高中化学专题练习碱金属试题及详解

单元测试二碱金属一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体，不会出现浑浊现象的是()A.饱和H2S溶液B.Ca(HCO3)2溶液C.Na2SO3稀溶液D.饱和CaCl2溶液答案：C解析：有关反应的化学方程式分别为：A.H2S+Na2O2====S↓+2NaOHB.2Ca(HCO3)2+2Na2O2====2CaCO3↓+2Na2CO3+2H2O+O2↑C.Na2SO3+Na2O2+H2O====Na2SO4+2NaOHD.2CaCl2+2Na2O2+2H2O====2Ca(OH)2↓(微溶)+4NaCl+O2↑2.在蔬菜生长过程中，常喷洒农药防止病虫害。据有关专家介绍，用碱性溶液或清水浸泡，可使残留在蔬菜上的农药的毒性降低。因此，买来的蔬菜在食用前最好用稀碱水或清水浸泡一段时间。浸泡蔬菜时可加入适量()A.纯碱B.白酒C.白糖D.食醋答案：A解析：四个选项中只有纯碱显碱性。3.我国人民很早就知道用焰色反应来鉴别某些物质，只是因为受生产力水平限制，这种方法没有得到发展。南北朝时期，著名的炼丹家和医药大师陶弘景(456—563)在他的《本草经集注》中就有这样的记载“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石也”。这一记载所鉴别出的物质应该是()A.NaNO3B.KNO3C.KMnO4D.I2答案：B解析：焰色反应为紫色，表明含钾元素，硝石为硝酸盐。4.久置空气中会发生颜色变化，但颜色变化不是由于跟氧气反应引起的物质是()A.过氧化钠固体B.亚硫酸钠固体C.硫酸亚铁晶体D.苯酚晶体答案：A解析：Na2O2为浅黄色固体，久置发生反应：2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O，2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2。最后，Na2O2完全转变成白色固体，但不是由于跟氧气反应引起的。点评：本题考查的知识点虽然较多，综合性也较强，但只要我们掌握了亚硫酸盐和亚铁盐的还原性、苯酚的还原性和过氧化钠的性质，解答此题并不困难。这就启迪我们要狠抓基础，将零散的知识点结构化、系统化，形成良好的知识网络，提高对知识结构的整体把握能力。5.在右图支管中，一管装入2.3g金属钠，一管装入HgO，同时加热两部分，Na完全燃烧，若加热后容器里空气成分基本未变，则HgO质量可能是()A.21.7gB.24gC.43.4gD.10.85g答案：A解析：支管内的反应为：2Na+O2====Na2O2,2HgO2Hg+O2↑，容器内空气成分不变，即Na结合的O2就是HgO分解产生的。6.把小块金属钠投入饱和石灰水中，不会出现的现象是①溶液中出现白色浑浊物②有金属钙被还原出来③反应过程中易发生爆炸④钠熔成小球在液面上迅速游动()A.①③B.②③C.②D.①②答案：B解析：Na与H2O反应消耗了水，同时生成了易溶于水的NaOH，使溶液中c（OH-）增大，抑制了Ca（OH）2的溶解；Na与H2O的反应为放热反应，溶液温度升高，Ca（OH）2的溶解度下降。以上两原因都能使部分Ca（OH）2析出而出现白色浑浊物。Ca也是还原性很强的金属，且在金属活动性顺序表中排在Na的前边，所以不会有钙被还原出来。Na与水反应的实质是还原水中的氢，则溶液中由水电离出的c（H+）越大，反应速率越快，而饱和石灰水中存在大量OH-，生成的NaOH也使c（OH-）增大，这就抑制了水的电离，使溶液中c（H+）大大降低，则Na与H2O反应的速率也明显减小，所以，一般不会发生爆炸。7.有A、B、C、D、E、F六种溶液，它们是氨水、硫酸镁、碳酸氢钠、碳酸钠、稀硝酸、氯化钡溶液中的某一种。各取少量，将其两两混合现象如图所示。其中“↓”表示难溶物，“↑”表示气体，“-”表示无明显现象，空格表示实验未做，试推断其中F是()A.碳酸钠溶液B.氯化钡溶液C.硫酸镁溶液D.碳酸氢钠溶液答案：D解析：这类试题还有一种表达形式“A+C→↓，A+D→↓，A+E→↑，B+D→↓，C+D→↓，C+F→无明显现象”。解题时一般先找现象较全面的一种如D或A(分别做了三次实验)。依次假设D为六种溶液中的某一种。如假设D是氨水或是硫酸镁等，分析它与其他五种溶液分别混合时的现象。若能出现三次沉淀，则假设成立。由此可确定D是硫酸镁。依照上述方式可推出A是碳酸钠，依次推出F是碳酸氢钠。8.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。使该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温同压下测定）。若将原混合物粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合物粉末的质量。下列判断正确的是()①粉末中一定含有Na2O、Na2O2和NaHCO3②粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl③粉末中一定不含有Na2O和NaCl④无法肯定粉末中是否含有Na2CO3和NaClA.①③B.②④C.①④D.②③答案：C解析：与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2、Na2CO3和NaHCO3，生成的气体X通过NaOH溶液后体积缩小，说明X气体由O2和CO2组成，原粉末中一定含有Na2O2，Na2CO3和NaHCO3至少有一种。将原混合物粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定含有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合物粉末质量减小，而实际剩余固体的质量却增加了，子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，质量数是85。根据材料完成下列问题：（1）铷37Rb位于周期表的第___________周期、第___________族。（2）关于铷的结构和性质判断正确的是①与水反应比钠剧烈②它的原子半径比钠小③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2④它的阳离子最外层电子数和镁相同⑤它是还原剂()A.①③④B.②③⑤C.②④D.①③⑤（3）氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是()A.氢化铷溶于水显酸性B.氢化铷中的氢离子被还原为氢气C.氢化铷与水反应时，水是还原剂D.氢化铷中的氢离子最外层有两个电子（4）现有铷和另一种碱金属形成的合金50g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4L，这种碱金属可能是()A.LiB.NaC.KD.Cs答案：(1)5ⅠA(2)D(3)D(4)AB解析：（1）由原子核外的电子排布规律画出37Rb的原子结构示意图（如右图），推知Rb位于第5周期第ⅠA族。（2）由Rb的原子结构示意图可知②④不正确。因Na、Rb同主族，根据同主族元素的性质递变规律，知Rb的金属性比Na强。故①③⑤正确。（3）由反应RbH+H2O====RbOH+H2↑可知：水中氢元素的化合价由+1降低为0，水作氧化剂；而RbH中的氢元素的化合价升高，由-1变为0，RbH作还原剂。H-核外有两个电子。答案为D。（4）设该合金的平均摩尔质量为M，则根据电子得失守恒可得：×1=×2M=25g·mol-1因Ar（Rb）＞25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于25，可能为Li或Na。点评：本题主要考查碱金属元素性质的递变性。同主族元素单质和化合物的性质随原子序数的递增，具有相似性和递变性。如遇某种未学过的物质要求判断其性质时，可与本主族已学过的某物质相比较，利用同主族元素的递变规律进行判断。解答（4）小题可采用求平均值法。因碱金属原子最外层均只有一个电子，与水反应时和H+的置换关系是“一价换一价”，因此碱金属的混合物与水反应时，可用2M+2H2O====2MOH+H2↑来表示，先根据该式求出混合物的r（A），再判断其所含成分。17.（10分）2005年10月17日4时33分，“神舟”六号飞船返回舱着陆。我国首次真正意义上有人参与的空间飞行试验取得圆满成功。“神六”有一室一厅，其环境舒适程度优于“神五”。为使航天员得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装有“金属过氧化处理系统”，即不断地把座舱内的空气通过盛放金属过氧化物（以Na2O2为例）的装置，并把处理后的气体充入座舱内。（1）写出有关反应的方程式：___________________________，_____________________。处理后的气体充入座舱时，应注意采取的一项措施是________________________________。（2）有人认为如用KO2（超氧化钾）代替Na2O2也能达到同样的目的（生成物也相似）并具有优越性。写出超氧化钾与CO2反应的化学方程式：_____________________________。（3）计算用等质量的Na2O2和KO2分别与CO2反应产生O2的体积比。（4）计算等物质的量的CO2分别与足量Na2O2、KO2反应生成O2的体积比。（5）从（3）（4）计算结果中可得出的结论是____________________________________；理由是____________________________________。答案：（1）2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑不断补充适量的水蒸气（2）4KO2+2CO2====2K2CO3+3O2（3）0.61∶1（4）1∶3（5）用KO2更为合适消耗同量的CO2，使用KO2放出的O2比Na2O2放出的O2多解析：（1）在座舱内，航天员呼出的CO2气体和水蒸气均可与Na2O2反应：2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑。为防止处理后的空气过于干燥，不利于航天员的生活，处理过程中需要不断补充适量的水蒸气。（2）通过类比可写出KO2与CO2反应的方程式：4KO2+2CO2====2K2CO3+3O2。（3）由（1）（2）中的方程式可推出Na2O2、KO2分别与CO2反应放出O2的量的关系：2Na2O2—O2________4KO2—3O22×78g1mol4×71g3molagag所以生成O2的物质的量之比即体积之比为：=0.61∶1。（4）由（1）（2）中的方程式可知，等物质的量的CO2分别与足量的Na2O2、KO2反应生成O2的体积比为1∶3。（5）从上述（3）（4）的计算结果看，金属过氧化处理系统中用KO2更为合适。因为不论是等物质的量还是等质量，KO2的效率均比Na2O2高。从消耗CO2的量看，消耗相同的CO2，KO2放出O2的效率也比Na2O2的高，所以选用KO2作为补氧剂更合适。点评：本题以“神舟”六号为背景，结合生物学知识和碱金属过氧化物和超氧化物的性质，考查了学生获取信息、灵活应用所学知识的能力以及计算和分析、推理能力。本题起点高，但落脚点比较低，只要掌握了Na2O2的性质，仔细审题，认真分析解答，就可以得分。这就要求我们在复习备考中应严格按照新大纲要求，重视“双基”，不搞“题海战术”，精选习题，降低难度，重视基础的巩固和能力的培养、提高。18.(6分)A、B、C、D、E、F六种物质都易溶于水，水溶液除F外都能使石蕊试液变蓝色，六种物质火焰都呈黄色。A、B与水反应时，都有气体产生，A放出的气体具有还原性，B放出的气体具有氧化性，A、B溶于水时都产生C。C与适量的二氧化碳反应生成D，C与过量二氧化碳反应生成E，而固体E加热时产生D。F的水溶液能使石蕊试液变红色，在F的溶液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀，F与D反应产生二氧化碳。试推断六种物质分别是：A____________，B_____________，C____________，D____________，E____________，F____________。(填化学名称)答案：钠过氧化钠氢氧化钠碳酸钠碳酸氢钠硫酸氢钠解析：依题意可知六种物质均含有钠元素，A与水反应时，放出的气体具有还原性，A为钠；B与水反应放出的气体具有氧化性，B为过氧化钠，则C为氢氧化钠；由C与过量二氧化碳反应生成E，而固体E加热时产生D，推知D为碳酸钠，E为碳酸氢钠；F的水溶液能使石蕊试液变红色且与D反应产生二氧化碳，F的水溶液为强酸性，在F的溶液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀，F为硫酸氢钠。19.(6分)有A、B、C、D、E、F、G、H、I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为淡黄色粉末；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：试完成下列问题：(1)写出A与D反应的化学方程式：______________________________________________。(2)写出B与G反应的化学方程式：______________________________________________。(3)写出D的电子式和A的结构式：______________________________________________。(4)用电子式表示G的形成过程。________________________________________________。答案：(1)2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2(2)H2O+CCO+H2(3)Na+［］2-Na+O==C==O(4)H·++·HH∶H解析：解答本题的突破口就是：③在常温下，D为淡黄色粉末；④H的焰色反应呈黄色，由此可以判断出D为Na2O2，H为Na2CO3，A为CO2，C为O2；再依据框图逐步判断出B为C，E为CO，F为H2，G为H2O，I为NaOH。20.(7分)用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。（1）由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，____________。过氧化钠跟水反应的化学方程式是________________________，其中还原剂是________________________。（2）某研究性学习小组拟用右图装置进行实验，以证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法是：______________________________。用以验证第二条结论的实验方法及现象是：_______________________________________。（3）实验（2）中往试管内加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红；振荡后，红色褪去。为探究此现象，该小组同学查阅有关资料得知：Na2O2与H2O反应可生成H2O2，H2O2具有强氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验，证明Na2O2和足量H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。现有Na2S溶液、KI溶液、红色布条等，请从中选择试剂，加以验证（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）。试剂：______________________________________________________________。现象：______________________________________________________________。答案：(1)是放热反应2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑Na2O2(2)将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃将导管q浸入水中，反应过程中导管口有气泡冒出(3)硫化钠溶液溶液变浑浊(或者：红色布条布条褪色)解析：(1)物质燃烧有两个条件，一是温度达到着火点，二是有氧气等助燃物质存在。由此进行分析可得出：该反应是放热反应。反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，其中Na2O2是还原剂。(2)该小题实质上是考查氧气的检验、气密性检查等化学实验基本操作方法的运用。将带火星的木条靠进导管口p处，木条复燃。将导管q浸入水中，反应过程中导管口有气泡冒出。(3)这是在限定范围内考查学生实验探究能力。可以有多组答案，如：硫化钠溶液，溶液变浑浊；红色布条，布条褪色。要注意的是，在氢氧化钠存在条件下检验过氧化氢，最好不要选用硫酸亚铁、碘化钾等作为试剂。点评：重视从高中化学课本实验中选取命题素材，重视在课本实验的基础上考查探究能力是化学学科最有吸引力的话题之一。实验题，倾向于考查化学实验基本操作，倾向于把一些课本小实验重组成一个微型的研究课题，所以要提高解答化学实验题的得分率必须从课本中的基本实验入手。21.(9分)在课堂上，老师演示了金属钠与CuSO4溶液反应的实验，同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu(OH)2沉淀而没有发现铜单质生成。但某同学想，会不会是因为生成的铜较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢？于是他想课后到实验室继续研究，希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。(1)假如该同学是你，请你写一份实验用品单交给老师，要求老师提供必需的用品。①实验探究的目的：_______________________________________。②探究所依据的化学原理：________________________________________________。③实验所需的用品：小刀、玻璃片、滤纸、____________和________；金属钠、____________和____________。(2)该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物，而所使用的药品均没有问题，你认为该黑色难溶物是____________(填化学式)，生成该黑色难溶物的原因是________________________________________________________________________。答案：(1)①验证钠与CuSO4溶液反应是否有铜生成②Cu(OH)2可溶于盐酸而铜不溶③镊子烧杯CuSO4溶液盐酸(或稀H2SO4)(2)CuO钠与水反应放出的热使生成的Cu(OH)2部分发生分解，Cu(OH)2CuO+H2O解析：(1)①根据该同学的设想可知其探究实验的目的是验证钠与CuSO4溶液反应是否有铜生成。②由于Cu(OH)2是难溶性的碱，可与稀酸反应，而铜不与稀酸(盐酸或H2SO4)反应，故只需将所得沉淀加入稀盐酸(或稀H2SO4)，看沉淀是否完全溶