Question

2．堿金屬元素按原子序數(shù)增大，依次為：鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈁（Fr，放射性元素）．請(qǐng)回答：
（1）常溫常壓下，將一定量鋰單質(zhì)投入到一定量重水中，鋰完全反應(yīng)，產(chǎn)生1.6g氣體，過(guò)濾得到6.75g沉淀和100mL澄清溶液．則得到的澄清溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為5.3mol/L．
（2）鈉鉀合金許多特殊反應(yīng)中有著非常重要的應(yīng)用．取59.80g鈉鉀合金和一定量四氯化碳在一定條件下恰好完全反應(yīng)，制造出5.40g納米級(jí)金剛石粉末．則該鈉鉀合金中鈉元素和鉀元素的質(zhì)量比為1：3．

Answer 1

分析 （1）生成的氣體為重氫，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算出其物質(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式計(jì)算出消耗鋰的物質(zhì)的量，從而得出生成氫氧化鋰的總物質(zhì)的量；再計(jì)算出生成氫氧化鋰沉淀的物質(zhì)的量，便可以得到溶液中氫氧化鋰的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$得到的澄清溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度；
（2）發(fā)生反應(yīng)有：CCl₄+4Na$\stackrel{一定條件下}{→}$C（金剛石）+4NaCl、CCl₄+4K$\stackrel{一定條件下}{→}$C（金剛石）+4KCl，設(shè)出金屬鈉和鉀的物質(zhì)的量，然后分別根據(jù)合金總質(zhì)量、生成金剛石的量列式計(jì)算．

解答 解：（1）6.75g沉淀為氫氧化鋰，物質(zhì)的量為：$\frac{6.75g}{25g/mol}$=0.27mol，
1.6g重氫的物質(zhì)的量為：$\frac{1.6g}{4g/mol}$=0.4mol，反應(yīng)消耗鋰的總物質(zhì)的量為：0.4mol×2=0.8mol，
則溶液中氫氧化鋰的物質(zhì)的量為：0.8mol-0.27mol=0.53mol，
所以得到的澄清溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.53mol}{0.1L}$=5.3mol/L，
故答案為：5.3mol/L；
（2）鈉、鉀與四氯化碳反應(yīng)的方程式為：CCl₄+4Na$\stackrel{一定條件下}{→}$C（金剛石）+4NaCl、CCl₄+4K$\stackrel{一定條件下}{→}$C（金剛石）+4KCl，
設(shè)合金中鈉、鉀的物質(zhì)的量分別為x、y，
則根據(jù)總質(zhì)量可得：①23x+39y=59.80g，
根據(jù)反應(yīng)方程式可知，生成金剛石的總量為：②12×（x+y）×$\frac{1}{4}$=5.40g，
聯(lián)立①②解得：x=0.65、y=1.15，
則合金中鈉、鉀的質(zhì)量比為：（23g/mol×0.65mol）：（39g/mol×1.15mol）=1：3，
故答案為：1：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，（1）中需要明確氫氧化鋰分為兩部分：一部分生成沉淀，另一部分為溶液中的溶質(zhì)，為易錯(cuò)點(diǎn)．