答案:
见解析。
[例4]下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是()
A.无色硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它易溶于水
B.碳酸铯加热分解为二氧化碳和氧化铯
C.铯与水反应发生爆炸,铯可以从电解它的熔融氯化物中提取
D.在碱金属中,铯的熔点最低
解析:
碱金属的碳酸盐一般受热不易分解,其它按照碱金属族的性质变化规律和特点可推断。
答案:
B
[例5]下列有关碱金属的如下各项说法中正确的是()
A.用作原子反应堆导热剂的钠钾合金在常温下呈固态,但熔点却很低。
B.碱金属单质的熔沸点变化规律与卤素单质相同。
C.碱金属单质的化学性质中,都表现出碱金属的强还原性。
D.碱金属与水反应有气体生成,碱金属的氧化物与水反应也可能生成气体。
解析:
错误解法一:
认为金属与合金中,除汞外常温下都呈固态,错选A,其实书中明确指出“钠和钾的合金(含50%~80%钾)在室温下呈液态”。
错误解法二:
认为所有同一族元素都是序数递增,单质的熔沸点也递增,错选B,应是卤素单质的熔沸点随原子序数递增而递增,而碱金属却降低。
错误解法三:
认为碱金属的化学性质不只还原性,认为C说法不正确,其实碱金属的所有化学反应都体现了M-e=M+的实质,被氧化具有还原性。
错误解法四:
认为碱金属的氧化物就是碱性氧化物,按定义与水反应不应有气体生成,认为D不正确,忽略了过氧化物的性质如:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
答案:
C、D
[例6]M元素的氧化物中含有M+离子。
当10克M元素的单质与足量水充分反应后生成842mLH2(标准状况),则0.25molM为克。
解析:
错误解法一:
M~H2
x22400mL
10g842mL
x:
10=22400:
842
得x=266(g/mol)
∴0.25molM的质量=266×0.25=66.5(g)
错误解法二:
2M~H2
2x2240mL
10g842mL
2x:
10=2240:
842
得x=13.3(g/mol)
∴0.25molM为13.3×0.25=3.3(g)
错误原因:
错解一在于没有明白题中M+的含义,错写成M~H2
错解二是误将22.4L换算成2240ml。
正确解法:
2M~H2
2x22.4
10g0.842
2x:
10=22.4:
0.842
得x=133(g/mol)
∴0.25molM的质量=133×0.25=33.25(g)
答案:
见解析。
[例7]已知相对原子质量:
Li6.9,Na23,K39,Rb85。
今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8g,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体16g,据此可确定碱金属M是()
A.LiB.NaC.KD.Rb
解析:
设M的相对原子质量为A,当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系:
2M+2H2O=2MOH+H2↑
10.8g→10.8×[(A+17)/A]g
M2O+H2O=2MOH
10.8g→10.8×[2(A+17)/(2A+16)]g
但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在,则可建立不等式:
[10.8×(A+17)/A]>16>[10.8×(A+17)]/(A+8)
解得:
35.3>A>10.7
从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。
答案:
B
[例8]为了测定某种碱金属的相对原子质量,有人设计了如图所示的实验装置。
该装置(包括足量的水)的总质量为ag。
将质量为bg的某碱金属单质放入水中,立即塞紧瓶塞。
完全反应后再称量此装置的总质量为cg。
(1)列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式;
(2)无水氯化钙的作用是什么?
如果不用CaCl2,测定的碱金属相对原子质量比实际值偏大还是偏小?
说明理由。
解析:
本题测定未知碱金属的相对原子质量,所依据的化学反应原理是:
2M+2H2O=2MOH+H2↑
只要通过实验,取得一定质量(题设bg)的碱金属和足量的水反应产生的H2的质量,即可根据化学方程式的计算求得碱金属的相对原子质量。
(1)依题设实验数据,bg碱金属与足量水反应产生H2的质量为(a+b-c)g。
设所求碱金属的相对原子质量为x
有2x/2=b/(a+b-c)
解得x=b/(a+b-c)
(2)无水氯化钙吸收水蒸气。
若不用CaCl2,则使测定值较实际值偏小。
讨论上述表达式,不难知道,若装置内的水蒸气外逸(反应放热,更容易使产生的水蒸气被H2带走),则c值减少,a+b-c值增大,分式的分母增大,分数值即减小。
小结:
还可以另想其他方法进行测定实验。
譬如,若获得一定质量的碱金属与水反应所得MOH的质量,本题亦可完成。
答案:
见解析。
[例9]在120℃时,将气体A3.88g通过足量的Na2O2,放出O2,充分反应后固体的质量增加2.28g,试通过计算判断气体A的组成及各成分的质量。
解析:
120℃能和Na2O2反应放出O2的气体有可能是CO2和H2O,因此首先判断A是什么物质?
可采用极端假设法
解析:
如果A都是H2O,设其质量为x1,
如果A都是CO2,设其质量为y1
所以A应为CO2和H2O的混合物
设H2O的质量为xg,CO2的质量为yg,则
答案:
见解析。
[例10]碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中形成良好的还原剂“汞齐”。
取某种碱金属的汞齐7g,与足量水作用得到0.2g氢气,并得到密度为ρg·cm-3的溶液1L,则溶液中溶质的质量分数可能是()
A.(0.8/ρ)%B.(0.48/ρ)%
C.(0.32/ρ)%D.(0.7/ρ)%
解析:
汞不能与水反应,碱金属(M)与水反应的化学方程式为:
2M+2H2O=2MOH+H2↑
设M的相对原子质量为x,则
由于Hg的相对原子质量大于35,所以碱金属的相对原子质量一定小于35。
相对原子质量小于35的碱金属只有Li和Na,所以本题中碱金属可能为Li或Na。
若为Li,设LiOH的质量为y
[4.8g/(1000cm3×ρg·cm-3)]×100%=(0.48/ρ)%
若为Na,用上述的方法可求得生成的NaOH溶液中NaOH的质量分数为(0.8/ρ)%。
答案:
A、B
[例11](1993年全国)将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应后,所得氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为50%。
试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各多少克。
解析:
发生的反应有:
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
设混合物中Na2O2、Na2O的质量分别为x、y,由化学方程式分别解出生成的NaOH的质量和放出的O2质量。
溶液的总质量为:
70g+98g-[32x/(2×78)]
由上述关系量可列二元一次方程组为
解得:
x=39gy=31g
本题也可从下列角度入手列关系:
由于NaOH溶液中溶质的质量分数为50%,因此在溶液中NaOH的质量等于H2O的质量
答案:
见解析。
[例12]工业生产的纯碱中常含有少量的NaCl杂质,如图是测定产品中Na2CO3质量分数的实验装置。
实验步骤有:
A.干燥管内填满碱石灰,质量为mg
B.取ng样品装入广口瓶中
C.检查装置的气密性
D.缓缓鼓入空气数分钟,再称干燥管的质量为wg
E.关闭止水夹
F.打开止水夹
G.缓缓加入稀H2SO4,至不再产生气体为止
H.缓缓鼓入空气数分钟
回答下列问题:
(1)正确的操作顺序是(填写符号):
C→ →F→ →E→ →G→ →D
(2)操作D中,要缓缓鼓入空气数分钟,鼓入空气的作用是 。
装置甲的作用是 。
装置乙的作用是 。
(3)计算样品中Na2CO3的质量分数的计算式为 。
(4)若去掉装置甲,测定结果会 ;若去掉乙装置,测定结果会 。
(填偏大、偏小或不变)
解析:
(1)本实验操作,为准确测定Na2CO3的质量分数,应将装置中的空气排出,以减少(或消除)空气中CO2对测定结果造成的影响,所以在检验装置气密性以及在广口瓶中加入药品后,应打开止水夹K,缓缓鼓入空气,空气中CO2被NaOH溶液吸收,当装置内空气排净后,装置尾部安上填满碱石灰的干燥管,然后打开分液漏斗的活塞,向广口瓶中加入稀H2SO4,反应完毕后,再打开止水夹K,重新鼓入空气,将装置内产生的CO2排出,使碱石灰将CO2完全吸收,从而称量干燥管的质量,其质量差即为产生的CO2质量。
由CO2的质量即可计算出样品中Na2CO3的质量,进而求得Na2CO3的质量分数。
如果实验装置中的装置甲去掉,就会使空气中CO2被碱石灰吸收,从而使测定结果偏高;如果去掉装置乙,其作用是除去CO2气体中的水蒸气,就会使水蒸气被碱石灰吸收,从而也会使测定结果偏高。
答案:
(1)C→B→F→H→E→A→G→F→D
(2)将装置中残留的CO2一并鼓入,使产生的CO2完全被碱石灰吸收;吸收(或除去)空气中的CO2;除去CO2气体中水蒸气。
(3)
(4)偏大;偏大。
【模拟试题】(答题时间:
60分钟)
一.选择题(本题共20小题,每小题3分,共60分。
每小题只有一个选项符合题意。
)
1.常温常压下,下列物质在空气里不发生变化的是()
A.Na2CO3·10H2OB.NaHCO3
C.NaD.NaOH
2.下列化合物能通过相应单质直接化合而成的是()
A.FeCl2B.CuSC.Na2O2D.SO3
3.实验室要使用坩埚熔化苛性钠,应选用()
A.铁坩埚B.玻璃坩埚
C.石英坩埚D.瓷坩埚
4.关于ⅠA族和ⅡA族元素的下列说法中正确的是()
A.在同一周期中,ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高
B.浓度都是0.01mol·L-1时,氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小
C.氧化钠的熔点比氧化镁的高
D加热时,碳酸钠比碳酸镁易分解(MCE99)
5.下列物质中,能使品红溶液褪色的是()
①干燥的氯气②Na2O2
③NaClO④亚硫酸酐
A.除①外其余都可以
B.只有①③④
C.只有①④
D.全部都可以
6.下列混合物溶于水,所得溶液中溶质只有一种的是()
A.Na2O2和Na2CO3B.Na和NaCl
C.Na2O和Na2O2D.NaOH和Na2CO3
7.用Na2O2与水反应制O2,应选作该反应容器的材料是()
A.玻璃B.铁C.铝D.塑料
8.在下列反应中,水作还原剂的是()
A.Na+H2O→B.Na2O2+H2O→
C.F2+H2O→D.CaO+H2O→
9.下列物质在强光照射下,不发生化学反应的是()
A.氢、氯混合气B.浓硝酸
C.过氧化钠D.新制的氯水
10.下列各种固体物质的热稳定性强弱顺序排列错误的是()
A.KMnO4>K2MnO4
B.KCl>KClO3
C.Na2O2>Na2O
D.Na2CO3>NaHCO3
11.电子工业制造光电管时,需要一种经强光照射就失去电子,从而接通电路的材料,制造这种材料的物质是()
A.放射性元素B.ⅦA族元素
C.卤化银D.ⅠA族的单质
12.锂是一种活泼金属,它在工业上的用途为()
①光电材料;②化学工业上的催化剂;③原子反应堆的导热剂;④制取高强度玻璃;⑤制热核反应的材料
A.①④B.②③⑤
C.②④⑤D.①③⑤
13.过氧化钠与足量NaHCO3的混合后,在密闭容器中充分加热,排除气体物质后冷却,残留的是()
A.Na2CO3和Na2O2B.Na2CO3和NaOH
C.Na2CO3D.Na2O、Na2O2和Na2CO3
14.CO2跟下列物质反应能产生O2的是()
A.NaOHB.Na2OC.Na2O2D.Na2CO3
15.超氧化钾(K2O)常用于急救器中,它能吸收CO2变成碳酸盐和O2。
在一定条件下,156g金属钾与O2充分反应生成KO2,若用生成的KO2完全吸收CO2,则生成的O2在标准状况下的体积是()
A.11.2LB.22.4L
C.44.8LD.67.2L
16.将MgCl2和NaHCO3按物质的量1:
2的比例混合制成溶液,再加热蒸干得到的固体是()
A.
和NaCl
B.
和NaCl
C.MgCl2和Na2CO3
D.MgCO3和NaCl
17.能正确表示下列反应的离子方程式是()
A.硫化亚铁跟稀盐酸反应:
FeS+2H+=Fe2++H2S↑
B.氯气跟水反应:
Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C.钠跟水反应:
Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
D.硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应:
Ba2++
=BaSO4↓
根据以下叙述,回答第18─20题:
某化工厂按如下步骤进行生产:
①以煤为燃料煅烧石灰石;②用饱和碳酸钠溶液充分吸收步骤①中产生的二氧化碳;③使步骤①中产生的氧化钙跟水反应;④消石灰跟碳酸钠反应。
18.该厂生产过程中涉及的物质有:
①石灰石,②纯碱,③小苏打,④烧碱,⑤二氧化碳,⑥消石灰。
下列叙述正确的是()
A.起始原料是①④B.起始原料是②⑥