j.Co M
第二节 碱金属元素
?本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！?
1．?2008?海南化学?与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是? ?
A．提高了原料的原子利用率 B．降低了生产成本
C．减少了环境污染 D．减轻了对设备的腐蚀
2．?2011?南昌调研?北京奥运会开幕式上的焰火“脚印”、“笑脸”、“五环”让奥运更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”方面的知识相关。下列说法中正确的是? ?
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
3．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是? ?
A．Li2SO4难溶于水
B．Li与N2反应的产物是Li3N
C．LiOH易溶于水
D．LiOH与Li2CO3受热都很难分解
4．下列叙述正确的是? ?
A．碱金属元素，从上到下，其原子半径越来越大，相应单质的熔点越来越高
B．稀有气体元素的原子序数越大，单质沸点越高
C．分子间作用力越弱，分子晶体的熔点越高
D．同周期主族元素的原子半径越小，越易失去电子
5．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。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<7
C．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
6．第ⅠA族碱金属元素与ⅦA族元素所形成的化合物具有的性质是? ?
A．当化合物溶于水后，电解其溶液难以得到金属单质
B．熔融状态不导电
C．化合物在固态时为离子晶体，晶体中阴、阳离子排列方式相同
D．化合物NaCl、KCl、RbCl、CsCl熔点依次升高
7．钡和钠相似，也能形成含 的过氧化物，下列叙述中正确的是? ?
A．过氧化钡的化学式为Ba2O2
B． 的电子式为：
C．反应Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2为氧化还原反应
D．过氧化钡和过氧化钠都具有强氧化性
8．已知相对原子质量：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g，据此可确定碱金属是? ?
A．Li B．Na
C．K D．Rb
9．可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，根据周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测，说法不正确的是? ?
A．“类钫”在化合物中是＋1价
B．“类钫”具有放射性
C．“类钫”单质的密度大于1 g?cm－3
D．“类钫”单质有较高的熔点
10．过氧化钠与超氧化钾是理想的供氧剂。超氧化钾吸收CO2生成碳酸钾和O2。若反应中转移的电子数相等，则在相同条件下Na2O2和KO2分别与CO2反应产生O2的物质的量之比为? ?
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组成的九种常见物质。
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为淡黄色固体；
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：
试回答：
?1?写出下列物质的化学式：
E________，F________，H________，I________。
?2?写出A与D反应的化学方程式： 。
?3?写出B与G反应的化学方程式： 。
12．某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为两者反应只生成了一种沉淀CuCO3；
乙同学认为两者相互促进水解，只生成了一种沉淀Cu?OH?2；
丙同学认为生成了CuCO3和Cu?OH?2两种沉淀。[查阅资料知：CuCO3和Cu?OH?2均不带结晶水]
Ⅰ.按照乙同学的理解，Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的化学方程式为_______。
在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤、②洗涤、③干燥。
Ⅱ.请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。
?1?各装置连接顺序为______________。
?2?装置C中所装试剂的名称是_________________。
?3?能证明生成物中有CuCO3的实验现象是____________。
Ⅲ.若CuCO3和Cu?OH?2两者都有，可通过下列所示装置进行定量分析来测定其组成。
?1?装置C中碱石灰的作用是________________，实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气，其作用分别是________________、______________________。
?2?若沉淀样品的质量为m g，装置B的质量增加了n g，则沉淀中CuCO3的质量分数为_____________。
13．某氯化钾样品中含少量杂质硫酸钾和碳酸钾，为了除去杂质，要做以下实验：
试根据上述实验方案回答：
?1?气体E是________，X________，Y________。
?2?固体A的成分________，固体C的成分________。?填化学式?
14．钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾?K2O?、过氧化钾?K2O2?和超氧化钾?KO2?等多种化合物。
?1?某过氧化钾样品中氧的质量分数?杂质不含氧?为0.28，则样品中K2O2的质量分数为________。
?2?超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气?4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2?，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L?标准状况?CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8 L?标准状况?，计算反应消耗的KO2的质量。
解析与答案
1． 解析： 联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐的利用率，缩短了生产流程，减少了对环境污染。
答案： D
2． 解析： NaCl与Na2CO3的焰色反应均呈黄色，B对；有不少金属及它们的化合物灼烧时火焰没有颜色，D错。
答案： B
3． 解析： 锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似，硫酸镁溶于水，所以Li2SO4应溶于水；镁可以与氮气反应，推测锂也可以与氮气反应，氢氧化镁不溶于水，推测氢氧化锂也不溶于水；氢氧化镁和碳酸镁受热分解，推测LiOH与Li2CO3受热也能分解。
答案： B
4． 解析： A项，从上到下，碱金属单质的熔点依次降低，错误；B项，稀有气体的单质固态时属于分子晶体，且结构相似，其原子序数越大，分子间作用力越大，因而单质沸点越高，正确；C项，分子间作用力越弱，分子晶体的熔点越低，故C项不正确；同周期元素主族的原子半径越小，越易得到电子，D项错。
答案： B
5． 解析： 碱金属的熔点从上至下趋于降低；K2CO3水解溶液显碱性；电解铯盐溶液应是H＋放电得到H2，而得不到金属铯，故A、B、D项错误。
答案： C
6． 解析： 碱金属离子放电顺序都在H＋之后，在水溶液中电解，碱金属离子不会放电，故A项正确。
答案： A
7． 解析： 过氧化钡的化学式为BaO2； 的电子式为：
；Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2中所有元素的化合价都未发生变化，故A、B、C项错误。
答案： D
8．解析： 采用极端假设法做题，若10.8 g全为M，由M→MOH的Δm可计算出M的相对原子质量为35.31；若10.8 g全为M2O，由M2O→2MOH，可计算出M的相对原子质量为10.69；故M的实际相对原子质量在10.69与35.31之间，只有Na?相对原子质量为23?符合题意。
答案： B
9． 答案： D
10．解析： 过氧化钠与超氧化钾分别与CO2反应生成碳酸盐和O2，反应中过氧化钠和超氧化钾既是氧化剂又是还原剂，过氧化钠中氧为－1价，超氧化钾中氧为－1/2价，反应如下：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，生成1 mol O2时转移2 mol电子，由4 KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2可知生成3 mol O2时转移电子3 mol。所以转移等量电子时二者与CO2反应产生O2的物质的量之比为1∶2。
答案： C
11解析： 本题主要考查学生熟练掌握和灵活运用知识的能力。短周期元素组成的常见气态单质?除稀有气体外?有：H2、O2、N2、F2、Cl2。
由④知H中含有钠元素，且D为淡黄色固体，由反应：A?气态化合物?＋D?→H?含Na＋的化合物?＋C?气态单质?推知：A为CO2，D为Na2O2，H为Na2CO3，C为O2。
由B?固态单质?＋C?O2??→A?CO2?推知B为碳，进而推知E为CO。
由C?O2?与F?气态单质??→G?氧化物?和置换反应：
G?氧化物?＋B?碳??→E?CO?＋F?气态单质?知F为H2，G为H2O，因此I为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溶液发生双水解反应，故化学方程式为Na2CO3＋CuSO4＋H2O===Cu?OH?2↓＋Na2SO4＋CO2↑。
Ⅱ.装置连接顺序为发生装置?A?→检验水的装置?C?→检验CO2的装置?B?，所以C中应装无水硫酸铜。
Ⅲ.?1?先弄清楚整套装置的连接顺序为C→A→B→D→E。要使A装置中CuCO3和Cu?OH?2分解得到的H2O和CO2全部进入B和D装置，必须通入过量的空气来驱赶，为避免空气中的水蒸气和二氧化碳的影响，装置C中要装碱石灰。?2?通过装置B的质量增加n g，计算出Cu?OH?2的质量为49n/9 g。所以沉淀中CuCO3的质量分数为?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?无水硫酸铜 ?3?装置B中澄清石灰水变浑浊
Ⅲ.?1?吸收空气中的水蒸气和CO2 将装置中原有的含水蒸气和CO2的空气赶出 将装置中滞留的水蒸气和CO2赶出
?2?[1－49n/?9m?]×100%
13．解析： 要除去KCl中混有的少量杂质K2SO4、K2CO3，可先用过量BaCl2溶液除去 和 ，然后用过量K2CO3溶液除去上述实验中引入的Ba2＋，再用过量HCl除去引入的 ，最后对所得KCl溶液加热蒸干即得纯净KCl晶体。
答案： ?1?CO2 BaCl2 K2CO3
?2?BaSO4和BaCO3 BaCO3
14． 解析： ?1?样品中氧全部来自K2O2，设样品中K2O2的质量分数为x，样品的质量为m g，则
x＝0.962 5，即96.25%。
?2?4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2 Δn?气体?
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
第二节 碱金属元素
?本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！?
1．?2008?海南化学?与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是? ?
A．提高了原料的原子利用率 B．降低了生产成本
C．减少了环境污染 D．减轻了对设备的腐蚀
2．?2011?南昌调研?北京奥运会开幕式上的焰火“脚印”、“笑脸”、“五环”让奥运更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”方面的知识相关。下列说法中正确的是? ?
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
3．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是? ?
A．Li2SO4难溶于水
B．Li与N2反应的产物是Li3N
C．LiOH易溶于水
D．LiOH与Li2CO3受热都很难分解
4．下列叙述正确的是? ?
A．碱金属元素，从上到下，其原子半径越来越大，相应单质的熔点越来越高
B．稀有气体元素的原子序数越大，单质沸点越高
C．分子间作用力越弱，分子晶体的熔点越高
D．同周期主族元素的原子半径越小，越易失去电子
5．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。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<7
C．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
6．第ⅠA族碱金属元素与ⅦA族元素所形成的化合物具有的性质是? ?
A．当化合物溶于水后，电解其溶液难以得到金属单质
B．熔融状态不导电
C．化合物在固态时为离子晶体，晶体中阴、阳离子排列方式相同
D．化合物NaCl、KCl、RbCl、CsCl熔点依次升高
7．钡和钠相似，也能形成含 的过氧化物，下列叙述中正确的是? ?
A．过氧化钡的化学式为Ba2O2
B． 的电子式为：
C．反应Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2为氧化还原反应
D．过氧化钡和过氧化钠都具有强氧化性
8．已知相对原子质量：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g，据此可确定碱金属是? ?
A．Li B．Na
C．K D．Rb
9．可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，根据周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测，说法不正确的是? ?
A．“类钫”在化合物中是＋1价
B．“类钫”具有放射性
C．“类钫”单质的密度大于1 g?cm－3
D．“类钫”单质有较高的熔点
10．过氧化钠与超氧化钾是理想的供氧剂。超氧化钾吸收CO2生成碳酸钾和O2。若反应中转移的电子数相等，则在相同条件下Na2O2和KO2分别与CO2反应产生O2的物质的量之比为? ?
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组成的九种常见物质。
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为淡黄色固体；
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：
试回答：
?1?写出下列物质的化学式：
E________，F________，H________，I________。
?2?写出A与D反应的化学方程式： 。
?3?写出B与G反应的化学方程式： 。
12．某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为两者反应只生成了一种沉淀CuCO3；
乙同学认为两者相互促进水解，只生成了一种沉淀Cu?OH?2；
丙同学认为生成了CuCO3和Cu?OH?2两种沉淀。[查阅资料知：CuCO3和Cu?OH?2均不带结晶水]
Ⅰ.按照乙同学的理解，Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的化学方程式为_______。
在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤、②洗涤、③干燥。
Ⅱ.请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。
?1?各装置连接顺序为______________。
?2?装置C中所装试剂的名称是_________________。
?3?能证明生成物中有CuCO3的实验现象是____________。
Ⅲ.若CuCO3和Cu?OH?2两者都有，可通过下列所示装置进行定量分析来测定其组成。
?1?装置C中碱石灰的作用是________________，实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气，其作用分别是________________、______________________。
?2?若沉淀样品的质量为m g，装置B的质量增加了n g，则沉淀中CuCO3的质量分数为_____________。
13．某氯化钾样品中含少量杂质硫酸钾和碳酸钾，为了除去杂质，要做以下实验：
试根据上述实验方案回答：
?1?气体E是________，X________，Y________。
?2?固体A的成分________，固体C的成分________。?填化学式?
14．钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾?K2O?、过氧化钾?K2O2?和超氧化钾?KO2?等多种化合物。
?1?某过氧化钾样品中氧的质量分数?杂质不含氧?为0.28，则样品中K2O2的质量分数为________。
?2?超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气?4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2?，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L?标准状况?CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8 L?标准状况?，计算反应消耗的KO2的质量。
解析与答案
1． 解析： 联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐的利用率，缩短了生产流程，减少了对环境污染。
答案： D
2． 解析： NaCl与Na2CO3的焰色反应均呈黄色，B对；有不少金属及它们的化合物灼烧时火焰没有颜色，D错。
答案： B
3． 解析： 锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似，硫酸镁溶于水，所以Li2SO4应溶于水；镁可以与氮气反应，推测锂也可以与氮气反应，氢氧化镁不溶于水，推测氢氧化锂也不溶于水；氢氧化镁和碳酸镁受热分解，推测LiOH与Li2CO3受热也能分解。
答案： B
4． 解析： A项，从上到下，碱金属单质的熔点依次降低，错误；B项，稀有气体的单质固态时属于分子晶体，且结构相似，其原子序数越大，分子间作用力越大，因而单质沸点越高，正确；C项，分子间作用力越弱，分子晶体的熔点越低，故C项不正确；同周期元素主族的原子半径越小，越易得到电子，D项错。
答案： B
5． 解析： 碱金属的熔点从上至下趋于降低；K2CO3水解溶液显碱性；电解铯盐溶液应是H＋放电得到H2，而得不到金属铯，故A、B、D项错误。
答案： C
6． 解析： 碱金属离子放电顺序都在H＋之后，在水溶液中电解，碱金属离子不会放电，故A项正确。
答案： A
7． 解析： 过氧化钡的化学式为BaO2； 的电子式为：
；Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2中所有元素的化合价都未发生变化，故A、B、C项错误。
答案： D
8．解析： 采用极端假设法做题，若10.8 g全为M，由M→MOH的Δm可计算出M的相对原子质量为35.31；若10.8 g全为M2O，由M2O→2MOH，可计算出M的相对原子质量为10.69；故M的实际相对原子质量在10.69与35.31之间，只有Na?相对原子质量为23?符合题意。
答案： B
9． 答案： D
10．解析： 过氧化钠与超氧化钾分别与CO2反应生成碳酸盐和O2，反应中过氧化钠和超氧化钾既是氧化剂又是还原剂，过氧化钠中氧为－1价，超氧化钾中氧为－1/2价，反应如下：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，生成1 mol O2时转移2 mol电子，由4 KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2可知生成3 mol O2时转移电子3 mol。所以转移等量电子时二者与CO2反应产生O2的物质的量之比为1∶2。
答案： C
11解析： 本题主要考查学生熟练掌握和灵活运用知识的能力。短周期元素组成的常见气态单质?除稀有气体外?有：H2、O2、N2、F2、Cl2。
由④知H中含有钠元素，且D为淡黄色固体，由反应：A?气态化合物?＋D?→H?含Na＋的化合物?＋C?气态单质?推知：A为CO2，D为Na2O2，H为Na2CO3，C为O2。
由B?固态单质?＋C?O2??→A?CO2?推知B为碳，进而推知E为CO。
由C?O2?与F?气态单质??→G?氧化物?和置换反应：
G?氧化物?＋B?碳??→E?CO?＋F?气态单质?知F为H2，G为H2O，因此I为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溶液发生双水解反应，故化学方程式为Na2CO3＋CuSO4＋H2O===Cu?OH?2↓＋Na2SO4＋CO2↑。
Ⅱ.装置连接顺序为发生装置?A?→检验水的装置?C?→检验CO2的装置?B?，所以C中应装无水硫酸铜。
Ⅲ.?1?先弄清楚整套装置的连接顺序为C→A→B→D→E。要使A装置中CuCO3和Cu?OH?2分解得到的H2O和CO2全部进入B和D装置，必须通入过量的空气来驱赶，为避免空气中的水蒸气和二氧化碳的影响，装置C中要装碱石灰。?2?通过装置B的质量增加n g，计算出Cu?OH?2的质量为49n/9 g。所以沉淀中CuCO3的质量分数为?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?无水硫酸铜 ?3?装置B中澄清石灰水变浑浊
Ⅲ.?1?吸收空气中的水蒸气和CO2 将装置中原有的含水蒸气和CO2的空气赶出 将装置中滞留的水蒸气和CO2赶出
?2?[1－49n/?9m?]×100%
13．解析： 要除去KCl中混有的少量杂质K2SO4、K2CO3，可先用过量BaCl2溶液除去 和 ，然后用过量K2CO3溶液除去上述实验中引入的Ba2＋，再用过量HCl除去引入的 ，最后对所得KCl溶液加热蒸干即得纯净KCl晶体。
答案： ?1?CO2 BaCl2 K2CO3
?2?BaSO4和BaCO3 BaCO3
14． 解析： ?1?样品中氧全部来自K2O2，设样品中K2O2的质量分数为x，样品的质量为m g，则
x＝0.962 5，即96.25%。
?2?4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2 Δn?气体?
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
