高中化學競賽題--堿金屬

1、中學化學競賽試題資源庫堿金屬A組 D電子工業(yè)中制造一種光電管時，需要一種一經強光照就失去電子而接通電路的材料，制造材料的物質是A 氫氣和氯氣的混和物 B 溴化銀 C 鋁 D 銫 B軍事上，常利用焰色反應的原理制作A 燃燒彈 B 信號彈 C 照明彈 D 煙幕彈 A核工程中常作原子反應堆導熱劑的是A 鉀鈉合金 B 鈉汞合金 C 重水 D 金屬鋰 B鈉和鉀的合金（含50%80%的鉀）在室溫下呈液態(tài)，在原子反應堆中起的作用是A 導電 B 導熱 C 強還原劑 D 熔劑 C下列有關鈉的敘述中，錯誤的是A 鈉的還原性很強，可以用來冶煉金屬鈦、鋯、鈮等B 鈉的化學性質非?；顫?，鈉元素只能以化合態(tài)存在于自然界C

2、 鈉是一種灰黑色的固體D 鈉的質地軟，可用小刀切割 D下列屬于鈉離子性質正確的是A 極易被氧化 B 有銀白色金屬光澤C 能置換CaCl2溶液中的Ca D 焰色反應為黃色 C下列各物質在與水反應時，既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性的是A K B Na2O C K2O2 D CO2 C下列關系正確的是A 離子半徑：NaK B：還原性：NaK C 熱穩(wěn)定性：Na2CO3NaHCO3 D：熔點：NaK B下列敘述中不正確的是A 鈉在反應TiCl44NaTi4NaCl中作還原劑B NaOH應密封保存，以防分解變質C 盛放KOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞D 當足量的CO2通入飽和NaOH溶液中，會有固體析出 C將

3、2.3g鈉放入91.8g水中，反應完全后，溶液中Na與H2O的分子個數(shù)比為A 130 B 140 C 150 D 125 A某合金為銣（原子量為85.5）和另一種堿金屬組成，取4.6g該合金樣品與水完全反應后，共放出0.2g氫氣，此合金中的另一種金屬是A Li B Na C K D Cs A、B下列有關堿金屬銣（Rb）的敘述中，正確的是A 灼燒氯化銣時，火焰有特殊顏色B 硝酸銣是離子化合物，易溶于水C 在鈉、鉀、銣三種單質中，銣的熔點最高D 氫氧化銣是弱堿 DCs是穩(wěn)定的核電荷數(shù)最大的堿金屬元素，下列關于銫及其化合物的敘述，不正確的是A 銫與冷水反應，會發(fā)生劇烈爆炸B 銫是有金色光澤的固體C

4、銫的氧化物可直接與水反應生成CsOHD CsOH可以受熱分解 B焰色反應可檢驗A 化合物的性質 B 元素的性質 C 單質的性質 D 離子的性質 B含有1.4g某堿金屬及其氧化物的混和物，跟水完全反應后蒸干溶液得不含結晶水的固體1.79g，則該混和物中堿金屬的質量分數(shù)為A 25.7% B 35.2% C 44.5% D 64.5% 鈉浮在水面上 被融化為小球 在水面上打轉 發(fā)出嘶嘶的聲音 紅褐色沉淀 2Na2H2O2Na2OHH2 轉移2個電子 Fe33OHFe(OH)3往Fe2(SO4)3溶液中加入金屬Na，觀察到的現(xiàn)象是 ，反應中的兩個離子方程是（是氧化還原的標出電子的轉移方向和數(shù)目）： （

5、1）按住橡皮塞，將大頭針向上拔出（2）鈉在煤油的表面與水和煤油接觸的界面之間上下沉浮，并不斷減少直至消失，同時有氣泡產生（3）長 鉀的密度比鈉??；產生少量氣體即可使鉀上浮進入煤油中（每次反應的量少）；鉀的密度與煤油接近，在煤油中滯留時間長某同學為測定一定質量的鈉與水反應產生H2的體積，設計了下圖裝直進行實驗。（1）實驗開始，欲使鈉與水接觸反應，應如何操作？ 。（2）反應開始后，試管中能觀察到的現(xiàn)象是 。（3）已知有關物質的密度p（K）：0.86g/cm3，p（Na）：0.97g/cm3，（煤油）：0.8g/cm3。如果將鈉換成相同大小的鉀進行上述實驗，結果鉀反應完所用的時間比鈉反應完所用的時間

6、 （填“長”或“短”），其原因是 。 （1）a （2）當Na跟水反應劇烈時，H2氣流將a托入煤油層，反應停止。隨著H2氣流減少，Na沉到煤油層和水層的界面，反應又進行。 （3）2Na2H2O2Na2OHH2 （4）防止水溢出 （5）安全。此反應在隔絕空氣下進行用右圖的實驗裝置可以進行鈉跟水的反應實驗，并可收集、檢驗生成的氣體。Na的密度為0.97g/mL，煤油的密度為0.87g/mL，請回答下列問題：（1）液體物質添加完畢后，關閉活栓，打開右邊膠塞，向煤油中加入一小塊鈉，立即塞好膠塞，反應開始前鈉的位置在_處（填a、b、c）；（2）反應后，鈉在煤油層和水層界面之間上下跳動，反應平緩連續(xù)進行。試

7、說明產生上述現(xiàn)象的原因： （3）寫出Na跟水反應的離子方程式 （4）裝置中的漏斗在反應過程中的主要作用是_；（5）本實驗除能使反應平緩連續(xù)進行、收集并檢驗氣體外，還有一個優(yōu)點是 。這是因為_。 （1）6 1（2）氫 藍 生成的氫氧化銫是堿（3）紅 CO32水解造成溶液呈堿性（4）83（5）五 零 它的原子核外有5層電子，最外層有8個電子銫的原子序數(shù)為55，是第六周期A族元素，試推斷下列內容：（1）銫的原子核外共有 層電子，最外層有 個電子。（2）銫跟水起劇烈反應，放出 氣；同時生成的溶液使石蕊顯色，因為 。（3）碳酸銫的水溶液使酚酞顯 色，因為 。（4）同位素138Cs原子核里有 個中子。（5

8、）原子序數(shù)為54的元素位于元素周期表中第 周期 族。因為從原子結構來看， 。 （1）五 A （2）D （3）D （4）AB最近，德國科學家實現(xiàn)了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣體態(tài)的可逆轉換，該成果將在量子計算機研究方面帶來重大突破。已知銣是37號元素，質量數(shù)是85。根據(jù)材料回答下列問題：（1）銣位于周期表的第 周期第 族（2）關于銣的結構和性質判斷正確的是與水反應比鈉劇烈 它的原子半徑比鈉的小 它的氧化物暴露在空氣中易吸收CO2 它的陽離子最外層電子數(shù)和鎂原子相同 它是還原劑A B C D （3）RbH（氫化銣）與水反應可放出氫氣，則下列敘述正確的是A 氫化銣溶于水顯酸性 B 氫化銣中氫離子被還原為

9、氫氣C 氫化銣與水反應時，水是還原劑 D 氫化銣中氫離子最外層有兩個電子（4）現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金50g，當它與足量水反應時，放出標況下的氫氣22.4L,這種堿金屬可能是A Li B Na C K D Cs K2CO32C2K3CO 2KFCaC2CaF22K2C工業(yè)上獲得堿金屬單質可采用碳或碳化物高溫還原法制得，寫出K2CO3和C在真空1200條件下反應和用KF與CaC2在（高溫）10001150條件下制K的兩個反應方程式。 鈉取5.4g某堿金屬（R）及其氧化物（R2O）組成的混和物，使之與足量的水反應，蒸發(fā)反應后的溶液，得到8g無水晶體。（1）判斷該金屬是哪一種堿金屬?（2）原混

10、和物中的R及R2O的質量各是多少?B組 B、D2003年諾貝爾化學獎授予了美國科學家Peter Agre和Roderick Mackinnon以表彰他們在“水通道”和“離子通道”的研究成就。Mackinnon教授的研究內容主要是Na、K體積很接近，但在生物體內呈現(xiàn)的差別卻高達1萬倍，他革命性的讓科學家觀測Na、K在進入離子通道前、通道中以及穿過通道后的狀態(tài)，可為病人在“離子通道”中尋找具體的病因，并研制相應藥物。下列關于鈉、鉀的說法正確的是A 單質鈉的熔點比鉀的熔點低B 鉀與水反應比鈉與水反應更劇烈C 鈉和鉀都是短周期元素D 鈉和鉀的合金(K)50%80%在室溫下呈液態(tài) B、D2003年諾貝爾

11、化學獎授予了美國科學家Peter Agre和Roderick Mackinnon以表彰他們在“水通道”和“離子通道”的研究成就。Mackinnon教授的研究內容主要是Na、K體積很接近，但在生物體內呈現(xiàn)的差別卻高達1萬倍，他革命性的讓科學家觀測Na、K在進入離子通道前、通道中以及穿過通道后的狀態(tài)，可為病人在“離子通道”中尋找具體的病因，并研制相應藥物。下列關于鈉、鉀的說法正確的是A 單質鈉的密度比鉀的密度小B 鈉和鉀在空氣中燃燒的產物都是過氧化物C 鈉和鉀都是短周期元素D 鈉和鉀的合金(K)50%80%在室溫下呈液態(tài) C已知鋰及其化合物的許多性質與堿金屬差異較大，卻與鎂相似。下面有關鋰及其化合

12、物性質的敘述不正確的是 A 氫氧化鋰難溶于水 B 碳酸鋰的溶解度比碳酸氫鋰小C 碳酸鋰受熱很難分解 D 鋰在過量氧氣中燃燒的主要產物是氧化鋰 A、C一定質量的Na、K分別投入一定量的稀鹽酸中，在相同條件下產生氫氣的體積隨時間變化的曲線如圖中a、b所示，則下列說法中正確的是A 投入的Na、K物質的量一定相等B 曲線a對應的反應使用了催化劑C 曲線a代表K的反應，曲線b代表NaD 兩反應中鹽酸必須是足量的 B鎂、鋰在元素周期表中具有特殊“對角線”位置關系，它們的性質相似，例如：它們的單質在過量氧氣中燃燒時均只生成正常的氧化物。以下對鋰的性質的敘述中不正確的是A Li2SO4能溶于水 B Li遇濃硫

13、酸能產生“鈍化”現(xiàn)象C LiOH受熱能分解 D Li2CO3受熱分解，生成Li2O和CO2 C堿金屬溶于汞可形成良好的還原劑“汞齊”。取某種堿金屬的汞齊4.6g投入足量水中，產生2.24L氣體（標準狀況），并得到密度為g/cm3的溶液，則該溶液中溶質的質量分數(shù)是A (1.12/) B (0.8/) C (0.48/) D (0.24/) C某堿金屬6.28g與足量水作用時產生標況下1.8L氫氣，此金屬是A Li B.Na C K D Rb B當金屬銣和另一種堿金屬以11物質的量組成的合金4.6g跟水完全反應時，產生H2的體積在標準狀況下為1.12L，則合金中的另一種金屬是A Na B Li C

14、 K D Cs A、C銣和另一種堿金屬的合金6g，與足量的水反應得到2.24L（標況）氫氣，則另一種堿金屬是A 鈉 B 鉀 C 鋰 D 銫 B已知工業(yè)上真空煉銣的原理如下：RbClMgMgCl22Rb（g），對于此反應的進行能給予正確解釋的是A 銣的金屬活動性不如鎂強，故鎂可置換銣B 銣的沸點比鎂低，把銣蒸氣抽出時，平衡右移C MgCl2的熱穩(wěn)定性不如RbCl強D 銣的單質狀態(tài)較化合態(tài)更穩(wěn)定 D鈉鹽和鉀鹽性質相似，但在很多生產實際中多用鉀鹽而不用鈉鹽，如實驗室制氧氣是用KClO3而不是用NaClO3，制黑火藥用KNO3而不用NaNO3，并且在KNO3中不能含有NaNO3，以下各種理由合理的是A

15、 鉀鹽比鈉鹽更容易得到 B 鉀鹽的氧化性比鈉鹽強C 鉀鹽的熔點比鈉鹽高 D 鈉鹽的吸濕性比鉀鹽強 A、B在K、Na鹽中，只有少數(shù)是微溶于水的，這些微溶于水的鹽可用來鑒定K、Na。如鑒定K可用亞硝酸鈷鈉Na3Co(NO2)6：Na2KCo(NO2)63K2NaCo(NO2)6（亮黃）。下列哪些離子的大量存在會干擾K的鑒定？A H B OH C Cl D Na 2KNO310K6K2ON2 如用鉀直接與氧反應，往往難以控制，產物不純；用此法可使生成的氧化鉀處于N2的保護之中制氧化鉀往往不直接用金屬鉀與氧氣反應，而是用鉀還原KNO3制得，該反應的化學方程式是 。為什么要采用這種方法? 未切割的金屬鉀

16、的表面往往有比較多的K2O2，它是一種強氧化劑，而新切開的表面是新鮮的金屬鉀，它是一種強還原劑，當這兩者接觸時，發(fā)生劇烈的氧化還原反應，同時放出大量的熱而發(fā)生爆炸。切割鉀的方法跟切割金屬鈉一樣，但要特別小心，新切開的表面不能跟未切割的鉀的表面接觸，否則會發(fā)生劇烈的反應而引起爆炸，試敘其原因。 A：Li B：Li2O C：Li3N D：LiOH E：NH3某金屬A在空氣中燃燒時火焰為橙紅色，反應產物為B和C的固體混合物。該混合物與水反應生成D并放出氣體E。E可使紅色石蕊試紙變藍，D的水溶液使酚酞變紅。試確定各字母所代表的物質，并寫出有關的化學方程式。 A：Na B：NaOH C：NaCl D：A

17、gCl E：Na2O2 F：Na2O G：H2O2 H：O2某金屬A與水激烈反應，生成的產物B呈堿性。B與某種溶液反應得到C，C在無色火焰中燃燒呈黃色焰色。在C中加入AgNO3溶液有白色沉淀D生成，D可溶于氨水溶液。一黃色粉末E與A反應生成F，F(xiàn)溶于水得到B。E溶于水則得B和G的混合溶液，G的酸性溶液使高錳酸鉀溶液褪色，并放出氣體H。試確定各字母所代表的物質，并寫出有關的化學方程式。 （1）2Na2H2O2NaOHH2（2）驗純，用向下排氣法收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，移開拇指點火。若聽到輕微的“撲”聲，則表明H2純凈。（3）較多的鈉與水反應放出大量的熱，使試管內H2與O2的混和氣點

18、燃而爆炸。（4）鈉比水輕，比苯重，落在苯水交界處。鈉與H2O反應產生的H2使鈉浮起，脫離水面，反應停止；當鈉表面的H2逸出，鈉又回落，與水反應，如此反復，就可減慢Na與H2O反應速度。某實驗小組對中學課本中可生成氫氣的反應進行了研究，總結出四個可以生成H2的反應：Zn鹽酸 Na水 AlNaOH溶液 Na無水乙醇。為點燃上述四個反應生成的H2，他們設計了如下裝置圖： 請回答下列問題：（1）寫出Na與H2O反應的化學方程式 ；（2）在點燃H2之前必須先進行 ，方法是 ；（3）實驗小組在點燃用上述裝置制得的H2時，實驗獲得成功，卻失敗了。他們分析認為失敗的原因是Na與H2O的反應速率太快，Na的用量

19、太少。于是他們準備增加鈉的用量，可老師說太危險，你認為產生危險的原因是 。（4）實驗小組查閱鈉、苯、水的密度分別為0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并據(jù)此對實驗進行了改進。 原實驗 改進后實驗在改進后的實驗中H2的生成速率減慢。原因是 。C組 室溫下反應在熱力學上是不能正向進行的，其平衡向左偏移很大。但是如果把此平衡體系加熱到溫度足夠高并不斷取走氫氣和鈉蒸氣時平衡就會向右移動。這一反應在化學文獻中已有報道。說明如何由氫氧化鈉和金屬鐵來制備金屬鈉（化學文獻中已報道的方法）。 與鎂在下列特性上比跟別的堿金屬更相似：直接與空氣中的氮反應，碳酸氫鹽比碳酸鹽的溶解度大，與過量的氧反應

20、不生成過氧化物，氯化物溶解于有機溶劑中。鋰與別的減金屬在電負性，化合物中的價態(tài)，堿性及氫氧化物的溶解度上較類似。寫出三個表示鋰與鎂對角線關系的特性和三個鋰與別的堿金屬類似的特性。 因為鋰的雙原子分子中每個鋰原子上都多出1對成鍵電子，所以其會分解成鋰原子。在室溫下鋰分子不穩(wěn)定會向凝聚態(tài)轉變，因為在常溫常壓下鋰金屬的固態(tài)比雙原子分子更穩(wěn)定，則后者會向前者轉變。鋰的雙原子分子是否會：分解成鋰原子；凝聚成固體鋰金屬？ 可以由化學與物理手冊中的其他堿金屬的相關數(shù)據(jù)外推出這些結果，見下表：Na97.810.97體心立方801巖鹽3.667Na2O2K63.650.86體心立方770巖鹽3.13KO2Rb3

21、8.891.532體心立方718巖鹽3.55RbO2Cs28.401.8785體心立方645CsCl4.510CsO2Fr182.2體心立方550CsCl5FrO2推測：Fr的熔點（）；Fr的密度（g/cm3）；Fr的晶格類型；FrCl的熔點（）；FrI的晶格類型及密度（g/cm3）；金屬Fr在空氣中燃燒的產物。 （1）4Li（s）O2（g）2Li2O（s）1193.8kJ作為火箭燃料的最佳金屬之一，或用鋰或鋰的化合物制成固體燃料來替代固體推進劑，用作火箭、導彈、宇宙飛船的推動力。（2）用來控制鈾及反應堆中核反應發(fā)生的速度；LinHHe回答鋰元素的幾個問題：（1）鋰的密度0.53g/cm3，是

22、自然界中最輕的金屬。1kg鋰燃燒可釋放出42998kJ的熱量，如將1kg鋰通過熱核反應放出的能量相當于兩萬噸優(yōu)質煤的燃燒。寫出金屬鋰燃燒的熱化學方程式；根據(jù)鋰的這些性質，你設想出鋰可有哪方面的主要用途？（2）鋰的一種同位素6Li捕捉低速中子能力很強，因此，可用于控制 的速度；已知1mol 6Li在原子核反應堆中用中子照射后可以得到等物質的量的氚，寫出該熱核反應方程式 0.8/% 0.48/%堿金屬（如鋰、鈉、鉀、銣等）溶于汞中可形成良好的還原劑“汞齊”。取某種堿金屬的汞齊7g，與水作用得到224L氫氣（標準狀況），并得到密度為g/mL的溶液1L，則溶液的質量分數(shù)可能是 或 。 0.374鋰與H

23、2反應生成氫化鋰時，在生成物中常含有未反應的鋰。常用氣體容量法測定氫化鋰中未反應的金屬鋰的含量。在22和97.46kPa時，0.205g樣品與水反應，收集到561mL未經干燥的氫氣，試計算該樣品中未反應的金屬鋰的質量百分比。（已知22時水的飽和蒸氣壓為2.67kPa） （1）非極性或弱極性溶質的溶解性可用相似相溶原理來說明，隨著F、Cl、Br、I的離子半徑增大，極化率增大，LiF、LiCl、LiBr、LiI的共價鍵成分增強，分子的極性減弱，所以在非極性溶劑中的溶解度依次增大。（2）E(M/M)與fGm(M，aq)有關，但從金屬生成水合離子時，Li與Cs的rSm相近，可忽略二者的差異，只考慮fH

24、m。雖然Li在升華及電離時吸收的能量都比Cs多，但Li半徑很小，水合熱比Cs大得多，足以抵消前兩項吸熱而有余。因此，fHm(Li，aq)比fHm(Cs，aq)更小，所以E(Li/Li)比E(Cs/Cs)小。（3）雖然E(Li/Li)E(Na/Na)，但Li熔點高，升華焓大，不易活化，同時Li與H2O反應的產物LiOH溶解度較小，覆蓋在金屬表面減緩了反應。因此鋰與水反應不如金屬鈉與水反應激烈。解釋下列事實：（1）鹵化鋰在非極性溶劑中的溶解度順序為：LiILiBrLiClLiF。（2）雖然鋰的電離能比銫大，但E(Li/Li)卻比E(Cs/Cs)小。（3）雖然E(Li/Li)E(Na/Na)，但金屬

25、鋰與水反應不如金屬鈉與水反應劇烈。 （1）Rb2CO32C3CO2Rb 3Fe2Na2CO3Fe3O4十2CO十4Na 3Fe4NaOHFe3O42H2十4Na NaKClNaClK （2）金屬的標準電動序只是對于一定濃度（1mol/L）的水溶液和一定溫度（25）下才是正確的。非水溶液、高溫、固相反應的情況下不適用。因此，嚴格地說，電動序與本試題無關。比較化學活動性時應依具體條件而定。高溫下的化學活動性是由許多因素決定的。在所給條件下，前三個反應在高溫下之所以能夠進行，可用Fe3O4晶格的高度穩(wěn)定性和大量氣體的放出（體系的熵顯著增大）來解釋。 （3）在高溫下（約1000），將鈉蒸氣從下向上通過熔融的KCl，在塔的上部可以得