碱金属的物理性质和递变规律

文/陈宇航

碱金属的物理性质和递变规律

一、碱金属的物理性质和递变规律

1、物理性质

碱金属单质颜色和状态密度($\ce {g.cm^-^3}$)熔点 (℃)沸点(℃)
Li银白色,柔软0.534180.51347
Na银白色,柔软0.9797.81882.9
K银白色,柔软0.8663.65774
Rb银白色,柔软1.53238.89688
Cs略带金色光泽,柔软1.87928.40678.4

2.递变规律

(1)相似性:都具有银白色金属光泽(铯略带金色光泽),且质软,有延展性,密度小(锂、钠、钾较水小,铷、铯较水大),熔点低,导电、导热。

(2)递变性:单质的熔点、沸点一般随核电荷数的增加而依次降低,单质的密度随核电荷数的增加依次增大(但钾的密度比钠要略小)。

3、化学性质

(1)都能与氧气发生反应,但随核电荷数的增加,与氧气反应越来越剧烈,且生成物越来越复杂。

(2)都能与水反应,但随核电荷数的增加,与水反应越来越剧烈,甚至发生爆炸。

4、特殊性

(1)$\ce {Na}$、$\ce {K}$、$\ce {Rb}$、$\ce {Cs}$保存在煤油中,而$\ce {Li}$应保存在石蜡中($\ce {Li}$的密度比煤油小)。

(2)碱金属单质与氧气反应一般生成氧化物、过氧化物、超氧化物或更复杂的氧化物,而$\ce {Li}$却只生成$\ce {Li2O}$一种氧化物,这是因为Li半径小,只有与$\ce {O^2-}$这种半径小的离子结合才能形成稳定的化合物。

(3)失火时一般使用二氧化碳灭火器来灭火。但是,碱金属失火时却不能使用干粉灭火器、泡沫灭火器来灭火(这两种灭火器都是产生的二氧化碳灭火),因为碱金属能与二氧化碳发生氧化还原反应。

二、碱金属的物理性质的相关例题

下列关于碱金属元素(M)的单质及其化合物说法不正确的是___

A.随核电荷数递增,单质的熔点依次降低

B.化合物中M的化合价均为+1

C.单质在空气中都剧烈反应,生成$\ce {M2O2}$

D.随核电荷数递增,单质与水反应的剧烈程度变大

答案:C

解析:随核电荷数递增,碱金属单质的熔点依次降低,A正确;碱金属元素(M)最外层都只有1个电子,所以化合物中M的化合价均为+1,B正确;金属锂在空气中燃烧生成$\ce {Li2O}$,不能生成过氧化物,且随核电荷数递增,碱金属元素的金属性增强,其单质与氧气反应生成的氧化物更加复杂,与水反应的剧烈程度变大,C错误,D正确。