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（含解析）（实验班）

第三节碱金属元素一、选择题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。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解答：本题考查碱金属元素性质的递变规律。解：碱金属的密度从到随着原子序数的递增一般逐渐增大但熔点逐渐降低，所以选项A不正确；碳酸钾为强碱弱酸盐，水解呈碱性，所以选项B不正确；金属钠易与乙醇反应放出，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。本题答案为选项C。2某碱金属元素（此处用代替其元素符号），其原子半径比钠原子半径大，则下列关于的推论不正确的有（ ）。A原子的最外电子层上只有1个电子B单质和水反应比钠和水反应剧烈C的氢氧化物的碱性比碱性强D的单质和氧气反应比钠和氧气反应剧烈，且反应产物一定是解答：本题考查碱金属元素性质递变规律。随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强。解：是碱金属元素，可以确定原子的最外电子层上只有1个电子，所以选项A正确；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剧烈，所以选项B正确；金属性比钠强，因此它的氢氧化物的碱性比碱性强，所以选项C正确；金属性比钠强，的单质和氧气反应比钠和氧气反应要剧烈，且反应产物是复杂的氧化物，所以选项D错误。本题答案为选项D。3已知氢化锂（）属于离子晶体，它跟水反应可以放出氢气。下列叙述中正确的是（ ）。A的水溶液呈中性B是一种强氧化剂C中的氢离子与锂离子的核外电子排布相同D中氢离子被还原成氢气解答：本题是信息题，已知氢化锂属于离子晶体可推测氢化锂中氢元素为价，与水反应中作还原剂。解：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；氢化锂中氢元素为价，与水反应中作还原剂，是一种强还原剂，所以选项B错误；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；中氢负离子被氧化为氢气，所以选项D错误。本题答案为选项C。4下列有关碱金属元素铷（）的叙述中，正确的是（ ）。A灼烧氯化铷时，火焰有特殊颜色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：本题考查碱金属性质递变规律的应用。本题答案为选项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”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所有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与灼烧时火焰颜色相同解答：本题考查焰色反应的相关知识。解：硫在空气中燃烧为淡蓝色火焰，所以选项A错误；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察，以滤去钠元素的黄色光，所以选项C错误；与都含钠元素，因此灼烧时火焰都呈黄色，所以选项D正确。本题答案为选项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通入少量气体有浑浊现象C加热产生气泡D加入溶液有白色沉淀生成解答：本题考查检验。检验可采用加入看有无无色气体产生，或加入、看有无白色沉淀生成。由于本题的条件为大量中含有少量的纯碱，还应考虑具体操作时对实验的影响。解：加入少量时：，不可能有气泡冒出，所以选项A错误；少量的通入时与反应，产生少量的，一般不会使溶液浑浊，所以选项B错误；溶液加热不起化学反应，无气泡，所以选项C错误；方法正确，所以选项D正确。本题答案为选项D。7下列叙述正确的是（ ）。A在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物B碳酸铯加热立即分解成和C金属锂不能保存在煤油中，金属钾可以保存在煤油中D在、中，的熔点最高，密度最大解答：本题考查碱金属的性质。解：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，因此不能保存在煤油中，而金属钠、钾可以保存在煤油中，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，逐渐降低，所以选项D错误。本题答案为选项C。8从理论上讲，是很活泼的金属，与水反应应当很剧烈。但事实上反应却是开始时较快，一会儿就变得非常缓慢起来。其主要原因是（ ）。A的密度很小，浮在水面上B生成物溶解度较小，附着在表面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：本题考查的物理和化学性质。解：比较活泼，但生成物是微溶性物质，附着在的表面，阻止反应的继续进行。本题答案为选项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，在下列用途中选苏打（用表示），还是选小苏打（用表示），并说明原因。（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_，其原因是_。（2）作为泡沫灭火器的药品，选用_，其原因是_。（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）。（4）治疗胃酸过多时，选用_，其原因是_。解答：本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，消耗与的质量比为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，消耗与质量之比为84106，且生成速率大，因此选择碳酸氢钠。（3）用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，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。因此选择碳酸钠。（4）治疗胃酸过多时，若用苏打碱性太强，有腐蚀性，不利于人体健康，因此选择碳酸氢钠。本题答案为：（1）；因为中和等量的；比的用量少（质量比为5384）。（2）；因为产生等量的时，比的用量少（质量比为84106），且产生的速率大。（3）；因为碱性强，洗涤效果好。（4）；因为适量中和部分胃酸，若用苏打碱性太强，有腐蚀性，不利于人体健康。10根据侯德榜制碱法原理并参考下页表格中的数据，实验室制备纯碱的主要步骤是：将配制好的饱和溶液倒入烧杯中加热，控制温度在3035，搅拌下分批加入研细的固体，加料完毕后，继续保温，静置后，过滤得晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧，得固体。四种盐在不同温度下的溶解度（水）表温度溶解度盐010203040506010035.735.836.036.336.637.037.339.811.915.821.027.06.98.19.611.112.714.516.429.433.337.241.445.850.455.377.3大于35时会发生分解请回答：（1）反应温度控制在3035的原因是若高于35，则_，若低于30，则_，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，目的是_。静置后只析出晶体的原因是_。用蒸馏水洗涤晶体的目的是除去_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_，并作进一步处理，使溶液循环使用，同时可回收。（4）测试纯碱产品中含量的方法是：准确称取纯碱样品，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加12滴酚酞试液作指示剂，用物质的量浓度为的溶液滴定至溶液由红色变为无色（指示反应的终点），所用溶液的体积为，再加12滴甲基橙试液作指示剂，继续用溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，所用溶液总体积为。写出纯碱样品中质量分数的计算式：_。解答：本题考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。解：（1）碳酸氢铵1020时，不易分解，30时开始大量分解；若温度过低，则反应速率较小，所以反应温度控制在3035之间比较好。水浴加热可以控制反应温度。水浴加热的优点是避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性。（2）加料完毕后，继续保温30，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、。（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，还有溶解在溶液中的、，所以母液的主要成分为、。加入盐酸后，碳酸氢钠会转化为氯化钠，碳酸氢铵则转化为氯化铵，这时溶液中的可以循环使用，同时可回收作为副产品。（4）加酚酞试液作指示剂，反应为：，所用溶液体积为；再加甲基橙试液作指示剂，反应为：，所用溶液体积为；所以样品中含有的碳酸氢钠反应消耗盐酸体积为，消耗盐酸的物质的量为，故碳酸氢钠的物质的量为，碳酸氢钠的质量为，碳酸氢钠的质量分数为。本题答案为：（1）分解；反应速率降低；水浴加热。（2）使反应充分进行；的溶解度最小；、。（3）、；。（4）。11某活动课程小组拟用溶液吸收气体，制备溶液。为了防止通入的气体过量而生成，设计了如下实验步骤：a取溶液吸收过量的气体，至气体不再溶解；b小火煮沸溶液12；c在得到的溶液中加入另一半溶液，使其充分混合反应。（1）此方案能制得较纯净的，写出、两步反应的化学方程式：_、_。此方案第一步的实验装置如图4-13所示。（2）加入反应物前，检查整个装置气密性的方法是_。（3）装置中盛放的试剂是_，作用是_。（4）在实验室通常制法中，装置还可作为制取下列气体_（填序号）的发生装置。 （5）实验室制取下列气体：、时，必须进行尾气处理，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）已知所用溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶液密度为，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，用此种方法制备所得溶液的物质的量浓度为_。解答：本题考查物质的制备。解：（1）a取溶液吸收过量的气体，发生的反应为；b小火煮沸溶液12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溶液，使其充分混合反应，发生的反应是。（2）方法：用弹簧夹夹住、连接处，先检查的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗中注入一定量的水，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、的气密性：连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住。然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会儿，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，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收气体。（4）在实验室通常制法中，装置是用于固液反应，反应不需要加热。因此可用于制备、。（5）由于和都属于极易溶于水的气体，因此在尾气处理时要注意防倒吸，可用装置，而装置可用于吸收或。（6），溶液中含 ，根据反应，可得，所以。本题答案为：（1）；。（2）方法：用弹簧夹夹住、连接处，先检查的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗中注入一定量的水，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、的气密性：连接和烧杯间的乳胶管并用止水夹夹住。然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会儿，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气。（3）饱和碳酸氢钠溶液；吸收气体。（4）。（5）；。（6）。12在潮湿的空气中会缓慢分解，会吸收空气中的水分：（为平均值，）。取没有妥善保管已部分变质的样品 ，溶于水配成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的的体积（标准状况）如下表所示。（不计溶于水的气体）盐酸体积（）8152050120150生成体积（）0112224896224022402240试求：（1）当加入盐酸后，生成体积不再增加时，的最小值为_。（2）未变质前的质量。（3）部分变质后样品中的成分及各成分的物质的量。解答：本题考查碳酸钠与盐酸反应的知识点，滴加的顺序不同，现象不同。解：（1）滴加盐酸至，发生反应：可得。当二氧化碳的体积由896增加至2240的过程中，发生的反应也是：，由此可得，。此阶段又加入盐酸的体积，所以。（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，原样品中的质量：。（3）根据题意，样品中含有和。设样品中和的物质的量分别为和。则，。解得：，。再利用与的物质的量之比可得，所以化学式为，物质的量为。为。本题答案为：（1）110。（2）。（3）为，物质的量为，为。13将和固体混合后，在密闭容器中加热到250，让其充分反应，假设分解产生的与反应完后，再与反应。（1）当剩余固体为排出气体为和时，的值为_。（2）当剩余固体为、，排出气体为和时，的值为_。（3）当时，剩余固体为_，排出气体为_。（4）当排出的和为等物质的量时，则的值为_。解答：本题考查过氧化钠、碳酸氢钠的化学性性质。本题中涉及反应的化学方程式为：注意：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，排出气体为、时，因为没有生成，水未与反应。将化学方程式得：由化学方程式可知：。（2）当剩余固体为、，排出气体为、时，由于有生成，所以有水与反应。假设反应后无生成，将化学方程式得：由化学方程式可知此时。因为有水生成，所以。（3）当时，由（2）讨论可知：剩余固体为、；排出气体为。（4）当排出的和为等物质的量时，根据化学方程式可得： 设反应的的物质的量为 依题意有：，。所以，反应中消耗的物质的量为：，用去的物质的量为：，所以，。本题答案为：（1）。（2）。（3）当时，剩余固体为、；排出气体为。（4）。三、计算题14标准状况下，在 某溶液中通入一定量后，再向所得溶液中滴加某浓度的稀盐酸，滴加盐酸的体积与生成气体的情况如图4-15所示（假设生成的全部逸出）。求：（1）该稀盐酸的物质的量浓度。（2）滴加稀盐酸至时共产生气体的体积（标准状况）。（3）滴加盐酸前溶液中所含溶质的成分及各自的物质的量浓度。解答：本题考查在碳酸钠中逐滴滴加盐酸的反应过程。解：（1）加入时，气体体积刚好达到最大值，此时溶液中的溶质只有。所以，。（2）加入后，发生的反应为，所以，。（3）从图像可知，第一阶段（无气体产生）耗去盐酸大于第二阶段（产生气体并达最大量）耗去的盐酸的体积，可知溶液中溶质的成分只能是、。反应过程：0.002 （）0.004 0.004 0.0040.004 0.004所以：，本题答案为：（1）。（2）。（3）；。