上海市华东师范大学第二附属中学高三化学一轮复习第4章碱金属元素第3节碱金属元素习题详解(含解析)(实验

1、第三节 碱金属元素一、选择题 1碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最有规律的一族元素。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 7C. 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解答：本题考查碱金属元素性质的递变规律。解：碱金属的密度从Li到Cs随着原子序数的递增一般逐渐增大但熔点逐渐降低，所以选项A不正确；碳酸钾为强碱弱酸盐，水解呈碱性pH 7，所以选项 B 不正确；金属钠易与乙醇反应放出 H2，金属钾比钠活泼，因此乙醇能与金属钾反应生成氢气，所以选 项 C 正确；由于铯是最活泼的金属，电解其水溶液无法得到铯，所以选项D 不正确

2、。本题答案为选项 C。2.某碱金属元素A（此处用A代替其元素符号） ，其原子半径比钠原子半径大， 则下列关于A的推论不.正.确.的有（）。A.A原子的最外电子层上只有 1 个电子B.A单质和水反应比钠和水反应剧烈C.A的氢氧化物的碱性比NaOH碱性强D.A的单质和氧气反应比钠和氧气反应剧烈，且反应产物一定是A2O 解答： 本题考查碱金属元素性质递变规律。随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强。解：A是碱金属元素，可以确定A原子的最外电子层上只有1 个电子，所以选项 A 正确；A原子半径比钠原子半径大，说明原子序数比钠大，金属性比钠强，因此单质和水反应比钠和水 反应更加剧烈，所以选项 B 正确

3、；A金属性比钠强，因此它的氢氧化物的碱性比NaOH碱性强，所以选项 C 正确；A金属性比钠强，A的单质和氧气反应比钠和氧气反应要剧烈， 且反应产物是复杂的氧化物， 所以选项D 错误。本题答案为选项 D。3.已知氢化锂 （LiH）属于离子晶体， 它跟水反应可以放出氢气。 下列叙述中正确的是 （）。A.LiH的水溶液呈中性B.LiH是一种强氧化剂C.LiH中的氢离子与锂离子的核外电子排布相同D.LiH中氢离子被还原成氢气解答：本题是信息题，已知氢化锂属于离子晶体可推测氢化锂中氢元素为1价，与水反应中作还原剂。解：LiH与水反应生成氢氧化锂和氢气，因此溶液呈碱性，所以选项A 错误；氢化锂中氢元素为1

4、价，与水反应中作还原剂，是一种强还原剂，所以选项B 错误；LiH中的氢离子最外层有 2 个电子，与锂离子的核外电子排布相同，所以选项C 正确；LiH中氢负离子被氧化为氢气，所以选项D 错误。本题答案为选项 C。4下列有关碱金属元素铷（Rb）的叙述中，正确的是（）。A. 灼烧氯化铷时，火焰有特殊颜色B. 硝酸铷是离子化合物，易溶于水C. 在钠、钾、铷三种单质中，铷的熔点最高D. 氢氧化铷是弱碱解答：本题考查碱金属性质递变规律的应用。本题答案为选项 A、 B。5. 焰火“脚印” 、“笑脸”、“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这种现象与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是（）

5、。A. 非金属单质燃烧时火焰均为无色B. 所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色C. 焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观看D.NaCI与 NazCOs灼烧时火焰颜色相同 解答：本题考查焰色反应的相关知识。解：硫在空气中燃烧为淡蓝色火焰，所以选项A 错误；只有部分金属及其化合物灼烧时火焰有颜色，所以选项B 错误；只有钾焰色反应应透过蓝色钴玻璃观察，以滤去钠元素的黄色光，所以选项C 错误；NaCI与 NazCOs都含钠元素，因此灼烧时火焰都呈黄色，所以选项D 正确。本题答案为选项 D。6.检验苛性钠溶液中含有少量纯碱的方法是（） 。A.加入少量盐酸有气泡冒出 B.通入少量 CO2气体有浑浊现象C.加热产生

6、气泡D.加入 BaCIz溶液有白色沉淀生成解答：本题考查 COsz检验。检验 COzs可采用加入 H 看有无无色气体产生， 或加入 Caz、 Baz看有无白色沉淀生成。由于本题的条件为大量NaOH中含有少量的纯碱，还应考虑具体操作时NaOH对实验的影响。解：加入少量HCI时：HCI NaOH NaCI H?O，不可能有气泡冒出，所以选项 A 错误；少量的 CO2通入时与NaOH反应，产生少量的 NazCOs，般不会使溶液浑浊，所以选项B 错误；NazCOs溶液加热不起化学反应，无气泡，所以选项C 错误；NazCOsBaCIzBaCOs2NaCI 方法正确，所以选项 D 正确。本题答案为选项 D

7、。7.下列叙述正确的是（）。A.在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物B.碳酸铯加热立即分解成CsO和 COzC.金属锂不能保存在煤油中，金属钾可以保存在煤油中D.在Na、K、Rb、Cs中，Cs的熔点最高，密度最大 解答：本题考查碱金属的性质。解：Na?。？不属于碱性氧化物，所以选项A 错误；碳酸铯加热很难分解，所以选项B 错误；金属锂的密度比煤油小，因此不能保存在煤油中，而金属钠、钾可以保存在煤油中，所以选 项 C 正确；碱金属从锂到铷，随着原子序数的递增熔点，逐渐降低，所以选项D 错误。本题答案为选项 C。8. 从理论上讲，Li是很活泼的金属，与水反应应当很剧烈。但事实上反应却

8、是开始时较快，一会儿就变得非常缓慢起来。其主要原因是（）。A.Li的密度很小，浮在水面上B.生成物LiOH溶解度较小，附着在Li表面C.反应放热使反应速率变小D.反应产物对此反应有催化作用解答：本题考查Li的物理和化学性质。解：Li比较活泼，但生成物LiOH是微溶性物质，附着在Li的表面，阻止反应的继续进行。 本题答案为选项 B。二、填空题9.苏打和小苏打有着广泛应用，试从反应物用量角度分析， 在下列用途中选苏打 （用A表示）， 还是选小苏打（用B表示），并说明原因。（1）做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的碱面，选用_ ，其原因（ 2）作为泡沫灭火器的药品， 选用_ ，其原因是

9、_ 。（3）用 于 洗涤餐具及实验室的 玻璃仪器等， 选用 _ ， 其原因是_（提示：两者水溶液均显碱性，且苏打的碱性强） 。（4 ） 治 疗 胃 酸 过 多 时 ， 选 用 _， 其 原 因 是_ 。解答：本题考查苏打和小苏打的化学性质对比。解： （ 1）做面条时防止面粉较长时间储存变酸味， 加碱面的目的是中和酸， 而中和等量的 H ，消耗 NazCOs与 NaHCO3的质量比为 53 : 84,因此应选碳酸钠。（2）作为泡沫灭火器的药品要保证二氧化碳的量以及产生速率的大小，产生等量的CO?，消耗 NaHCOs与 Na?COs质量之比为 84 : 106,且 NaHCOs生成 CO?速率大，

10、因此选择碳酸氢钠。（ 3）用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，是利用物质的碱性，油脂在碱性越强的条件下水 解程度越大。因此选择碳酸钠。（ 4）治疗胃酸过多时,若用苏打碱性太强,有腐蚀性,不利于人体健康,因此选择碳酸氢钠。本题答案为：（1）A;因为中和等量的 H;Na?COs比 NaHCOs的用量少（质量比为 53 : 84）。（2）B;因为产生等量的 CO?时，NaHCOs比 Na?COs的用量少（质量比为 84 : 106）,且产生 C02的速率大。(3)A;因为 Na2CO3碱性强，洗涤效果好。(4)B;因为适量中和部分胃酸，若用苏打碱性太强，有腐蚀性，不利于人体健康。10.根据侯德榜制碱法

11、原理并参考下页表格中的数据，实验室制备纯碱 Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热， 控制温度在 30C35C,搅拌下分批加入研细的 NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30min，静置后，过滤得 NaHCOs晶体。用少量蒸馏 水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2h，得 Na2CO3固体。四种盐在不同温度下的溶解度(g/ l00g 水)表溶解7温0C10C20C30C40C50C60C100CNaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0一一一NaHCO36.98.19.611.11

12、2.714.516.4一NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3大于 35C时 NH4HCO3会发生分解请回答：(1)_ 反应温度控制在 30C35C的原因是若高于 35C，贝卩_ ，若低于30C,则_ ,为控制此温度范围，采取的加热方法是。(2) 力口料完毕后，继续保温30mi n, 目的是。静 置 后 只 析 出 NaHCO3晶 体 的 原 因 是用蒸馏水洗涤 NaHCOs晶体的目的是除去 _ 杂质(以化学式表示)。(3)_ 过滤所得的母液中含有 _ (以化学式表示)，需加入 _ ，并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH4CI。(4)测试纯

13、碱产品中 NaHCO3含量的方法是：准确称取纯碱样品Wg，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加 12 滴酚酞试液作指示剂，用物质的量浓度为c mol/L 的HCI溶液滴定至溶液由红色变为无色(指示 C。2H HC03反应的终点)，所用HCI溶液的体积为 VimL，再 加 12 滴甲基橙试液作指示剂，继续用HCI溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，所用HCI溶液 总体积为 V2mL。写出纯碱样品中 NaHCOs质量分数的计算式：NaHCO3% _ 。解答：本题考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。解：(1)碳酸氢铵 10c20C时，不易分解，30C时开始大量分解；若温度过低，则反应速 率较小，所以反应温

14、度控制在 30C35C之间比较好。水浴加热可以控制反应温度。水浴加 热的优点是避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性。(2)加料完毕后，继续保温30min，可以使反应充分进行，使反应完全。30C时碳酸氢钠的溶解度小，碳酸氢钠先析出。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去沉淀表面附着的可溶性杂质，此反应中杂质为NaCI、NH4CI、NH4HCO3。(3)过滤除去析出的碳酸氢钠，溶液仍为碳酸氢钠的饱和溶液，还有溶解在溶液中的NaCI、NH4CI、NH4HCO3，所以母液的主要成分为 NaHCOs、NaCI、NH4CI、NH4HCO3。加入 盐酸后，碳酸氢钠会转化为氯化钠，碳酸氢铵则转化为氯化

15、铵，这时溶液中的NaCI可以循环使用，同时可回收 NH4CI 作为副产品。CO3H HCO3，所用HCI溶液体积为 VimL ;M NaHCO3c(V2Vi)-如00i00%。W本题答案为:(i)NH4HCO3分解；反应速率降低；水浴加热。(2)使反应充分进行；NaHCO3的溶解度最小；NaCI、NH4CI、NH4HCO3。(3)NaHCO3、NaCI、NH4CI、NH4HCO3；HCI。M NaHCO3c V2Vi-(4)血00i00%。Wii 某活动课程小组拟用50mL NaOH溶液吸收 CO2气体，制备 NazCOs溶液。为了防止通入(4)加酚酞试液作指示剂，反应为:再加甲基橙试液作指示

16、剂，反应为：HCO3HCO2H2O ,所以样品中含有的碳酸氢钠反应消耗盐酸体积为V2VimL，消耗盐酸的物质的量为c V2Vi1000moI，故碳酸氢钠的物质的量为c V2Vi1000moI，碳酸氢钠的质量为CV2V M NaHCOsi000g，碳酸氢钠的质量分数为的 C02气体过量而生成 NaHC03，设计了如下实验步骤:a. 取25mL NaOH溶液吸收过量的 C02气体，至 C02气体不再溶解；b. 小火煮沸溶液 12min;c.在得到的溶液中加入另一半25mL NaOH 溶液， 使其充分混合反应。(1 )此方案能制得较纯净的 NazCOs,写出 a、c 两步反应的化学方程式：(6)已知

17、所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%室温下该溶液密度为 1.44g/mL，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，用此种方法制备所得度为_ 。解答：本题考查物质的制备。此方案第一步的实验装置如图4-13 所示。(2 ) 加入反应前，检查整个装置气密性的方法是(3) 装置 B 中盛放的试剂是 _ ，作用是(4)在实验室通常制法中， 装置A还可作为制取下列气体CH2CH2H2S CH4CH CH出_(填序号)的发生装置。(5)实验室制取下列气体： NH3、Cl2、HCI、H2S、CH4、CO、C02、。2时，必须进行尾气处理， 能用图 4-14 所示的装置进行尾气处理的，将气体的序号填入装

18、置图的下方空格内。Na2CO3溶液的物质的量浓AB幡液解：(1)a.取25mL NaOH溶液吸收过量的 C02气体，发生的反应为 NaOH C02NaHCO3； b.小火煮沸溶液 12min目的是除去溶液中溶解的二氧化碳；c 在得到的溶液中加入另一半 25mL NaOH 溶液，使其充分混合反应，发生的反应是NaHCO3NaOH Na2CO3H2O 。(2) 方法：用弹簧夹夹住A、B连接处，先检查A的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗中注入 一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与锥形瓶中的液面 差保持不变，说明装置不漏气。然后检查B的气密性：向烧杯中注入少量水，使导管口浸入

19、水中，双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出，松开手后，有少量水进入导管形成水柱，说明装置 不漏气。方法：也可一次性检查A、B的气密性：连接B和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住。然后从 漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会儿，观察漏斗内与锥 形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气。(3) 盐酸具有挥发性，使制得的二氧化碳中混有氯化氢，可以利用饱和碳酸氢钠溶液来吸收HCl气体。( 4)在实验室通常制法中， 装置A是用于固液反应， 反应不需要加热。 因此可用于制备 H2S、CH CH、 H2。(5)由于NH3和HCI都属于极易溶于水的气体，因此在尾气处理时要注意防倒吸，可用C装置，而

20、装置D可用于吸收 Cl2或 H2S。( 6 ) c NaOH 1000 1.44 40% 40 14.4moI / L ，25mL溶 液 中 含NaOH14.4 0.025 0.36mol， 根 据 反 应 NaHCO3NaOH Na2CO3H2O ， 可 得 n Na2CO30.36mol ，所以 nNa2CO30.36 0.05 7.2molL 。本题答案为：(1) NaOH CO2NaHCO3； NaHCO3NaOH Na2CO3H2O。(2) 方法：用弹簧夹夹住A、B连接处，先检查A的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗中注入 一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与锥

21、形瓶中的液面 差保持不变，说明装置不漏气。然后检查B的气密性：向烧杯中注入少量水，使导管口浸入 水中，双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出，松开手后，有少量水进入导管形成水柱，说明装置 不漏气。方法：也可一次性检查A、B的气密性：连接和烧杯间的乳胶管并用止水夹夹住。然后从 漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会儿，观察漏斗内与锥 形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气。( 3)饱和碳酸氢钠溶液；吸收HCl气体。(4) 。(5)；。(6)0.72mol / L。12 . NaHCOs在潮湿的空气中会缓慢分解，NazCOs会吸收空气中的水分：NazCOsn 比 0 NazCOs

22、n 战 0 （ n 为平均值，n10）。取没有妥善保管已部分变质的NaHCOs样品A9.16g，溶于水配成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的 CO2的体积（标准状况）如下表所示。（不计溶于水的 CO2气体）盐酸体积（mL）8x0生成 CO2体积（mL）24022402240试求：（1） 当加入盐酸后，生成 CO2体积不再增加时，x 的最小值为 _（2）未变质前 NaHCO3的质量。（3）部分变质后样品A中的成分及各成分的物质的量。解答：本题考查碳酸钠与盐酸反应的知识点，滴加的顺序不同，现象不同。解：发生反应： NaHCO3HCl NaCl H2O CO2224mL112m

23、L1000mL / L此阶段又加入盐酸的体积0.06 1.0 0.06L所以x 50 60 110mL。（2）当气体达到最大值时，溶液的溶质只有氯化钠, 所以原样品中HCSHCSnHClnHCl 1 1.0mol/L0mol/L盘聶0 0 mo1mo1， 原样品中NaHCO3的质量：0.11mol 84g/mol 9.24g。（3）根据题意，样品A中含有 NaHCO3和 Na2CO3nH2O。设样品A中 NaHCO3和 Na2CO3nH?。的物质的量分别为 a 和b。解得：a 0.090mol,b 0.010mol。9.16g0.090mol 84g/mol 0.010mol 106g/mol

24、18g / mol 再利用 NazCOs与战 0 的物质的量之比可得n 3,（1）滴加盐酸15mL至20mL，可得CHCI釁1.0mol / L。氧化碳的体积由 8962240mL的过程中，发生的反应也是：NaHCO3HCl NaCl H2OCO2,由此可得，n HCl n CO22.240 0.89622.460mL，2240mL22400mL / mol2b0.11mol。n H2O0.03mol。所以化学式为 W2W2CO33 出 0，物质的量为O.OIOmol。NaHCOs为0.090mol。本题答案为：(1) 110o (2) 9.24g。( 3) W2W2CO3H2O 为 NazC

25、Os3 出 0，物质的量为O.OIOmol,NaHCOs为0.090mol。13.将amolNa?。？和bmolNaHCOs固体混合后，在密闭容器中加热到 250C,让其充分反应， 假设NaHCO3分解产生的 CO2与 血2。2反应完后，H2O 再与 血2。2反应。(1)_ 当剩余固体为W2W2CO3排出气体为。2和 H2O 时，a a的值为 _ob(2)_当剩余固体为 Na2CO3、NaOH，排出气体为。2和 H2O 时，旦的值为_。b(3)_ 当a a1 时，剩余固体为 _，排出气体为ob(4) 当排出的。2和 H?O 为等物质的量时，则 -的值为_ob解答：本题考查过氧化钠、碳酸氢钠的化

26、学性性质。本题中涉及反应的化学方程式为：2NaHCOsNa2CO3H2O CO22Na2O22CO22Na2CO3O22H2O2Na2O24NaOH O2注意：在反应中过氧化钠优先与二氧化碳反应。解: (1)当剩余固体为 Na2CO3，排出气体为 O2、H2O 时，因为没有NaOH生成，水未与 Na2O2反应将化学方程式2得：2Na2O24NaHCOs4Na2COsO22H2O由化学方程式可知：a a 1 1ob 2(2)当剩余固体为 Na2CO3、NaOH，排出气体为 O2、H2O 时，由于有NaOH生成，所以有水与 Na2O2反应。假设反应后无 H2O 生成，将化学方程式2 得：2Na2O22NaHCO32Na2CO32NaOH O2由化学方程式可知此时a a1o因为有水生成，所以1-1ob2 ba(3) 当 1 时，由(2)讨论可知：剩余固体为 Na2CO3、NaOH、Na2O2;排出气体为 O：b(4) 当排出的 O2和 H2O 为等物质的量时，根据化学方程式可得：2NaHCO3Na2CO3H2O CO22bb b2Na2O22CO22Na2CO3O2设反应的 H2O 的物质的量为xmol2H2O 2Na2O24NaOH O2依题意有:4n Na2O2b x bmol，用