- 碱金属的性质
- 共84题
超氧化钾（KO2）又称为化学氧自救剂，容易与空气中的水、二氧化碳等发生反应，主要用于煤矿井下急救．某兴趣小组拟选用如下装置制备超氧化钾（部分夹持仪器已略去）．
请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向的连接顺序为______（填仪器接口的字母）．
（2）请根据完整的实验装置，完成下列实验步骤：①______；②装入药品，打开分液漏斗活塞；③持续通入气体一段时间后，点燃酒精灯进行反应；④反应结束后，熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞；⑤拆除装置，取出产物．
（3）数据记录如下：
根据数据计算可得实验式KOx，则x=______．
（4）超氧化钾可吸收二氧化碳，并生成氧气，因此可以作为飞船、潜艇等密闭系统的氧气再生剂．写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式：______．与过氧化钠相比，其优点是______．
正确答案
解：（1）超氧化钾容易与空气中的水、二氧化碳等发生反应，因此在制取超氧化钾时，必须要除去空气、水等其他杂质；在题给的实验装置中，不难判断出氧气的发生装置，氧气的净化装置，超氧化钾的生成装置和空气隔绝装置等，其连接顺序为l→e→f→d→c→j→k→a；
故答案为：lefdcjka；
（2）制备气体的实验，第一步为检验装置气密性，
故答案为：检验装置气密性；
（3）钾的质量：15.19-14.80=0.39g，KOx的质量：15.47-14.80=0.67g，
K～KOx
39 39+16x
故答案为：1.75；
（4）超氧化钾中的O化合价部分升高，部分降低，故超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式为：4KO2+4CO2=2K2CO3+3O2，生成1mol氧气，需要75×
故答案为：相同质量的过氧化钠和超氧化钾相比，超氧化钾释放的氧气更多．
解析
解：（1）超氧化钾容易与空气中的水、二氧化碳等发生反应，因此在制取超氧化钾时，必须要除去空气、水等其他杂质；在题给的实验装置中，不难判断出氧气的发生装置，氧气的净化装置，超氧化钾的生成装置和空气隔绝装置等，其连接顺序为l→e→f→d→c→j→k→a；
故答案为：lefdcjka；
（2）制备气体的实验，第一步为检验装置气密性，
故答案为：检验装置气密性；
（3）钾的质量：15.19-14.80=0.39g，KOx的质量：15.47-14.80=0.67g，
K～KOx
39 39+16x
故答案为：1.75；
（4）超氧化钾中的O化合价部分升高，部分降低，故超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式为：4KO2+4CO2=2K2CO3+3O2，生成1mol氧气，需要75×
故答案为：相同质量的过氧化钠和超氧化钾相比，超氧化钾释放的氧气更多．
碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属性质预测其性质，其中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解A、在碱金属元素中钫具有最大的原子半径，故A正确；
B、钫在空气中燃烧时只生成化学式过氧化物或超氧化物，化学式为Fr2O2或FrO2，故B错误；
C、它的氢氧化物化学式为FrOH是一种极强的碱，故C正确；
D、跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸，故D正确；
故选B．
铷（Rb）为碱金属元素，其最高价氧化物对应的水化物属于（ ）
正确答案
解析
解：元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强（但O、F除外），Rb和Na属于同一主族元素，金属性比钠强，所以氢氧化铷的碱性大于氢氧化钠，氢氧化钠为强碱，则氢氧化铷也是强碱，故选A．
钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾（K2O）、过氧化钾（K2O2）和超氧化钾（KO2）等多种化合物．
（1）钾和硝酸钾反应可制得氧化钾：K+KNO3→K2O+N2（未配平），每生成9.4gK2O消耗的还原剂有______g；
（2）超氧化钾和过氧化钾都能与二氧化碳反应均生成氧气和K2CO3，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂．写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式______，为了维持气压稳定，可以使用超氧化钾和过氧化钾的混合物使吸收的CO2与生成的O2体积相同（同温同压），则它们的物质的量之比为n（KO2）：n（K2O2）=______；
（3）KO2加热至600℃部分分解得到产物A．6.30g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L（标准状况），试确定产物A中钾氧两种原子个数之比．______如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比．______．
正确答案
解：（1）9.4gK2O的物质的量为
10K+2KNO3═6K2O+N2
390g 6mol
m 0.1mol
m=
（2）超氧化钾和过氧化钾与二氧化碳的反应中，二氧化碳没参与氧化还原反应，根据氧化还原反应中的电子得失相等可写出反应的化学方程式分别为：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2；2K2O2+2CO2═2K2CO3+O2；设KO2为xmol，K2O2为ymol，根据方程式计算：
4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2
4 2 3
x 
2K2O2+2CO2═2K2CO3+O2
2 2 1
y y
则有：
（3）设A的平均化学式为 KxOy，
KxOy+
39x+16y 11.2（y-0.5x）
6.3 1.12
解得x：y=2：3，
即n（K）：n（O）=2：3，故所得化学式可能为：KO2与K2O2 或KO2与K2O．
根据原子守恒法可得n（KO2）：n（K2O2）=2：1，n（KO2）：n（K2O）=4：1．
故答案为：2：3； K2O2和KO21：2，K2O与KO21：4．
解析
解：（1）9.4gK2O的物质的量为
10K+2KNO3═6K2O+N2
390g 6mol
m 0.1mol
m=
（2）超氧化钾和过氧化钾与二氧化碳的反应中，二氧化碳没参与氧化还原反应，根据氧化还原反应中的电子得失相等可写出反应的化学方程式分别为：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2；2K2O2+2CO2═2K2CO3+O2；设KO2为xmol，K2O2为ymol，根据方程式计算：
4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2
4 2 3
x
2K2O2+2CO2═2K2CO3+O2
2 2 1
y y
则有：
（3）设A的平均化学式为 KxOy，
KxOy+
39x+16y 11.2（y-0.5x）
6.3 1.12
解得x：y=2：3，
即n（K）：n（O）=2：3，故所得化学式可能为：KO2与K2O2 或KO2与K2O．
根据原子守恒法可得n（KO2）：n（K2O2）=2：1，n（KO2）：n（K2O）=4：1．
故答案为：2：3； K2O2和KO21：2，K2O与KO21：4．
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