2022年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实验

1、第三节 碱金属元素一、挑选题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；以下说法正确选项（）；A碱金属单质中锂的密度最小,熔点最低B碳酸钾溶液的pH7C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：此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步增大但熔点逐步降低,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 H ,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；就以下关于A此题答案为

2、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,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猛烈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猛烈,且反应产物肯定是 A O解答：此题考查碱金属元素性质递变规律；随着原子序数的递增,元素的金属性逐步增强；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猛烈,所以选项 B 正确；A 金属

3、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猛烈,且反应产物是复杂的氧化物,所以选项 D错误；此题答案为选项D；以下表达中正确选项（）；3已知氢化锂 （ LiH ）属于离子晶体, 它跟水反应可以放出氢气；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 中氢离子被仍原成氢气解答：此题是信息题,已知氢化锂属于离子晶体可估计氢化锂中氢元素为 1价,与水反应中作仍原剂；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

4、素为 1价,与水反应中作仍原剂,是一种强仍原剂,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；此题答案为选项 C；4以下有关碱金属元素铷（Rb）的表达中,正确选项（）；A灼烧氯化铷时,火焰有特别颜色 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：此题考查碱金属性质递变规律的应用；此题答案为选项 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” 学问相关；以下说法

5、中正确选项（）；A非金属单质燃烧时火焰均为无色 B全部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 NaCl 与 Na CO 灼烧时火焰颜色相同解答：此题考查焰色反应的相关学问；解：硫在空气中燃烧为淡蓝色火焰,所以选项A 错误；2、Ba2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看,以滤去钠元素的黄色光,所以选项C错误；NaCl 与Na CO 都含钠元素,因此灼烧时火焰都呈黄色,所以选项D正确；此题答案为选项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CO 气体有浑浊现象C加热产愤怒泡D

6、加入BaCl 溶液有白色沉淀生成解答：此题考查CO2 3检验；检验CO2 3可采纳加入 H看有无无色气体产生,或加入Ca看有无白色沉淀生成；由于此题的条件为大量 时 NaOH 对试验的影响；NaOH 中含有少量的纯碱,仍应考虑详细操作解：加入少量 HCl 时：HCl NaOH NaCl H O ,不行能有气泡冒出,所以选项 A 错误；少量的 CO 通入时与 NaOH 反应,产生少量的 Na CO ,一般不会使溶液浑浊,所以选项 B错误；Na CO 溶液加热不起化学反应,无气泡,所以选项 C错误；Na CO 3 BaCl 2 BaCO 3 2NaCl 方法正确,所以选项 D正确；此题答案为选项

7、D；7以下表达正确选项（）；A在碱金属元素中,全部碱金属的氧化物均属于碱性氧化物B碳酸铯加热立刻分解成CsO和CO2C金属锂不能储存在煤油中,金属钾可以储存在煤油中D在 Na 、 K 、 Rb 、 Cs 中, Cs 的熔点最高,密度最大解答：此题考查碱金属的性质；解：Na O 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,因此不能储存在煤油中,而金属钠、钾可以储存在煤油中,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,逐步降低,所以选项 D错误；此题答案为选项 C；8从理论上讲,Li是很活泼的金属,与水反应应当很猛烈；但事实上反应

8、却是开头时较快,一会儿就变得特别缓慢起来；其主要缘由是（）；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：此题考查 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,阻挡反应的连续进行；此题答案为选项 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,在以下用途中选苏打 （用 A 表示）,仍是选小苏打（用 B 表示）,并说明缘由；（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 _,其缘由是_ ；（2）作为泡沫灭火器的

9、药品,选用 _,其缘由是 _ ；（ 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）原；因是（4）治疗胃酸过多时,选用_,其_ ；解答：此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 Na CO 与 NaHCO 的质量比为 5384,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 NaHCO 与 Na CO 质量之比为 84106,且 NaHCO 生成

10、 CO 速率大, 因此挑选碳酸氢钠；（3）用于洗涤餐具及试验室的玻璃仪器等,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；因此挑选碳酸钠；（4）治疗胃酸过多时,如用苏打碱性太强,有腐蚀性,不利于人体健康,因此挑选碳酸氢钠；此题答案为：（1）A ；由于中和等量的 H ；Na CO 比 NaHCO 的用量少 （质量比为 5384）；（2） B ；由于产生等量的 CO 时,NaHCO 比 Na CO 的用量少（质量比为 84 106）,且产生 CO 的速率大；（3） A ；由于 Na CO 碱性强,洗涤成效好；（4） B ；由于适量中和部分胃酸,如用苏打碱性太强,有腐蚀性,不利于人体健康；1

11、0依据侯德榜制碱法原理并参考下页表格中的数据,试验室制备纯碱 Na CO 的主要步骤是：将配制好的饱和 NaCl 溶液倒入烧杯中加热,掌握温度在 30 35,搅拌下分批加入研细的NH HCO 固体,加料完毕后,连续保温 30min ,静置后,过滤得 NaHCO 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 Na CO 固体；四种盐在不同温度下的溶解度（gl00g 水）表溶 温度解 0102030405060100盐 度NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8 NH HCO 3 11.9 15.8 21.0 27.0 Na

12、HCO 3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 NH Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3 大于 35时 NH HCO 会发生分解请回答：（1）反应温度掌握在30 35的缘由是如高于35,就 _,如低于30 , 就 _ , 为 控 制 此 温 度 范 围 , 采 取 的 加 热 方 法 是_ ；（2）加料完毕后,继续保温30min,目的是_ ；静置后只析出NaHCO3晶体的原因是_ ；用蒸馏水洗涤 NaHCO 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

13、作进一步处理,使 NaCl 溶液循环使用,同时可回收 NH Cl ；（4）测试纯碱产品中 NaHCO 含量的方法是：精确称取纯碱样品 W ,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 HCl 溶液滴定至溶液由红色变为无色（指示CO2HHCO3反应的终点） ,所用 HCl 溶液的体积为V mL ,再 HCl 溶液3加 12 滴甲基橙试液作指示剂,连续用HCl 溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,所用总体积为V 2mL；写出纯碱样品中NaHCO 质量分数的运算式：NaHCO %_；解答：此题考查物质分别和提纯的方法和基本操作综合应用；解：（ 1）碳酸

14、氢铵10 20时,不易分解,30时开头大量分解；如温度过低,就反应速率较小,所以反应温度掌握在30 35之间比较好；水浴加热可以掌握反应温度；水浴加热的优点是防止直接加热造成的过度猛烈与温度的不行控性；（2）加料完毕后,连续保温30 min ,可以使反应充分进行,使反应完全；30时碳酸氢钠的溶解度小,碳酸氢钠先析出；用蒸馏水洗涤NaHCO 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 NaCl、NH Cl 、NH HCO ；（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,仍有溶解在溶液中的 NaCl 、NH Cl 、NH HCO ,所以母液的主要成分为 NaHCO 、 N

15、aCl 、NH Cl 、NH HCO ；加入盐酸后,碳酸氢钠会转化为氯化钠,碳酸氢铵就转化为氯化铵,这时溶液中的 NaCl 可以循环使用,同时可回收 NH Cl 作为副产品；（4）加酚酞试液作指示剂,反应为：CO 23 H HCO 3,所用 HCl 溶液体积为 V 1mL；再加甲基橙试液作指示剂,反应为：HCO 3 H CO 2 H O ,所用 HCl 溶液体积为 V 2mL；所以样品中含有的碳酸氢钠反应消耗盐酸体积为 V 2 V 1 mL,消耗盐酸的物质的量为c V 2 V 1 1000mol,故碳酸氢钠的物质的量为 c V 2 V 1 1000mol,碳酸氢钠的质量为M NaHCO 3c

16、V 2 V 1 c V 2 V l M NaHCO 3 1000g,碳酸氢钠的质量分数为 1000 100%；W此题答案为：（1）NH HCO 分解；反应速率降低；水浴加热；（2）使反应充分进行；NaHCO 的溶解度最小；NaCl 、NH Cl 、NH HCO ；（3）NaHCO 、 NaCl、NH Cl 、NH HCO ； HCl ；M NaHCO 3c V 2 V 1（4）1000 100%；W11某活动课程小组拟用 50mL NaOH 溶液吸取 CO 气体,制备 Na CO 溶液；为了防止通入的 CO 气体过量而生成 NaHCO ,设计了如下试验步骤：a取 25mL NaOH 溶液吸取过

17、量的 CO 气体,至 CO 气体不再溶解；b小火煮沸溶液 12 min ；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Na CO3, 写 出 a 、 c 两 步 反 应 的 化 学 方 程 式 ：_、_；此方案第一步的试验装置如图物4-13 所示；查整个装置气密性的方法是（2）加入反应前,检_ ；（3）装置B中盛放的试剂是_,作用是_ ；（4）在试验室通常制法中,装置 A 仍可作为制取以下气体 _（填序号） 的发生装置； CH 2 CH 2 H S CH 4 CH CH H 2（5）试验室制取以下气体： NH 3、 C

18、l 、 HCl 、 H2S、 CH 、 CO、 CO 、 O 时,必需进行尾气处理,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置图的下方空格内；（6）已知所用NaOH 溶液中溶质的质量分数为40%,室温下该溶液密度为1.44gmL,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑试验误差,用此种方法制备所得 度为 _；解答：此题考查物质的制备；Na CO 溶液的物质的量浓解：（1）a取 25mL NaOH 溶液吸取过量的CO 气体,发生的反应为NaOHCO2NaHCO ；b小火煮沸溶液 12 min 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

19、其充分混合反应,发生的反应是NaHCO 3 NaOH Na CO 3 H O ；（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,从漏斗中注入肯定量的水,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；然后从漏斗中注入肯定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一会儿,观看漏斗内与锥形瓶中的液面差,如保持不变,

20、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取HCl 气体；（4）在试验室通常制法中, 装置 A 是用于固液反应, 反应不需要加热； 因此可用于制备 H S、 CH CH 、 H ；（5）由于 NH 和 HCl 都属于极易溶于水的气体,因此在尾气处理时要留意防倒吸,可用 C 装置,而装置 D 可用于吸取 Cl 或 H S ；（6）c NaOH 1000 1.44 40% 40 14.4mol / L,25mL 溶 液 中 含 NaOH14.4 0.025 0.36mol,根 据 反 应 NaHCO 3 NaOH Na CO 3 H O,可 得

21、n Na CO 3 0.36mol,所以 n Na CO 3 0.36 0.05 7.2molL；此题答案为：（1）NaOH CO 2 NaHCO ；NaHCO 3 NaOH Na CO 3 H O ；（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,从漏斗中注入肯定量的水,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

22、间的乳胶管并用止水夹夹住；然后从 漏斗中注入肯定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一会儿,观看漏斗内与锥 形瓶中的液面差,如保持不变,说明装置不漏气；（3）饱和碳酸氢钠溶液；吸取HCl 气体；Na CO3会 吸 收 空 气 中 的 水 分 ：（4）；（5）； （6） 0.72mol/L；12 NaHCO3在 潮 湿 的 空 气 中 会 缓 慢 分 解 ,Na CO 3 n H O Na CO 3 n H O（ n 为平均值,n10）；取没有妥当保管已部分变质的NaHCO 样品 A 9.16g ,溶于水配成溶液,渐渐滴入稀盐酸并不停地搅拌,加入盐酸的体积与生成的 CO 的体积（标准状况

23、）如下表所示；（不计溶于水的 CO 气体）盐酸体积（ mL ）8 x 0 生成 CO 体积（ mL ）240 2240 2240 试求：（1）当加入盐酸后,生成 CO 体积不再增加时,x 的最小值为 _；（2）未变质前 NaHCO 3 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：此题考查碳酸钠与盐酸反应的学问点,滴加的次序不同,现象不同；解：（1）滴加盐酸 15mL 至 20mL ,发生反应：NaHCO3HClNaClH OCO2224mL112mL可得cHCl22400mL / mol 20mL 15mL1.0mol / L；1000mL / L当 二 氧 化 碳 的

24、 体 积 由 896 mL 增 加 至 2240 mL 的 过 程 中 , 发 生 的 反 应 也 是 ：NaHCO 3 HCl NaCl H O CO 2,由此可得,n HCl n CO 2 2.240 0.896 22.4 0.06mol；此阶段又加入盐酸的体积 0.06 1.0 0.06L 60mL ,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 n NaHCO 3 n HCl 1.0mol/L 110mL 0.11mol,1000mL/L原样品中 NaHCO 的质量： 0.11mol 84gmol 9.24g；（3）依据题意,样品 A

25、中含有 NaHCO 和 Na CO 3 n H O；设样品 A 中 NaHCO 和 Na CO 3 n H O 的物质的量分别为 a 和 b；就 a b 2240mL,a 2 b 0.11mol；22400mL / mol解得：a 0.090mol,b 0.010mol；9.16g 0.090mol 84g/mol 0.010mol 106g / moln H O 0.03mol；18g / mol再利用 Na CO 与 H O 的物质的量之比可得 n 3,所以化学式为 Na CO 3 3H O ,物质的量为 0.010mol；NaHCO 为 0.090mol；此题答案为：（1）110；（2）

26、9.24g ；（3）Na CO3H O 为Na CO33H O ,物质的量为 0.010mol,NaHCO 为 0.090mol；13将 a mol Na O 和 b mol NaHCO 3 固体混合后, 在密闭容器中加热到 250,让其充分反应,假设 NaHCO 3 分解产生的 CO 与 Na O 反应完后,H O 再与 Na O 反应；（1）当剩余固体为 Na CO 排出气体为 O 和 H O 时,a 的值为 _；b（2）当剩余固体为 Na CO 、 NaOH ,排出气体为 O 和 H O 时,a 的值为 _；b（3）当 a 1 时,剩余固体为 _,排出气体为 _；b（4）当排出的 O 和

27、 H O 为等物质的量时,就 a 的值为 _；b解答：此题考查过氧化钠、碳酸氢钠的化学性性质；此题中涉及反应的化学方程式为：2NaHCO32Na CO3H O2CO22Na O22CO2Na CO3O2H O2Na O24NaOHO2留意：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Na CO ,排出气体为O 、H O 时,由于没有 NaOH 生成,水未与Na O2反应；将化学方程式2得：2Na O24NaHCO34Na CO3O22H O由化学方程式可知：a1；b2（2）当剩余固体为Na CO 、 NaOH ,排出气体为O 、H O 时,由于有 NaOH 生成,所以有水与Na O 反应；假设反应后无H O 生成,将化学方程式2得：2Na O22NaHCO32Na CO32NaOHO2由化学方程式可知此时 a 1；由于有水生成,所以 1 a 1；b 2 b（3）当 a 1 时,由（ 2）争论可知：剩余固体为 Na CO 、 NaOH 、Na O ；排出气体为 O ；b（4）当排出的 O 和 H O 为等物质的量时,依据化学方程式可得：2NaHCO 3 Na CO 3 H O CO 22b b b2Na O 2 2CO 2 2Na CO 3 O 2b b b2设反应的