2019年高中化學(xué)第三章金屬及其化合物3.1.2金屬與酸和水的反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)練習(xí)新人教版必修1 .docx
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第2課時(shí) 金屬與酸和水的反應(yīng) 鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 基礎(chǔ)鞏固 1(xx河北學(xué)業(yè)水平測(cè)試)下列關(guān)于鈉與水反應(yīng)的判斷不正確的是( ) A.屬于復(fù)分解反應(yīng) B.屬于氧化還原反應(yīng) C.屬于置換反應(yīng) D.屬于放出熱量的反應(yīng) 答案A 2下列說(shuō)法正確的是( ) A.Fe比Al活潑 B.Fe與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Fe+6H+2Fe3++3H2↑ C.鐵與CuSO4溶液反應(yīng)可置換出銅 D.Fe不能與H2O反應(yīng) 解析在金屬活動(dòng)性順序中Al排在Fe的前面,故Al比Fe活潑;Fe與鹽酸反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為Fe+2H+Fe2++H2↑;鐵可置換出銅的鹽溶液中的銅,如:Fe+CuSO4FeSO4+Cu;Fe在高溫下可以與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)而生成Fe3O4和H2。 答案C 3將一小粒鈉投入盛有硫酸銅溶液的小燒杯中,不可能觀察到的現(xiàn)象是( ) A.溶液中出現(xiàn)藍(lán)色絮狀沉淀 B.鈉粒熔成小球浮在水面四處游動(dòng) C.有氣體產(chǎn)生 D.有紅色的銅被置換出來(lái) 解析鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)不能置換出金屬銅,而是先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,生成的氫氧化鈉又與硫酸銅反應(yīng),生成藍(lán)色絮狀沉淀,因此只有D項(xiàng)中的現(xiàn)象不可能觀察到。 答案D 4由Na、Mg、Al、Fe四種金屬單質(zhì)中的兩種組成的混合物共12 g,與足量鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生5.6 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),由此可判斷混合物中必定含有( ) A.Fe B.Na C.Mg D.Al 解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生5.6 L H2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5.6 L22.4 Lmol-12=0.5 mol,根據(jù)電子守恒,轉(zhuǎn)移1 mol電子的混合物質(zhì)量為12 g0.5mol1 mol=24 g,而Na、Mg、Al、Fe各自轉(zhuǎn)移1 mol e-的質(zhì)量分別是23 g、12 g、9 g、28 g,只有Fe大于24 g。 答案A 5將11.5 g鈉、9 g鋁、28 g鐵分別投入200 mL 1 molL-1的鹽酸中,下列結(jié)論正確的是( ) A.鈉與鹽酸反應(yīng)最劇烈,產(chǎn)生的氣體最多 B.鋁與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度僅次于鈉,但產(chǎn)生的氣體最多 C.鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體比鈉的多 D.反應(yīng)完全結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氣體一樣多 答案A 6將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100 mL 2 molL-1的鹽酸反應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得生成氣體的體積V(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況)與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.x=2.24 B.鈉的物質(zhì)的量為0.2 mol C.反應(yīng)時(shí),Na、Mg、Al均過(guò)量 D.曲線(xiàn)b為Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像 解析等物質(zhì)的量的三種金屬與相等物質(zhì)的量的HCl(0.2 mol)反應(yīng)后最終放出H2的體積(或物質(zhì)的量)相等,說(shuō)明鹽酸均完全反應(yīng),且金屬Na不過(guò)量,C錯(cuò)誤; 2Na+ 2HCl2NaCl+H2↑ 2 mol 2 mol 22.4 L n(Na) 0.2 mol V(H2) n(Na)=0.2 mol,V(H2)=2.24 L A、B項(xiàng)正確;曲線(xiàn)a、b、c表明放出H2速率由快到慢,對(duì)應(yīng)金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱,D項(xiàng)正確。 答案C 7如圖所示,在燒杯中盛有100 mL蒸餾水,水中懸浮著一個(gè)表面光滑、耐熱、耐堿的小球(此球穩(wěn)定在水的中央)。將10 g金屬鈉分多次投入到水中,最后使燒杯內(nèi)的液體恢復(fù)到原來(lái)的溫度。 完成下列問(wèn)題: (1)10 g鈉要分多次投入的主要原因是 。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),燒杯內(nèi)小球的位置變化是 ,出現(xiàn)此種現(xiàn)象的主要原因是 。 (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是 。 解析10 g鈉要分多次投入的主要原因是大塊的金屬鈉與水反應(yīng)太劇烈,可能引起爆炸事故。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析可從鈉與水反應(yīng)的實(shí)際情況、小球在液體中所受浮力等方面考慮。 答案(1)鈉與水反應(yīng)劇烈,放出的熱量大,易發(fā)生爆炸 (2)小球上升,并有部分露出水面 鈉與水反應(yīng)生成NaOH,溶液的密度增大,小球受到的浮力增大 (3)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑ 8將Fe和Al按一定的質(zhì)量比組成合金。 (1)取一定量的該合金,向其中加入足量NaOH溶液,生成氣體n L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)的離子方程式是 ,合金中Al的物質(zhì)的量是 。 (2)另取相同質(zhì)量的該合金,向其中加入足量稀硫酸,固體全部溶解,生成氣體m L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol,合金中Fe的質(zhì)量是 。 解析合金中Al既能與NaOH反應(yīng),也能與稀硫酸反應(yīng),且等量Al與足量的NaOH溶液或稀硫酸反應(yīng)生成等量的H2;而Fe只能與稀硫酸反應(yīng);由2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑可知,合金中Al的物質(zhì)的量為23nL22.4 Lmol-1=n33.6 mol;Fe、Al與稀硫酸反應(yīng)生成m L H2,由2H+H2可知轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為m11.2 mol;由Fe置換出的H2體積為(m-n) L,故m(Fe)=(m-n) L22.4 Lmol-156 gmol-1即56(m-n)22.4 g。 答案(1)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑ n33.6 mol (2)m11.2 56(m-n)22.4 g 能力提升 1下列反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( ) A.鈉與冷水反應(yīng):Na+2H2ONa++2OH-+H2↑ B.金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液中:Al+2OH-AlO2-+H2↑ C.金屬鋁溶于鹽酸中:2Al+6H+2Al3++3H2↑ D.鈉與稀鹽酸反應(yīng):Na+2H+Na++H2↑ 解析鈉與冷水反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑,D項(xiàng)電荷不守恒。 答案C 2稱(chēng)取兩份鋁粉,第一份加入足量的鹽酸,第二份加入足量的燒堿。若同溫同壓下放出相同體積的氣體,則兩份鋁粉的質(zhì)量之比為( ) A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶6 解析鋁與鹽酸或燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,因?yàn)辂}酸和燒堿都是足量的,鋁粉將全部參加反應(yīng),當(dāng)生成等體積氣體時(shí)消耗鋁的量相同。 答案A 3在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量相同的鋁球和鐵球,此時(shí)杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒(méi)在溶液密度相等的稀燒堿溶液和硫酸銅溶液中一段時(shí)間,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ) A.鋁球表面有氣泡產(chǎn)生,且有白色沉淀生成,杠桿不平衡 B.鋁球表面有氣泡產(chǎn)生,溶液澄清;鐵球表面有紅色物質(zhì)析出,溶液藍(lán)色變淺,杠桿右邊下沉 C.反應(yīng)后去掉兩燒杯,杠桿仍平衡 D.右邊球上出現(xiàn)紅色,左邊溶液的堿性增強(qiáng) 解析左邊Al球與NaOH溶液反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,有一部分鋁溶解,并產(chǎn)生氣體,生成NaAlO2易溶于水,消耗掉一部分NaOH,左邊燒杯中的溶液堿性減弱;右邊Fe球浸在CuSO4溶液中發(fā)生反應(yīng):Fe+CuSO4FeSO4+Cu,鐵球表面有紅色物質(zhì)析出,鐵球質(zhì)量增加,Cu2+減少,溶液藍(lán)色變淺。 答案B 4用打磨掉氧化膜的鋁箔包裝0.1 mol金屬鈉,用針扎出一些小孔,放入水中,完全反應(yīng)后,用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體,則收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)( ) A.O2和H2的混合氣體 B.1.12 L H2 C.大于1.12 L H2 D.小于1.12 L氣體 解析在題中隱藏著一個(gè)至關(guān)重要的條件“鋁箔”。Na與水反應(yīng)放出H2,并且生成NaOH,鋁能與NaOH溶液反應(yīng),也生成H2。0.1 mol金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氣0.05 mol,生成氫氧化鈉0.10 mol,氫氧化鈉與鋁反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鈉,故最后收集到的氣體是這兩部分H2的總和,顯然要比Na單獨(dú)與水反應(yīng)產(chǎn)生的H2多。 答案C ★5將4.6 g金屬鈉投入到足量水中,得a g溶液;將4.8 g 金屬鎂投入到足量鹽酸中,得b g溶液,假設(shè)水的質(zhì)量與鹽酸的質(zhì)量相等,則反應(yīng)后兩溶液的質(zhì)量關(guān)系式為( ) A.a=b B.a>b C.a下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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