2021 无机元素化学(吉林大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2021-03-15到2021-06-30

【作业】第一讲 碱金属和碱土金属 碱金属和碱土金属作业

小提示:本节包含奇怪的同名章节内容

1、 问题:某金属 A 与水反应剧烈 ，生成的产物 B 呈碱性 。B 与溶液 C 反应得到溶液 D ，D 在无色火焰中燃烧呈黄色焰色 。在 D 中加入 AgNO3 溶液有白色沉淀 E生成 ， E 可溶于氨水溶液 。一黄色粉末状物质 F 与 A 反应生成 G ，G 溶于水得到 B ，F 溶于水则得到 B 和 H 的混合溶液 。H 的酸性溶液可使高锰酸钾溶液褪色 ，并放出气体 I 。试确定 A，B，C，D，E，F，G，H，I 各是何物质 ？（写出化学式）
评分规则: 【 A、Na    B、NaOH    C、HCl     D、NaCl    E、AgCl   F、Na2O2    G、Na2O     H、H2O2  I、 O2
】

2、 问题:Li 的第一电离能比 Na 高，可见Na 比 Li活泼 ；但从标准电极电势看 ，Li 却比Na 更低 ，这似乎是在水中Li 比 Na 活泼 ；可是将金属锂和金属钠分别投入水中 ，锂与水的反应非常平稳 ，而钠与水的反应非常激烈 ，看来还是Na 比 Li 活泼 。怎样解释这些相互矛盾的现象 ？
评分规则: 【 因为条件不同 ，比较金属活泼性的标准也不同 ，所以得出的金属活泼性的顺序就不同 。电离能是一种原子性质 ，其数值大小可用于比较气态下原子的活泼性 。因为Li 的第一电离能比 Na 高 ，所以在气态下钠比锂活泼 。
但在水溶液中金属单质进行反应时 ，影响活泼性的因素除了电离能外还有升华能、气态离子水合热等 ，其综合结果可由水合离子生成热来表示 。由于锂离子的半径特别小 ，所以其气态离子水合热特别大 ，弥补升华能、电离能的偏高尚有余 ，所以水合锂离子的生成热比水合钠离子的生成热还要低 ，与水合离子生成热正相关的标准电极电势也是锂的更低一些 。
 一个变化过程除考虑热力学因素外还要考虑动力学因素 。由于锂的熔点比钠高，它们各自与水反应所产生的热量不足以使锂熔化 ，而钠却可以熔化 ，致使固体锂同水的接触面不如液态钠大 ，故反应速率锂比钠慢 。
此外 ，锂的反应产物LiOH溶解度较小 ，它覆盖在表面阻碍反应进行 。这里的反应条件不同于测定标准电极电势时 ，反应在温度恒定和充分搅拌下进行 ，不存在影响反应速率的外在因素 。可见锂与水反应的动力学条件不如钠 ，表现出反应剧烈程度也就不如钠。
】

3、 问题:为什么金属锂和钠可以通过电解其熔融盐而制备，而钾、铷、铯则不宜用电解法制备？钾、铷、铯通常用什么方法制备？该法能否制得纯金属？
评分规则: 【 因为钾、铷、铯的沸点较低 ，高温下它们的蒸气容易从熔融盐中冲出引起危险 。其次 ，它们比钠更易溶于熔融的氯化物 ，因此难与氯化物熔融盐分离 。再次 ，它们在电解槽中容易形成超氧化物 ，超氧化物与单质金属气体易发生反应放出氧气易发生爆炸 。
钾、铷、铯的制备可以用如下方法 ：⑴  金属置换法  KCl (熔融) ＋ Na (蒸气) = NaCl (熔融) ＋ K (蒸气)⑵  热还原法 K2CO3 ＋ 2 C  = 2 K↑＋ 3 CO↑⑶  热分解法  先制得氰化物或叠氮化物 ，然后热分解 。 4 KCN = 4 K↑ ＋ 4 C ＋ 2 N2↑上述方法制得的金属并不纯净 ，需要通过蒸馏的方法进一步提纯 。
】

4、 问题:为什么金属镁不溶于水但溶于氯化铵溶液？
评分规则: 【 活泼的金属镁与水反应生成的产物Mg(OH)2（溶度积常数为5.6×10-12，）不溶于水，覆盖在金属表面使反应不能继续进行下去。
NH4Cl 溶液为弱酸性，能够溶解溶解度不是很小的Mg(OH)2，故金属镁溶于氯化铵溶液。
】

5、 问题:用冷水与金属（A）反应放出无色无味的气体（B）和（C）的溶液，当二氧化碳通入溶液（C）时，生成白色沉淀（D）。（D）加热到1000℃ 时生成白色固体（E），白色固体（E）与稀盐酸反应生成（F）的溶液。电解（F）的无水熔盐得金属（A）和气体（G）。金属（A）在高温下与气体（B）化合生成白色晶体（H），（H）与水反应生成（C）和气体（B）。气体（B）在气体（G）中燃烧的产物溶于水得盐酸。金属（A）在高温下与氯化铷反应生成（F）和金属铷。写出（A）到（H）的化学式。
评分规则: 【 （A） Ca  ,（B）H2,（C） Ca（OH）2      （D） CaCO3  （E）CaO      （F） CaCl2  （G）Cl2   （H） CaH2     
】

6、 问题:第IA族金属A溶于稀硝酸中，生成的溶液可产生红色焰色反应，蒸干溶液并在600℃燃烧得到金属氧化物B。A同氮气反应生成化合物C，同氢气反应生成化合物D。D同水反应放出气体E和形成可溶的化合物F，F为强碱性。写出物质B、C、D、F的化学式。
评分规则: 【 B：Li2O，C：Li3N，D：LiH，F：LiOH
】

7、 问题:白色固体物质A用稀盐酸处理放出无色气体B，B可以使湿润的石蕊试纸变红。将B通入澄清的石灰水生成沉淀C。少量样品A用浓盐酸润湿后放在铂丝上并放入煤气灯的火焰中，火焰染成绿色。强烈加热A分解生成白色固体D。1.9735 g A强热后生成1.5334 g D。这些D溶解于水，并稀释至250 cm3 ，取25 cm3用盐酸滴定，需消耗20.30 cm3 0.0985 mol·dm-3 的盐酸，写出A到D各化合物的化学式，并计算A的摩尔质量。
评分规则: 【 A：BaCO3，B：CO2，C：CaCO3，D：BaO
A的摩尔质量：197.35 (g·mol -1)
】

8、 问题:Li在空气中燃烧的主要产物为普通氧化物Li2O；而Na在空气中燃烧的主要产物为过氧化物Na2O2。请解释原因。
评分规则: 【 Li离子半径小，极化能力强，Li2O2在燃烧的高温条件下不稳定，易分解2 Li2O2 === 2 Li2O + O2因此，Li在空气中燃烧时得不到Li2O2，主要产物为Li2O。
Na离子半径较大，极化能力比Li离子差得多，故Na2O2较稳定。Na在空气中燃烧时，有过量的O2存在，燃烧的主要产物为Na2O2。
】

第一讲 碱金属和碱土金属 碱金属和碱土金属单元测验

小提示:本节包含奇怪的同名章节内容

1、 问题:下列各对元素中，化学性质最相似的是（   ）
选项：
A:Be与Mg
B:Al与Mg
C:Be与Li
D:Li与Mg 
答案: 【Li与Mg 】

2、 问题:下列化合物中，最不稳定的是（   ）
选项：
A:过氧化锂
B:过氧化钠
C:过氧化钾
D:过氧化铷
答案: 【过氧化锂】

3、 问题:下列碳酸盐中，热稳定性最高的是（   ）
选项：
A:碳酸镁
B:碳酸钙
C:碳酸钠
D:碳酸钾
答案: 【碳酸钾】

4、 问题:下列化合物中，在水中溶解度最小的是（   ）
选项：
A:氟化钠
B:氟化钾
C:氟化钙
D:氟化钡
答案: 【氟化钙】

5、 问题:下列化合物中，在水中溶解度最大的是（   ）
选项：
A:氟化锂
B:碳酸钠
C:高氯酸锂
D:磷酸锂
答案: 【高氯酸锂】

6、 问题:下列化合物中，在醋酸中溶解度最小的是（   ）
选项：
A:碳酸钡
B:草酸钡
C:铬酸钡
D:硫酸钡
答案: 【硫酸钡】

7、 问题:下列说法不正确的是（   ）
选项：
A:可通过氯化镁的水合盐加热脱水的方法制备无水氯化镁。
B:金属镁与氯气直接反应可以得到无水氯化镁。
C:水合氯化钙脱水过程有部分可发生水解，因此脱水产物中常含有氧化钙。
D:将水合氯化钙加热脱水可得到无水氯化钙。
答案: 【可通过氯化镁的水合盐加热脱水的方法制备无水氯化镁。】

8、 问题:下列卤化物中，共价性最强的是（   ）
选项：
A:LiF
B:RbCl
C:LiI
D:BeI2
答案: 【BeI2】

9、 问题:下列说法不正确的是（   ）
选项：
A:氯化镁可用作融雪剂。
B:水合氯化钙与冰混合可做低温冷冻剂。
C:无水硫酸钠俗称元明粉，是储热材料。
D:硫酸钡俗称重晶石，可做白色涂料。
答案: 【无水硫酸钠俗称元明粉，是储热材料。】

10、 问题:下列关于碱金属卤化物的说法不正确的是（   ）
选项：
A:碱金属卤化物都是熔点较高的无色晶体。
B:碱金属卤化物可通过氢氧化物或碳酸盐与氢卤酸反应结晶制得。
C:碱金属氟化物的标准摩尔生成热从LiF到RbF逐渐减小。
D:碱金属氯化物的标准摩尔生成热从LiCl到RbCl逐渐减小。
答案: 【碱金属氟化物的标准摩尔生成热从LiF到RbF逐渐减小。】

11、 问题:碱金属中能与氮气直接反应的是（   ）
选项：
A:Na  
B:K
C:Rb
D:Li
答案: 【Li】

12、 问题:下列金属中，至今未发现有过氧化物的是（   ）
选项：
A:Be 
B:Cs
C:Mg
D:Li
答案: 【Be 】

13、 问题:下列金属与水不反应的是（   ）
选项：
A:Mg
B:Be
C:Na
D:Ca
答案: 【Be】

14、 问题:和水反应得不到过氧化氢的是（   ）
选项：
A:过氧化钾
B:过氧化钠
C:超氧化钾
D:臭氧化钾
答案: 【臭氧化钾】

15、 问题: 金属钙在空气中燃烧生成（   ）
选项：
A:CaO                                     
B:CaO2
C:CaO及CaO2
D:CaO及Ca3N2
答案: 【CaO及Ca3N2】

16、 问题:下列各组化合物中，均难溶于水的是（   ）
选项：
A:铬酸钡和氟化锂
B:硫酸铍和硫酸钡 
C:硫酸镁和铬酸钡
D:铬酸锶和硫酸镁
答案: 【铬酸钡和氟化锂】

17、 问题:下列各组化合物中，热分解产物类型与其他化合物不同的是（   ）
选项：
A:硝酸锂 
B:硝酸钠
C:硝酸镁
D:硝酸钙
答案: 【硝酸钠】

18、 问题:下列化合物中，具有顺磁性的是（   ）
选项：
A:过氧化钠
B:氧化锶
C:超氧化钾