第二章 第二节碱金属和碱土金属的性质（练习）-《无机化学》（化工版第四版）上好课（原卷版+解析版）

《无机化学》化学工业出版社第四版 2.2 碱金属和碱土金属的性质 一、单选题(每小题2分，共20分) 1. 碱金属原子最外电子层的电子数是（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2. 下列碱土金属中，化合价为+2价的是（ ） A. Li B. Na C. Mg D. K 3. 下列金属中，是最轻的金属且能浮于煤油上的是（ ） A. Na B. Li C. K D. Mg 4. 下列元素的焰色反应呈黄色的是（ ） A. K B. Na C. Ca D. Ba 5. 工业上制取金属钾主要采用的方法是（ ） A. 电解熔融KCl B. 钠置换法 C. 电解熔融KOH D. 碳还原法 6. 下列金属与水反应最剧烈的是（ ） A. Na B. K C. Mg D. Ca 7. 碱金属与碱土金属的氢化物中，氢元素的化合价是（ ） A. +1 B. -1 C. 0 D. +2 8. 下列金属中，表面能形成致密氧化膜从而在空气中稳定存在的是（ ） A. Na B. K C. Mg D. Cs 9. 少量金属钠的贮存方法是（ ） A. 密封在水中 B. 浸在煤油中 C. 露天放置 D. 密封在空气中 10. 相同电子层数的碱金属和碱土金属相比，还原性更强的是（ ） A. 碱金属 B. 碱土金属 C. 一样强 D. 无法比较 二、判断题（每题2分，共20分） 1. 碱土金属原子最外电子层有2个电子，形成+1价阳离子。（ ） 2. 碱金属的熔点都比水的沸点低。（ ） 3. 钠和钾都可以用刀切割，因为它们的硬度小。（ ） 4. 镁在空气中燃烧只能生成氧化镁。（ ） 5. 碱金属和碱土金属都以化合态存在于自然界中。（ ） 6. 观察钾的焰色反应时，不需要透过蓝色钴玻璃。（ ） 7. 金属钠可以与硫酸铜溶液反应直接制取金属铜。（ ） 8. 工业上制备镁是通过电解熔融的氯化镁。（ ） 9. 铯是制造光电池的良好材料，因为它对光特别灵敏。（ ） 10. 人体中钠、钾、镁、钙的含量占人体内金属元素总量的90%以上。（ ） 三、填空题（每题3分，共30分） 1. 碱金属元素包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和______（Fr），其中Fr是______元素。 2. 碱土金属原子最外电子层有______个电子，形成______价阳离子，表现出较强的还原性。 3. 最轻的金属是______，其密度比煤油还小，能浮于煤油上。 4. 钠在空气中燃烧生成______（填化学式），钾在空气中燃烧生成______（填化学式）。 5. 镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为______，该反应中镁是______（氧化剂/还原剂）。 6. 焰色反应中，钙的火焰颜色是______，钡的火焰颜色是______。 7. 金属钾的制备采用钠置换法，反应方程式为______，反应条件是______。 8. 少量的钾应浸在______中保存，镁由于表面形成______而无需密封保存。 9. 铯受光照射时电子能从表面逸出，这种现象叫做______，因此铯可用于制造______。 10. 钙在地壳中的含量居元素含量的第______位，主要存在形式为______（填一种矿石名称）。 四、计算题（每5分，共30分） 1. 现有2.3g金属钠与足量水反应，可生成氢气的体积（标准状况下）是多少？生成氢氧化钠的物质的量是多少？ 2. 电解熔融的氯化镁制备金属镁，若要得到24g镁，需要电解多少克氯化镁？（已知Mg的摩尔质量为24g/mol，MgCl₂的摩尔质量为95g/mol） 3. 3.9g金属钾与足量水反应，转移电子的物质的量是多少？生成氢氧化钾的质量是多少？ 4. 镁在空气中燃烧，生成氧化镁和氮化镁的混合物，若混合物中镁元素的质量分数为60%，则混合物中氧化镁的质量分数是多少？（已知MgO摩尔质量40g/mol，Mg₃N₂摩尔质量100g/mol） 5. 工业上用钠置换熔融的氯化钾中的钾，若要得到39g钾，需要消耗金属钠的质量至少是多少？（已知Na摩尔质量23g/mol，K摩尔质量39g/mol） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 《无机化学》化学工业出版社第四版 2.2 碱金属和碱土金属的性质 一、单选题(每小题2分，共20分) 1. 碱金属原子最外电子层的电子数是（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】：A 【解析】：根据“碱金属原子最外电子层只有一个电子，次外层均为稳定结构”，可知碱金属最外层电子数为1，故选A。 2. 下列碱土金属中，化合价为+2价的是（ ） A. Li B. Na C. Mg D. K 【答案】：C 【解析】：“碱土金属原子最外电子层有2个电子，次外层均为稳定结构，因此，它们均易失去最外层的两个电子，形成+2价阳离子”，Mg属于碱土金属，Li、Na、K为碱金属（+1价），故选C。 3. 下列金属中，是最轻的金属且能浮于煤油上的是（ ） A. Na B. Li C. K D. Mg 【答案】：B 【解析】：“Li是最轻的金属，能浮于煤油上”，Na和K能浮于水面，Mg为碱土金属，密度大于Li，故选B。 4. 下列元素的焰色反应呈黄色的是（ ） A. K B. Na C. Ca D. Ba 【答案】：B 【解析】：根据“一些金属的火焰颜色”，Na的焰色反应为黄色，K为紫色（透过蓝色钴玻璃），Ca为砖红色，Ba为黄绿色，故选B。 5. 工业上制取金属钾主要采用的方法是（ ） A. 电解熔融KCl B. 钠置换法 C. 电解熔融KOH D. 碳还原法 【答案】：B 【解析】：“工业上一般不用电解熔融盐的方法制取K，而主要采用Na置换法，即在熔融状态下（766~881℃），由金属Na从KCl中置换出K”，故选B。 6. 下列金属与水反应最剧烈的是（ ） A. Na B. K C. Mg D. Ca 【答案】：B 【解析】：“K与水反应生成KOH和H₂，但反应比Na更剧烈，可以燃烧，量较大时甚至发生爆炸”，且碱金属还原性强于同电子层碱土金属，Mg、Ca反应剧烈程度低于Na、K，故选B。 7. 碱金属与碱土金属的氢化物中，氢元素的化合价是（ ） A. +1 B. -1 C. 0 D. +2 【答案】：B 【解析】：根据“化学活泼性很强的碱金属与碱土金属中的Ca、Sr、Ba还能与H₂在高温下直接化合，并将H还原为一1价离子，生成白色的固体氢化物”，可知氢元素化合价为-1，故选B。 8. 下列金属中，表面能形成致密氧化膜从而在空气中稳定存在的是（ ） A. Na B. K C. Mg D. Cs 【答案】：C 【解析】：“由于在Mg表面形成的是一层致密的氧化膜，阻止了内层Mg与空气中O₂的结合，因而Mg在空气中很稳定”，Na、K、Cs在空气中易被氧化且无致密氧化膜保护，故选C。 9. 少量金属钠的贮存方法是（ ） A. 密封在水中 B. 浸在煤油中 C. 露天放置 D. 密封在空气中 【答案】：B 【解析】：“少量的Na、K、Ca则浸在煤油中保存”，钠能与水、空气反应，不能密封在水或空气中，也不能露天放置，故选B。 10. 相同电子层数的碱金属和碱土金属相比，还原性更强的是（ ） A. 碱金属 B. 碱土金属 C. 一样强 D. 无法比较 【答案】：A 【解析】：根据“碱金属与具有相同电子层数的碱土金属相比，碱金属的核电荷数少，原子核吸引外层电子的能力弱，最外层的电子更容易失去，即碱金属的还原性比相应的碱土金属的还原性强”，故选A。 二、判断题（每题2分，共20分） 1. 碱土金属原子最外电子层有2个电子，形成+1价阳离子。（ ） 【答案】：× 【解析】：碱土金属“易失去最外层的两个电子，形成+2价阳离子”，而非+1价，故错误。 2. 碱金属的熔点都比水的沸点低。（ ） 【答案】：× 【解析】：“碱金属的熔点低，其熔点（除Li外）比水的沸点还低”，Li的熔点为63.2℃，水的沸点为100℃，Li的熔点低于水的沸点，但题干“都”字错误，因表述绝对化，忽略“除Li外”的前提，实际Li熔点也低于水沸点，但原句逻辑是“除Li外其余”，题干未排除，故错误。 3. 钠和钾都可以用刀切割，因为它们的硬度小。（ ） 【答案】：√ 【解析】：“碱金属硬度小，所以Na、K都可以用刀切割”，与题干表述一致，故正确。 4. 镁在空气中燃烧只能生成氧化镁。（ ） 【答案】：× 【解析】：“镁条在空气中燃烧生成白色粉末MgO的同时，还生成少量的氮化镁（Mg₃N₂）”，并非只能生成氧化镁，故错误。 5. 碱金属和碱土金属都以化合态存在于自然界中。（ ） 【答案】：√ 【解析】：“由于Na、K、Mg、Ca的化学性质很活泼，所以它们均以化合态存在于自然界中”，碱金属和碱土金属均为活泼金属，均以化合态存在，故正确。 6. 观察钾的焰色反应时，不需要透过蓝色钴玻璃。（ ） 【答案】：× 【解析】：“观察K的焰色反应时，需透过蓝色钴玻璃，以便滤去钠杂质的黄光，排除干扰”，故错误。 7. 金属钠可以与硫酸铜溶液反应直接制取金属铜。（ ） 【答案】：× 【解析】：“当将金属Na加入到CuSO₄稀溶液中时，金属Na首先与H₂O反应，生成NaOH和H₂，NaOH再与CuSO₄反应，生成蓝色Cu(OH)₂沉淀，因此不能用K、Ca、Na等活泼金属与盐溶液反应来制取不活泼的金属”，故错误。 8. 工业上制备镁是通过电解熔融的氯化镁。（ ） 【答案】：√ 【解析】：“工业上常用电解它们的熔融化合物的方法来制备”，且给出反应方程式“MgCl₂（熔融）电解生成Mg + Cl₂↑”，故正确。 9. 铯是制造光电池的良好材料，因为它对光特别灵敏。（ ） 【答案】：√ 【解析】：“当K、Rb和Cs受光的照射，电子可以从表面逸出，这种现象叫做光电效应。对光特别灵敏的是Cs，是制造光电池的良好材料”，故正确。 10. 人体中钠、钾、镁、钙的含量占人体内金属元素总量的90%以上。（ ） 【答案】：× 【解析】：“在生命必需的元素中，金属元素有十四种，其中钠、钾、镁、钙的含量占人体内金属元素总量的99%以上”，并非90%以上，故错误。 三、填空题（每题3分，共30分） 1. 碱金属元素包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和______（Fr），其中Fr是______元素。 【答案】：钫；放射性 【解析】：“Li、Rb、Cs、Be是稀有金属，Fr和Ra是放射性元素”，碱金属包含Fr（钫），且Fr为放射性元素。 2. 碱土金属原子最外电子层有______个电子，形成______价阳离子，表现出较强的还原性。 【答案】：2；+2 【解析】：根据“碱土金属原子最外电子层有2个电子，次外层均为稳定结构，因此，它们均易失去最外层的两个电子，形成+2价阳离子”。 3. 最轻的金属是______，其密度比煤油还小，能浮于煤油上。 【答案】：锂（Li） 【解析】：“Li是最轻的金属，能浮于煤油上”。 4. 钠在空气中燃烧生成______（填化学式），钾在空气中燃烧生成______（填化学式）。 【答案】：Na₂O₂；KO₂ 【解析】：“2Na + O₂ 点燃生成Na₂O₂”“K + O₂ 点燃生成KO₂”，即钠燃烧生成过氧化钠，钾燃烧生成超氧化钾。 5. 镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为______，该反应中镁是______（氧化剂/还原剂）。 【答案】：2Mg + CO₂ 点燃 2MgO + C；还原剂 【解析】：“点燃的镁条放入CO₂的集气瓶中，镁条会继续燃烧，反应方程式为2Mg + CO₂ 点燃 2MgO + C”，镁在反应中失去电子，化合价升高，作还原剂。 6. 焰色反应中，钙的火焰颜色是______，钡的火焰颜色是______。 【答案】：砖红色；黄绿色 【解析】：根据表2-5“一些金属的火焰颜色”，Ca的焰色为砖红色，Ba的焰色为黄绿色。 7. 金属钾的制备采用钠置换法，反应方程式为______，反应条件是______。 【答案】：KCl + Na 高温 NaCl + K；熔融状态（766~881℃） 【解析】：说明“工业上主要采用Na置换法，即在熔融状态下（766~881℃），由金属Na从KCl中置换出K，反应方程式为KCl + Na 高温 NaCl + K”。 8. 少量的钾应浸在______中保存，镁由于表面形成______而无需密封保存。 【答案】：煤油；致密的氧化膜（MgO） 【解析】：“少量的Na、K、Ca则浸在煤油中保存”“由于在Mg表面形成的是一层致密的氧化膜，阻止了内层Mg与空气中O₂的结合，因而Mg在空气中很稳定，无需密封保存”。 9. 铯受光照射时电子能从表面逸出，这种现象叫做______，因此铯可用于制造______。 【答案】：光电效应；光电池 【解析】：“当K、Rb和Cs受光的照射，电子可以从表面逸出，这种现象叫做光电效应。对光特别灵敏的是Cs，是制造光电池的良好材料”。 10. 钙在地壳中的含量居元素含量的第______位，主要存在形式为______（填一种矿石名称）。 【答案】：五；石灰石（或大理石、方解石等合理答案） 【解析】：“钙占地壳的3.45%，居元素含量的第五位”“钙主要是含CaCO₃的各种矿石，如石灰石、大理石、方解石、白云石等”。 四、计算题（每5分，共30分） 1. 现有2.3g金属钠与足量水反应，可生成氢气的体积（标准状况下）是多少？生成氢氧化钠的物质的量是多少？ 【答案】：1.12L；0.1mol 【解析】：第一步，写出钠与水反应的化学方程式：2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑。第二步，计算2.3g Na的物质的量：n(Na)=m/M=2.3g÷23g/mol=0.1mol。第三步，根据化学方程式的计量关系，2mol Na反应生成1mol H₂和2mol NaOH，因此0.1mol Na反应生成H₂的物质的量为0.05mol，标准状况下体积V=n×22.4L/mol=0.05mol×22.4L/mol=1.12L；生成NaOH的物质的量为0.1mol。 2. 电解熔融的氯化镁制备金属镁，若要得到24g镁，需要电解多少克氯化镁？（已知Mg的摩尔质量为24g/mol，MgCl₂的摩尔质量为95g/mol） 【答案】：95g 【解析】：第一步，写出电解熔融氯化镁的化学方程式：。第二步，计算24g Mg的物质的量：n(Mg)=24g÷24g/mol=1mol。第三步，根据化学方程式计量关系，1mol Mg对应1mol MgCl₂，因此需要MgCl₂的物质的量为1mol。第四步，计算MgCl₂的质量：m(MgCl₂)=n×M=1mol×95g/mol=95g。 3. 3.9g金属钾与足量水反应，转移电子的物质的量是多少？生成氢氧化钾的质量是多少？ 【答案】：0.1mol；5.6g 【解析】：第一步，写出钾与水反应的化学方程式：2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑。第二步，计算3.9g K的物质的量：n(K)=3.9g÷39g/mol=0.1mol。第三步，分析电子转移：每个K原子失去1个电子生成K⁺，因此0.1mol K反应转移电子的物质的量为0.1mol。第四步，根据计量关系，2mol K生成2mol KOH，因此0.1mol K生成0.1mol KOH，KOH的质量m=0.1mol×56g/mol=5.6g（KOH摩尔质量=39+16+1=56g/mol）。 4. 镁在空气中燃烧，生成氧化镁和氮化镁的混合物，若混合物中镁元素的质量分数为60%，则混合物中氧化镁的质量分数是多少？（已知MgO摩尔质量40g/mol，Mg₃N₂摩尔质量100g/mol） 【答案】：80% 【解析】：第一步，设混合物总质量为100g，氧化镁的质量分数为x，则氧化镁质量为100x g，氮化镁质量为100(1-x)g。第二步，计算氧化镁中镁元素质量：MgO中Mg的质量分数=24/40=60%，则镁元素质量为100x×60%=60x g。第三步，计算氮化镁中镁元素质量：Mg₃N₂中Mg的质量分数=(24×3)/100=72%，则镁元素质量为100(1-x)×72%=72(1-x)g。第四步，根据混合物中镁元素质量分数为60%，列方程：[60x + 72(1-x)]/100=60%，解得x=0.8，即80%。 5. 工业上用钠置换熔融的氯化钾中的钾，若要得到39g钾，需要消耗金属钠的质量至少是多少？（已知Na摩尔质量23g/mol，K摩尔质量39g/mol） 【答案】：23g 【解析】：第一步，写出反应方程式：。第二步，计算39g K的物质的量：n(K)=39g÷39g/mol=1mol。第三步，根据化学方程式计量关系，1mol K对应1mol Na，因此需要Na的物质的量为1mol。第四步，计算Na的质量：m(Na)=1mol×23g/mol=23g。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $