第二节 碱金属元素
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1.?2008?海南化学?与氨碱法比较,下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是? ?
A.提高了原料的原子利用率 B.降低了生产成本
C.减少了环境污染 D.减轻了对设备的腐蚀
2.?2011?南昌调研?北京奥运会开幕式上的焰火“脚印”、“笑脸”、“五环”让奥运更加辉煌、浪漫,这与高中化学中“焰色反应”方面的知识相关。下列说法中正确的是? ?
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
3.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是? ?
A.Li2SO4难溶于水
B.Li与N2反应的产物是Li3N
C.LiOH易溶于水
D.LiOH与Li2CO3受热都很难分解
4.下列叙述正确的是? ?
A.碱金属元素,从上到下,其原子半径越来越大,相应单质的熔点越来越高
B.稀有气体元素的原子序数越大,单质沸点越高
C.分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越高
D.同周期主族元素的原子半径越小,越易失去电子
5.碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。下列说法正确的是? ?
A.碱金属单质中锂的密度最小,熔点最低
B.碳酸钾溶液的pH<7
C.乙醇与金属钾反应生成氢气
D.用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯
6.第ⅠA族碱金属元素与ⅦA族元素所形成的化合物具有的性质是? ?
A.当化合物溶于水后,电解其溶液难以得到金属单质
B.熔融状态不导电
C.化合物在固态时为离子晶体,晶体中阴、阳离子排列方式相同
D.化合物NaCl、KCl、RbCl、CsCl熔点依次升高
7.钡和钠相似,也能形成含 的过氧化物,下列叙述中正确的是? ?
A.过氧化钡的化学式为Ba2O2
B. 的电子式为:
C.反应Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2为氧化还原反应
D.过氧化钡和过氧化钠都具有强氧化性
8.已知相对原子质量:Li 6.9,Na 23,K 39,Rb 85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8 g,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体16 g,据此可确定碱金属是? ?
A.Li B.Na
C.K D.Rb
9.可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”,根据周期表结构及元素性质变化趋势,有关“类钫”的预测,说法不正确的是? ?
A.“类钫”在化合物中是+1价
B.“类钫”具有放射性
C.“类钫”单质的密度大于1 g?cm-3
D.“类钫”单质有较高的熔点
10.过氧化钠与超氧化钾是理想的供氧剂。超氧化钾吸收CO2生成碳酸钾和O2。若反应中转移的电子数相等,则在相同条件下Na2O2和KO2分别与CO2反应产生O2的物质的量之比为? ?
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶4
11.有A、B、C、D、E、F、G、H、I等全部由短周期元素组成的九种常见物质。
已知:①其中只有B、C、F为单质,且常温常压下,B为固态,C、F为气态;
②化合物中仅A、E为气态;
③在常温下,D为淡黄色固体;
④H的焰色反应呈黄色。
它们的转化关系?反应条件未注明?如图所示:
试回答:
?1?写出下列物质的化学式:
E________,F________,H________,I________。
?2?写出A与D反应的化学方程式: 。
?3?写出B与G反应的化学方程式: 。
12.某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为两者反应只生成了一种沉淀CuCO3;
乙同学认为两者相互促进水解,只生成了一种沉淀Cu?OH?2;
丙同学认为生成了CuCO3和Cu?OH?2两种沉淀。[查阅资料知:CuCO3和Cu?OH?2均不带结晶水]
Ⅰ.按照乙同学的理解,Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的化学方程式为_______。
在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤、②洗涤、③干燥。
Ⅱ.请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
?1?各装置连接顺序为______________。
?2?装置C中所装试剂的名称是_________________。
?3?能证明生成物中有CuCO3的实验现象是____________。
Ⅲ.若CuCO3和Cu?OH?2两者都有,可通过下列所示装置进行定量分析来测定其组成。
?1?装置C中碱石灰的作用是________________,实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气,其作用分别是________________、______________________。
?2?若沉淀样品的质量为m g,装置B的质量增加了n g,则沉淀中CuCO3的质量分数为_____________。
13.某氯化钾样品中含少量杂质硫酸钾和碳酸钾,为了除去杂质,要做以下实验:
试根据上述实验方案回答:
?1?气体E是________,X________,Y________。
?2?固体A的成分________,固体C的成分________。?填化学式?
14.钾是活泼的碱金属,钾和氧有氧化钾?K2O?、过氧化钾?K2O2?和超氧化钾?KO2?等多种化合物。
?1?某过氧化钾样品中氧的质量分数?杂质不含氧?为0.28,则样品中K2O2的质量分数为________。
?2?超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气?4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2?,在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L?标准状况?CO2和KO2反应后,气体体积变为18.8 L?标准状况?,计算反应消耗的KO2的质量。
解析与答案
1. 解析: 联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐的利用率,缩短了生产流程,减少了对环境污染。
答案: D
2. 解析: NaCl与Na2CO3的焰色反应均呈黄色,B对;有不少金属及它们的化合物灼烧时火焰没有颜色,D错。
答案: B
3. 解析: 锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似,硫酸镁溶于水,所以Li2SO4应溶于水;镁可以与氮气反应,推测锂也可以与氮气反应,氢氧化镁不溶于水,推测氢氧化锂也不溶于水;氢氧化镁和碳酸镁受热分解,推测LiOH与Li2CO3受热也能分解。
答案: B
4. 解析: A项,从上到下,碱金属单质的熔点依次降低,错误;B项,稀有气体的单质固态时属于分子晶体,且结构相似,其原子序数越大,分子间作用力越大,因而单质沸点越高,正确;C项,分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越低,故C项不正确;同周期元素主族的原子半径越小,越易得到电子,D项错。
答案: B
5. 解析: 碱金属的熔点从上至下趋于降低;K2CO3水解溶液显碱性;电解铯盐溶液应是H+放电得到H2,而得不到金属铯,故A、B、D项错误。
答案: C
6. 解析: 碱金属离子放电顺序都在H+之后,在水溶液中电解,碱金属离子不会放电,故A项正确。
答案: A
7. 解析: 过氧化钡的化学式为BaO2; 的电子式为:
;Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2中所有元素的化合价都未发生变化,故A、B、C项错误。
答案: D
8.解析: 采用极端假设法做题,若10.8 g全为M,由M→MOH的Δm可计算出M的相对原子质量为35.31;若10.8 g全为M2O,由M2O→2MOH,可计算出M的相对原子质量为10.69;故M的实际相对原子质量在10.69与35.31之间,只有Na?相对原子质量为23?符合题意。
答案: B
9. 答案: D
10.解析: 过氧化钠与超氧化钾分别与CO2反应生成碳酸盐和O2,反应中过氧化钠和超氧化钾既是氧化剂又是还原剂,过氧化钠中氧为-1价,超氧化钾中氧为-1/2价,反应如下:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,生成1 mol O2时转移2 mol电子,由4 KO2+2CO2===2K2CO3+3O2可知生成3 mol O2时转移电子3 mol。所以转移等量电子时二者与CO2反应产生O2的物质的量之比为1∶2。
答案: C
11解析: 本题主要考查学生熟练掌握和灵活运用知识的能力。短周期元素组成的常见气态单质?除稀有气体外?有:H2、O2、N2、F2、Cl2。
由④知H中含有钠元素,且D为淡黄色固体,由反应:A?气态化合物?+D?→H?含Na+的化合物?+C?气态单质?推知:A为CO2,D为Na2O2,H为Na2CO3,C为O2。
由B?固态单质?+C?O2??→A?CO2?推知B为碳,进而推知E为CO。
由C?O2?与F?气态单质??→G?氧化物?和置换反应:
G?氧化物?+B?碳??→E?CO?+F?气态单质?知F为H2,G为H2O,因此I为NaOH。
答案: ?1?CO H2 Na2CO3 NaOH
?2?2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
?3?C+H2O?g? CO+H2
12. 解析: Ⅰ.?1?Na2CO3溶液和CuSO4溶液发生双水解反应,故化学方程式为Na2CO3+CuSO4+H2O===Cu?OH?2↓+Na2SO4+CO2↑。
Ⅱ.装置连接顺序为发生装置?A?→检验水的装置?C?→检验CO2的装置?B?,所以C中应装无水硫酸铜。
Ⅲ.?1?先弄清楚整套装置的连接顺序为C→A→B→D→E。要使A装置中CuCO3和Cu?OH?2分解得到的H2O和CO2全部进入B和D装置,必须通入过量的空气来驱赶,为避免空气中的水蒸气和二氧化碳的影响,装置C中要装碱石灰。?2?通过装置B的质量增加n g,计算出Cu?OH?2的质量为49n/9 g。所以沉淀中CuCO3的质量分数为?m-49n/9?/m×100%=[1-49n/?9m?]×100%。
答案: Ⅰ.Na2CO3+CuSO4+H2O===Cu?OH?2↓+Na2SO4+CO2↑
Ⅱ.?1?A→C→B ?2?无水硫酸铜 ?3?装置B中澄清石灰水变浑浊
Ⅲ.?1?吸收空气中的水蒸气和CO2 将装置中原有的含水蒸气和CO2的空气赶出 将装置中滞留的水蒸气和CO2赶出
?2?[1-49n/?9m?]×100%
13.解析: 要除去KCl中混有的少量杂质K2SO4、K2CO3,可先用过量BaCl2溶液除去 和 ,然后用过量K2CO3溶液除去上述实验中引入的Ba2+,再用过量HCl除去引入的 ,最后对所得KCl溶液加热蒸干即得纯净KCl晶体。
答案: ?1?CO2 BaCl2 K2CO3
?2?BaSO4和BaCO3 BaCO3
14. 解析: ?1?样品中氧全部来自K2O2,设样品中K2O2的质量分数为x,样品的质量为m g,则
x=0.962 5,即96.25%。
?2?4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2 Δn?气体?
4 mol 1 mol
n?KO2?
n?KO2?=1 mol m?KO2?=1 mol×71 g?mol-1=71 g。
答案: ?1?96.25% ?2?71 g
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