2018-2019学年高中化学 第三章 金属及其化合物检测（打包7套）新人教版必修1.zip

- 1 -第三章 金属及其化合物检测题(时间：90 分钟 分值：100 分)一、选择题(共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分)1．下列各组物质与其用途的关系不正确的是( )A．过氧化钠：供氧剂B．纯碱：治疗胃酸过多的一种药剂C．明矾：净水剂D．小苏打：发酵粉的主要成分答案：B2．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化不能通过一步反应直接完成的是( )A．Na→NaOH→Na 2CO3→NaClB．Fe→Fe(NO 3)3→Fe(OH) 3→Fe 2O3C．Mg→MgCl 2→Mg(OH) 2→MgSO 4D．Al→Al 2O3→Al(OH) 3→AlCl 3答案：D3．新买来的铝壶烧水，凡是水浸到的地方都变成黑色，这与水中含有下列哪种可溶性盐有关( )A．钙盐 B．铁盐 C．钠盐 D．镁盐答案：B4．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：物质 熔点/℃ 密 度（ g·cm－ 3） 硬度(金刚石为 10) 导电性(银为 100)某合金 2 500 3.00 7.4 2.3铁 1 533 7.86 4.5 17还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看，该合金不适合做( )A．导线 B．门窗框C．炉具 D．飞机外壳答案：A5．甲、乙两个烧杯中分别盛有 100 mL 4.0 mol·L－1 的盐酸和 100 mL 4.0 mol·L－1 NaOH- 2 -溶液，向两个烧杯中均加入 5.4 g 铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为( )A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．3∶1答案：B6．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )A．K B．Na C．Fe D．Al答案：D7．下列几种类推结论中，错误的是( )①钠与水反应生成 NaOH 和 H2；所有金属与水反应都生成碱和 H2 ②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中 ③化合物 NaCl 的焰色为黄色；Na 2CO3的焰色也为黄色A．②③ B．①③C．①②③ D．①②答案： D8．铁、铝各 1 mol 组成的混合物溶于一定量的盐酸，恰好完全反应后，再加入 3 mol Na2O2固体使之充分反应，最终产物是( )A．Fe(OH) 2、Al(OH) 3、NaClB．Fe(OH) 2、Al(OH) 3、NaAlO 2、NaClC．Fe(OH) 3、NaAlO 2、NaClD．Fe(OH) 3、Al(OH) 3、NaAlO 2、NaCl答案：C9．把明矾[KAl(SO 4)2·12H2O]溶液滴入 Ba(OH)2的溶液中，使 Ba2＋ 全部转化成 BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是( )A．Al 3＋ B．Al(OH) 3C．AlO D．Al 3＋ 和 Al(OH)3－ 2答案：C10．将物质 X 逐渐加入(或滴入)Y 溶液中，其生成沉淀的物质的量与加入 X 的物质的量关系如下图所示，符合图示情况的是( )选项 A B C DX CO2 HCl NaOH AlCl3- 3 -Y Ca(OH)2 NaAlO2 AlCl3 NaOH答案：C11．下表中除去杂质应选用的试剂或操作方法正确的是( )选项 物质 杂质 除去杂质应选用的试剂或操作方法A KNO3溶液 KOH 加入 FeCl3溶液，并过滤B FeCl3溶液 FeCl2 加入稍过量双氧水后放置C CO O2 通过灼热的铜网后收集气体D K2CO3固体 NaHCO3 置于坩埚中加热答案：B12．下列离子方程式书写正确的是( )A．铝粉投入到 NaOH 溶液中：2Al＋2OH － ===2AlO ＋H 2↑－ 2B．AlCl 3溶液中加入足量的氨水：Al 3＋ ＋3OH － ===Al(OH)3↓C．三氯化铁溶液中加入铁粉：Fe 3＋ ＋Fe= ==2Fe2＋D．FeCl 2溶液跟 Cl2反应：2Fe 2＋ ＋Cl 2===2Fe3＋ ＋2Cl －答案：D13．下列说法不正确的是( )A．将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红B．FeCl 3溶液能与 Cu 反应，可用于蚀刻印刷电路C．取少量溶液，滴加 KSCN 溶液后呈红色，说明溶液中存在 Fe3＋D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之—答案：A14．为鉴别 K2CO3和 NaHCO3两种白色固体，有 4 位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是( )A．分别加入 1 mol·L－1 的盐酸溶液，看有无气泡产生B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊C．分别取样配成溶液，滴加 BaCl2溶液，观察有无白色沉淀D．分别配成溶液，用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色答案：A15．下列离子方程式书写正确的是( )A．向 NaHCO3溶液中滴加盐酸：NaHCO 3＋H ＋ ===Na＋ ＋H 2O＋CO 2↑B．向 MgCl2溶液中加一小块钠：2Na＋2H 2O===2Na＋ ＋2OH － ＋H 2↑C．向 NaOH 溶液中滴加少量的 AlCl3溶液：Al 3＋ ＋4OH － ===AlO ＋2H 2O－ 2D．向 FeCl2溶液中通入氯气：Fe 2＋ ＋Cl 2===Fe3＋ ＋2Cl －答案：C- 4 -二、非选择题(包括 5 个小题，共 55 分)16．(11 分)如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管 A 中装入足量的固体 NaHCO3。试回答下列问题：(1)在 A 试管内发生反应的化学方程式是__________________。(2)B 装置的作用是_____________________________________。(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为_______________。(4)双球干燥管内观察到的实验现象是____________________，上述实验现象说明__________________________________。(5)若将干燥管内的 Na2O2换成 Na2O，则双球干燥管内观察到的实验现象是_______________________________________________。解析：实验装置 A 部分是加热分解固体 NaHCO3，目的是验证 NaHCO3热不稳定性。B 部分是干燥装置，目的是吸收气体生成物中水分，干燥 CO2。C 部分双球干燥管中盛有 Na2O2，通入 CO2气体验证干燥 CO2是否与 Na2O2反应。(4)干燥的 CO2与 Na2O2发生反应，则生成的 O2会使点燃的蚊香燃烧更旺。(5)Na 2O 与 CO2不发生反应，CO 2不支持燃烧，则点燃的蚊香熄灭。答案：(1)2NaHCO 3 Na2CO3＋H 2O＋CO 2↑ = = = = =△ (2)吸收气体中的水蒸气(干燥 CO2) (3)2Na 2O2＋2CO 2===2Na2CO3＋O 2 (4)淡黄色的 Na2O2逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧更加剧烈 Na 2O2能与 CO2反应，生成白色粉末状物质和 O2 (5)点燃的蚊香熄灭17．(13 分)硫酸亚铁晶体(FeSO 4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：请回答下列问题：(1)向步骤①的滤液中滴加 KSCN 溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)，- 5 -检验滤液中还存在 Fe2＋ 的方法为__________________________________________(说明试剂、现象)。(2)步骤②加入过量 H2O2的目的是______________________。(3)步骤③中反应的离子方程式为______________________。(4)步骤④中一系列处理的操作步骤包括：过滤、________________、灼烧、________________、称量。(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________g。解析：(1)向步骤①的滤液中滴加 KSCN 溶液后变为红色，则该滤液中含有 Fe3＋ ；取一定量滤液，滴加少量 KMnO4溶液，溶液紫红色褪去可知滤液中还存在 Fe2＋ 。(2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将 Fe2＋ 氧化为 Fe3＋ 。(3)步骤③是将 Fe3＋ 转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为 Fe3＋ ＋3OH － ===Fe(OH)3↓或 Fe3＋ ＋3NH 3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH 。＋ 4(4)步骤④中一系列处理是将氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却至室温后称量氧化铁的质量。(5)a g 氧化铁中铁元素的质量即为 10 片补血剂中铁元素的质量，每片补血剂含铁元素的质量为 ＝0.07 a g。a g160 g·mol－ 1×2×56 g·mol－ 110答案：(1)Fe 3＋ 取一定量滤液，滴加少量 KMnO4溶液；溶液紫红色褪去(2)将 Fe2＋ 全部氧化为 Fe3＋(3)Fe3＋ ＋3OH － ===Fe(OH)3↓[或 Fe3＋ ＋3NH 3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH ]＋ 4(4)洗涤 冷却至室温 (5)0.07 a18．(11 分)已知 A、B、C、D、E、F、G 为中学化学中常见的化合物，其中 A 是淡黄色固体，B 是无色液体，G 为红褐色沉淀。常温下甲、乙、丙为气态非金属单质，丙呈黄绿色；丁、戊为常金属单质，其中戊是当前用量最大的金属。它们之间的转化关系如图所示(有的反应部分产物已略去)。请根据以上信息回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A____________，E____________，戊____________。(2)F 转化为 G 的过程中出现的现象是___________________。(3)写出②中反应的离子方程式：______________________。- 6 -(4)①～⑥的转化中不含有氧化还原反应的是________________(填序号)。解析：A 是淡黄色固体，B 是无色液体，二者反应生成 C 与单质甲，且甲为气态非金属单质，则 A 为 Na2O2，B 为 H2O，甲为 O2，C 为 NaOH。甲、乙、丙为非金属单质，丙呈黄绿色，则丙为Cl2；金属丁与氢氧化钠溶液反应生成 D 与乙，则丁为 Al，D 为 NaAlO2，乙为 H2，甲与乙反应生成水，乙与丙反应生成的 E 为 HCl，金属戊与盐酸反应生成 F，F 与氢氧化钠、氧气反应得到的G 为红褐色沉淀，则戊为 Fe，F 为 FeCl2，G 为 Fe(OH)3。(1)由上述分析可知，A 为 Na2O2，E 为 HCl，戊为 Fe。(2)F 转化为 G 是氯化亚铁转化为氢氧化亚铁，氢氧化亚铁再发生反应得到氢氧化铁，过程中出现的现象是：先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。(3)反应②是 Al 与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH － ＋2H 2O===2AlO ＋ 3H2↑。－ 2(4)①～⑥的转化中，反应⑤是偏铝酸钠与 HCl 反应生成氢氧化铝，反应⑥是氢氧化铝与HCl 反应生成氯化铝，二者均属于非氧化还原反应。答案：(1)Na 2O2 HCl Fe(2)先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色(3) 2Al＋2OH － ＋2H 2O===2AlO ＋3H 2↑－ 2(4)⑤⑥19．(10 分)在 MgCl2和 AlCl3的混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液直至过量。经测定，加入的 NaOH 的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。(1)写出代表各线段发生的反应的离子方程式：OD 段________________________________________________，DC 段________________________________________________。(2)原溶液中 Mg2＋ 、Al 3＋ 的物质的量浓度之比为________。(3)图中 C 点表示当加入________mol NaOH 时，Al 3＋ 已经转化为________，Mg 2＋ 已经转化为________。(4)图中线段 OA∶ AB＝________。解析：(1)在原溶液中存在 Mg2＋ 和 Al3＋ ，向其中滴加 NaOH 溶液时，先发生反应Mg2＋ ＋2OH － ===Mg(OH)2↓，Al 3＋ ＋3OH － ===Al(OH3)↓( OD 段发生的反应)；当 Mg2＋ 和 Al3＋ 沉淀完全后，再加入 NaOH 溶液，发生反应 Al(OH)3＋NaOH= ==NaAlO2＋2H 2O(DC 段发生的反应)。(2)当 Al(OH)3完全溶解后，余下的 0.2 mol 沉淀为 Mg(OH)2，因沉淀的最大值为 0.3 mol，- 7 -故 D 点时沉淀为 0.1 mol Al(OH)3和 0.2 mol Mg(OH)2，故原溶液中 ＝ ＝ 。c（ Mg2＋ ）c（ Al3＋ ）0.2 molV0.1 molV 21(3)由 Mg2＋ ＋ 2OH － ===Mg(OH)2↓0．2 mol 0.4 molAl3＋ ＋ 4OH － ===AlO ＋2H 2O－ 20．1 mol 0.4 mol知， C 点时，需 n(NaOH)＝0.8 mol。答案：Mg 2＋ ＋2OH － ===Mg(OH)2↓Al3＋ ＋3OH － ===Al(OH3)↓Al(OH)3＋NaOH= ==NaAlO2＋2H 2O(2)2∶1(3)0.8 AlO Mg(OH) 2－ 2(4)7∶120．(10 分)将 6 g 铁粉加入 200 mL Fe2(SO4)3和 CuSO4的混合溶液中，充分反应得到 200 mL 0.5 mol·L－1 FeSO4溶液和 5.2 g 固体沉淀物。试计算：(1)反应后生成铜的质量；(2)原 Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。解析：{ 3n1＋ n2＝ 0.5 mol·L－ 1×0.2 L＝ 0.1 mol56n1 g·mol－ 1－ 8n2 g·mol－ 1＝ 6 g－ 5.2 g＝ 0.8 g)n1＝0.02 mol n2＝0.04 molm(Cu)＝0.04 mol×64 g·mol －1 ＝2.56 g原 Fe2(SO4)3溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 ＝ 0.02 mol÷0.2 L＝ 0.1 mol·L－ 1。答案：(1)2.56 g (2)0.1 mol·L －1- 1 -第 1 课时 金属与非金属的反应1．下列有关钠的物理性质叙述正确的是( )①银白色金属 ②质软，可以用小刀切割 ③熔点较低④密度比水小 ⑤热和电的良导体A．①②④ B．②③⑤C．①③④ D．①②③④⑤解析：将钠放入水中，钠会熔成小球，说明钠的熔点低，钠能浮在水面上，说明其密度比水小，钠是金属，是热和电的良导体，D 项正确。答案：D2．某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色 变灰暗 变白色― ― →① ― ― →② 出现液滴 白色晶体 白色粉末，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正― ― →③ ― ― →④ ― ― →⑤ 确的是( )A．①发生了氧化还原反应B．①变灰暗是因为生成了过氧化钠C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D．④⑤只发生物理变化答案：A3．取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法中不正确的是( )A．铝失去了光泽B．剧烈燃烧，火星四射C．熔化的铝不滴落D．在加热熔化过程中生成了氧化铝解析：打磨掉氧化膜的铝箔，加热时表面的 Al 迅速被 O2氧化为 Al2O3，故铝箔失去了光泽，由于 Al2O3的熔点比铝高，当加热至 Al 熔化时，Al 2O3薄膜依然完好，故熔化的 Al 不滴落，由于 Al2O3薄膜的保护作用，里面熔化的 Al 不与 O2接触，不能产生剧烈燃烧、火星四射的现象，故 B 项不正确。答案：B4．下列关于金属性质的叙述中正确的是( )A．钠与氧气反应时，产物是由 O2的用量决定的B．铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧C．金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属- 2 -D．铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧答案：C5．下列关于钠的叙述错误的是( )A．钠在常温下就容易被氧化B．钠在空气中燃烧生成 Na2OC．钠燃烧时发出黄色的火焰D．钠的密度比水小，熔点低于 100 ℃解析：钠在空气中缓慢氧化生成 Na2O，而钠在空气中燃烧生成 Na2O2，B 项错误。答案：B6．日常生活中常见铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其原因是( )A．铝制品表面涂有一层油，可以保护铝不受腐蚀B．铝很不活泼，不易与其他物质反应C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用D．铝虽然很活泼，但只有在高温下才能反应解析：铝的化学性质很活泼，易和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的铝继续反应，故铝制炊具坚固耐用。答案：C(时间：40 分钟 满分：100 分)一、选择题(每小题 8 分，共 48 分)1．下列叙述中正确的是( )A．含金属元素的离子，不一定都是阳离子B．在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C．某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D．金属阳离子被还原一定得到金属单质解析：B 项，H 2与 CuO 反应，C 单质燃烧等非金属单质均作还原剂；C 项，非金属负离子被氧化成单质时被氧化；D 项，高价金属阳离子被还原到低价金属阳离子。答案：A2．下列对于金属的叙述不正确的是( )A．在点燃 Mg 之前，应先用砂纸打磨，除去表面的氧化膜B．用砂纸打磨过的铝条，放在酒精灯上加热至熔化，铝会滴落下来C．铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是 Fe3O4D．金属单质在自然界中多以化合态的形式存在，因为它们大多有较强的还原性- 3 -解析：加热用砂纸打磨过的铝条时，铝条表面能迅速生成 Al2O3，其熔点较高，使熔化的铝不会滴落下来。答案：B3．下列说法错误的是( )A．钠在空气中燃烧时先熔化，再燃烧，最后所得产物是 Na2O2B．镁因在空气中形成了一层致密的氧化膜，保护了内层的镁，故镁不需要像钠一样的特殊保护C．铝制品在生活中应用非常普遍，是因为铝不活泼D．因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层解析：A 项，钠在空气中燃烧的产物是 Na2O2；B 项，镁在空气中表面易形成一层致密的氧化膜，保护内层金属，使镁不再被空气中的 O2氧化；C 项，铝在空气中能形成致密的氧化膜，具有抗腐蚀性能，日常生活中的铝制品常采用特殊工艺将氧化膜变厚，使其抗腐蚀性能更好，故铝制品在生活中应用非常普遍；D 项，铁在潮湿的空气中所形成的氧化物非常疏松，不能起到保护内层金属的作用。答案：C4．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是( )A．第一块钠失去电子数多B．两块钠失去电子数一样多C．第二块钠的反应产物质量较大D．两块钠的反应产物质量一样大解析：不论是加热还是缓慢氧化，最终都是 a→ a，故二者失去的电子数一样多；但加N0 N＋ 1 热时产物为 Na2O2，而常温时产物为 Na2O，故第一块钠的反应产物质量大。答案：B5．用一块已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛” ，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是( )A．实验中发生的反应都是氧化还原反应B．铝是一种较活泼的金属- 4 -C．铝与氧气反应放出大量的热量D．铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的化合物解析：铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成 Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升；铝与硝酸汞发生置换反应：2Al＋3Hg 2＋ ===2Al3＋ ＋3Hg，生成的汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞，故“白毛”是氧化铝，D 项错误。答案：D6．(2015·山东卷改编)某化合物由两种单质加热时直接反应生成。下列化合物中不符合上述条件的是( )A．Al 2O3 B．Na 2OC．MgO D．Fe 3O4解析：铝、镁与氧气加热时能反应，分别生成氧化铝、氧化镁；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁；钠在加热时与氧气反应生成过氧化钠。答案：B二、非选择题(包括 3 个小题，共 52 分)7．(20 分)(1)如图所示装置，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到________，发生反应的化学方程式为_____________________________________________________。(2)某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。①上述实验过程中发生反应的化学方程式为_______________。②实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的 1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的 1/5。下列对这两种现象解释合理的是________。a．甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完b．甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内c．乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出- 5 -d．乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出(3)实验探究钠加热与空气中氧气的反应。①用坩埚钳夹持坩埚放在三脚架的泥三角上，用小刀切下绿豆粒大小的钠块，用滤纸吸干煤油后放入坩埚中。②点燃酒精灯进行加热。③观察现象并记录生成固体的颜色。提示：①切下的钠块不宜太大，剩余的钠块放回原试剂瓶。②钠块开始燃烧时，立即撤掉酒精灯。实验现象：钠受热先融化成________，然后剧烈燃烧，火焰呈________，生成一种________。化学方程式为_____________________________________________________________________。思考讨论：通过实验分析 Na2O(________色)和(Na 2O2)(________色)哪种物质更稳定？ 。解析：(1)钠与空气中的氧气反应生成 Na2O，使钠表面变灰暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(2)a 项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量少于容器容积的 1/5，结果偏低，合理。b 项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理。c 项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理。d 项，若插入燃烧匙太慢，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理。(3)由于有反应发生 2Na2O＋O 2 2Na2O2，所以判断 Na2O2= = = = =△ 比 Na2O 稳定。答案：(1)钠表面变灰暗，气球膨胀 4Na＋O 2===2Na2O(2)①2Na＋O 2 Na2O2 ②abcd= = = = =△ (3)闪亮的小球 黄色 淡黄色固体2Na＋O 2 Na2O2 白 淡黄色 Na 2O2= = = = =△ 8．(22 分)现用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2，可利用的装置如下。回答下列问题[已知 Na2O2易与空气中 CO2、H 2O(g)反应]：(1)装置Ⅳ中盛放的药品是________，其作用是________________________________________________________________。(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)________，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是：- 6 -空气进入________，________接________，________接________，________接________。(3)装置Ⅱ的作用是____________________________________。(4)操作中通空气和加热的顺序为_________________________。解析：用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2，要避免生成的 Na2O2与空气中的水分和二氧化碳发生反应，在制取过程中要除去这两种杂质，且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。答案：(1)氢氧化钠溶液 吸收导入的空气中的二氧化碳 (2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ h g f e a b c (3)防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ (4)先通一段时间的空气，再加热Ⅰ装置9．(10 分)(1)与足量盐酸反应，若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是________；质量比是________。(2)若将 0.2 mol 金属钠、镁、铝分别投入 10 mL 1 mol·L－1 盐酸中，在标准状况下产生氢气体积大小顺序是___________________。解析：(1)氢气的体积相等，转移的电子数相等，即金属失去的电子数相等。(2)Mg、Al 过量，应以盐酸的量计算气体的体积(转移电子数为 0.01 mol)，Na 也过量，但过量的钠可以与水反应(共转移电子数为 0. 2 mol)。答案：(1)1∶ ∶ 或 6∶3∶2 23∶12∶912 13(2)V(Na­H2)＞ V(Al­H2)＞ V(Mg­H2)- 1 -第 2 课时 金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应1．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面四点性质中的( )①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后所得溶液呈碱性A．①④ B．①②④C．①③④ D．①②③④解析：钠与水反应时，钠浮在水面上(密度比水小)，熔化成闪亮的小球(反应放热，钠的熔点低)，在水面四处游动(有气体生成)，反应后的溶液使酚酞变红色(生成碱性物质)，可以证明①②③④四点性质。答案：D2．把一小块钠投入到硫酸铜溶液中，下列物质中不是该反应生成物的是( )A．Cu B．Cu(OH) 2C．H 2 D．Na 2SO4答案：A3．将一小块钠投入 FeCl3溶液中，下列对有关实验结果的预测正确的是( )A．钠溶解，有铁析出，并有气体产生B．只有气体产生C．只有沉淀产生D．既有沉淀产生，又有气体产生答案：D4．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法不正确的是( )A．铝是还原剂B．该反应是氧化还原反应C．该反应说明所有金属都能与碱反应D．H 2为还原产物答案：C5．除去镁粉中的少量铝粉，可选用( )A．硫酸 B．氢氧化钠溶液C．水 D．盐酸解析：常温下，硫酸、盐酸与镁、铝都能发生反应，水与镁、铝都不发生反应，铝与 NaOH溶液反应而镁不与 NaOH 溶液反应，所以用 NaOH 溶液可以除去镁粉中的少量铝粉，B 项正确。答案：B- 2 -6．如图所示，在烧杯中盛有 100 mL 蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定于水的中央)，将 10 g 金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度。回答下列问题：(1)10 g 钠要分多次投入的主要原因是_________________________________________________________________________。(2)将 10 g 钠全部投入完毕所进行的次数可能是________(填序号)。A．5 次 B．10 次 C．大于 10 次(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是_____________________________________________________________，出现这种现象的主要原因是_____________________________________________________________________________________。(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是_______________________________________________________________________。解析：钠与水反应剧烈，易发生爆炸，使用时要严格控制用量；钠的密度小于 1 g/cm3，黄豆粒大小的一块钠的体积小于 1 cm3，则其质量小于 1 g，故 10 g 钠全部投入完毕所进行的次数要大于 10 次；钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大。答案：(1)钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸(2)C(3)小球上升 钠与水反应生成氢氧化钠，导致烧杯中液体的密度增大，故小球受到的浮力增大(4)2Na＋2H 2O===2Na＋ ＋2OH － ＋H 2↑(时间：40 分钟 满分：100 分)一、选择题(每小题 8 分，共 48 分)1．将一小块钠投入盛有 5 mL 饱和石灰水的试管中，不可能观察到的现象是( )A．钠熔化成闪亮的小球B．钠在液面上四处游动C．溶液底部有银白色物质生成- 3 -D．溶液变浑浊解析：钠与水反应放出大量的热，使钠熔成小球，故 A 正确；钠的密度小于水的密度，故一定小于饱和石灰水的密度，所以会浮在液面上，钠与水反应生成的氢气使小球在液面上四处游动，故 B 正确；钙的活动性强于钠，且钠、钙都易与水反应生成碱，所以钠不可能置换出钙，故 C 错误；因为反应消耗了水，且反应放热，所以饱和溶液中会有部分溶质析出而导致溶液变浑浊，故 D 正确。答案：C2．下列反应的离子方程式书写正确的是( )A．钠和冷水反应：Na＋2H 2O===Na＋ ＋2OH － ＋H 2↑B．金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al＋2OH － ===AlO ＋H 2↑－ 2C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H ＋ ===2Al3＋＋3H 2↑D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H ＋ ===Fe3＋＋H 2↑解析：A 项，电荷不守恒；B 项，应为 2Al＋2OH － ＋2H 2O===2AlO ＋3H 2↑；D 项，铁与－ 2H2SO4反应，生成 Fe2＋。答案：C3．等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是( )A．NaOH 溶液 B．H 2SO4稀溶液C．蔗糖溶液 D．NaCl 溶液解析：镁、铝均反应生成氢气时，产生氢气最多。A 项 NaOH 溶液只能与铝反应；B 项 H2SO4溶液能与镁、铝都反应生成氢气；C、D 项与镁、铝都不反应。答案：B4．将 11.5 g 钠、9 g 铝、28 g 铁分别投入 200 mL 1 mol·L－1 的盐酸中，下列分析结果正确的是( )A．钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多B．铝与盐酸反应的速率仅次于钠，但产生的气体最多C．铁与盐酸反应产生的气体比钠多D．反应结束时产生的气体一样多答案：A5．对 Al、Fe 二种金属元素，下列说法正确的是( )A．铝能够稳定存在于空气中，而铁很容易生锈，说明铁比铝活泼B．等物质的量的 Al、Fe 分别与足量盐酸反应放出等质量的 H2C．二者的氢氧化物都不可以通过氧化物化合反应直接制备D．二者的单质都能与强碱溶液反应生成 H2解析：铝的活泼性比铁强，但铁很容易生锈，铝比铁更耐腐蚀，这是因为铝在常温下与空- 4 -气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内部的铝进一步被氧化，故 A 错误；等物质的量的 Al、Fe 分别与足量的盐酸反应，设金属的物质的量都是n mol，根据电子守恒可知生成氢气的物质的量之比为 3∶2，生成氢气的质量之比等于其物质的量之比，则产生 H2的质量之比为 3∶2，故 B 错误；氢氧化铝、氢氧化亚铁不能通过相应氧化物化合反应直接制备，氢氧化铁可以通过化合反应直接制备，但也不能通过氧化物化合反应直接制备，故 C 正确；铁与强碱溶液不反应，铝与强碱溶液反应放出氢气，故 D 错误。答案：C6．用铝箔包裹 0.1 mol 金属钠，用针扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为( )A．无法确定 B．1.12 LC．大于 1.12 L D．小于 1.12 L解析：首先发生的反应是 2Na＋2H 2O===2NaOH＋H 2↑，标准状况下 0.1 mol Na 与水反应产生的 H2的体积为 1.12 L，然后发生的反应是 2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H 2↑，此反应又能产生部分 H2，故最后放出的 H2的体积大于 1.12 L。答案：C二、非选择题(包括 3 个小题，共 52 分)7．(18 分)在一个铝制的易拉罐内充满 CO2气体，然后往罐内注入足量的 NaOH 溶液，立即用胶布密封罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。(1)罐壁内凹而瘪的原因是_______________________________，离子方程式为_________________________________________。(2)罐再鼓起来的原因是________________________________，离子方程式为_________________________________________。解析：在易拉罐内充入 CO2后加入 NaOH 溶液，会发生反应 2NaOH＋CO 2===Na2CO3＋H 2O，而使罐内气体压强减小，所以易拉罐在外界大气压强的作用下而变瘪；而后过量的 NaOH 溶液会与易拉罐中的铝发生反应生成 H2：2Al＋2NaOH＋2H 2O===2NaAlO2＋3H 2↑，所以罐内气体压强会变大，易拉罐又会重新鼓起来。答案：(1)CO 2与 NaOH 溶液反应生成 Na2CO3，使得罐内气体压强小于外界大气压强 2OH－ ＋CO 2===CO ＋H 2O2－3(2)过量的 NaOH 与铝罐反应生成 H2，使罐内气体压强等于或大于外界大气压强 2Al＋2OH － ＋2H 2O===2AlO ＋ 3H2↑－ 28．(19 分)金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。在高中化学教材的几次改版中该实验曾出现过几种不同的演示方法，分别如下图中甲、乙、丙表示：- 5 -(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有 Ca(HCO3)2溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列现象描述不正确的是________(填字母)。A．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失B．钠熔化成一个光亮的小球C．反应开始后，溶液由无色变红色D．恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出(2)若按图甲所示的方法将一块黄豆粒大小的金属钠投入盛有氯化铜溶液的烧杯中，实验完毕时，常发现所生成的沉淀中混有少量黑色固体，你估计该黑色固体是(填化学式)：________；理由是(填化学方程式)：____________________________________________________________________________________________________。(3)请补充并完成甲实验中从试剂瓶中取出钠到水槽中投入钠的有关操作：用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→________________→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有 Ca(HCO3)2溶液的水槽中。(4)某位同学用镊子夹住一小块钠按图乙所示方法来收集产生的气体，钠很快脱落，实验没有成功。原因是____________________。正确的操作方法为______________________________________。(5)用装满水的矿泉水瓶按图丙方法进行实验，用手挤压矿泉水瓶并塞紧带有钠的塞子，共排出水的体积为 16.8 mL，待钠反应结束后，干瘪的带塞矿泉水瓶恢复成原状，假设瓶内、瓶外均属于标准状况，则所用的钠的质量为________g。解析：(1)未加指示剂，溶液不会变红，只有 C 项不正确；(2)首先分析一定有 Cu(OH)2蓝色沉淀生成，再结合反应放热，会使刚生成的 Cu(OH)2分解，有黑色 CuO 生成；(3)按照规范操作，注意“吸” “切” “回” ；(4)钠反应剧烈，软且形成小球，不易控制；(5) n(H2)＝ ×10－ 3mol＝7.5×10 － 4mol， n(Na)＝1.5×10 － 3mol， m(Na)＝1.5×10 － 3mol×23 16.822.4g·mol－ 1＝0.034 5 g。答案：(1)C (2)CuO CuSO 4＋2NaOH= ==Cu(OH)2↓＋Na 2SO4、Cu(OH)2 CuO＋H 2O (3)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切成绿豆大小的钠= = = = =△ 粒，并将多余的钠放回试剂瓶中 (4)钠在水中会熔化成小球，用镊子不易控制 用带有一些小孔的铝箔将钠包好，再用镊子夹住放入水中 (5)0.034 5- 6 -9．(15 分)如图所示装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，可完成高温下 Fe 与水蒸气反应的实验。回答下列问题：(1)写出有关反应的化学方程式：_________________________。(2)干燥管 C 内盛放的药品是________，作用是_____________。(3)在 D 处画出用简单方法(用试管)收集氢气的装置图(所需其他仪器自选)。(4)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置的主要作用是______；圆底烧瓶底部放了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是________。(5)实验开始时应先点燃________，理由是________________________________________________________________________。解析：(1)书写化学方程式时，应注意 H2O 的状态与产物的成分。(2)应选固体干燥剂。(3)应采用向下排空气法，注意导管的位置。(4)通过加热圆底烧瓶中的水制取水蒸气。(5)实验时，应先加热圆底烧瓶，产生的水蒸气排净装置中的空气后，再加热硬质玻璃管，防止铁粉被空气中的氧气氧化。答案：(1)3Fe＋4H 2O(g) Fe3O4＋4H 2= = = = =△ (2)碱石灰(或无水 CaCl2等) 除去 H2中的水蒸气(3)如图所示(向下排空气法，导管伸入试管底部)(4)为反应提供持续不断的水蒸气 防止液体暴沸(5)酒精灯 先点燃酒精灯，产生的水蒸气排净装置中的空气后，再点燃酒精喷灯，防止 Fe与 O2反应