M2OH2O2MOH
108g→108×A+17Ag108g→108×2A+172A+16g但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在,则可建立不等式:
108A17A16108A17A8。
解得:353>A>107,从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。答案B例2为了测定某种碱金属的相对原子质量,有人设计了如图所示的实验装置。该装置包括足量的水的总质量为ag。将质量为bg的某碱金属单质放入水中,立即塞紧瓶塞,完全反应后再称量此装置的总质量为cg。
(1)列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式;(2)无水氯化钙的作用是什么?如果不用CaCl2,测定的碱金属相对原子质量比实际值偏大还是偏小?说明理由。
f解析
本题测定未知碱金属的相对原子质量,所依据的化学反应原理是:
2M2H2O2MOHH2,只要通过实验,取得一定质量题设bg的碱金属和足量的
水反应产生的H2的质量,即可根据化学方程式的计算求得碱金属的相对原子质量。(1)依题设实验数据,bg碱金属与足量水反应产生H2的质量为abcg。设所求碱金属的相对原子质量为x,有2x2babc,解得xbabc。(2)无水氯化钙吸收水蒸气。若不用CaCl2,则使测定值较实际值偏小。讨论上述表达式,不难知道,若装置内的水蒸气外逸反应放热,更容易使产生的水蒸气被H2带走,则c值减少,abc值增大,分式的分母增大,分数值即减小。还可以另想其他方法进行测定实验。譬如,若获得一定质量的碱金属与水反应所得MOH的质量,本题亦可完成。例3在120℃时,将气体A388g通过足量的Na2O2,放出O2,充分反应后固体的质量增加228g,试通过计算判断气体A的组成及各成分的质量。解析120℃能和Na2O2反应放出O2的气体有可能是CO2和H2O,因此首先判断A小结
是什么物质?可采用极端假设法。解如果A都是H2O,设其质量为x1,
2Na2O22H2O4NaOHO2
218
324
m
x1
228g
x12052g388g,故假设不成立。
如果A都是CO2,设其质量为y1:
2Na2O22CO22Na2CO3O2
883256
m
fy1
228g
y1358g388g,故假设不成立。
所以A应为CO2和H2O的混合物
设H2O的质量为xg,CO2的质量为yg,则
xy388g,4x21856y88288g
x036g。y352g
例4碱金属如锂、钠、钾、铷等溶于汞中形成良好的还原剂“汞齐”。取某种碱金
属的汞齐7g,与足量水作用得到02g氢气,并得到密度为g3的溶液1L,r