氢化钠与碱金属元素试题 高考化学考前专项复习（含解析）

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氢化钠与碱金属元素
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是
A．的熔、沸点依次降低
B．分子晶体中共价键的键能越大，分子晶体的熔、沸点越高
C．的熔、沸点依次升高
D．比熔点高
2．下列“类比”合理的是
A．Ca(OH)2与少量CO2反应生成CaCO3，则Ca(OH)2与少量SO2反应生成CaSO3
B．Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2，则Li与O2在加热条件下反应生成Li2O2
C．Cl2和H2O反应生成HCl和HClO，则F2和H2O反应生成HF和HFO
D．Fe与S在加热条件下生成FeS，则Cu与S在加热条件下生成CuS
3．下列说法正确的是
A．将SO2通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液先变红后褪色
B．液氯可以储存在钢瓶中
C．碱金属元素由Li到Cs，随着核电荷数递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低
D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe2O3
4．已知氢化钠(NaH)可由氢气和钠在高温下化合形成，NaH遇水放出，下列说法正确的是
A．取钠与氢气反应后的产物，加水若产生，即可证明产物为纯净的NaH
B．NaH与水反应产生的，通过盛有碱石灰的干燥管，再用向上排空气法收集
C．高温下NaH将四氯化钛()还原成金属钛的原理为
D．NaH在无水条件下除去钢铁表面铁锈的原理为
5．钾元素是碱金属元素，下列对其性质的描述中，不正确的是
A．K的原子半径比Na大，离子半径比Na+大
B．K的金属性比Na强，跟水反应比Na剧烈
C．K与CuSO4溶液发生置换反应得到金属Cu
D．K的最高价氧化物对应水化物的溶液可使酚酞溶液变红
6．下列有关叙述：①用50mL量筒量取7mL蒸馏水；②称量没有腐蚀性固体药品时，把药品直接放在托盘上称量；③Na2O2固体用细口瓶保存；④新制溴水保存在带有磨口玻璃塞的棕色瓶中；⑤金属锂应保存在煤油中。其中错误的是
A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．①②③⑤
7．下列说法不正确的是
A．钠、钾着火时，不能用泡沫灭火器灭火
B．氧化铝是冶炼金属铝的原料，也是较好的耐火材料
C．石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料
D．在汽车尾气系统中装催化转化器，可降低尾气中CO、NOx等的排放量
8．常温时，下列实验中的金属单质不会溶解的是
A．K与足量水溶液混合 B．Al与足量NaOH溶液混合
C．Fe与足量浓硫酸混合 D．Ag与足量浓硝酸混合
9．关于碱金属的叙述正确的是
A．随核电荷数的增加，碱金属单质与水反应的剧烈程度增大
B．随核电荷数的增加，碱金属单质熔、沸点升高
C．随核电荷数的减小，碱金属原子的还原性增强
D．随核电荷数的减小，碱金属单质的密度增大
10．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是（　　）
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强
二、判断题
11．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大。(_______)
12．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈。(_____)
13．碱金属的单质都能在空气中稳定存在。(_______)
14．碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、N2等发生反应。(_______)
15．碱金属与水反应，均漂浮在水面上。( )
三、解答题
16．氢化铝锂(LiAlH4)是有机合成中的重要还原剂。某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其纯度。已知: 氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体。
I.制备氢化锂
选择图I中的装置制备氢化锂(有些装置可重复使用):
（1）装置的连接顺序(从左至右)为A→ 。
（2）检查好装置的气密性，点燃酒精灯前需进行的实验操作是 。
（3）写出制备氢化铝锂的化学方程式: 。
II. 制备氢化铝锂
1947年，Schlesinger,Bond和Finholt首次制得氢化铝锂，其方法是使氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合，搅样，充分反应后，经一系列操作得到LiAlH4晶体。
（4）写出氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式: 。
III.测定氢化铝锂产品(不含氢化锂)的纯度
（5）按图2装配仪器、检查装置气密性并装好药品(Y形管中的蒸馏水足量，为了避免氢化铝锂遇水发生爆炸，蒸馏水中需掺入四氢呋喃作稀释剂),启动反应的操作是 。读数之前上下移动量气管右侧的容器，使量气管左、右有两侧的液面在同一水平面上，其目的是 。
（6）在标准状况下，反应前量气管读数为V1 mL，反应完毕并冷却之后，量气管读数为V2 mL。该样品的纯度为 (用含a、V1、V2 的代数式表示)。如果起始读数时俯视刻度线，测得的结果将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
17．氢化铝锂是有机合成中的重要还原剂．某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其纯度．已知：氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应．回答下列问题：
Ⅰ．制备氢化锂：
选择图中的装置制备氢化锂（必要时可重复使用）．
(1)装置中溶液的作用是 ．
(2)装置的连接顺序（从左至右）为 ．
Ⅱ．制备氢化铝锂：1947年，Schlesⅰnger、Bond和Fⅰnholt首次制得氢化铝锂，其流程如下图：
[难溶于烃，可溶于乙醚（沸点）、四氢呋喃]
(3)能溶于乙醚，和能形成非极性分子有关，所有原子均满足8电子稳定结构，其结构式为 ．
(4)氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式为 ．
(5)下列说法不正确的是______________（填标号）．
A．市售乙醚中含少量水，可以加入金属钠，然后蒸馏得无水乙醚
B．一系列操作C涉及过滤操作
C．滤渣A的主要成分是
D．为提高合成的速率，可将反应温度提高至
(6)（不含）纯度可采用如下方法测定（装置如图所示）：，常压下，准确称取产品，记录量气管B起始体积读数，在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃（可减缓与的反应速率）、水混合液，打开旋塞至滴加完所有液体，关闭旋塞，反应结束后调整量气管，记录读数为，则：
①的质量分数为 （写出计算表达式，用含的代数式表达）；
②恒压分液漏斗的优点有 、 ．
注：量气管B由碱式滴定管改装；，常压下气体摩尔体积约为。
18．碳化锂()是一种重要的化工试剂，在空气中易潮解。制备的一种原理是：。实验室制备CO的一种原理是：在浓硫酸、加热条件下生成CO、和，通过净化得到CO。某实验小组设计实验制备碳化锂并探究其性质，实验装置如下。
已知：碳化锂与水反应生成氢氧化锂和乙炔()。回答下列问题：
(1)实验室里通常将金属锂保存在 中。
(2)气流从左至右，装置连接顺序为A→ 。
(3)实验时，先点燃 (填“A”或“C”)处酒精灯，其目的是 。
(4)装置D中集气瓶收集的气体经干燥后得到 (填化学式)。
(5)如果用甲酸(HCOOH)代替草酸(其他不变)，也可以制备CO，用甲酸制备CO的化学方程式为 。
(6)设计简单实验检验碳化锂产品中是否有锂单质： 。
(7)取少量碳化锂投入酸性溶液(含)中，振荡，溶液由紫色变无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，写出化学方程式 。
参考答案：
1．B
【详解】A．的熔、沸点随着原子序数的递增依次降低，A正确；
B．分子晶体的熔、沸点与分子间作用力和氢键有关，与化学键的键能无关，B错误；
C．分子间都不能形成氢键，分子间作用力依次增大，故它们的熔、沸点依次升高，C正确；
D．氧化镁和氯化钠都属于离子晶体，r(O2-)故选B。
2．A
【详解】A．Ca(OH)2与少量CO2反应生成CaCO3，则Ca(OH)2与少量SO2反应生成CaSO3，故A符合题意；
B．Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2，则Li与O2在加热条件下反应生成Li2O，故B不符合题意；
C．Cl2和H2O反应生成HCl和HClO，则F2和H2O反应生成HF和O2，故C不符合题意；
D．Fe与S在加热条件下生成FeS，则Cu与S在加热条件下生成Cu2S，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
3．B
【详解】A．将酸性氧化物SO2通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液变红，SO2不能使指示剂褪色，故A错误；
B．常温时，液氯不与铁反应，所以液氯可以储存在钢瓶中，故B正确；
C．碱金属元素由Li到Cs，密度逐渐增大（钾、钠反常），熔沸点逐渐降低，故C错误；
D．铁在纯氧中燃烧生成黑色固体Fe3O4；铁高温下和水蒸气反应生成氢气和黑色固体Fe3O4，故D错误；
答案选B。
4．D
【详解】A．由于2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，取钠与氢气反应后的产物，加水若产生，不能证明产物为纯净的NaH，A错误；
B．NaH与水反应产生的，通过盛有碱石灰的干燥管，H2的密度比空气的小，应该用向下排空气法收集，B错误；
C．高温下NaH将四氯化钛()还原成金属钛的原理为，C错误；
D．NaH中H-具有强还原性，故NaH在无水条件下除去钢铁表面铁锈的原理为，D正确；
故答案为：D。
5．C
【详解】A．同主族元素从上到下，微粒半径逐渐增大，K的原子半径比Na大，离子半径也比Na+大，A正确；
B．同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，故K的金属性比Na强，跟水反应比Na剧烈，B正确；
C．K极易与水反应生成氢氧化钾和氢气，则K与CuSO4溶液反应得到氢气、硫酸钾和氢氧化铜沉淀，C错误；
D．K的最高价氧化物对应的水化物为KOH，其溶液是强碱溶液，可使酚酞溶液变红，D正确；
故答案为：C。
6．D
【详解】①量筒量取液体遵循“大而近”原则，因此量取7mL蒸馏水用10mL量筒，①错误；②称量没有腐蚀性固体药品时，左右两盘各放一张大小相同干净的纸片，把药品放在干净的纸上称量，②错误；③固体存放在广口瓶中，Na2O2固体应用广口瓶保存，③错误；④新制溴水应避光保存，保存在带有磨口玻璃塞的棕色瓶中，④正确；⑤金属锂的密度比煤油小，应保存在石蜡中，⑤错误；综上分析，错误的是①②③⑤，答案选D。
7．C
【详解】A．钠、钾着火生成过氧化物，可与二氧化碳反应产生氧气助燃，不能用泡沫灭火器灭火，应用沙土盖灭， A正确；
B．工业用电解熔融的氧化铝冶炼铝，同时氧化铝的熔点高，可用作耐火材料，B正确；
C．石英的主要成分为二氧化硅，可用于光导纤维，因不导电，不能用于半导体材料，C错误；
D．CO、NOx在转化器的作用下可生成二氧化碳、氮气，可降低有害气体的排放量，D正确；
答案选C。
8．C
【详解】A．K与足量水溶液混合生成可溶性的KOH，反应方程式为：2K+2H2O=2KOH+H2↑，A不合题意；
B．Al与足量NaOH溶液混合生成可溶性的NaAlO2，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，B不合题意；
C．由于Fe在常温下在浓硫酸中发生钝化，故铁不溶于足量的浓硫酸中，C符合题意；
D．Ag与足量浓硝酸混合生成可溶性的AgNO3，反应方程式为：Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O，D不合题意；
故答案为：C。
9．A
【详解】A、碱金属元素随着原子序数的增加，金属性逐渐增强，单质的活泼性逐渐增强，所以钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈，铷、铯的反应更剧烈，故A正确；
B、碱金属的溶沸点随着原子序数的递增逐渐减小，故B错误；
C、碱金属元素随着原子序数的减小，金属性逐渐减弱，单质的还原性逐渐减弱，故C错误；
D、碱金属的密度随着原子序数的减小逐渐减小，但是Na、K反常，故D错误；
故选A。
10．D
【分析】从Li到Fr，金属性逐渐增强。
【详解】A．Fr的金属性最强，与H2O反应最剧烈，A错误；
B．Rb比Na活泼，与水剧烈反应，不能置换出NaCl溶液中的Na，B错误；
C．碱金属的阳离子具有一定的氧化性，但不强，C错误；
D．从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减小，失电子能力增强，D正确。
答案选D。
11．错误
【详解】钾的密度小于钠的密度，故错误。
答案为：错误。
12．正确
【详解】已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，金属性Cs> Na，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈；该说法正确。
13．错误
【详解】碱金属单质易与空气中的O2、H2O发生反应，故错误；
答案：错误。
14．错误
【详解】碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、等发生反应，但不能与N2直接发生反应，故上述说法是错误的。
15．错误
【详解】碱金属和水反应时，密度比水小的碱金属浮在水面上，但铷和铯的密度比水大，沉入水中；故该说法错误。
16． D→B→C→B→E 打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后，用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯 2Li+H22LiH 4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl 倾斜Y形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃) 全部注入ag产品中 确保量气管内气体的压强与大气压强相等 偏高
【详解】I. (1) 氢化锂遇水能够剧烈反应，因此生成的氢气需要干燥，并除去其中混有的H2S，因此需要显通过氢氧化钠溶液除去硫化氢气体，再通过浓硫酸干燥，然后在C装置中发生反应生成氢化锂，为防止外界水蒸气进入装置，后面需要接干燥装置B，最后用排水集气法收集未反应的氢气，装置的连接顺序(从左至右)为A→D→B→C→B→E，故答案为D→B→C→B→E；
(2)检查好装置的气密性，点燃酒精灯前需要首先制备氢气，并检验氢气的纯度，因此进行的实验操作为打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后，用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯，故答案为打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后，用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯；
(3)氢气与锂反应制备氢化锂的化学方程式为，故答案为2Li＋H22LiH；
II. (4) 氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合，充分反应得到LiAlH4，反应的化学方程式为4LiH＋AlCl3=LiAlH4＋3LiCl，故答案为4LiH＋AlCl3=LiAlH4＋3LiCl；
III. (5)按图2装配仪器、检查装置气密性并装好药品，Y形管中的蒸馏水足量，启动反应时只需要倾斜Y形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部注入a g产品中即可。读数之前，上下移动量气管右侧的容器，使量气管左、右两侧的液面在同一水下面上，可以确保量气管内气体的压强与大气压强相等，减少实验误差，故答案为倾斜Y形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部注入a g产品中，确保量气管内气体的压强与大气压强相等；
(6) 氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体为氢气，LiAlH4＋4H2O=LiOH+ Al(OH)3+4H2↑，在标准状况下，反应前量气管读数为VmL，反应完毕并冷却之后,量气管读数为V2mL，则生成的氢气为(V2-V1)mL，根据方程式，LiAlH4的物质的量为×，则样品的纯度 =×100%=%，如果起始读数时俯视刻度线，导致V1偏小，结果偏高，故答案为%；偏高。
【点睛】本题考查了物质的制备和含量的测定。本题的易错点为(6)中纯度的计算和误差的分析，分析误差时需要根据计算结果的表达式分析判断。
17．(1)除去中混有的
(2)
(3)
(4)
(5)D
(6) 平衡压强，使分液漏斗中的溶液顺利滴下 消除滴入溶液的体积对所测气体体积的影响，减小实验误差
【分析】Ⅰ．制备氢化锂首先制备氢气，即装置A为制备氢气的装置，粗锌中含有少量Cu和ZnS，Cu不与稀硫酸反应，ZnS能与稀硫酸反应生成，需要用NaOH溶液除去H2S，即装置D的作用是吸收硫化氢，因为氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应，因此需要干燥氢气，通过浓硫酸，然后再通过C装置制备氢化锂，装置E为收集氢气装置，据此分析。
【详解】（1）根据上述分析，氢气中混有，为防止干扰实验，需要除去，即装置D的作用是除去中混有的；
（2）氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应，因此需要防止水蒸气的进入，反应前需要浓硫酸，在装置E前需要加入装置B，防止E中水蒸气进入，因此连接顺序是；
（3）Al原子最外层有3个电子，非极性分子中所有原子均满足8电子结构，则Al、Cl之间存在配位键，使Al与4个Cl相连，形成共价键，结构式为：；
（4）氢化锂与无水三氯化铝在乙醚混合，28℃充分反应得到，反应的化学方程式为：；
（5）A．乙醚不与金属钠反应，乙醚中混有水，水可以与金属钠反应，然后蒸馏得到无水乙醚，故A说法正确；
B．一系列操作C为将滤液与苯混合，然后蒸馏，除去乙醚，因为不溶于烃，因此需要过滤，然后对固体洗涤、干燥，一系列操作C中涉及过滤操作，故B说法正确；
C．LiCl不溶于乙醚，则滤渣A为LiCl，故C说法正确；
D．乙醚的沸点为34.5℃，如果温度升高到40℃，导致乙醚大量挥发，使LiH与不能充分接触反应，故D说法错误；
故答案选D；
（6）①与水反应的方程式为：，根据题意可知，收集到的体积为，根据反应方程式，的质量分数为： ；
②恒压分液漏斗的优点有：平衡压强，使分液漏斗中的溶液顺利滴下；消除滴入溶液的体积对所测气体体积的影响，减小实验误差。
18．(1)石蜡
(2)E→C→B→D
(3) A 制备CO气体，排尽装置内空气，避免空气干扰实验
(4)、CO
(5)
(6)取少量碳化锂产品加入足量水，将产生的气体缓慢通过含足量溴的四氯化碳溶液后再通入水中，若有气泡产生，则含锂，否则不含锂
(7)
【分析】通过锂与CO反应制备，可知装置C是制备所用；反应需要CO，通过在浓硫酸、加热条件下生成，即装置A制备CO所用；生成CO同时，还会产生和，可以用碱石灰吸收；碳化锂在空气中易潮解，则在尾气处理前，要加浓硫酸洗气瓶，吸收水，据此分析作答。
【详解】（1）锂的密度小于煤油，锂不能保存在煤油中；通常将锂保存在石蜡中，避免锂与空气中水、氧气等反应，故答案为：石蜡；
（2）E中用碱石灰吸收CO中混有的二氧化碳和水蒸气；B中盛放浓硫酸，防止水槽中水蒸气进入C中与碳化锂、锂反应。装置连接顺序是：A(制备CO)→E(净化CO)→C(CO和锂反应)→B(吸收水蒸气)→D(收集尾气)，故答案为：E→C→B→D；
（3）空气中氧气、水蒸气等能与锂反应，先点燃A处酒精灯，产生CO排尽装置内空气，再点燃C处酒精灯，故答案为：A；制备CO气体，排尽装置内空气，避免空气干扰实验；
（4）收集的气体有产物，同时还有未反应完的CO，故答案为：、CO；
（5）HCOOH在浓硫酸、加热条件下生成CO和，化学方程式为：，故答案为：；
（6）碳化锂与水反应生成乙炔，锂与水反应生成氢气，用溴的四氯化碳溶液除去乙炔，若有氢气则会有气泡产生，则说明有锂残留，故答案为：取少量碳化锂产品加入足量水，将产生的气体缓慢通过含足量溴的四氯化碳溶液后再通入水中，若有气泡产生，则含锂，否则不含锂；
（7）根据实验现象可知，碳化锂与酸性高锰酸钾溶液(含硫酸)反应生成硫酸锂、硫酸锰、硫酸钾、二氧化碳和水，化学方程式为：，故答案为：。
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