第三章　微題型23　堿金屬及其氫化物

微題型23堿金屬及其氫化物1．下列關(guān)于堿金屬元素的單質(zhì)及其化合物的說(shuō)法不正確的是()A．鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈B．Li在氧氣中反應(yīng)生成LiO2C．熔、沸點(diǎn)：Li>Na>KD．堿性：氫氧化銫>氫氧化鈉答案B解析鋰的金屬活動(dòng)性比鈉弱，與水反應(yīng)不如鈉劇烈，故A正確；鋰沒(méi)有過(guò)氧化物，故B錯(cuò)誤；堿金屬元素從Li到Cs，熔、沸點(diǎn)逐漸降低，故C正確；從Li到Cs，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性依次增強(qiáng)，故D正確。2．2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給幾位在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，鋰單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與鈉類似，活潑性比鈉略差。它的密度為0.534g·cm－3，鋰元素的焰色為紫紅色，將綠豆大的鋰投入水中，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象合理的有()①鋰沉入水中②鋰浮在水面上③水中有大量氣泡④反應(yīng)后在水中加入幾滴石蕊溶液，溶液變紅⑤反應(yīng)劇烈，發(fā)出紫紅色火焰⑥鋰四處游動(dòng)A．②⑥ B．①③C．②③⑤ D．②④⑤⑥答案A解析鋰是最輕的金屬，密度小于水，浮在水面上，與水反應(yīng)生成氫氣和LiOH，在水面上四處游動(dòng)，LiOH屬于堿，能使石蕊溶液變藍(lán)色，因此正確的是②⑥。3．金屬活動(dòng)性順序表中K在Na的前面，K與Na在性質(zhì)上具有很大的相似性。下面是根據(jù)Na的性質(zhì)對(duì)K的性質(zhì)的預(yù)測(cè)，其中不正確的是()A．K可以被空氣中的O2氧化B．K可以與乙醇發(fā)生反應(yīng)生成H2C．K與水的反應(yīng)不如Na與水的反應(yīng)劇烈D．K也可放在煤油中保存答案C解析金屬活動(dòng)性順序表中K在Na的前面，K比Na活潑，故K在空氣中可以被O2氧化，K也能與乙醇反應(yīng)放出H2，A、B正確；K與水的反應(yīng)比Na與水的反應(yīng)劇烈，C錯(cuò)誤；Na、K均可放在煤油中保存，D正確。4．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律預(yù)測(cè)其性質(zhì)，其中不正確的是()A．在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑B．鈁在空氣中燃燒時(shí)，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物C．它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH，這是一種極強(qiáng)的堿D．它能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣，由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸答案B5．下列有關(guān)焰色試驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A．金屬及其化合物在灼燒時(shí)產(chǎn)生的不同特征顏色是發(fā)生化學(xué)變化引起的B．焰色試驗(yàn)可適合所有金屬元素的檢驗(yàn)C．某溶液做焰色試驗(yàn)火焰呈黃色說(shuō)明該溶液一定含有鈉元素、一定不含鉀元素D．焰色試驗(yàn)必需的儀器及試劑：鉑絲或光潔無(wú)銹的鐵絲、酒精燈或煤氣燈、鹽酸答案D解析焰色試驗(yàn)是物理變化，故A錯(cuò)誤；只有某些金屬或其化合物才能用焰色試驗(yàn)檢驗(yàn)，如Fe不能用焰色試驗(yàn)檢驗(yàn)，故B錯(cuò)誤；鈉元素的焰色試驗(yàn)為黃色，鉀元素的焰色試驗(yàn)為紫色，觀察鉀元素的焰色需要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，可排除鈉元素黃色火焰的干擾，故焰色試驗(yàn)火焰呈黃色說(shuō)明該溶液一定含有鈉元素，是否含有鉀元素不確定，故C錯(cuò)誤。6．NaH是有機(jī)合成中用途很廣泛的物質(zhì)。已知NaH遇水蒸氣劇烈反應(yīng)，某小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置制備NaH，下列說(shuō)法正確的是()A．安全漏斗的作用是“液封”B．裝置A中的試劑是稀硝酸和粗鋅C．裝置B中的試劑是NaOH溶液D．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后先點(diǎn)燃C處酒精燈，再啟動(dòng)A中反應(yīng)答案A解析加入液體后，部分液體存于漏斗上部彎管中起液封作用，避免氫氣從漏斗中逸出，故A正確；硝酸具有強(qiáng)氧化性，與Zn反應(yīng)不生成氫氣，故B錯(cuò)誤；裝置B的作用是干燥氫氣，試劑應(yīng)該為濃硫酸，故C錯(cuò)誤；先啟動(dòng)A中反應(yīng)，利用生成的氫氣將裝置中的空氣排出，防止鈉與氧氣發(fā)生反應(yīng)，后點(diǎn)燃C處酒精燈，故D錯(cuò)誤。7．氮化鈉和氫化鈉分別與水反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：①Na3N＋3H2O=3NaOH＋NH3，②NaH＋H2O=NaOH＋H2↑。有關(guān)Na3N和NaH的敘述正確的是()A．離子半徑：Na＋>N3－>H＋B．反應(yīng)①是氧化還原反應(yīng)C．與足量鹽酸反應(yīng)都只生成一種鹽D．1molNaH反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移1mole－答案D解析離子半徑：Na＋＜N3－，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)①中元素化合價(jià)都沒(méi)有發(fā)生變化，不是氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；Na3N與足量鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉與氯化銨兩種鹽，故C錯(cuò)誤；NaH中H元素的化合價(jià)為－1價(jià)，與水反應(yīng)生成H2，化合價(jià)變成0價(jià)，則1molNaH反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移1mole－，故D正確。8．鉀、銣、銫在過(guò)量的氧氣中燃燒均生成黃色的超氧化物(如KO2)。下列說(shuō)法不正確的是()A．在450℃、15MPa下，Na與O2反應(yīng)也能夠得到純凈的NaO2，常溫下Na2O2的穩(wěn)定性比NaO2好B．CsO2具有強(qiáng)氧化性，能與水反應(yīng)生成O2，其中水作還原劑C．4KO2＋2CO2=2K2CO3＋3O2，因此KO2可用來(lái)作氧氣源D．KO2與水反應(yīng)后的溶液呈強(qiáng)堿性答案B解析鈉在空氣中燃燒生成Na2O2，在高溫下才能得到純凈的NaO2，可見(jiàn)常溫下Na2O2比NaO2穩(wěn)定，故A正確；CsO2具有強(qiáng)氧化性，能與水反應(yīng)生成O2，其中CsO2既是氧化劑，又是還原劑，而水既不是氧化劑，又不是還原劑，故B錯(cuò)誤；KO2與水反應(yīng)生成KOH和O2，所得溶液呈強(qiáng)堿性，故D正確。9．下列關(guān)于Li、Na、K、Rb、Cs的敘述均正確的一組是()①金屬性最強(qiáng)的是銫②形成的離子中氧化性最強(qiáng)的是鋰離子③在自然界中均以化合態(tài)形式存在④Li的密度最小⑤銫與水反應(yīng)十分劇烈，甚至?xí)l(fā)生爆炸⑥它們的氧化物都只有M2O和M2O2兩種形式⑦粒子半徑：Rb＋>K＋>Na＋，Cs>Cs＋A．①②③④⑥ B．④⑤⑥⑦C．②⑥ D．①②③④⑤⑦答案D解析⑥鋰只有Li2O一種氧化物，錯(cuò)誤；⑦Rb＋、K＋、Na＋的電子層數(shù)依次減少，所以半徑依次減小；Cs與Cs＋具有相同的質(zhì)子數(shù)，但Cs電子數(shù)多，所以半徑大，正確。10．H2與堿金屬等單質(zhì)在較高溫度下可以化合形成離子型金屬氫化物，如NaH、LiH等，它們具有極強(qiáng)的還原性，也是良好的野外生氫劑(NaH＋H2O=NaOH＋H2↑)，下列說(shuō)法不正確的是()A．金屬氫化物具有強(qiáng)還原性的原因是其中的氫元素為－l價(jià)B．NaH的電子式可表示為Na＋[eq\o\al(·,·)H]－C．NaAlH4與水反應(yīng)：NaAlH4＋H2O=NaOH＋Al(OH)3＋H2↑D．工業(yè)上用有效氫含量衡量含氫還原劑的供氫能力，有效氫指單位質(zhì)量(克)的含氫還原劑的還原能力相當(dāng)于多少克氫氣的還原能力，則LiAlH4的有效氫含量約為0.21答案C解析金屬氫化物具有強(qiáng)還原性的原因是其中的氫元素為－l價(jià)，為最低化合價(jià)，容易被氧化，A正確；氫化鈉為離子化合物，NaH的電子式可表示為Na＋[eq\o\al(·,·)H]－，B正確；NaOH和Al(OH)3會(huì)繼續(xù)反應(yīng)生成NaAlO2，C不正確；每38gLiAlH4失去8mol電子，與8g氫氣相當(dāng)，故有效氫為eq\f(8,38)≈0.21，D正確。11．堿金屬元素的氫化物(通式為MH)均為白色晶體，其中H－有很強(qiáng)的還原性，工業(yè)上常用作還原劑。(1)寫(xiě)出NaH在高溫下與TiCl4反應(yīng)生成Ti的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向與數(shù)目：_______________________________________________________________________________。(2)已知MH能與水劇烈反應(yīng)：MH＋H2O=MOH＋H2↑，在此反應(yīng)中，H2O是________劑，H2為_(kāi)_______產(chǎn)物(填“氧化”“還原”或“氧化還原”)。(3)MH和液氨之間也有類似MH和H2O之間的反應(yīng)，寫(xiě)出MH和液氨反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)(2)氧化氧化還原(3)MH＋NH3=H2↑＋MNH2解析(2)MH能與水劇烈反應(yīng)：MH＋H2O=MOH＋H2↑，在此反應(yīng)中，MH中－1價(jià)的H升高到0價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，做還原劑；H2O中＋1價(jià)H降低到0價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，做氧化劑，氫氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。(3)MH能與水劇烈反應(yīng)：MH＋H2O=MOH＋H2↑，MH做還原劑，H2O做氧化劑；MH和液氨之間也有類似MH和H2O之間的反應(yīng)，MH做還原劑，NH3做氧化劑，據(jù)以上規(guī)律可以寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MH＋NH3=H2↑＋MNH2。12．Li3N是一種儲(chǔ)氫材料，可以用Li和N2在450℃反應(yīng)制備。已知Li3N易水解，細(xì)粉狀的Li3N在空氣中加熱可發(fā)生劇烈燃燒。下圖是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備少量Li3N的裝置圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)B裝置的作用是______________________，如果B裝置中玻璃管兩端沒(méi)有玻璃棉可能造成的后果是______________________________________。(2)D裝置中的試劑是________________，作用是____________________。(3)C裝置的小盤中放有少量Li的作用是____________________________。(4)實(shí)驗(yàn)步驟如下：安裝好儀器，檢查裝置氣密性，裝入藥品；____________(請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的序號(hào))；拆除裝置，取出產(chǎn)物。①點(diǎn)燃B中酒精燈加熱B中試管；②打開(kāi)活塞K；③關(guān)閉電加熱裝置，充分冷卻；④調(diào)節(jié)電加熱裝置控制溫度為450℃；⑤關(guān)閉活塞K；⑥熄滅B中酒精燈；(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分Li與Li3N，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象：____________________________________。(6)Li3N在H2中加熱時(shí)可得到氨基鋰(LiNH2)，該反應(yīng)在270℃可逆，所以Li3N可作為儲(chǔ)氫材料，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。答案(1)除去空氣中的氧氣銅粉可能堵塞導(dǎo)氣管(2)濃硫酸防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置，與Li3N反應(yīng)(3)進(jìn)一步除去空氣中的氧氣(4)①②④③⑤⑥(5)取少量樣品投入水中，有氣泡產(chǎn)生，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于收集到的氣體中，如果試紙變藍(lán)，則該樣品是Li3N，如果試紙不變色，則該樣品是Li(或?qū)⑸傻臍怏w通入酚酞溶液中，如果溶液變紅，則樣品是Li3N，如果溶液不變