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碱金属·典型例题VIP免费

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碱金属·典型例题能力素质例1已知相对原子质量:Li6.9,Na23,K39,Rb85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8g,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体16g,据此可确定碱金属M是[]A.LiB.NaC.KD.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↑10.8g→10.8×[(A+17)/A]gM2O+H2O=2MOH10.8g→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cg。(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CaCl2,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+2H2O=2MOH+H2↑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H2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H2的质量为(a+b-c)g。设所求碱金属的相对原子质量为x则+=+↑+-2M2HO2MOHH2x2bg(abc)g22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CaCl2,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H2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A3.88g通过足量的Na2O2,放出O2,充分反应后固体的质量增加2.28g,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Na2O2反应放出O2的气体有可能是CO2和H2O,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H2O,设其质量为x1,2HO2NaO4NaOHOm218324x2.28gx20.52g3.88g22221+=+Δ×=>故假设不成立如果A都是CO2,设其质量为y12CO2NaO2NaCOOm883256y2.28gy3.58g3.88g2222321+=+Δ=<故假设不成立所以A应为CO2和H2O的混合物设H2O的质量为xg,CO2的质量为yg,则xy3.88g4x/(218)(56y/88)2.28gx0.36gy3.52g+=×+===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ρg·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+2H2O=2MOH+H2↑设M的相对原子质量为x,则2M2HO2MOHH2x27g0.2g2x/27g/0.2gx3522+=+↑=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y2Li2HO2LiOHH2(6.917)2y0.2g[2(6.917)]2y0.2y4.8g22+=+↑×+×+/=/得=[4.8g/(1000cm3×ρg·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70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g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:Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑设混合物中Na2O2、Na2O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O2质量。2NaO2HO4NaOHO27844032x(440x)/(278)32x/(278)NaOHO2NaOH62240y(240y)/62222222+=+↑×××××+=××溶液的总质量为:70g+98g-[32x(2×78)]由上述关系量可列二元一次方程组为xy70g{[(440x)(278)][(240y)62]}[70g98g32x+=×÷×+×÷÷+-÷××=()]278100%50%解得:x=39gy=31g本题也可从下列角度入手列关系:由于NaOH溶液中溶质的质量分数为50%,因此在溶液中NaOH的质量等于H2O的质量

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