.因原子体积较大,只有一个电子参加成键,所以在固体中原子间相互作用较弱.碱金属的熔点和沸点都较低,硬度较小（如钠和钾可用小刀切割）.

碱金属元素原子的价电子层结构是ns1,因此化合价为+1.碱金属原子次外层有8个电子（锂是2个电子）,对核电荷的屏蔽效应较强,最外层的一个价电子离核又较远,特别容易失去.跟同周期的其他元素相比,碱金属原子半径最大（除稀有气体元素外）,第一电离能最低,电负性最小.碱金属在成键形成化合物时,以离子键为特征.

碱金属在自然界中都以化合态存在.它在化学反应中常用作还原剂.

碱金属单质能与什么反应？列出与其反应的现象和化学式

碱金属单质的标准电极电势很小，具有很强的反应活性，能直接与很多非金属元素形成离子化合物，与水反应生成氢气，能还原许多盐类（比如四氯化钛），除锂外，所有碱金属单质都不能和氮气直接化合。

与水反应

2Li+2H2O==2LiOH+H2(g)

2Na+2H2O==2NaOH+H2(g)

2K+2H2O==2KOH+H2(g)

与氧气反应

4Li（s）+O?（g）==2Li2O（s）

4Na（s）+O?（g）==2Na2O（s）

2Na（s）+O?（g）=△=Na2O?（s）

R（s）+O?（g）==RO2（s）R=K、Rb、Cs

与卤素（X）反应

2R（s）+X?（g）==2RX（s）

与氢气（H?）反应

2R（s）+H?（g）=高温=2RH（s）

与硫反应

2R（s）+S（s）==R2S（s），反应爆炸

与磷反应

3R（s）+P（s）==R3P（s）

锂与氮气反应

6Li（s）+N2（s）==2Li3N（s）

焰色反应（物理性质）

碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色，这可以用来鉴定碱金属离子的存在，锂、铷、铯也是这样被化学家发现的，电子跃迁可以解释焰色反应，碱金属离子的吸收光谱落在可见光区，因而出现了标志性颜色。

除了鉴定外，焰色反应还可以用于制造焰火和信号弹。

下表给出碱金属离子的焰色反应相关表格，波长数据取自《无机化学（第五版）》,2008 380 类别 锂 钠 钾 铷 铯 颜色 紫红 黄 淡紫 紫 蓝 波长/nm 670.8 589.2 766.5 780.0 455.5 碱金属的相关热力学及电化学数据见下

数据取自《无机化学（第五版）》,2008 .375

电子亲和能数据取自《化学-物质结构与性质（选修）》,2007年 .24

单位均为标准单位 类别 锂 钠 钾 铷 铯 标准摩尔升华焓 159.37 107.32 89.24 80.88 76.065 标准摩尔水合焓 -535.27 -420.48 -337.64 -312.27 -287.24 离子标准摩尔生成焓（aq） 150.51 188.88 176.62 177.83 170.72 第一电离能（I） 526.41 502.04 425.02 409.22 381.90 电子亲和能（E） 59.6 52.9 48.4 46.9 45.5 标准电极电势E⊕ -3.040 -2.714 -2.936 -2.943 -3.027 由表中可以看出碱金属的标准电极电势都在-3.000V左右，表明其单质很容易失去电子，电离能不断增加，电子亲和能不断递减，表明其单质的还原性不断增强，锂的标准摩尔水合焓最大，但事实上锂与水最不易反应，这是因为锂的标准摩尔升华焓太大，且锂与水的反应产物氢氧化锂不溶于水，覆盖在锂上，影响了反应。

碱金属单质的熔沸点随着原子序数的增加而升高

碱金属活性都很强，常温条件下和非常多的物质都能反映

比如，碱金属与水可以反映，生成强碱和氢气，列举几个：

2Li+2H2O==2LiOH+H2(g)

2Na+2H2O==2NaOH+H2(g)

2K+2H2O==2KOH+H2(g)

碱金属常温下会和空气中的氧气反映生成氧化X

注意，纳的氧化有两种，一种是常温自然氧化，一种是燃烧反映

s表示固体，g表示气体

4Li（s）+O?（g）=2Li2O（s）

2Na（s）+O?（g）=Na2O（s）（常温）

2Na（s）+O?（g）=Na2O?（s）（点燃）

M（s）+O?（g）——→MO2（s）M=K、Rb、Cs

与卤素（X）反应

2M（s）+X?（g）=2MX（s）M=碱金属

例如：2Na（s）+Cl2（g）=2NaCl（食盐）（s）

与氢气（H?）反应

2M（s）+H?（g）=2MH（s）

与硫反应

2M（s）+S（s）=M2S（s）

与磷反应

3M（s）+P（s）=M3P（s）

锂与氮气反应

6Li（s）+N2（s）=2Li3N（s）

总而言之，碱金属的活性很强。

碱金属与水的反映比较常考，记住一句话：钠放入水中：浮融有响红

意思就是，将钠放入水中后，钠金属会浮在水面上，迅速溶解，有响声发出，最终水溶液会让酚酞变红（碱性）

碱金属在空气中容易氧化，注意避空气保存。

全部手打，希望纳

碱金属以及卤素单质各有怎样的通性

A．碱金属都是金属晶体，随着原子序数递增，原子半径增大，金属键逐渐减弱，所以从上到下熔沸点依次降低，故A错误；

B．碱金属单质，性质活泼，都能与水剧烈反应生成碱和氢气，故B正确；

C．在空气中燃烧生成氧化锂，故C错误；

D．铯是金**，不是银白色，故D错误；

故选：B．

碱金属的化学性质

碱金属与钠一样都是活泼的金属，其性质与钠的性质相似。但由于碱金属原子结构的递变性，其金属活泼性有所差异，化合物的性质也有差异。

（1）与水反应

相似性：碱金属单质都能与水反应，生成碱和氢气。

2R+2H2O＝2ROH+H2↑（R代表碱金属原子）

递变性：随着原子序数的增大，金属与水反应的剧烈程度增大，生成物的碱性增强。

例如：钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球，而钾与冷水反应时，钾球发红，氢气燃烧，并有轻微爆炸。LiOH是中强碱，CsOH是最强碱。

（2）与非金属反应

相似性：碱金属的单质可与大多数非金属单质反应，生成物都是含R+阳离子的离子化合物。

递变性：碱金属与氧气反应时，除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物（R2O）外，其余的碱金属氧化物是复杂氧化物。

4Li+O2＝2Li2O

4Na+O2

?2Na+O2 Na2O2 （过氧化钠，氧元素化合价－1）

K+O2 KO2 （超氧化钾）

（3）与盐溶液反应

碱金属与盐的水溶液反应时，首先是碱金属与水反应生成碱和氢气，生成的碱可能再与盐反应。

特别注意：碱金属单质都不能从盐溶液中置换出较不活泼金属。如：

2Na+CuSO4+2H2O＝Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑

5．焰色反应

（1）概念：焰色反应是指某些金属或金属化合物在火焰上灼烧时，火焰呈现特殊的颜色（称焰色）。

（2）几种金属及其离子的焰色

Li(Li+) 紫红 Na(Na+)**

K(K+) 紫色（透过蓝色钴玻璃观察）

Cu(Cu2+) 绿色 Ca(Ca2+)砖红色

Ba(Ba2+) 黄绿色 Sr(Sr2+)洋红色

（3）焰色反应是物理变化。焰色是因为金属原子或离子电子发生跃迁，然后回落到原位时放出的能量。由于电子回落过程放出能量的频率不同而产生不同的光。所以焰色反应属于物理变化（但单质进行焰色反应时，由于金属活泼则易生成氧化物，此时既有物理变化又有化学变化）。

（4）焰色反应实验的注意事项

a．火焰最好是无色的或浅色的，以免干扰观察离子的焰色。

b．每次实验前要将铂丝在盐酸中洗净并在灯焰上灼烧至火焰无色（在酒精灯焰上烧至不改变焰色）。

c．观察K＋的焰色应透过蓝色钴玻璃片，以滤去对紫色光有遮盖作用的黄光，避免杂质Na＋所造成的干扰。

卤素单质的化学性质

元素的非金属性从氟、氯、溴、碘的顺序而逐渐减弱。获得电子的能力：F>Cl>Br>I电子层数增多，原子核对外层电子的引力越弱。

（1） 卤素都能跟金属起反应生成卤化物。

非金属性越强，反应越易进行，生成的卤化物越稳定。

（2） 卤属都能跟氢气反应生成卤化氢。

F2低温下暗处就剧烈反应甚至爆炬产生HF稳定。Cl2低温下缓慢反应需光照或加热条件下进行。Br2 I2高温下才能反应，HI不稳定。

（3） 卤素跟水反应

氧化反应：置换水中的氧。2F2+2H2O4HF+O2↑

水解反应：卤素发生歧化反应。Cl2+H2OHCl+HClO Br2 I2也发生该反应，并可逆。

（4） 卤素各单质的活泼性比较。

卤素各单质的活泼性顺序：F2〉Cl2〉Br2〉I2

Cl2+2NaBrBr2+2NaCl Cl2+2KII2+2KCl Br2+2KII2+2KBr