第三节 碱金属元素 Ⅰ.学习重点: 1.掌握碱金属的物理性质和化学性质 2.运用原子结构的初步知识理解碱金属性质上的异同及其递变规律,为学习元素周期 律打好基础 3.了解焰色反应及其操作方法,学会用焰色反应鉴别钾、钠及其化合物 Ⅱ.学习难点: 碱金属元素的原子结构与化学性质的关系 Ⅲ.训练习题: 一、选择题 1.下列关于碱金属元素叙述中正确的是( ) A.原子的最外层电子数都是 1,次外层电子层都是 8 B.单质的化学性质活泼,易失电子发生氧化反应 C.除锂外均以化合态存在于自然界中 D.单质的密度都小于 1 2.下列物质间反应时,可能引起爆炸的是( ) A.钠和硫研磨 B.氯化钠溶于水 C.过氧化钠中通入二氧化碳 D.钾投入水中 3.下列关于铯的叙述正确的是( ) A.硫酸铯是一种可溶性离子化合物 B.碳酸氢铯加热能迅速分解,碳酸铯受热不分解 C.铯能在氧气中燃烧生成氧化铯 D.在自然界中有少量游离态的铯存在 4.下列物品的盛放错误的是( ) A.过氧化钾固体必须密封保存 B.烧碱必须密封保存 C.碱金属必须保持在煤油中 D.氢氧化钠溶液用带玻璃塞的玻璃瓶存放 5.在 CuSO4 溶液中加入下列物质①K ②Na ③Fe ④Ag,能置换出铜单质的是( ) A.① B.①② C. ③④ D. ③ 6.下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是( ) A.原子半径:LiNa>K>Rb>Cs 7.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,进行焰色反应实验,直接观察时,火焰呈黄色,隔 蓝色钴玻璃观察,火焰呈浅紫色,下列有关该无色溶液的叙述中正确的是( ) A.一定是钾和钠的混合物 B.一定含 K+,可能含 Na+ C.一定含 Na+,可能含 K+ D.既含 K+,又含 Na+ 8.两种金属粉末的混合物 13g,溶于足量的稀 H2SO4 中,生成氢气 1.0g,则这种混合物 不可能是( ) A.Na 和 Mg B.Zn 和 Fe C.Mg 和 Al D.Al 和 Fe 9.在一密闭容器中盛有过量的 NaHCO3 和少量的 Na2O2,将其加热到 300℃经充分反应后, 排出气体,容器内残留的固体是( ) A.NaHCO3 和 NaOH B.Na2CO3 和 NaOH C.NaHCO3 和 Na2CO3 D.只有 Na2CO3 10.关于 Li 的结构和性质的判断,错误的是( ) A.与水反应比钠剧烈 B.它的原子半径比钠小 C.它的氧化物暴露在空气中易吸收 CO2 D.它的阳离子的最外层电子数和钠离子相同 11.有关 Na2CO3 和 NaHCO3 的叙述中正确的是( ) A.相同质量的 Na2CO3 和 NaHCO3 与足量盐酸作用时,产生的气体质量相同 B.Na2CO3 比 NaHCO3 热稳定性强 C.Na2CO3 和 NaHCO3 均可与澄清石灰水反应 D.Na2CO3 和 NaHCO3 均可与 NaOH 溶液反应 12.将一定质量的金属钾放入 236g t℃的水中,得到 t℃的氢氧化钾饱和溶液 312g, 则 t℃时 KOH 的溶解度是( ) A.112g B.56g C.28g D.76g 13.现有 2.8g 碱金属(R)及其氧化物(R2O)组成的混合物与足量水反应形成 3.58g 碱,则该金属为( ) A.Na B.K C.Li D.Rb 14.某碱金属元素 A 的硫化物中,A 和硫的质量比为 7:16,硫的相对原子质量为 32, 则 A 的相对原子质量为( ) A.7 B.14 C.23 D.39 15.铷和另一种金属的合金 4.6g 和足量的水完全反应时产生氢气 0.2g,则合金中另一 金属一定是( ) A.锂 B.钠 C.钾 D.铯 16.超氧化钾用于急救供氧 4KO2+2CO2 2K2CO3+3O2,若用 156g K 与 O2 完全反应生成超氧化钾,用此超氧化钾 和 CO2 完全反应可放出氧气的体积是( A.67.2L B.22.4L )(O2 的密度此时为 1.428g/L) C.44.8L D.11.2L 17.mg 过氧化钠和碳酸钠的固体混合物跟干燥的二氧化碳充分作用后,固体质量变为 ng,则原混合物中过氧化钠的质量分数是( ) A. 39(n m) 100% 7m B. 39(n m) 100% 14m C. 39(m n) 100% 7m D. 39(m n) 100% 14m 18.按右图装置持续通入 x 气体,并在管口点燃,实验结果使澄清 的石灰水变浑浊,则 x、y 可以是( ) A.H2 和 NaHCO3 B.CO 和 Na2CO3 C.CO 和 CuO D.H2 和 Fe2O3 19.某种混合气体,可能含有 N2、HCl、CO。把混合气体依次通过足量的 NaHCO3 溶液和 灼热的 CuO,气体体积都没有变化;再通过足量 Na2O2 固体,气体体积变小;最后通过灼热 的铜网,经充分反应后气体体积又减小,但还有剩余气体。以下对混合气体组成的判断,正 确的是( ) A.一定没有 N2,CO 和 HCl 中至少有一种 B.一定有 N2、HCl 和 CO C.一定在 N2、CO 和 HCl 中至少有一种 D.一定有 N2 和 HCl,一定没有 CO 20.有甲、乙、丙三种溶液。甲溶液中加入 Na2CO3 溶液有白色沉淀生成,再加入乙溶液, 沉淀溶解并有气体放出,再加入丙溶液,又有白色沉淀生成。由甲、乙、丙三种溶液依次是 () A.CaCl2、稀 HNO3、BaCl2 三种溶液 B.CaCl2、稀 Na2SO4、K2SO4 三种溶液 C.BaCl2、稀 HNO3、Na2SO4 三种溶液 D.CaCl2、稀 HCl、Ba(NO3)2 三种溶液 21.在氢氧化钠溶液中能大量共存的离子组成是( ) A.K+、HCO3-、Cl-、SO42- B.S2-、CO32-、Cl-、K+ C.K+、Cu2+、SO42-、Na+ D.K+、Cs+、NO3-、SO42- 二、填空题 22.称取一定质量的纯碱,溶于水后与盐酸完全反应放出 CO2,用“增大”或“减少” 填空: (1)若纯碱中含 NaHCO3,则所需盐酸用量 ,产生的气体 。 (2)若纯碱中含 K2CO3,则所需盐酸用量 ,产生的气体 。 (3)若纯碱中含 NaCl,则所需盐酸用量 ,产生的气体 。 23.碱金属除 略带金色光泽外,其余的都是 ,碱金属中密度 最小的是 ,熔、沸点最低的是(除 Fr) ,原子半径最 大的(除 Fr 外,下同)是 ,金属性最强的是 ,钾的原子结构 示意图是 ,式量最小的碱金属碳酸盐化学式是 。 24.x、y、z、w 是钾的化合物,且它们有以下关系: x △ y+CO2↑+H2O w+CO2 Y+O2 w+H2O Z+O2↑ y+Ca(OH)2 Z+CaCO3↑ 则它们的化学式分别是: x y z w 三、推断题 25.有一包白色粉末,其中可能含有 Na2CO3、NaCl、K2SO4、CuCl2、BaCl2、K2CO3 和 Na2SO4, 现按下列步骤进行实验: (1)将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀 (2)在滤出的沉淀中加入稀 HNO3 后,有部分沉淀溶解,同时产生无色气体 (3)取滤液做焰色反应,火焰呈黄色,隔着蓝色钴玻璃观察,未见紫色火焰。 由上述实验现象推断:混合物中一定含有 ,一定不含 有 ,不能肯定是否含有 。 四、实验题 26.要除去下列各溶液中的杂质,将所需试剂的化学式填在空白处,再写出有关的离子 方程式 溶质 杂质 除杂试剂 有关离子方程式 NaOH Na2CO3 K2CO3 KHCO3 NaHCO3 Na2CO3 NaCl NaHCO3 27.现有一定量含有 Na2O 杂质的 Na2O2 试样。请从下图中选用适当的实验装置,设计一 个最简单的实验,测定 Na2O2 试样的纯度(可供选用的反应物只有 CaCO3、约 18%的盐酸和水) 请填写下列空白: (1)写出在实验中 Na2O2 和 Na2O 分别发生反应的化学方程式 (2)应选用的装置是(只要求写图中装置的标号) (3)所选装置的连接顺序是(填各接口的字母,连接胶管省略) 五、计算题 28.质量为 17.8g 的 KOH 和 KHCO3 混合物,在 250℃加热,冷却后发现混合物质量损失 4.0g,求混合物中 KOH、KHCO3 质量分数各为多少? 29.现有 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物 13.7g,用过量的盐酸处理,共收集到气体 6.6g,求 混合物中 NaHCO3 的质量分数。 30.今有 0.99g 碱金属及其氧化物的混合物与水反应,生成的碱为 1.38g,求混合物的 成分及质量。 参考答案 一、1.B 2.AD 3.AB 4.CD 5.D 6.A 7.D 8.BC 9.D 10.AD 13.B 14.A 15.A 16.A 17.B 18.AC 19.D 20.C 21.BD 二、22.(1)增多、增多 (2)减少、减少 (3)减少、减少 11.BC 12.B 23.铯、银白色、Li、Cs、Cs、CsK Li2CO3 24.KHCO3 、 K2CO3 、 KOH 、 K2O2 或 KO2 三、25.BaCl2、Na2CO3、Na2SO4、CuCl2、K2SO4、K2CO3、NaCl; 四、26. Ca(OH)2 CO32-+Ca2+ CaCO3↓ KOH HCO3-+OH- CO32-+H2O CO2 CO32-+CO2+H2O 2HCO3- HCl HCO3-+H+ CO2↑+H2O 27.(1)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ Na2O+H2O 2NaOH (2)①④⑤ (3)G A 五、28.KOH K20 0.17g BF 15.7% KHCO3 84.3% 29. 61.3% 30.Na 0.23g Na2O 0.76g 或 K 0.82g