第二節(jié) 堿金屬元素
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1．?2008?海南化學(xué)?與氨堿法比較，下列關(guān)于聯(lián)合制堿法優(yōu)點的判斷中不正確的是? ?
A．提高了原料的原子利用率 B．降低了生產(chǎn)成本
C．減少了環(huán)境污染 D．減輕了對設(shè)備的腐蝕
2．?2011?南昌調(diào)研?北京奧運會開幕式上的焰火“腳印”、“笑臉”、“五環(huán)”讓奧運更加輝煌、浪漫，這與高中化學(xué)中“焰色反應(yīng)”方面的知識相關(guān)。下列說法中正確的是? ?
A．非金屬單質(zhì)燃燒時火焰均為無色
B．NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同
C．焰色反應(yīng)均應(yīng)透過藍色鈷玻璃觀察
D．所有金屬及其化合物灼燒時火焰均有顏色
3．鋰和鎂在元素周期表中有特殊“對角線”關(guān)系，它們的性質(zhì)相似。下列有關(guān)鋰及其化合物的敘述正確的是? ?
A．Li2SO4難溶于水
B．Li與N2反應(yīng)的產(chǎn)物是Li3N
C．LiOH易溶于水
D．LiOH與Li2CO3受熱都很難分解
4．下列敘述正確的是? ?
A．堿金屬元素，從上到下，其原子半徑越來越大，相應(yīng)單質(zhì)的熔點越來越高
B．稀有氣體元素的原子序數(shù)越大，單質(zhì)沸點越高
C．分子間作用力越弱，分子晶體的熔點越高
D．同周期主族元素的原子半徑越小，越易失去電子
5．堿金屬元素是周期性表現(xiàn)得最鮮明和最規(guī)律的一族元素。下列說法正確的是? ?
A．堿金屬單質(zhì)中鋰的密度最小，熔點最低
B．碳酸鉀溶液的pH<7
C．乙醇與金屬鉀反應(yīng)生成氫氣
D．用電解銫鹽溶液的方法冶煉金屬銫
6．第ⅠA族堿金屬元素與ⅦA族元素所形成的化合物具有的性質(zhì)是? ?
A．當(dāng)化合物溶于水后，電解其溶液難以得到金屬單質(zhì)
B．熔融狀態(tài)不導(dǎo)電
C．化合物在固態(tài)時為離子晶體，晶體中陰、陽離子排列方式相同
D．化合物NaCl、KCl、RbCl、CsCl熔點依次升高
7．鋇和鈉相似，也能形成含 的過氧化物，下列敘述中正確的是? ?
A．過氧化鋇的化學(xué)式為Ba2O2
B． 的電子式為：
C．反應(yīng)Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2為氧化還原反應(yīng)
D．過氧化鋇和過氧化鈉都具有強氧化性
8．已知相對原子質(zhì)量：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某堿金屬M及其氧化物M2O組成的混合物10.8 g，加足量水充分反應(yīng)后，溶液經(jīng)蒸發(fā)和干燥得固體16 g，據(jù)此可確定堿金屬是? ?
A．Li B．Na
C．K D．Rb
9．可能存在的第119號未知元素，有人稱為“類鈁”，根據(jù)周期表結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)變化趨勢，有關(guān)“類鈁”的預(yù)測，說法不正確的是? ?
A．“類鈁”在化合物中是＋1價
B．“類鈁”具有放射性
C．“類鈁”單質(zhì)的密度大于1 g?cm－3
D．“類鈁”單質(zhì)有較高的熔點
10．過氧化鈉與超氧化鉀是理想的供氧劑。超氧化鉀吸收CO2生成碳酸鉀和O2。若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，則在相同條件下Na2O2和KO2分別與CO2反應(yīng)產(chǎn)生O2的物質(zhì)的量之比為? ?
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組成的九種常見物質(zhì)。
已知：①其中只有B、C、F為單質(zhì)，且常溫常壓下，B為固態(tài)，C、F為氣態(tài)；
②化合物中僅A、E為氣態(tài)；
③在常溫下，D為淡黃色固體；
④H的焰色反應(yīng)呈黃色。
它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系?反應(yīng)條件未注明?如圖所示：
試回答：
?1?寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：
E________，F(xiàn)________，H________，I________。
?2?寫出A與D反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。
?3?寫出B與G反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。
12．某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍色沉淀。
甲同學(xué)認(rèn)為兩者反應(yīng)只生成了一種沉淀CuCO3；
乙同學(xué)認(rèn)為兩者相互促進水解，只生成了一種沉淀Cu?OH?2；
丙同學(xué)認(rèn)為生成了CuCO3和Cu?OH?2兩種沉淀。[查閱資料知：CuCO3和Cu?OH?2均不帶結(jié)晶水]
Ⅰ.按照乙同學(xué)的理解，Na2CO3溶液和CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為①過濾、②洗滌、③干燥。
Ⅱ.請用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分。
?1?各裝置連接順序為______________。
?2?裝置C中所裝試劑的名稱是_________________。
?3?能證明生成物中有CuCO3的實驗現(xiàn)象是____________。
Ⅲ.若CuCO3和Cu?OH?2兩者都有，可通過下列所示裝置進行定量分析來測定其組成。
?1?裝置C中堿石灰的作用是________________，實驗開始時和實驗結(jié)束時都要通入過量的空氣，其作用分別是________________、______________________。
?2?若沉淀樣品的質(zhì)量為m g，裝置B的質(zhì)量增加了n g，則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。
13．某氯化鉀樣品中含少量雜質(zhì)硫酸鉀和碳酸鉀，為了除去雜質(zhì)，要做以下實驗：
試根據(jù)上述實驗方案回答：
?1?氣體E是________，X________，Y________。
?2?固體A的成分________，固體C的成分________。?填化學(xué)式?
14．鉀是活潑的堿金屬，鉀和氧有氧化鉀?K2O?、過氧化鉀?K2O2?和超氧化鉀?KO2?等多種化合物。
?1?某過氧化鉀樣品中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?雜質(zhì)不含氧?為0.28，則樣品中K2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
?2?超氧化鉀和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣?4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2?，在醫(yī)院、礦井、潛水、高空飛行中用作供氧劑。13.2 L?標(biāo)準(zhǔn)狀況?CO2和KO2反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)?8.8 L?標(biāo)準(zhǔn)狀況?，計算反應(yīng)消耗的KO2的質(zhì)量。
解析與答案
1． 解析： 聯(lián)合制堿法把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)，提高了食鹽的利用率，縮短了生產(chǎn)流程，減少了對環(huán)境污染。
答案： D
2． 解析： NaCl與Na2CO3的焰色反應(yīng)均呈黃色，B對；有不少金屬及它們的化合物灼燒時火焰沒有顏色，D錯。
答案： B
3． 解析： 鋰和鎂在元素周期表中有特殊“對角線”關(guān)系，它們的性質(zhì)相似，硫酸鎂溶于水，所以Li2SO4應(yīng)溶于水；鎂可以與氮氣反應(yīng)，推測鋰也可以與氮氣反應(yīng)，氫氧化鎂不溶于水，推測氫氧化鋰也不溶于水；氫氧化鎂和碳酸鎂受熱分解，推測LiOH與Li2CO3受熱也能分解。
答案： B
4． 解析： A項，從上到下，堿金屬單質(zhì)的熔點依次降低，錯誤；B項，稀有氣體的單質(zhì)固態(tài)時屬于分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，其原子序數(shù)越大，分子間作用力越大，因而單質(zhì)沸點越高，正確；C項，分子間作用力越弱，分子晶體的熔點越低，故C項不正確；同周期元素主族的原子半徑越小，越易得到電子，D項錯。
答案： B
5． 解析： 堿金屬的熔點從上至下趨于降低；K2CO3水解溶液顯堿性；電解銫鹽溶液應(yīng)是H＋放電得到H2，而得不到金屬銫，故A、B、D項錯誤。
答案： C
6． 解析： 堿金屬離子放電順序都在H＋之后，在水溶液中電解，堿金屬離子不會放電，故A項正確。
答案： A
7． 解析： 過氧化鋇的化學(xué)式為BaO2； 的電子式為：
；Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2中所有元素的化合價都未發(fā)生變化，故A、B、C項錯誤。
答案： D
8．解析： 采用極端假設(shè)法做題，若10.8 g全為M，由M→MOH的Δm可計算出M的相對原子質(zhì)量為35.31；若10.8 g全為M2O，由M2O→2MOH，可計算出M的相對原子質(zhì)量為10.69；故M的實際相對原子質(zhì)量在10.69與35.31之間，只有Na?相對原子質(zhì)量為23?符合題意。
答案： B
9． 答案： D
10．解析： 過氧化鈉與超氧化鉀分別與CO2反應(yīng)生成碳酸鹽和O2，反應(yīng)中過氧化鈉和超氧化鉀既是氧化劑又是還原劑，過氧化鈉中氧為－1價，超氧化鉀中氧為－1/2價，反應(yīng)如下：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，生成1 mol O2時轉(zhuǎn)移2 mol電子，由4 KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2可知生成3 mol O2時轉(zhuǎn)移電子3 mol。所以轉(zhuǎn)移等量電子時二者與CO2反應(yīng)產(chǎn)生O2的物質(zhì)的量之比為1∶2。
答案： C
11解析： 本題主要考查學(xué)生熟練掌握和靈活運用知識的能力。短周期元素組成的常見氣態(tài)單質(zhì)?除稀有氣體外?有：H2、O2、N2、F2、Cl2。
由④知H中含有鈉元素，且D為淡黃色固體，由反應(yīng)：A?氣態(tài)化合物?＋D?→H?含Na＋的化合物?＋C?氣態(tài)單質(zhì)?推知：A為CO2，D為Na2O2，H為Na2CO3，C為O2。
由B?固態(tài)單質(zhì)?＋C?O2??→A?CO2?推知B為碳，進而推知E為CO。
由C?O2?與F?氣態(tài)單質(zhì)??→G?氧化物?和置換反應(yīng)：
G?氧化物?＋B?碳??→E?CO?＋F?氣態(tài)單質(zhì)?知F為H2，G為H2O，因此I為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溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)，故化學(xué)方程式為Na2CO3＋CuSO4＋H2O===Cu?OH?2↓＋Na2SO4＋CO2↑。
Ⅱ.裝置連接順序為發(fā)生裝置?A?→檢驗水的裝置?C?→檢驗CO2的裝置?B?，所以C中應(yīng)裝無水硫酸銅。
Ⅲ.?1?先弄清楚整套裝置的連接順序為C→A→B→D→E。要使A裝置中CuCO3和Cu?OH?2分解得到的H2O和CO2全部進入B和D裝置，必須通入過量的空氣來驅(qū)趕，為避免空氣中的水蒸氣和二氧化碳的影響，裝置C中要裝堿石灰。?2?通過裝置B的質(zhì)量增加n g，計算出Cu?OH?2的質(zhì)量為49n/9 g。所以沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?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?無水硫酸銅 ?3?裝置B中澄清石灰水變渾濁
Ⅲ.?1?吸收空氣中的水蒸氣和CO2 將裝置中原有的含水蒸氣和CO2的空氣趕出 將裝置中滯留的水蒸氣和CO2趕出
?2?[1－49n/?9m?]×100%
13．解析： 要除去KCl中混有的少量雜質(zhì)K2SO4、K2CO3，可先用過量BaCl2溶液除去 和 ，然后用過量K2CO3溶液除去上述實驗中引入的Ba2＋，再用過量HCl除去引入的 ，最后對所得KCl溶液加熱蒸干即得純凈KCl晶體。
答案： ?1?CO2 BaCl2 K2CO3
?2?BaSO4和BaCO3 BaCO3
14． 解析： ?1?樣品中氧全部來自K2O2，設(shè)樣品中K2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，樣品的質(zhì)量為m g，則
x＝0.962 5，即96.25%。
?2?4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2 Δn?氣體?
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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