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第一节 原子结构与元素周期表
第3课时 原子结构与元素的性质——碱金属元素
基础巩固
1．下列实验依据可判断某元素的金属性强弱的是( )
A．导电性的强弱 B．跟非金属反应生成化合物的价态高低
C．1mol该金属跟酸反应放出氢气的多少 D．最高价氧化物对应水化物碱性的强弱
【答案】D
【解析】A项，金属的导电性属于物理性质，导电性的强弱与金属性强弱无关，A错误；B项，金属单质
在反应中失去电子的能力越强则金属性越强，与失去电子的多少无关，即生成的价态高低无关，B错误；
C项，金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气越容易，则失电子能力越强，金属性越强，与生成氢气多
少无关，C错误；D项，金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则失电子能力越强，金属性
越强，D正确；故选D。
2．（2020·全国·高一课时练习）下列各项中的叙述I和叙述II都正确，但叙述II不能用于对叙述I进行解
释的是（ ）
选
叙述I 叙述II
项
A 金属钠和钾都容易用小刀切开 钠和钾的硬度都较小
钠和钾都不与煤油反应，且密度都比煤油的
B 金属钠和钾都可用煤油密封保存
大
金属钠和钾分别在空气中燃烧，钾的反应相对较
C 钾的金属性比钠的强
快
D 金属钠和钾分别与水反应，钾的反应相对较快 钾的密度比钠的小
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A. 金属钠和钾都容易用小刀切开，钠和钾的硬度都较小，A项正确；
B. 金属钠和钾都可用煤油密封保存，钠和钾都不与煤油反应，且密度都比煤油的大，B项正确；
C. 金属钠和钾分别在空气中燃烧，钾的反应相对较快，钾的金属性比钠的强，C项正确；
D. 金属钠和钾分别与水反应，钾反应相对较快的原因是钾的金属性比钠的强，或者说钾原子比钠原子更
易失去电子，D项错误；
答案选D。
3．钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性，但K比Na的活泼性强，下列是根据Na的性质对K的性质的
预测，其中正确的是( )
A．因为K的活泼性强，所以钾应该保存在煤油中
学科网（北京）股份有限公司B．K在空气中加热反应的产物是KO
2
C．K与水能够反应，但不如Na与水的反应剧烈，但产物都有氢气
D．K的密度比Na的大
【答案】A
【解析】钾易与空气中的水、氧气反应，所以K要隔绝空气保存，钾的密度大于煤油，且和煤油不反应，
所以可用煤油保存，A正确；K比Na的活泼性强，则钾在空气中加热反应的产物为 KO 或KO ，B错误；
2 2 2
因K比Na的活泼性强，因此Na与水反应没有K剧烈，C错误；K的密度比Na的小，D错误。
4．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。金属锂的密度是0.534 g/cm3、煤油的密度是0.80
g/cm3，下列有关金属锂的说法不正确的是
A．自然界中不存在锂单质
B．在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水层和煤油界面处发生反应
C．金属锂可能与氧气、氯气、盐酸发生反应
D．金属锂与金属钠的性质有相似又有不同，体现了分类法和比较法在研究物质性质时的应用
【答案】B
【解析】A．由金属锂的化学性质与金属钠相似可知，锂是活泼金属，自然界不存在锂单质，A说法正
确；
B．由金属锂、煤油及水的密度可知，煤油在上层，水在下层，金属锂会浮在煤油液面上而不会和水发生
反应，B说法错误；
C．根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知，金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应，C说法正确；
D．金属锂与钠的性质有相似又有不同，可以用分类法和比较法来研究二者性质的异同，D说法正确；
答案选B。
5．已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下面有关锂及其化合物的性质的叙述
不正确的是( )
A．锂在过量氧气中燃烧，主要产物是LiO而不是LiO
2 2 2
B．LiCO 受热很难分解
2 3
C．在相同温度下，溶解度LiCO 小于LiHCO
2 3 3
D．少量的锂保存在固体石蜡中
【答案】B
【解析】利用Li及化合物的性质与镁相似，MgCO 受热分解，则LiCO 受热也分解，B错误。
3 2 3
6．（2022·吉林油田第十一中学高一期末改编）下列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．在常温下Cs与水反应会发生爆炸
C．金属钾具有强还原性，K+具有强氧化性
D．碱金属在自然界中的存在既有游离态也有化合态
【答案】B
【解析】A．IA族元素中的H不属于碱金属元素，A错误；
B．根据碱金属元素性质的递变规律，从上至下，随着原子序数的递增，金属性越来越强，与水反应越来
学科网（北京）股份有限公司越剧烈，铯的金属性最强，在常温下与水反应会发生爆炸，B正确；
C．金属钾具有强还原性，但K+具有弱氧化性，C错误；
D．由于碱金属是一类化学性质非常活泼的金属，在自然界中都以化合态存在，D错误；
答案选B。
7．（2022·全国·高一专题练习）第Ⅰ 族金属元素习惯上又称为碱金属元素，下列关于碱金属元素某些
性质的排列中，正确的是（ ）
A．原子半径：
B．单质的密度：
C．单质的熔、沸点：
D．单质的还原性：
【答案】A
【详解】A． 、 、 、 、 是同主族元素，且原子序数依次增大，原子半径：
，A正确；
B．碱金属元素单质的密度从上到下呈递增趋势，但 的密度大于 ，B错误；
C．碱金属元素单质的熔、沸点从上到下逐渐降低，即熔、沸点： ，C错误；
D．同主族元素从上到下，单质的还原性依次增强，即还原性： ，D错误；
故答案为：A。
8．（2022·全国·高一课时练习）下列关于碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序叙述中不正确的是
A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失电子表现出强还原性
B．单质的熔点和沸点依次递减
C．单质都能与水反应生成碱，都能在空气中燃烧生成过氧化物
D．原子半径逐渐增大，单质与水反应的剧烈程度逐渐增强
【答案】C
【解析】A．Li、Na、K、Rb、Cs原子最外层都只有1个电子，在化学反应中容易失去1个电子表现出强还
原性，故A正确；
B．碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点依次降低，故B正
确；
C．锂在空气中燃烧生成氧化锂，故C错误；
D．碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，原子半径逐渐增大，金属性依次增强，单质与水反应的剧烈程
度逐渐增强，故D正确；
故选C。
9．（2020·全国·高一课时练习）以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（ ）
① 氢氧化物中碱性最强的是CsOH ② 单质熔点最高的是铯
③ 它们的密度依次增大 ④ 其单质的还原性依次增强
⑤ 它们对应离子的氧化性依次增强 ⑥ 单质与水反应的剧烈程度依次增加
⑦ 单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加
学科网（北京）股份有限公司A．① ⑤ ⑦ B．② ⑥ C．② ③ ⑤ D．② ③ ④
【答案】C
【解析】锂、钠、钾、铷、铯属于第ⅠA族元素，其中铯的金属性最强，金属性越强，形成的氢氧化物
碱性越强，则CsOH的碱性最强，故①正确；碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低，故②错误；钾的密度
反常，比钠的小，故③错误；碱金属元素从Li到Cs金属性逐渐增强，还原性依次增强，故④正确；碱金
属单质从Li到Cs还原性逐渐增强，对应离子的氧化性应依次减弱，故⑤错误；金属性越强，与水反应越
剧烈，碱金属单质从Li到Cs与水反应的剧烈程度依次增加，故⑥ 正确；金属性越强，与酸反应越剧烈，
碱金属单质从Li到Cs与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加，故⑦正确；综上所述，不
正确的是②③⑤ ，故答案为：C。
10．碱金属元素是指ⅠA族中除H以外的金属元素，完成下列问题：
(1)下列有关比较不正确的是__________(填序号)。
①原子半径： ②单质还原性：
③离子氧化性： ④碱性：
(2)铯位于元素周期表第六周期ⅠA族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：
①铯原子核外共有__________个电子层，最外层电子数为__________。
②铯单质与水剧烈反应，放出_________色气体，生成的溶液可使紫色石蕊溶液显_________色。
③预测铯单质的还原性比钠单质的还原性__________(填“弱”或“强”)。
【答案】(1)③ (2)①6 1 ②无 蓝 ③强
【解析】(1)①同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，①正确；②同主族元素从上往下，原子失电子
能力逐渐增强，则单质还原性逐渐增强，②正确；③同主族元素从上往下，单质还原性逐渐增强，则相
应阳离子的氧化性逐渐减弱，则氧化性 ，③错误；④金属性越强，最高价氧化物对应水化
物的碱性越强，金属性：Li＜Na＜K，故碱性：LiOH＜NaOH＜KOH，④正确；故选③；(2)①由“铯位于
元素周期表第6周期ⅠA族”，可知铯原子核外有6个电子层，最外层电子数为1；②铯与钠化学性质相似，
铯单质与水剧烈反应，2Cs+2H O=2CsOH+H ↑，生成H，H 为无色气体，CsOH是强碱，能使紫色石蕊
2 2 2 2
溶液变蓝；③根据同主族元素性质递变规律，同主族元素从上往下，原子失电子能力逐渐增强，则单质
还原性逐渐增强，则铯单质的还原性比钠单质的强。
能力提升
11.下列预测某些碱金属元素及其化合物性质的结论错误的是( )。
选项 已知某些碱金属元素及其单质的性质 预测某些碱金属元素及其单质的性质
铷元素和铯元素在自然界中都以化合态存
A 锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化合态存在
在
钾单质与空气中的氧气反应比钠单质更剧烈,甚至能燃 铷单质和铯单质比钾单质更容易与氧气反
B
烧 应,遇到空气就会立即燃烧
C 钾单质与水反应比钠单质更剧烈,甚至爆炸 铷和铯比钾更容易与水反应,遇水立即燃
学科网（北京）股份有限公司烧,甚至爆炸
锂元素和钠元素在化合物中的化合价都是+1价,钠单 锂单质与氧气反应生成的氧化物有LiO
2
D
质与氧气反应生成的氧化物有NaO和NaO 和LiO
2 2 2 2 2
【答案】D
【解析】A项,锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化合态存在,原因是它们的单质都很活泼,易与氧等结
合为化合物,铷和铯的单质更活泼,故该预测结论正确。B项,钾单质与空气中的氧气反应比钠单质更剧烈,
原因是钾单质比钠单质活泼性强,铷单质和铯单质比钾单质更活泼,故该预测结论正确。C项,钾单质与水
反应比钠单质更剧烈,原因是钾单质比钠单质活泼性强,铷单质和铯单质比钾单质更活泼,故该预测结论正
确。D项,锂单质与氧气反应生成的氧化物只有LiO,故该预测结论不正确。
2
12．（2022·全国·高一课时练习）据报道、德国科学家实现了铷(Rb)原子气体超流体态与绝缘态的可逆转
换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷在元素周期表中位于第五周期IA族。下列说法
不正确的是
A．铷的原子序数为37
B．铷放到水中会比钠跟水反应更剧烈
C．铷的氧化物暴露在空气中易与CO2反应
D．铷的氢氧化物是弱碱
【答案】D
【解析】A．铷的原子核内有37个质子，则原子序数为37，A说法正确；
B．铷的原子半径大于Na，则失电子能力大于Na，故放到水中会比钠跟水反应更剧烈，B说法正确；
C．铷的氧化物为碱性氧化物，则暴露在空气中易与CO2反应，C说法正确；
D．铷的失电子能力大于Na，则铷的氢氧化物是强碱，D说法错误；
答案为D。
13．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性
质，其中不正确的是( )
A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr O的氧化物
2
C．它的氢氧化物化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
【答案】B
【解析】根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，
元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，
与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物等。
14．（2021·全国·高一专题练习）可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，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锂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“类钫”单质是强还原剂 ⑥“类钫”在化合物中显+1价
学科网（北京）股份有限公司⑦推测“类钫”单质的密度应该大于 ⑧“类钫”单质有较高的熔点
A．①②④⑧ B．①②③⑦ C．③④⑤⑧ D．①③④⑥
【答案】A
【解析】①金属性： ，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锂的氧化物（ ）是碱性氧化物，在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸锂，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“类钫”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“类钫”单质的密度应该大于钫的，密度大于
，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“类钫”单质的熔点很低，⑧错误。
故选A。
15．科学家对碱金属的认识始终在不断的探索中前进。
(1)1807年，英国化学家戴维在在无氧条件下电解熔融的KOH，最后成功地得到了银白色的金属钾，
实验中产生的金属液珠一接触水就剧烈反应，放出___________色气体，向溶液中滴入紫色石蕊试液，显
______色，因为_______(写出化学方程式)。
(2)利用碱金属与水的反应可测定某碱金属的相对原子质量。如下图所示，仪器本身连同水和干燥管
以及其内的无水氯化钙的总质量为480.0g。
现将1.4 g某碱金属单质投入水中，立即用带有干燥管的塞子塞紧瓶口，反应完毕后，测得整套仪器
的总质量为481.2 g。
①该金属元素的相对原子质量是___________(结果保留两位小数)，该元素可能是___________。
②若不用干燥管，测得的相对原子质量比实际相对原子质量___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)，
理由是___________。
(3)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究
方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。根据材料回答下列问题：
Ⅰ.铷位于元素周期表的第___________周期___________族。
Ⅱ.关于铷的下列说法中正确的是___________(填序号，下同)。
学科网（北京）股份有限公司① 与水反应比钠更剧烈 ②Rb O在空气中易吸收水和二氧化碳
2
③Rb O 与水能剧烈反应并释放出O ④它是极强的还原剂
2 2 2
⑤RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱
【答案】(1)无 蓝 2K+2HO=2KOH+H ↑
2 2
(2) ①7.00 Li ①偏小 水蒸气随氢气逸出，测得氢气的质量比实际质量偏高，计算出的碱
金属的相对原子质量偏小
(3)五 ⅠA ①②③④
【解析】(1)金属K与水发生反应生成氢氧化钾和氢气，氢气为无色气体，氢氧化钾溶液呈碱性，使
紫色石蕊变蓝，反应方程式为2K+2HO=2KOH+H ↑；(2)①设碱金属的元素符号为M，相对原子质量为
2 2
x，反应过程中产生氢气的质量为480.00g+1.4g-481.2g=0.2g，由反应可得：
，解得x=7；该金属元素可能是Li；②水蒸气随氢气逸出，测得氢气的质量比实际质量
偏高，计算出的碱金属的相对原子质量偏小；(3)Ⅰ铷是37号元素，原子结构中有5个电子层，最外层电
子数为1，位于第五周期第ⅠA族；Ⅱ①金属性Rb>Na，所以铷与水反应比钠更剧烈，正确；②Rb O属于
2
碱性氧化物，则Rb O在空气中易吸收二氧化碳和水，正确；③过氧化钠和水反应产生氧气，所以Rb O
2 2 2
与水能剧烈反应并释放出氧气，正确；④金属性Rb>Na，它是极强的还原剂，正确；⑤金属性Rb>Na，
RbOH的碱性比同浓度的氢氧化钠强，错误；故选①②③④。
学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司
