碱金属练习题带答案

碱金属·典型例题

能力素质

例1 已知相对原子质量：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M 及其氧化物M2O组成的混合物10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g，据此可确定碱金属M是

[ ] A．Li

B．Na

C．K

D．Rb

解析设M的相对原子质量为A，当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系：

2M＋2H2O＝2MOH＋H2↑

10.8 g→10.8×[(A＋17)/A]g

M2O＋H2O＝2MOH

10.8 g→10.8×[2(A＋17)/(2A＋16)]g

但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在，则可建立不等式：

[10.8×(A＋17)/A]＞16＞[10.8×(A＋17)]/(A＋8)

解得：35.3＞A＞10.7

从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。

答案B

点击思维

例2 为了测定某种碱金属的相对原子质量，有人设计了如图所示的实验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为ag 。将质量为bg 的某碱金属单质放入水中，立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为c g 。

(1)列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式；

(2)无水氯化钙的作用是什么？如果不用CaCl 2，测定的碱金属相对原子质量比实际值偏大还是偏小？说明理由。

解析 本题测定未知碱金属的相对原子质量，所依据的化学反应原理是：2M ＋2H 2O ＝2MOH ＋H 2↑

只要通过实验，取得一定质量(题设bg)的碱金属和足量的水反应产生的H 2的质量，即可根据化学方程式的计算求得碱金属的相对原子质量。

(1)依题设实验数据，bg 碱金属与足量水反应产生H 2的质量为(a ＋b －c)g 。 设所求碱金属的相对原子质量为x

则＋＝＋↑

＋－2M 2H O 2MOH H 2x 2

bg (a b c)g

22

有2x/2＝b/(a ＋b －c)

解得x ＝b/(a ＋b －c)

(2)无水氯化钙吸收水蒸气。若不用CaCl 2，则使测定值较实际值偏小。讨论上述表达式，不难知道，若装置内的水蒸气外逸(反应放热，更容易使产生的水蒸气被H 2带走)，则c 值减少，a ＋b －c 值增大，分式的分母增大，分数值即减小。

小结 还可以另想其他方法进行测定实验。譬如，若获得一定质量的碱金属与水反应所得MOH 的质量，本题亦可完成。

例3 在120℃时，将气体A 3.88 g 通过足量的Na 2O 2，放出O 2，充分反应后固体的质量增加2.28 g ，试通过计算判断气体 A 的组成及各成分的质量。

解析 120℃能和Na 2O 2反应放出O 2的气体有可能是CO 2和H 2O ，因此首先判断A 是什么物质？

可采用极端假设法

解：如果A 都是H 2O ，设其质量为x 1，

2H O 2Na O 4NaOH O m

218 32 4

x 2.28g

x 20.52g 3.88g 22221＋＝＋Δ×＝＞故假设不成立

如果A 都是CO 2，设其质量为y 1 2CO 2Na O 2Na CO O m

88 32 56y 2.28 g

y 3.58 g 3.88 g 2222321＋＝＋Δ＝＜故假设不成立

所以A 应为CO 2和H 2O 的混合物

设H 2O 的质量为x g ，CO 2的质量为y g ，则

x y 3.88 g 4x /(218)(56y /88) 2.28 g x 0.36 g y 3.52 g

＋＝×＋＝＝＝⎧⎨⎩⎧⎨⎩

学科渗透

例4 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中形成良好的还原剂“汞齐”。取某种碱金属的汞齐7g ，与足量水作用得到0.2g 氢气，并得到密度为ρ g ·cm -3的溶液1L ，则溶液中溶质的质量分数可能是

[ ]

A ．(0.8/ρ)%

B ．(0.48/ρ)%

C ．(0.32/ρ)%

D ．(0.7/ρ)%

解析 汞不能与水反应，碱金属(M)与水反应的化学方程式为：2M ＋2H 2O ＝2MOH ＋H 2↑

设M 的相对原子质量为x ，则

2M 2H O 2MOH H 2x 2

7 g 0.2 g

2x /27 g /0.2 g x 3522＋＝＋↑

＝得＝

由于Hg 的相对原子质量大于35，所以碱金属的相对原子质量一定小于35。

相对原子质量小于35的碱金属只有Li 和Na ，所以本题中碱金属可能为Li 或Na 。若为Li ，设LiOH 的质量为y

2Li 2H O 2LiOH H 2(6.917) 2

y 0.2 g

[2(6.917)]2y 0.2

y 4.8 g

22＋＝＋↑

×＋×＋／＝／得＝

[4.8g/(1000 cm 3×ρ g ·cm -3)]×100%＝(0.48／ρ)%

若为Na ，用上述的方法可求得生成的NaOH 溶液中NaOH 的质量分数为(0.8/ρ)%。

答案 A 、B

例5 (1993年全国)将70 g 过氧化钠和氧化钠的混合物跟98 g 水充分反应后，所得氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为50%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式，并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各多少克。

解析 发生的反应有：

Na 2O ＋H 2O ＝2NaOH

2Na 2O 2＋2H 2O ＝4NaOH ＋O 2↑

设混合物中Na 2O 2、Na 2O 的质量分别为x 、y ，由化学方程式分别解出生成的NaOH 的质量和放出的O 2质量。