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第 30 讲 碱金属元素
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一、碱金属元素概述
1. 定义
碱金属元素为第ⅠA族（除氢）的元素。包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs），钫
（Fr），其中钫为放射性元素。
2. 相似性
碱金属元素原子的最外层都有_____个电子，很容易_______，最高正价为_____价，最高价氧化物对应的
水化物均为_____碱，是典型的活泼金属元素。
3. 递变性
随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐_______，原子半径逐渐______。
二、碱金属元素的物理性质
碱金属 颜色 状态 密度/g·cm-3 熔点/℃ 沸点/℃
锂 0.534 180.5 1347
钠 0.97 97.81 882.9
银白色
钾 柔软 0.86 63.65 774
铷 1.532 38.89 688
铯 略带金色光泽 1.879 28.40 678.4
1. 相似性
碱金属单质都有______色的金属光泽（但____略带金色光泽）、硬度小、有延展性，密度小、熔沸点较低，导电、导热性良好，液态钠钾合金可做原子反应堆的导热剂。
2. 递变性
随着核电荷数的增加，单质的熔点和沸点逐渐______，密度逐渐______，（但ρ ___ρ ），且Li、Na、K
K Na
的密度_____1，Rb、Cs的密度_____1。
三、碱金属与氧气的反应
碱金属 现象及产物 化学方程式
Li 不如Na剧烈，生成LiO 4Li + O ===== 2LiO
2 2 2
Na 剧烈燃烧，生成NaO 2Na + O ===== NaO
2 2 2 2 2
K 燃烧比Na剧烈，生成复杂的氧化物 K + O ===== KO （超氧化钾）
2 2
Rb 燃烧反应更剧烈，生成更复杂的氧化物
Cs 燃烧反应更剧烈，生成更复杂的氧化物
【实验结论】随着核电荷数的增加，碱金属与O 反应越来越_____，产物越来越_________。
2
四、碱金属与水的反应
碱金属 现象及产物 化学方程式
Li 反应较慢，生成H 2Li + 2H O === 2LiOH + H↑
2 2 2
Na 反应剧烈，生成H 2Na + 2H O === 2NaOH + H↑
2 2 2
K 反应剧烈，轻微爆炸，生成H 2K + 2H O === 2KOH + H↑
2 2 2
Rb 遇水立即燃烧，爆炸，生成H
2
Cs 遇水立即燃烧，爆炸，生成H
2
【实验结论】碱金属都能与水反应，反应的通式为2R + 2HO===2ROH + H↑ ，随着核电荷数的增加，
2 2
碱金属与水反应越来越______，生成的ROH（最高价氧化物对应的水化物）的碱性越来越______。
五、碱金属化学性质递变性的微观解释
核电荷数增加→电子层数增加→对电子引力降低→越容易失去电子→元素的金属性增强→单质的还原性增
强。
对点训练
题型一：碱金属的物理性质
【例1】（2021·云南省大姚县第一中学高一月考）下列不属于碱金属单质的通性的是
A．硬度小、密度小 B．熔点较低C．焰色反应相同 D．导热、导电性能强
题型二：碱金属的化学性质
【变2-7】（2019·山西·太原五中高三月考）下列关于碱金属及其化合物的叙述错误的是( )
A．金属钠投入Ca(HCO ) 溶液，反应后有白色沉淀析出
3 2
B．干粉灭火器能用于扑灭金属钠、钾的着火
C．生理盐水的质量分数为0.9%，与人体的血液中含量相同，它的溶质是NaCl
D．取用金属钠、钾时，所需实验用品有小刀、镊子、滤纸、玻璃片
【变3】（2020·全国·高一课时练习）下列对碱金属的叙述正确的是
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碱金属中还原性最弱的是锂
④碱金属阳离子中氧化性最强的是
⑤碱金属的原子半径随核电荷数的增大而增大
⑥从 到 ，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越低
A．①③④⑤ B．②③⑤⑥ C．①②③④ D．①②③⑤
题型三：推测碱金属的性质
【变4-4】（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
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
【例5】(2021·湖南长郡中学高一月考)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：
(1)铷位于元素周期表的第________周期________族。(2)关于铷的下列说法中不正确的是________(填数字序号)。
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
2 2 2
④它是极强的还原剂
⑤RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱
(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金5 g，与足量水反应时生成标准状况下的气体2.24 L，则另一碱金属
可能是_______________(填元素符号)。
(4)铷久置于空气中，最终变成产物是_____________。
A．Rb O B．Rb O C．Rb CO D．RbHCO
2 2 2 2 3 3
提分特训
【题1】（2021·全国·模拟预测）“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”。下列说法正确的是
A．金属铷的熔点高于钾 B． 的中子数为48
C． 和 化学性质不同 D．铷元素属于ⅠB族
【题2】（2020·全国·高一课时练习）下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是
①金属性最强的是锂②氧化性最强的是锂离子③在自然界中均以化合态形式存在④Li的密度最大⑤铯与水
反应十分剧烈，甚至会发生爆炸
A．①②③ B．④⑤ C．②④ D．②③⑤
【题3】（2021·上海金山·二模）已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是
A．钠钾合金＞钠＞钾 B．钠＞钾＞钠钾合金
C．钠＞钠钾合金＞钾 D．钾＞钠钾合金＞钠
【题4】（2021·全国·高一课时练习）下列关于碱金属元素的叙述错误的是( )
A．随核电荷数递增，碱金属单质的熔点依次降低
B．随核电荷数递增，碱金属单质的密度依次增大
C．碱金属单质都是密度较小的有色金属
D．碱金属元素的原子最外层都只有一个电子
【题5】（2020·福建省泰宁第一中学高一月考）2019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池研发领域做出
贡献的科学家，锂单质化学性质与钠类似，活泼性比钠略弱。它的密度为0.534g/cm3，锂元素的焰色为紫
红色，将绿豆大的锂投入水中，下列实验现象合理的有①锂沉入水中
②锂浮在水面上
③水中有大量气泡
④反应后在水中加入几滴石蕊试液，溶液变红
⑤反应剧烈，发出紫红色火焰
⑥锂四处游动
A．②③ B．①③ C．②③⑤ D．②④⑤⑥
【题6】（2018·河北张家口·高一月考）钾、钠及其化合物的性质都类似。回答下列问题:
（1）单质钾与钠相比，熔沸点:K ____(填“>”“<” 或“=”，下同) Na；密度:K____Na。
（2）超氧化钾(KO )与过氧化钠都能吸收CO 生成碳酸盐和氧气,因此均可用作急救供氧剂。写出超氧化钾
2 2
与CO 反应的化学方程式:________
2
（3）若KO 和NaO 分别与CO 反应时,欲得到等量的氧气,则所需KO 与NaO 的物质的量之比为
2 2 2 2 2 2 2
________,此时两反应转移的电子数之比为_________。
【题7】碱金属元素按原子序数增大，依次为：锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、
钫（Fr，放射性元素）。请回答：
（1）常温常压下，将一定量锂单质投入到一定量重水中，锂完全反应，产生1.6g气体，过滤得到6.75g沉
淀和100mL澄清溶液。则得到的澄清溶液中溶质的物质的量浓度为____________。
（2）钠钾合金许多特殊反应中有着非常重要的应用。取59.80g钠钾合金和一定量四氯化碳在一定条件下
恰好完全反应，制造出5.40g纳米级金刚石粉末。则该钠钾合金中钠元素和钾元素的质量比为_________。
（3）某同学在实验室模拟制备纯碱。0.600 mol NH 和35.100g食盐混合，得到氨盐水总质量为105.300
3
g。向该溶液通入CO 至反应完全，过滤，得到滤液88.200g，则NaHCO 的产率为______________。（保
2 3
留三位小数）
（4）一定条件下，85.5g铷与氧气和臭氧的混合气体22.4L（已折算为标况，且该混合气体对相同状况下
氢气的相对密度为20.8）恰好完全反应，得到两种离子化合物A和B的固体混合物。A和B中，阴阳离子
个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，A的含氧量为0.3596。则化合物A的化学式为_____________。
将上述固体混合物加热，A可分解生成B和氧气。加热一段时间后，固体混合物中两种阴离子的物质的量
相等，则分解产生的氧气在标况下的体积为_________。
【题8】(2021·静宁县第一中学高一月考)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)。
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
提分作业
【练1】与水反应最剧烈的碱金属是( )
A．锂 B．钠 C．钾 D．铷
【练2】（2021·四川·自贡市田家炳中学高一期中）关于碱金属的叙述正确的是
A．随核电荷数的增加，碱金属单质与水反应的剧烈程度增大
B．随核电荷数的增加，碱金属单质熔、沸点升高
C．随核电荷数的减小，碱金属原子的还原性增强
D．随核电荷数的减小，碱金属单质的密度增大
【练3】（2021·全国·高一课时练习）下列有关碱金属元素的性质判断正确的是
A．Rb与HO反应最剧烈
2
B．K比Na活泼，故K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
【练4】下列关于碱金属的叙述中正确的是( )
A．碱金属单质与水反应都能生成碱和H
2
B．碱金属单质都是质软、电和热的良导体，焰色反应都呈现黄色
C．碱金属的密度都小于1g/cm3，因此碱金属单质都可以保存在煤油中
D．碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物
【练5】（2020·全国·高一）以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（ ）
①对应的氢氧化物中，碱性最强的是
②单质熔点最高的是铯
③与 反应均可得到多种氧化物
④单质的密度依次增大
⑤单质的还原性依次增强
⑥对应阳离子的氧化性依次增强
A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤
【练6】(2019·黑龙江绥化市高一期末)下列有关碱金属的叙述正确的是
A．碱金属单质和氧气反应时都会生成同类产物
B．碱金属单质的硬度都较大
C．液态的钠可用作核反应堆的传热介质
D．碱金属单质都是银白色的固体
【练7】（2020·全国·高一课时练习）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 价
B．“类钫”属过渡元素，具有放射性
C．“类钫”单质的密度小于
D．“类钫”单质有较高的熔点
【练8】（2020·全国·高一课时练习）下列关于碱金属元素的说法正确的是（ ）
A．碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最强
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， 具有强氧化性
D．常温下Cs与水反应会发生爆炸【练9】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”)。关注更新免费领取，淘宝唯一每月更新店铺:知二教育
