Question

某课外活动小组研究金属钾的性质．他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处．但在金属活动性顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾（KO₂）．
完成下列问题：
（1）钾的原子核外有19个电子，画出钾的原了结构示意图

（2）预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式，并进行实验验证
①钾在氯气中燃烧

2K+Cl₂

点燃  .

2KCl

②点燃钾剧烈燃烧

K+O₂

点燃  .

KO₂

③将小块钾投入冷水中

2K+2H₂O=2KOH+H₂↑

（3）推测钾在自然界中的存在方式是

化合态

 （填“游离态”或“化合态”）
（4）该小组研究钾的性质时用到了哪些主要方法：

观察法、实验法、分类法

他们是按照怎样的程序来研究金属钾的性质的：

观察钾的外观性质→预测钾的化学性质→实验与观察→分析、解释、整合、结论

．

Answer 1

分析：（1）根据钾元素的核内质子数和核外电子排布特征书写原子结构示意图；
（2）钾性质活泼，易与氧气、水、氯气等剧烈反应，金属性比钠强，可结合题意和Na的性质书写有关方程式；
（3）根据钾性质活泼的特点，在自然界中只能以化合态存在；
（4）该小组在分类的基础上进行实验，通过观察实验现象得出结论．

解答：解：（1）K的原子核内有19个质子，原子核外有4个电子层，最外层电子数为1，原子结构示意图为，
故答案为：；
（2）①钾在点燃条件下与氯气反应生成氯化钾，反应的方程式为2K+Cl₂

点燃  .

2KCl，
故答案为：2K+Cl₂

点燃  .

2KCl；
②由题意可知，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾（KO₂），反应的化学方程式为K+O₂

点燃  .

KO₂，
故答案为：K+O₂

点燃  .

KO₂；
③与Na相比较，K的金属性更强，更易与水反应生成KOH和氢气，反应更剧烈，反应的方程式为2K+2H₂O=2KOH+H₂↑，
故答案为：2K+2H₂O=2KOH+H₂↑； 
（3）钾性质活泼，易与氧气、水、氯气等剧烈反应，在自然界中只能以化合态存在，故答案为：化合态；
（4）首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处．然后预测性质并通过实验验证，通过实验现象，通过观分解释、整合，进而得出结论．
故答案为：观察法、实验法、分类法；观察钾的外观性质→预测钾的化学性质→实验与观察→分析、解释、整合、结论．

点评：本题考查同主族金属元素性质的探究，题目难度不大，注意根据同主族元素的金属性的相似性和递变性分析该题．