化学奥赛无机元素化学习题 碱金属元素及碱土金属元素(含答案)

【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题

第十章碱金属与碱土金属

1. 钠、钾、锂、铷和铯在过量氧气中燃烧时，各生成何种氧化物？各类氧化物与水的作用情况如何？

2. 金属钠为什么放在煤油中保存？放在汽油中好不好？放在液氨中行不行？金属锂能否放在煤油中？

3. Li、Na、K、Rb和Cs的逸出功分别为2.42、2.28、2.24、2.09和1.96eV，

(1)这样一个顺序与碱金属的什么性质有关？

(2)这些金属中有哪些用可见光照射，能显示光电效应？

4. 解释下列事实：

(1)碳酸钠溶液加到铜盐溶液中,得到碱式碳酸盐的沉淀。

(2) IA族中只有锂与氮反应,生成氮化物。

(3)如果用氨—氯法得到碳酸钠的方法来制备碳酸钾是不可行的。

5. 提纯NaCl过程中,为什么要先加入BaCl2，再加入Na2CO3，然后将溶液调至酸性？各步的作用是什么？

6. 根据Born－Haber循环，指明什么因素构成氮化锂稳定，氮化钾不稳定？

7. 根据Born－Haber循环，指明什么因素构成锂的还原电位与铯的相近？

8. 氟化铯晶体虽然具有最高的离子性，但为什么它的熔点却较低？

9. 氢化钠和水作用，放出氢气并生成苛性钠。已知氢化钠的生成热为56.43kJ mol，苛性钠生成热为468.2kJ mol－1，试计算氢化钠与水反应的热效应。

10. Li(s) + H2O LiOH(aq) + 1/2H2(g) 的 H 298 = －508.3kJ moi－1，而Na(s) + H2O NaOH(aq) + 1/2H2(g) 的 H 298 = －469.5kJ mol.－1，但为什么锂与水的反应不激烈？

11. Na(aq)的 Hf = －239.4kJ mol，Na的第一电离势是493.2kJ mol，钠的升华热为108.6kJ mol－1，试求：Na+离子的水合能。

12. 已知：K的标准还原电位为－2.92V，在水溶液中，K离子的水合能为－322kJ mol，K的升华热为88kJ mol－1，K的第一电离势为418kJ mol－1，试计算：

K(s) K+(1mol dm－3) + e的 S 。

13. 钠的第一电离能大于钾的第一电离能，但为什么可通过下列反应来制备金属钾？ KCl(l) + Na = NaCl(l) + K

14. 在液氨中用氢与钠反应能否制备氢化钠？为什么？

15. 如何由Li2O制取LiH？试从热力学观点分析是否可以直接用氢气作用于Li2O而制备LiH？

16. 写出下列各反应的化学方程式：

(1)钙与氯气 (2)钡与冷水 (3)氧化钙与水 (4)氮化镁与水

17. 钙在空气中燃烧时生成何物？为何将所得产物浸泡在水中时，可以觉察到大量的热并嗅到氨的气味？写出一切有关的化学方程式。

18.

+－1－1+ －1－1 19. 碱土金属的碳酸盐的热分解温度为什么依Be、Mg．．．Ba的顺序逐渐增加？

20. IIA族金属的第二电离能远远大于其第一电离能，为什么IIA组金属不形成+1价化合

物。

21. 为什么在酸性溶液中钡的还原能力强，而在碱性溶液中则钙的还原能力强？

22. 盛氢氧化钡溶液的瓶子，在空气中放置一段时间后，内壁蒙有一层白色薄膜，这是什么物质？欲除去这层薄膜，应采取下列何种物质来洗涤？试说明理由．

(1)水 (2)盐酸溶液 (3)硫酸溶液

23. 为什么高氯酸镁是极好的干燥剂？

24. 如何从氧化钡制备过氧化钡？

25. 试从EMg2+/Mg来说明镁与水反应的情况，但与实际情况比较，有何不同？为什么？

26. 为什么MgCl2-6H2O在空气中加热不能脱水，怎样才能制备无水MgCl2。

27. 如何鉴别下列物质：

(1) Na2CO3和CaCO3 (2) CaSO4和CaCO3

(3) NaCl和MgCl2 (4) Mg(OH)2和MgCO3

28. 现有一混合物，其中可能含MgCO3、Na2SO4、Ba(NO3)2、KCl、CuSO4，按如下步骤进行实验：

(1)溶于水得到一无色溶液和白色沉淀

(2)白色沉淀可溶于稀盐酸并有气体产生

(3)无色溶液的焰色是黄色

问以上五种物质哪些一定存在？哪些一定不存在？哪些可能存在？

29. 电解0.251dm3、0.220mol dm－3MgCl2溶液，直到收集到104cm3氢气和水蒸气的混合物。问是否有Mg(OH)2沉淀产生？(已知：在23℃，748 条件下，这时溶液的蒸汽压为21 )

30. 镁条在空气中燃烧，产物溶于60.0mmol HCl的盐酸中，加甲基橙并用NaOH溶液回滴，用去12.0mmol的NaOH，恰好到终点，然后加过量的碱，蒸馏溶液，馏出的NH3被另一酸性溶液吸收(其中含量10.0mmolHCl)，吸收完后，回滴该溶液用去6.0mmolNaOH，试计算：

(1)该镁条燃烧时，有百分之几的镁生成Mg3N2？ (2)镁条原来重多少克？

31. 从下面的数据，通过计算说明，Ca与Cl2反应生成CaCl2(s)而不能生成CaCl(s)。 H (kJ mol－1)

Ca(s) Ca(g) +177

+Ca(g) Ca(g) + e +589

Ca+(g) Ca2+(g) + e +1146

Cl2(g) 2Cl(g) +242

Cl(g) + e Cl 354

CaCl2的Aa=5.00，ro=281pm，n=9

CaCl的Aa=1.748，ro=314pm，n=9

32. 在一含有Ba2+离子和Sr2+离子的溶液中，已知钡离子的浓度为0.10mol dm－3，锶离子的浓度为0.10mol dm－3，若在此溶液中，滴入K2CrO4溶液并充分搅拌。假定反应过程中，溶液体积保持不变，试通过计算，回答如下问题：

(1)首先从溶液中沉淀出来的是SrCrO4还是BaCrO4？

(2)在第一种沉淀刚析出时，[CrO42 ]为多少？

(3)在第二种沉淀刚析出时，溶液中[CrO4]又为多少？

(4)当第二种沉淀刚析出时，溶液中第一种沉淀的阳离子的浓度是多少？

（已知Ksp,SrCrO4=2.2×10－5, Ksp,BaCrO4=1.17×10－10）

2

答案：

1. 4Li + OM+ O2(过量2O 2 (M＝K、Rb、Cs) 2O2

Li2O + H2 Na2O2 + 2H22O2 2MO2+ 2H22O2 + O2 (M＝K、Rb、Cs)

2. 金属钠的化学性质很活泼，极易与空气反应，∴金属钠必须放在煤油中保存，以隔绝空气。金属钠放在汽油中也可以，但汽油易挥发，价格贵，∴金属钠不保留在汽油中。放

+在液氨中不行，在低温时，金属钠溶于液氨，形成Na(NH3)x和e(NH3)y，在通常温度下，

与NH3(l)反应，生成NaNH2和H2。金属锂放在煤油中不行，因为Li的密度小，它会浮在煤油的表面，起不到隔绝空气的作用，∴Li只能封在石蜡或凡士林中。

3. (1) 随着碱金属元素的原子序数的增加，原子半径增加，第一电离势变小，∴从Li→Cs的逸出功从2.42 eV降低到1.96 eV。

(2) 可见光的波长范围为400 nm～700 nm（即4000 ～7000 ），其频率范围为： 1 c 3 108 9 1400 10 7.5 1014 2 4.29 10 9 2700 10－1－1秒；秒； c3 10814

其能量范围为：E1＝hv1＝4.97×10－19 J＝3.1 eV；E2＝hv2＝2.84×10－19 J＝1.77 eV； ∴从Li→Cs所有金属用可见光照射时，都能显示光电效应。

4. (1) 由于碳酸钠溶液呈碱性，Cu(OH)2溶解度小，∴放入铜盐溶液中，只能生成碱式碳酸盐，而不是正盐。

(2) 由于Li的原子半径最小，∴Li离子的半径更小，形成Li3N2离子晶体时，放出的能量最多，因此在IA中只有Li能直接与N2反应。

(3) 氨—氯法制碳酸钠为：NaCl + NH4HCO3 + NH4Cl

2NaHCO

+2CO3 + CO2 + H2O

由于第一个反应中生成的NaHCO3的溶解度小，∴反应能向右进行，其它MHCO3溶解度都较大，∴不能用此法制备KHCO3，也就不能制备K2CO3。

2－2+2+5. 加入BaCl2以除去粗盐中的SO4离子，加入Na …… 此处隐藏：4802字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……