无机化学练习题(含答案)第17章s区金属(碱金属与碱土金属)

第17章s 区金属（碱金属与碱土金属）

17-1: 写出下列反应的方程式：

（1） 金属钠与H 2O ﹑Na 2O 2﹑NH 3﹑C 2H 5OH ﹑TiCl 4﹑KCl ﹑MgO ﹑NaNO 2 的

反应；

（2） Na 2O 2与H 2O ﹑NaCrO 2﹑CO 2﹑Cr 2O 3﹑H 2SO 4（稀）的反应； 解：(1) 2Na + 2H 2O = 2NaOH + H 2↑

2Na + Na 2O 2 = 2Na 2O

2Na + 2NH 3 = 2NaNH 2 + 3H 2↑

2Na + 2C 2H 5OH = 2NaOC 2H 5 + H 2↑

Na + TiCl 4 = 4NaCl + Ti

Na + KCl= K↑ + NaCl

2Na + MgO = Mg + Na 2O

6Na + 2NaNO 2 = Na 2O + N 2↑

(2) 2Na 2O 2 + 2H 2O = 4NaOH + O 2 ↑

Na 2O 2 + 2NaCrO 2 = 2Na 2CrO 4 + O 2↑

2Na 2O 2 + 2CO 2 = 2Na 2Cr 3+ O 2↑

Na 2O 2 + Cr 2O 3 = Na 2CrO 4

Na 2O 2 + H 2SO 4 = 2Na 2SO 4 + 2H 2O 2

17-2:以重晶石为原料，如何制备 BaCl 2﹑BaCO 3﹑BaO 和 BaO 2 ？写出有关的化学反应方程式。

解： BaSO 4 + 4C===== BaS + 4CO

BaS + 2HCl = BaCl 2 + H 2S

BaS + CO 2 + H 2O = BaCO 3 + H 2S

BaCO 3 ===== BaO + CO 2 2BaO + O 2 ===== 2BaO

17-3: 简要说明工业上生产金属钠﹑烧碱和纯碱的基本原理。

解：2NaCl ====== 2Na + Cl 2↑

（1） 加入CaCl 2作助熔剂，以熔盐电解法制金属钠

（2） 电解NaCl 水溶液可得NaOH

2NaCl + 2H 2O ===== Cl 2↑ + H 2↑ + 2NaOH

（3） 用氨碱法

NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O = NaHCO 3↓ + NH 4Cl 2NaHCO 3===== Na 2CO 3 + H 2O↑ + CO 2↑

17-4:含有Ca 2+﹑Mg 2+ 和SO 42-离子的粗盐如何精制成纯的食盐，以反应式表示。

解：(1) SO 42- + Ba 2+ = BaSO 4↓ 1633K

773-793K 电解 ∆

(2) Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓

(3) Ca2+ + CO32- = CaCO3↓

(4) Ba2+ + CO32- = BaCO3↓

(5) CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O

OH- + H+ = H2O

17-5:试利用铍﹑镁化合物性质的不同鉴别下列各组物质：

（1）Be(OH)2和Mg(OH)2；

（2）BeCO3和MgCO3；

（3）BeF2 和MgF2。

解：（1）Be(OH)2为两性氢氧化物可溶于碱中

Be(OH)2 + 2OH- = Be(OH)42-

（2）BeCO3稍加热即分解，MgCO3加热到813K分解

BeCO3和（NH4）2CO3作用形成可溶性的络盐(NH4)6[Be4O(CO3)6]，而

MgCO3不具有这种性质，可以进行分离

（3）BeF2易形成BeF42-络离子，MgF2不易形成MgF42-络离子育微溶于水，

BeF2易溶于水。

17-6:商品氢氧化钠中为什么常含杂质碳酸钠？如何检验？又如何除去？

答：NaOH中所含杂质Na2CO3是由NaOH和吸收空气中的CO2反应而形成的，在NaOH中加入HCl溶液，若有CO2气体逸出，证明有Na2CO3存在；否则不存在。可制备很浓的NaOH 溶液，在这种溶液中碳酸钠不溶，静置后即沉淀，上层清液即为NaOH溶液。

17-7:以氢氧化钙为原料，如何制备下列物质？以反应方程式表示之。

（1）漂白粉；（2）氢氧化钠；（3）氨；（4）氢氧化镁。

解：(1) 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = 2CaCl2 + 2Ca(ClO)2 + 2H2O

(2) Ca(OH)2 + Na2CO3 = 2NaOH + CaCO3

(3) Ca(OH)2 + (NH4)2CO3 = CaCO3↓ + H2O + NH3↑

(4) Ca(OH)2 + MgCl2 = CaCl2 + Mg(OH)2↓

17-8:为什么选用过氧化钠做潜水密封舱中的供氧剂？为什么选用氢化钙做野外氢气发生剂？请写出有关方程式。

解：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑

CaH2 + H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑

17-9:写出下列物质的化合式：

光卤石明矾重晶石天青石白云石方解石

苏打石膏萤石芒硝元明粉泻盐

解：光卤石KCl•MgCl2•6H2O 明矾KAl(SO4)2•12H2O

重晶石BaSO4天青石SrSO4

白云石CaCO3•MgCO3方解石CaCO3

苏打 Na 2CO 3 石膏 CaSO 4•2H 2O

萤石 CaF 2 芒硝 Na 2SO 4•10H 2O

元明粉 Na 2SO 4 泻药 MgSO 4•7H 2O

17-10:下列反应的热力学数据如下：

MgO(s) + C(s,石墨) = CO(g) +Mg(g)

试计算：（1）反应的热效应 （2）反应的自由能变 ；（3）在标准条件下，用C （s ，石墨）还原 MgO 制取金属镁时，反应自发进行的最低温度是什么？ 解：MgO(s)+ C(s 石墨) = CO(g) + Mg(g)

(1)θθ298298fH rH ∆=∆(CO,g)+ θ298fH ∆(Mg,g) -θ298fH ∆(MgO,s)-θ298fH ∆(C,s)

= 147.7-110.52-(-601.7) = 638.88kJ•mol -1

(2) θ298rG ∆ = θ298fH ∆(CO,g)+θ298fH ∆(Mg,g) - θ298fH ∆(MgO,s) - θ298fH ∆(C,s)

=113.5-137.15-(-569.4) = 545.81 kJ•mol -1

(3) θ298rS ∆= θ298fS ∆(CO,g) + θ298fS ∆(Mg,g) - θ298fS ∆(MgO,s)- θ298fS ∆(C,s)

=148.54+197.56-26.94-5.74

=313.24 J•mol -1•K -1

S T H G ∆-∆=∆ ∆G ≤0 反应才能自发进行 即 ：

638.88×103 - T×313.42≤ 0 得： T ≥ 1738K

17-11:如何鉴别下列物质？

（1） Na 2CO 3﹑NaHCO 3 和NaOH;

（2） CaO ﹑Ca(OH)2和CaSO 4

解：（1）首先分别取一定量试样配成溶液，分别 滴加HCl 溶液，无气体放出

的为NaOH 溶液，再分别取余下的两种固体少许加热，放出H 2O 和CO 2的即为NaHCO 3剩下 的为Na 2CO 3

Na 2CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O + CO 2↑

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2O + CO 2↑

NaOH + HCl = NaCl + H 2O

2 NaHCO

3 ===== Na 2CO 3 + H 2O↑ + CO 2↑

17-12:已知Mg(OH)2的Ksp= 1.8×10-11, NH 3.H 2O 的K b =1.8×10-5 ，计算反应： Mg(OH)2 + 2NH 4+ ≒ Mg 2+ +2 NH 3.H 2O 的平衡常数K ，讨论Mg(OH)2在氨水中的溶解性。 解：242223]

[]

[][++⋅⋅=NH Mg O H NH K 222

242]/[]/[]

[][--++==OH Kb OH Ksp NH Mg K =1.8×10-11/（1.8×10-5）2=5.6×10-2 ∆