1、第2章碱金属第一节钠及其化合物1下列对物质用途的描述中，错误的是()A碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂B碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一C氟化钠可用于预防龋齿D过氧化钠常在潜水艇中作供氧剂解析：选A。碳酸氢钠是治疗胃酸过多的一种药剂，碳酸钠的碱性太强，不能用来治疗胃酸过多。2(2011年湖北武汉高三调研测试)将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 molL1的盐酸中，在同温、同压下产生的气体体积比是()A123B632C311 D111解析：选C。0.3 mol Na、Mg、Al对100 mL 1 molL1的盐酸都过量，产生的H2应该由盐酸决定即相等，但钠可与
2、盐酸中的水反应，故0.3 mol全部反应后产生的H2应为0.15 mol，所以三者产生的气体体积比应为0.15311。3(2011年四川绵阳中学高三第一次模拟)将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗“出汗”变成白色固体(粉末)，下列有关叙述不正确的是()A表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠B“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液C最后变成碳酸钠粉末D该过程的所有化学反应均为氧化还原反应解析：选D。2NaOHCO2=Na2CO3H2O，此反应为复分解反应。4(2011年湖北黄冈中学高三调研)在含有Fe2(SO4)3、FeSO4、Al
3、2(SO4)3、Na2SO4的混合溶液中加入足量的Na2O2固体，充分反应后，再加过量的稀硫酸，溶液中离子数目变化最小的是()AAl3 BFe3CFe2 DNa解析：选A。原混合液中有Fe3、Fe2、Al3、Na、SO，加入Na2O2后发生反应：2Na2O22H2O=4NaOHO2，Fe2被氧化成Fe3，转化成Fe(OH)3，Al3转化为AlO；再加入过量的稀硫酸，Fe(OH)3、AlO又全部与H2SO4反应，生成Fe3、Al3，故此过程中Al3数目变化最小。5下列实验能成功的是()用灼烧法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末用AlCl3溶液鉴别Na2
4、CO3溶液和NaOH溶液用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液A全部 BC D解析：选D。利用Na2CO3和NaHCO3热稳定性的差异，分别取少量固体放在试管中加热，能产生无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体的物质是NaHCO3，受热不分解的是Na2CO3。Na2O呈白色，Na2O2呈淡黄色，观察即可分辨。Na2CO3与AlCl3发生双水解反应生成白色沉淀和气体；向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液会生成沉淀，随后沉淀逐渐溶解，故AlCl3溶液能鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液。向Na2CO3与NaHCO3溶液中加澄清石灰水均能产生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别。6(2011年北
5、京大学附属中学高三调研)1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合物，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()ANa2CO3 BNa2O2Na2CO3CNaOHNa2CO3 DNa2O2NaOHNa2CO3解析：选A。由反应2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，2 mol NaHCO3分解生成1 mol CO2和1 mol H2O，在CO2和H2O同时存在的情况下，优先考虑Na2O2与CO2反应，只有CO2不足时，再考虑H2O与Na2O2反应，由于1 mol Na2O2与1 mol CO2恰好完全反应，故残留的固体物质是Na2CO3。7下表中，对陈述、的正确性及
6、两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A小苏打可用于治疗胃酸过多NaHCO3受热易分解对，对，有B向Na2O2的水溶液中滴入酚酞溶液变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对，错，无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对，对，有D过氧化钠可用作航天员的供氧剂Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2对，对，有解析：选D。A项，无因果关系；B项，Na2O2具有强氧化性使酚酞溶液褪色；C项，无因果关系。8在溶液中加入过量Na2O2后仍能大量共存的离子组是()ANH、Ba2、Cl、NOBK、AlO、Cl、SOCCa2、Mg2、NO、HCODNa、Cl、CO、SO解析：选B。溶
7、液中加入Na2O2后使溶液显碱性，还能使溶液中的还原性离子被氧化。A项中的NH、C项中的Mg2、HCO和OH反应不能大量共存；D项中具有还原性的SO能被氧化为SO。9某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将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)。若将原来混合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粉末的质量，下列判断正确的是()A粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3B粉末中一定不含有Na2CO3和NaClC粉末中一定不含有Na2O和NaClD无法确定
8、粉末里是否含有Na2O2和NaCl解析：选A。与盐酸反应产生气体的物质可能有Na2O2、Na2CO3和NaHCO3，气体X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2一定存在，Na2CO3和NaHCO3至少有一种。将原混合粉末加热，有气体放出，说明原混合粉末中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少，而实际剩余固体的质量增加了，原因只能是发生了反应：2Na2OO22Na2O2。综上分析，原混合粉末中有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定原混合粉末中是否有Na2CO3和NaCl。10(2011年河北唐山一中高三
9、月考)将一定体积的CO2通入V L NaOH溶液中，已知NaOH完全反应，若在反应后的溶液中加入足量石灰水，得到A g沉淀，若在反应后的溶液中加入足量CaCl2溶液，得到B g沉淀，则下列说法正确的是()A标准状况下，参加反应的CO2体积为2.24A LB用上述数据不能确定NaOH溶液的物质的量浓度C若AB，则CO2与NaOH溶液反应生成的盐只有Na2CO3DB可能等于A、小于A或大于A解析：选C。石灰水可与CO、HCO反应生成CaCO3沉淀，而CaCl2溶液只能与CO反应生成CaCO3沉淀，所以AB，当AB时，说明溶液中无HCO；标准状况下，参加反应的CO2的物质的量为0.01A mol，体
10、积为0.224A L；由上述数据可知溶液中Na2CO3的物质的量0.01B mol，NaHCO3的物质的量0.01A mol0.01B mol，依据钠元素守恒即可确定NaOH的物质的量。11(2010年高考海南卷)A是自然界存在最广泛的A族元素，常以化合物F存在。以单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示：请回答下列问题：(1)A与水反应的化学方程式为_，E与水反应的化学方程式为_；(2)F的化学式为_，G和D的电子式分别为_和_；(3)D与H反应可能生成的盐有_(填化学式)；(4)实际生产中，可由F为原料制备单质A，简述一种制备方法_。解析：由信息可知A为Ca，F为CaCO3；C与D反应生
11、成F(CaCO3)，可知C中含有钙元素，为Ca(OH)2，B为H2、D为CO2、G为CaO、E为NaH、H为NaOH。(3)不知道二氧化碳的量，CO2少量生成Na2CO3，CO2过量生成NaHCO3；(5)Ca是活泼金属，用电解方法，电解熔融的CaCl2来制取Ca。答案：(1)Ca2H2O=Ca(OH)2H2NaHH2O=NaOHH2(2)CaCO3Ca22C(3)Na2CO3、NaHCO3(4)CaCO3与盐酸反应生成CaCl2，蒸发结晶得到CaCl2固体，电解熔融的CaCl2制取金属Ca12现有一定量的含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的
12、反应物只有CaCO3固体、6 mol/L盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水)回答下列问题：(1)实验前必须检查装置的气密性。仪器连接好后，在_中加适量的水，关闭A中分液漏斗阀门后加热试管，若看到_，说明装置气密性好。(2)装置A中液体试剂选用盐酸而不用硫酸，理由是_。(3)装置B中NaHCO3饱和溶液的作用是_。装置C中浓H2SO4的作用是_。装置E中碱石灰的作用是_。(4)装置D中发生反应的化学方程式是_。(5)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为_。解析：(1)考查的是装置的气密性检查。首先要保证系统密闭，故要在F(或
13、G)中加适量的水，关闭A中分液漏斗阀门后加热试管，若看到F中长导管水面上升，停止加热一段时间后，水面下降(或G中导管口有气泡逸出，停止加热后，G中导管内形成一段水柱并保持一段时间不变)说明装置气密性良好。(2)装置A中液体试剂选用盐酸而不用硫酸，理由是硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，阻碍了硫酸与CaCO3固体反应。(3)装置B中饱和碳酸氢钠的作用是除去CO2气体中的HCl，装置C中浓硫酸的作用是干燥CO2气体，装置E中碱石灰的作用是吸收装置D中反应剩余的CO2。(4)装置D中发生的反应是CO2与Na2O和Na2O2的反应。(5)反应结束后测得气体体
14、积为224 mL，此气体为O2，n(O2)0.01 mol，而Na2O21/2 O2，则n(Na2O2)0.02 mol，m(Na2O2)1.56 g，则Na2O2试样的纯度为：(1.56 g/2.0 g)100%78%。答案：(1)F(填G亦可)F中长导管水面上升，停止加热一段时间后，水面下降(若填G则是G中导管口有气泡逸出，停止加热后，G中导管内形成一段水柱并保持一段时间不变)(2)硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，阻碍硫酸与CaCO3固体继续反应(3)除去气体中的HCl干燥CO2气体吸收装置D中反应剩余的CO2(4)2Na2O22CO2=2Na
15、2CO3O2，Na2OCO2=Na2CO3(5)78%13某一研究小组，为了探究二氧化硫与过氧化钠反应的产物，设计如图所示的实验装置。(1)甲同学先打开活塞K2，然后打开活塞K1，几分钟后，发现C管内固体变白色，从而得出结论：SO2与CO2相似，跟过氧化钠反应产物为亚硫酸钠和氧气。则甲同学得出的结论是否正确，为什么_。(2)乙同学认为产物中应该有Na2SO4，故重新添加C中药品，然后关闭活塞K2，打开活塞K1。试回答：装置B的作用_，D的作用_。确认反应产物中是否有氧气生成，操作方法：_，现象及结论：_。确认反应产物中是否有硫酸钠生成，操作方法：_，现象及结论：_。解析：本题是一道探究实验题，
16、解答该题时，一是要全面理解二氧化硫的性质，二氧化硫具有还原性，可被过氧化钠氧化，这一点与二氧化碳不同；二是要先干燥二氧化硫，防止水蒸气对实验结果产生影响。答案：(1)不正确；SO2具有还原性，产物有可能是Na2SO4，同时SO2中含有水蒸气，也会与Na2O2反应产生O2(2)除水蒸气，干燥二氧化硫 防止空气中CO2和H2O(g)与Na2O2反应用带火星的木条靠近D管口附近若木条复燃，则反应中有O2生成；若熄灭，则无O2生成将完全反应后的固体溶于水配成溶液，再加盐酸，然后加入BaCl2溶液有沉淀生成，证明有Na2SO4生成；无沉淀，则无Na2SO4生成14向100 mL 3 molL1的氢氧化钠
17、溶液中缓缓通入一定量的CO2，充分反应后测得最后溶液的pH7。(1)此时溶液的溶质如果是单一成分，可能是_，如果是多种成分，可能是_。(2)在上述所得的溶液中，逐滴缓慢滴加1 molL1盐酸，所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加的盐酸的体积关系如图所示：加入200 mL盐酸之前，无气体产生，写出A点之前发生反应的离子方程式：_。求产生的二氧化碳在标准状况下的体积。求B点时反应所得溶液中溶质的物质的量浓度(溶液体积的变化忽略不计)。解析：(1)氢氧化钠与二氧化碳反应分两步进行：CO22NaOH=Na2CO3H2O；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3。碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都呈碱性，氢氧
18、化钠与碳酸氢钠不共存。(2)CO与酸的反应是分步进行的，即先生成HCO，再由HCO与酸反应生成二氧化碳。从图象分析可知，由HCO与酸反应生成二氧化碳所需用的盐酸为100 mL，说明溶液中HCO为0.1 mol，即原溶液中CO为0.1 mol，当其与酸反应生成HCO消耗盐酸100 mL，而图象上显示在生成二氧化碳之前，消耗盐酸200 mL，故反应后的溶液中除碳酸钠外还有氢氧化钠。HCOHClCO201 L1 molL12.24 L反应后，溶液中的溶质只有氯化钠，根据氯原子守恒或钠原子守恒可得：NaOHNaClHCl0.3 mol0.3 L1 molL1c(NaCl)0.3 mol/(0.1 L0
19、.3 L)0.75 molL1。答案：(1)Na2CO3或NaHCO3NaOH和Na2CO3，NaHCO3和Na2CO3(2)OHH=H2O，COH=HCO2.24 L0.75 molL1第二节碱金属元素1在元素周期表中，同一主族元素化学性质相似。但是也发现有些元素的化学性质和它在元素周期表的左上方或右下方的另一主族元素性质相似，这称为对角线规则。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是()锂单质跟钠单质的保存方法一样，均可保存在煤油中金属锂在空气中燃烧时，除生成Li2O外，还生成微量的Li3N氢氧化锂的碱性比氢氧化铷弱向氢氧化锂的水溶液中滴入酚酞试液，溶液颜色无变化ABC D解析：选D。(Li)(
20、煤油)，故Li不能保存在煤油中，不正确；类似于Mg，Li在空气中燃烧能生成微量的Li3N，正确；Li的金属性比Rb弱，故碱性：LiOHNaHCO3H2CO3B熔点：KNaLiC溶解度：NaHCO3Na2CO3D氧化性：LiNaMHCO3H2CO3(M为碱金属)，A正确。碱金属单质随核电荷数递增，熔、沸点逐渐降低，还原性逐渐增强，对应离子的氧化性逐渐减弱，因此B、D不正确。C项Na2CO3的溶解度大于NaHCO3。7金属K与Na的金属性相近，K与Na盐共熔时，很难将Na从混合物中分离。若调整温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。已知四种物质的熔、沸点如下：KNaKClNaCl熔点/6
21、3.6597.8770801沸点/7748821500(升华)1413根据平衡移动原理，可推知，用Na与KCl反应制K的适宜温度是()A97.8 770 B770 774 C774 882 D1413 1500 解析：选C。NaKCl KNaCl，在774 882 ，钾变成气体逸出使平衡向右移动，且Na与NaCl均未变成气体，所以可以制得K。8测定某碱金属R的相对原子质量，设计了如图所示的装置。仪器本身连同水的质量为m1 g。若向瓶中投入a g金属R，实验完毕后，测得装置的质量为m2 g。则计算碱金属R的相对原子质量M的算式和实验值与理论值的比较分别是()A.、偏小 B.、偏大C.、偏大 D.
22、、偏小答案：D9有两种钾盐晶体混合物，分别装在两支试管中，其中一支试管加热时有气体产生，另一支试管加水时有气体产生，这两种钾盐可能是()AK2SO4和KHCO3 BKHSO4和K2SO4CK2SO4和K2CO3 DKHSO4和KHCO3答案：D10(2011年河北石家庄高三第一次模拟)200 时，11.6 g由CO2和H2O组成的混合气体与足量Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6 g，则原混合气体的平均相对分子质量为()A5.8 B11.6C23.2 D46.4解析：选C。本题属于有关混合物的计算题。设气体混合物中CO2的物质的量为x，H2O的物质的量为y2CO22Na2O2=2Na2CO
23、3O2 m2 mol 56 gx 28x2H2O2Na2O2=4NaOHO2 m2 mol 4 gy 2y则：解得：x0.1 moly0.4 mol23.2 gmol1。11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是_，Y是_。(2)固体A的成分_，固体C的成分_。(填化学式)解析：要除去KCl中混有的少量杂质K2SO4和K2CO3，可先用过量BaCl2溶液除去SO和CO，然后用过量K2CO3溶液除去上述实验中引入的Ba2，再用过量盐酸除去引入的CO，最后对所得KCl溶液加热蒸干即得纯净KCl晶体。答案：(1)CO2BaC
24、l2K2CO3(2)BaSO4、BaCO3BaCO312碱金属元素的氢化物(通式为MH)均为白色晶体，其中H有很强的还原性，工业上常用作还原剂。(1)写出NaH在高温下与TiCl4反应生成Ti的化学方程式：_。(2)已知MH能与水剧烈反应：MHH2O=MOHH2，在此反应中，H2O是_剂，H2为_产物(填“氧化”、“还原”或“氧化还原”)。(3)MH和液氨之间也有类似MH和H2O之间的反应，写出MH和液氨反应的化学方程式：_。解析：(1)因为“H有很强的还原性”，所以能把TiCl4中的Ti4还原成Ti，化学方程式为TiCl44NaHTi4NaCl2H2；(2)从反应MHH2O=MOHH2知，M
25、H中的H的价态由10，H2O中的H由10，所以H2O是氧化剂，H2既是氧化产物又是还原产物；(3)由“MH和液氨之间也有类似MH和H2O之间的反应”知，MH和液氨反应也有H2放出，所以有反应MHNH3=MNH2H2。答案：(1)TiCl44NaHTi4NaCl2H2(2)氧化氧化还原(3)MHNH3=MNH2H213(2011年广西南宁高三第一次模拟)A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质，B、E均为组成空气的成分，F的焰色反应呈黄色，在G中，非金属元素与金属元素的原子个数比为12。在一定条件下，各物质之间的相互转化关系如图所示(图中部分产物未列出)：请填写下列空白：(
26、1)A是_，C是_。(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是_。(3)E与F反应的化学方程式是_。(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是_。解析：本题为无机框图推断题，主要考查Na2O2及氧化还原反应的知识。单质B是组成空气的成分(O2或N2)，而化合物F是由B、C两元素组成的化合物，F的焰色反应为黄色，故C为Na。化合物G是由C(Na)和D组成，且金属(Na)与非金属元素(D)的原子个数比为21，即非金属D在化合物G中显2价，根据D为第三周期元素可知，D为S，亦即G为Na2S。G(Na2S)FID(S)，该反应为氧化还原反应，化合物F能将S2氧化成S。故F具有强氧化性，而F的组成元素
27、为钠和氧，所以F为Na2O2。空气的成分之一E能与Na2O2反应放出O2，结合H与盐酸反应可得到E，故E为CO2，A为碳。答案：(1)碳(或C)钠(或Na)(2)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2(3)2CO22Na2O2=2Na2CO3O2(4)Na2O2S22H2O=4OHS2Na14(2011年四川乐山高三期中质量检测)为测定某种碱金属的相对原子质量设计的装置如图所示。该装置的总质量(包括水)为a g，将质量为b g的碱金属投入水中，立即塞紧瓶塞(水过量)，完全反应后再称此装置的总质量为c g。则：(1)列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式：_。(2)无水CaCl2的作用是
28、_。(3)如不用无水CaCl2，求出的相对原子质量比实际相对原子质量_(填“偏大”或“偏小”)，理由是_。解析：解答本题时首先要利用化学方程式2M2H2O=2MOHH2，计算出碱金属的相对原子质量为，然后根据水蒸气对c的影响来进行误差分析。(1)设碱金属的相对原子质量为M2M2H2O=2MOHH22M 2b g(abc) g解得M。(2)加盛无水CaCl2的干燥管是为了防止水蒸气随H2逸出而产生误差。(3)若不用无水CaCl2，则H2带走部分水蒸气，使c值偏小，abc偏大，M偏小。答案：(1)(2)吸收H2从溶液中带出的水蒸气(3)偏小若不用无水CaCl2，则H2带出部分水蒸气使c值偏小，abc值偏大，导致碱金属的相对原子质量偏小
