2019年高中化学 第三章 金属及其化合物练习（打包8套）新人教版必修1.zip

1第 1 课时 金属与非金属的反应基础巩固1 下列物质中 ,有一种物质与其他三种物质的颜色不同,这种物质是( )A.NaOH B.Na2OC.Na2O2 D.Na2CO3答案 C2 下列叙述错误的是 ( )A.金属钠在自然界中能以游离态存在B.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火C.易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源D.钠在空气中燃烧生成过氧化钠答案 A3(2017 广东学业水平测试改编)Na 呈银白色,质软而有延展性。关于 Na 的说法正确的是( )A.化学性质活泼B.可保存于水中C.可保存于空气中D.氧化性很强答案 A4 下列有关金属的叙述中正确的是( )A.金属单质在氧化还原反应中总是作还原剂B.非金属单质在氧化还原反应中总是作氧化剂C.钠原子在氧化还原反应中失去 1 个电子,而铝原子失去 3 个电子,所以钠的还原性比铝的弱D.金属元素的单质在常温下均为固体2解析 金属元素没有负价,在氧化还原反应中只能失电子,作还原剂,A 正确;H 2在氧化还原反应中可作还原剂,如 H2+CuO Cu+H2O,B 错误;金属还原性的强弱取决于失去电子的能力,而不在于失去电子的多少,C 错误;金属汞在常温下为液体,D 错误。答案 A5 下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是( )A.Al 是地壳中含量最多的元素B.Al 是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性C.Al 箔在空气中受热可以熔化,但是不能剧烈燃烧D.Al 箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的 Al 并不滴落解析 在地壳中含量前四位的元素依次是 O、Si、Al、Fe,Al 属于地壳中含量最多的金属元素,故 A 不正确。Al 的化学性质较为活泼,易失电子表现还原性。由于 Al2O3熔点很高,形成氧化膜袋,既隔离空气不发生燃烧,又“兜”住熔化的 Al 不滴落。答案 A6 写出下列反应的化学方程式。(1)刚切开的钠暴露在空气中表面逐渐变暗: ; (2)表面附有氧化膜的铝片与盐酸反应: , ; (3)红热的铁丝在 O2中燃烧: 。 解析 (1)切开的钠表面变暗是因生成 Na2O 所致;(2)铝片投入盐酸中,先是表面的 Al2O3与盐酸反应,然后是 Al 与盐酸反应;(3)铁燃烧时生成 Fe3O4。答案 (1)4Na+O2 2Na2O(2)Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑(3)3Fe+2O2 Fe3O47A、B、C 是中学化学中常见的物质,它们之间的相互转化关系如右(部分反应条件及产物已略去):(1)若 A 是一种金属,C 是淡黄色固体,则 B 的化学式为 ,A C 反应的化学方程式为 。 3(2)若 A 是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C 是最主要的温室气体,则 C 的分子式为 ,B C 反应的化学方程式为 。 A 和 C 能否反应 ,若能,写出反应的化学方程式,若不能,此空不填 。 解析 (1)根据 C 是淡黄色固体,C 为 Na2O2,则 B 为 Na2O、A 为 Na,A C 的反应为2Na+O2 Na2O2。(2)C 是主要的温室气体,C 为 CO2,A 为 C,B 为 CO,B C 的反应为 2CO+O2 2CO2,A 和C 可以反应生成 B,化学方程式为 C+CO2 2CO。答案 (1)Na2O 2Na+O 2 Na2O2(2)CO2 2CO+O 2 2CO2 能 C+CO 2 2CO能力提升1 下列关于金属的叙述正确的是( )A.所有的金属在常温下都是固态的B.金属具有导电性、导热性和延展性C.人类使用最早的金属是铁D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的解析 常温下汞呈液态,A 项错误;金属具有导热性、导电性和延展性,B 项正确;金属越活泼,冶炼就越困难,发现和使用就相对较晚,铁是较活泼的金属,不是人类使用最早的金属,C 项错误;金属在自然界中有的以化合态存在,有的以游离态存在,如金以游离态存在,D 项错误。答案 B2 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.NaC.Fe D.Al解析 Fe 在空气中被氧化为疏松的氧化铁,起不到保护内层金属的作用;金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜,保护内层金属不被腐蚀,选 D。答案 D3 下列说法错误的是 ( )4A.钠在空气中燃烧时先熔化,再燃烧,最后所得的产物是 Na2O2B.铝因在空气中形成了一层致密的氧化膜,可保护内层金属,故铝不需特殊保护C.铝制品在生活中的使用非常普遍,是因为铝非常不活泼D.铁在潮湿的空气中形成的氧化物比较疏松,不能保护内层金属解析 钠燃烧时先熔化,生成淡黄色固体 Na2O2,A 正确;铝在空气中易被 O2氧化,形成一层致密的氧化膜,阻止内层金属继续反应,B 正确,C 错误;铁形成的氧化物疏松,不能隔绝铁与 O2的接触,继续被氧化,D 正确。答案 C★ 42.3 g 纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到 3.5 g 固体,由此可判断产物是( )A.只有 Na2OB.只有 Na2O2C.Na2O 和 Na2O2的混合物D.无法确定解析 n(Na)= =0.1 mol,n(O)= =0.075 mol,n(Na)∶ n(O)2.3 g23 g·mol-1 3.5 g-2.3 g16 g·mol-1=0.1∶0.075=4∶3,故为 Na2O、Na 2O2的混合物。答案 C5 有人设计了如图所示的实验装置来探究钠与水反应(铁架台等仪器已略)。实验前在橡胶塞下端打一个小孔穴,将一大小适中的钠块固定于针头下端,向上抽动针头使钠块藏于孔穴内。在玻璃反应管内装入适量水(使钠块不与水接触)。实验时,拔去橡胶乳头,按住橡胶塞,将针头缓缓向上拔起,使钠落入水中,反应管内的液体被产生的气体压出,流入置于下方的烧杯中,气体则被收集在反应管内。(1)钠与水反应的离子方程式为 。 (2)实验中“钠块熔化为闪亮的小球”说明 ;向烧杯中的溶液滴加 ,溶液变红,说明钠与水反应生成碱性物质。 5(3)如果实验前加入反应管内水的体积为 a mL,欲使水最终全部被排出,则所取金属钠的质量至少为 g(设当时实验条件下气体摩尔体积为 V mL·mol-1)。 解析 (3)V(H2)=V(水)= a mLn(H2)= molV(H2)VmL·mol-1=aV由 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑2 mol 1 moln(Na) molaVn(Na)=2× molaVm(Na)= mol×23 g·mol-1= g2aV 46aV答案 (1)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑(2)钠与水的反应过程中有热量放出,Na 熔点较低 酚酞溶液(3)46aV★ 6(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)某班同学用如下图所示装置测定空气中氧气的含量。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 ,乙同学的广口瓶内水面15上升明显大于瓶内空气体积的 。下列对这两种现象的解释合理的是 。 15a.甲同学使用钠的量可能不足,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6d.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 ,结果偏低,合理。15b 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,钠燃烧时,瓶内气体膨胀,在塞紧瓶塞前,瓶内部分气体从瓶口逸出,造成结果偏高,合理。答案 (1)钠表面变灰暗,气球膨胀 4Na+O 2 2Na2O(2)①2Na+O 2 Na2O2 ②abcd1第 2 课时 金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应基础巩固1(2017 河北学业水平测试)下列关于钠与水反应的判断不正确的是( )A.属于复分解反应B.属于氧化还原反应C.属于置换反应D.属于放出热量的反应答案 A2 下列说法正确的是 ( )A.Fe 比 Al 活泼B.Fe 与盐酸反应的离子方程式为 2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑C.铁与 CuSO4溶液反应可置换出铜D.Fe 不能与 H2O 反应解析 在金属活动性顺序中 Al 排在 Fe 的前面,故 Al 比 Fe 活泼;Fe 与盐酸反应的离子方程式应为 Fe+2H+ Fe2++H2↑;铁可置换出铜的盐溶液中的铜,如:Fe+CuSO 4 FeSO4+Cu;Fe 在高温下可以与 H2O(g)发生反应而生成 Fe3O4和 H2。答案 C3 将一小粒钠投入盛有硫酸铜溶液的小烧杯中,不可能观察到的现象是( )A.溶液中出现蓝色絮状沉淀B.钠粒熔成小球浮在水面四处游动C.有气体产生D.有红色的铜被置换出来解析 钠与硫酸铜溶液反应时不能置换出金属铜,而是先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠又与硫酸铜反应,生成蓝色絮状沉淀,因此只有 D 项中的现象不可能观察到。答案 D4 由 Na、Mg 、Al、Fe 四种金属单质中的两种组成的混合物共 12 g,与足量盐酸反应,产生 5.6 L H2(标准状况下),由此可判断混合物中必定含有( )2A.Fe B.NaC.Mg D.Al解析 标准状况下产生 5.6 L H2,转移电子的物质的量为 ×2=0.5 mol,根据电子守5.6 L22.4 L·mol-1恒,转移 1 mol 电子的混合物质量为 ×1 mol=24 g,而 Na、Mg、Al、Fe 各自转移 1 mol 12 g0.5mole-的质量分别是 23 g、12 g、9 g、28 g,只有 Fe 大于 24 g。答案 A5 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,下列结论正确的是( )A.钠与盐酸反应最剧烈,产生的气体最多B.铝与盐酸反应的剧烈程度仅次于钠,但产生的气体最多C.铁与盐酸反应产生的气体比钠的多D.反应完全结束时产生的气体一样多答案 A6 将等物质的量的金属 Na、Mg、Al 分别与 100 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,实验测得生成气体的体积 V(已折合为标准状况)与时间 t 的关系如图所示,则下列说法错误的是( )A.x=2.24B.钠的物质的量为 0.2 molC.反应时,Na、Mg、Al 均过量D.曲线 b 为 Mg 与盐酸反应的图像解析 等物质的量的三种金属与相等物质的量的 HCl(0.2 mol)反应后最终放出 H2的体积(或物质的量)相等,说明盐酸均完全反应,且金属 Na 不过量,C 错误;2Na+ 2HCl 2NaCl+H2↑2 mol 2 mol 22.4 Ln(Na) 0.2 mol V(H2)n(Na)=0.2 mol,V(H2)=2.24 L3A、B 项正确;曲线 a、 b、 c 表明放出 H2速率由快到慢,对应金属活动性由强到弱,D 项正确。答案 C7 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、耐热、耐碱的小球(此球稳定在水的中央)。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的温度。完成下列问题:(1)10 g 钠要分多次投入的主要原因是 。 (2)实验结束时,烧杯内小球的位置变化是 ,出现此种现象的主要原因是 。 (3)实验过程中发生化学反应的离子方程式是 。 解析 10 g 钠要分多次投入的主要原因是大块的金属钠与水反应太剧烈,可能引起爆炸事故。实验现象的分析可从钠与水反应的实际情况、小球在液体中所受浮力等方面考虑。答案 (1)钠与水反应剧烈,放出的热量大,易发生爆炸(2)小球上升,并有部分露出水面 钠与水反应生成 NaOH,溶液的密度增大,小球受到的浮力增大(3)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑8 将 Fe 和 Al 按一定的质量比组成合金。(1)取一定量的该合金,向其中加入足量 NaOH 溶液,生成气体 n L(标准状况),则反应的离子方程式是 ,合金中 Al 的物质的量是 。 (2)另取相同质量的该合金,向其中加入足量稀硫酸,固体全部溶解,生成气体 m L(标准状况),则反应中转移电子的物质的量是 mol,合金中 Fe 的质量是 。 解析 合金中 Al 既能与 NaOH 反应,也能与稀硫酸反应,且等量 Al 与足量的 NaOH 溶液或稀硫酸反应生成等量的 H2;而 Fe 只能与稀硫酸反应;由 2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2↑可知,合O-2金中 Al 的物质的量为 mol;Fe、Al 与稀硫酸反应生成 m L H2,由 2H+23× nL22.4 L·mol-1= n33.6H2可知转移电子物质的量为 mol;由 Fe 置换出的 H2体积为( m-n) L,故 m(Fe)=m11.24×56 g·mol-1即 g。(m-n) L22.4 L·mol-1 56(m-n)22.4答案 (1)2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2↑ molO-2n33.6(2) gm11.2 56(m-n)22.4能力提升1 下列反应的离子方程式书写正确的是( )A.钠与冷水反应:Na+2H 2O Na++2OH-+H2↑B.金属铝溶于氢氧化钠溶液中:Al+2OH - Al +H2↑O-2C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H + 2Al3++3H2↑D.钠与稀盐酸反应:Na+2H + Na++H2↑解析 钠与冷水反应的离子方程式为 2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑,铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2↑,D 项电荷不守恒。O-2答案 C2 称取两份铝粉 ,第一份加入足量的盐酸 ,第二份加入足量的烧碱。若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量之比为( )A.1∶1 B.2∶3C.3∶2 D.1∶6解析 铝与盐酸或烧碱溶液反应的化学方程式分别为2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2↑,因为盐酸和烧碱都是足量的,铝粉将全部参加反应,当生成等体积气体时消耗铝的量相同。答案 A3 在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球,此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液密度相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是( )A.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成,杠杆不平衡B.铝球表面有气泡产生,溶液澄清;铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,杠杆右边下沉5C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡D.右边球上出现红色,左边溶液的碱性增强解析 左边 Al 球与 NaOH 溶液反应:2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2↑,有一部分铝溶解,并产生气体,生成 NaAlO2易溶于水,消耗掉一部分 NaOH,左边烧杯中的溶液碱性减弱;右边 Fe 球浸在 CuSO4溶液中发生反应:Fe+CuSO 4 FeSO4+Cu,铁球表面有红色物质析出,铁球质量增加,Cu 2+减少,溶液蓝色变浅。答案 B4 用打磨掉氧化膜的铝箔包装 0.1 mol 金属钠,用针扎出一些小孔,放入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体为(标准状况)( )A.O2和 H2的混合气体B.1.12 L H2C.大于 1.12 L H2D.小于 1.12 L 气体解析 在题中隐藏着一个至关重要的条件“铝箔” 。Na 与水反应放出 H2,并且生成 NaOH,铝能与 NaOH 溶液反应,也生成 H2。0.1 mol 金属钠与水反应生成氢气 0.05 mol,生成氢氧化钠0.10 mol,氢氧化钠与铝反应生成氢气和偏铝酸钠,故最后收集到的气体是这两部分 H2的总和,显然要比 Na 单独与水反应产生的 H2多。答案 C★ 5 将 4.6 g 金属钠投入到足量水中,得 a g 溶液;将 4.8 g 金属镁投入到足量盐酸中,得 b g 溶液,假设水的质量与盐酸的质量相等,则反应后两溶液的质量关系式为( )A.a=b B.abC.ab D.无法判断解析 溶液的质量等于金属和水或酸的质量之和减去放出 H2的质量。2Na+2H2O 2NaOH+H2↑46 24.6 g 0.2 ga=4.6+m(H2O)-0.2=4.4+m(H2O)Mg+2HCl MgCl2+H2↑24 264.8 g 0.4 gb=4.8+m(盐酸)-0.4=4.4+ m(盐酸)因为 m(H2O)=m(盐酸),所以 a=b。答案 A6 在铝制易拉罐中收集满 CO2气体,然后向其中倒入 10 mL 浓 NaOH 溶液,并迅速用胶带将易拉罐口封住,能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了,可经过一段时间之后,又可以观察到的现象是 。试解释易拉罐变瘪的原因: ;并解释后一现象的原因: 。 写出反应过程中的两个离子方程式: ; 。 解析 二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应会使压强降低,氢氧化钠溶液与易拉罐中的铝反应生成氢气,会使压强增大。答案 易拉罐又鼓起来 易拉罐中的 CO2与浓 NaOH 溶液反应,致使易拉罐内气压降低,从而使易拉罐被大气压压瘪 浓 NaOH 溶液与易拉罐(Al)反应产生 H2,随着易拉罐内 H2量的增多,易拉罐内气压增大 CO 2+2OH- C +H2O 2Al+2OH -+2H2O 2Al +3H2↑O2-3 O-27 某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。请回答下列问题:(1)硬质试管中湿棉花的作用是 。 (2)铁与水蒸气的反应中,氧化剂是 (填化学式,下同),还原剂是 。 (3)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出如下假设。假设 1:只有 Fe;假设 2:只有 (填化学式); 假设 3:既有 Fe 也有 Fe3O4。(4)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成,该同学进行了定量研究:反应前固体物质的7质量为 5.6 g,反应后固体物质的质量为 6.6 g。从数据分析,反应后硬质试管中固体物质的组成为 。 答案 (1)提供反应需要的水蒸气 (2)H 2O Fe(3)Fe3O4 (4)Fe 和 Fe3O4★ 8 将一定质量的 Al、Fe 混合物加入到足量的盐酸中,充分反应后得到标准状况下的氢气 8.96 L;如果将等质量的该混合物加入到足量的 NaOH 溶液中,充分反应后得到标准状况下的氢气 6.72 L。(1)写出涉及反应的化学方程式: 。 (2)混合物中 Al 和 Fe 的质量分别为 和 。 解析 Al、Fe 都与盐酸反应产生氢气,但只有 Al 与氢氧化钠溶液反应产生氢气,又由2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2↑知等质量铝与盐酸、氢氧化钠反应产生的氢气体积相同,都为 6.72 L,则铁产生的氢气为 8.96 L-6.72 L=2.24 L,进而求得铝、铁的质量分别为 5.4 g、5.6 g。答案 (1)Fe+2HCl FeCl2+H2↑,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2↑ (2)5.4 g 5.6 g1第 3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用基础巩固1物质在发生化学反应时( )A.它们的质量一定相等B.它们的物质的量一定相等C.它们的质量之比等于方程式中化学计量数之比D.它们物质的量之比等于方程式中化学计量数之比解析 物质在发生化学反应时是按照一定比例进行的,而这个比值可以是质量比,也可以是微粒个数比,也可以是物质的量之比,也可以是气体的体积比,而化学方程式中的计量数可以表示微粒个数,也可以表示物质的量,但不代表质量。答案 D2将足量铁粉加入 100 mL 0.1 mol·L-1的 CuSO4溶液中,充分反应后析出铜的质量为( )A.32 g B.6.4 gC.0.64 g D.3.2 g解析 n(CuSO4)=0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,由 CuSO4+Fe FeSO4+Cu,可知 n(Cu)=n(CuSO4)=0.01 mol,m(Cu)=0.01 mol×64 g·mol-1=0.64 g。答案 C3在 500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉 ,反应完全后共收集到标准状况下的气体 6.72 L,生成物 NaAlO2的物质的量浓度为(假定反应前后,溶液体积不变)( )A.1 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1解析 设 NaAlO2物质的量浓度为 c,则2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑2 mol 3×22.4 L0.5 L·c 6.72 L2 mol∶(0.5 L· c)=(3×22.4 L)∶6.72 L解得 c=0.4 mol·L-1。2答案 B41 L混合溶液中含 S 0.25 mol,Cl- 0.75 mol,Na+ 0.25 mol,其余为 H+,则 H+的物质O2-4的量浓度为( )A.2.5 mol·L-1 B.5 mol·L-1C.0.1 mol·L-1 D.1 mol·L-1解析 根据电荷守恒,有 2×c(S )+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),2×0.25 mol·L-1+0.75 mol·L-O2-41=0.25 mol·L-1+c(H+),得 c(H+)=1 mol·L-1。答案 D5有两份铝粉 ,分别投入盐酸中 (甲)和氢氧化钠溶液中(乙),在相同条件下产生氢气的体积相等,则甲、乙反应中转移电子的物质的量之比是( )A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶4解析 有关反应的化学方程式为2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,2Al+2H 2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑,可知产生等体积 H2,消耗 Al的物质的量相等,故转移电子的物质的量相等。答案 A6将质量为 100 g的铁棒插入 1 L 0.5 mol·L-1的 CuSO4溶液中,足够长的时间后,铁棒的质量将变为( )A.102 g B.106 gC.104 g D.110 g解析 可用差量法解答此题,首先根据化学方程式可以判断 Fe与 CuSO4反应中 Fe过量,题目以 CuSO4为依据来计算。设铁棒质量增加 m,则:Fe+CuSO4 FeSO4+Cu Δ m56 g 1 mol 64 g 8 g1 L×0.5 mol·L-1 mm= =4 g8 g×1 L×0.5mol·L-11mol3故铁棒质量变为 100 g+4 g=104 g。答案 C7将质量相同的 Na、Mg、 Al、Fe、Zn 分别投入足量的稀盐酸中,则这些金属与酸反应生成 H2体积由大到小的排列顺序是( )A.ZnFeNaMgAlB.AlMgNaFeZnC.NaMgAlFeZnD.FeZnMgAlNa解析 同等价态的金属与酸反应,置换出 H2的多少与其物质的量( n= )多少有关,物质的量大,mM置换出的 H2多;当质量相等时 M越小(金属按+2 价),则其物质的量越大,则 M(Al)=27 g·mol-1× =18 g·mol-1,M(Na)=23 g·mol-1×2=46 g·mol-1,M(Mg)=24 g·mol-1,M(Fe)=56 23g·mol-1,M(Zn)=65 g·mol-1可知相同质量时,物质的量大小顺序为 n(Al)n(Mg)n(Na)n(Fe)n(Zn)。答案 B8将 1 mol Na和 1 mol Al 的混合物投入足量水中,产生气体在标准状况下的体积为( )A.11.2 L B.22.4 LC.33.6 L D.44.8 L解析 由 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑2 2 11 mol 1 mol 0.5 mol2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑2 2 31 mol 1 mol 1.5 mol故 Na、Al 完全反应生成 2 mol H2,即 44.8 L。答案 D9把铁、铝混合物 1.1 g溶于 200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为 4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:4(1)反应中消耗 HCl的物质的量;(2)该混合物中铝、铁的物质的量。解析 (1)消耗 HCl的物质的量:0.2 L×5 mol·L -1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。(2)设 Al、Fe 的物质的量分别为 x、 y。2Al + 6HCl 2AlCl3+3H2↑2 mol 6 molx 3xFe + 2HCl FeCl2+H2↑1 mol 2 moly 2y{27 g·mol-1×x+56 g·mol-1×y=1.1 g3x+2y=0.08mol 解得: x=0.02 mol, y=0.01 mol。答案 (1)0.08 mol (2)0.02 mol;0.01 mol10将 46 g金属钠和 54 g金属铝同时放入足量的水中 ,最后得到 5.0 L溶质仅为偏铝酸钠的溶液。计算:(1)得到的气体在标准状况下的体积。(2)所得溶液中偏铝酸钠的物质的量浓度。解析 n(Na)=2 mol,n(Al)=2 mol。2Na+2H2O 2NaOH+H2↑2 mol 2 mol 22.4 L2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑2 mol 2 mol 2 mol 67.2 L(1)得到的气体在标准状况下的体积为 22.4 L+67.2 L=89.6 L。(2)得到的溶液为 NaAlO2溶液,其物质的量浓度为 =0.4 mol·L-1。2mol5.0 L答案 (1)89.6 L (2)0.4 mol·L -1能力提升1在 500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉 ,反应完全后共收集到标准状况下的气体 33.6 L,该溶液中 NaOH的物质的量浓度为( )5A.1 mol·L-1 B.2 mol·L-1C.1.5 mol·L-1 D.3 mol·L-1解析 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑2 mol 67.2 Ln(NaOH) 33.6 Ln(NaOH)= =1 mol2mol×33.6 L67.2 Lc(NaOH)= =2 mol·L-11mol0.5 L答案 B2在一定条件下 ,钠与 O2反应可生成 1.5 g固体,若将相同质量的钠与 80 mL 0.50 mol·L-1的盐酸反应,钠恰好完全转化生成 NaCl,则 1.5 g固体的成分是( )A.Na2O B.Na2O2C.Na2O和 Na2O2 D.Na2O2和 NaO2解析 由题给信息可知最后所得溶液为 NaCl溶液,根据溶液中的电荷守恒及反应前后元素原子个数守恒可知 n(Na+)=n(Cl-)=n(HCl)=0.50 mol·L-1×0.08 L=0.04 mol,若 Na的氧化物为 Na2O,应为 0.02 mol×62 g·mol-1=1.24 g;若为 Na2O2,应为 0.02 mol×78 g·mol-1=1.56 g。现为 1.5 g,介于 1.24 g与 1.56 g之间,应为二者的混合物。答案 C3已知 m g Al在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为( m+21.3) g,若将 m g Al投入总质量为 95.2 g的 NaOH水溶液中恰好完全反应,则所得溶液中溶质的质量分数为( )A.5.4% B.8.0% C.16.3% D.16.4%解析 设生成 NaAlO2的质量为 x,生成氢气的质量为 y。由 2Al+3Cl2 2AlCl3和2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑得关系式2Al~2AlCl3 ~ 2NaAlO 2~3H254 267 164 6m g (m+21.3) g x y654mg= 267(m+21.3) g=164x =6y解得: m=5.4,x=16.4 g,y=0.6 gw(NaAlO2)= ×100%= ×100%=16.4%。m(NaAlO2)m(溶液) 16.4 g(5.4+95.2-0.6) g答案 D★ 4(1)分别取 W g钠、镁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是 。 (2)分别取 0.1 mol钠、镁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是 。 (3)若产生相同体积(同温同压下)的氢气,所需钠、镁、铝(与足量的盐酸反应)的物质的量之比为 。 (4)若将 0.2 mol钠、镁、铝分别投入 10 mL 1 mol·L-1的盐酸中,在标准状况下,产生氢气的体积大小顺序是 。 答案 (1) (2)1∶2∶3 (3)6∶3∶2123∶ 112∶ 19(4)NaAl=Mg★ 5某学习小组用下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为 。 (2)B中发生反应的化学方程式为 。 (3)若实验用铝镁合金的质量为 a g,测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况),B 中剩余固体的质量为 c g,则铝的相对原子质量为 。 解析 (1)Mg、Al 均可以和酸反应,因此不可以用酸来实验,由于 Al可以和碱反应而 Mg不反应,则可以用 NaOH与 Al反应制得 H2,然后用排水法收集 H2,以计算 Al的量。(2)B 中发生的是 Al与碱溶液的反应。(3)( a-c) g即为铝的质量,再除以 Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而 n(Al)可以由产生的 H2的量求得。7答案 (1)NaOH溶液(2)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑(3)33 600(a-c)b6向 500 mL NaOH溶液中投入 10.8 g Al,二者恰好完全反应后,计算:(1)Al的物质的量。(2)参加反应的 NaOH的物质的量和溶液中 NaOH的物质的量浓度。(3)生成标准状况下 H2的体积。解析 (1)Al的摩尔质量是 27 g·mol-1,n(Al)= =0.4 mol。10.8 g27 g·mol-1(2)设参加反应的 NaOH物质的量是 n。则 2Al + 2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2↑2 20.4 mol n则 ,n=0.4 mol,c(NaOH)= =0.8 mol·L-1。20.4mol=2n 0.4mol0.5 L(3)设生成标准状况下 H2的体积是 V。2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑2 mol 3×22.4 L0.4 mol VV= =13.44 L。0.4mol×3×22.4 L2mol答案 (1)0.4 mol (2)0.4 mol;0.8 mol·L -1(3)13.44 L1第 1 课时 钠的重要化合物基础巩固1 下列几种物质久置于敞口容器中,不易变质的是( )A.过氧化钠 B.碳酸钠C.钠 D.氧化钠解析 过氧化钠因与二氧化碳和水反应变质;钠因为氧化而变质;氧化钠因与水、二氧化碳反应变质。答案 B2 氧化钠和过氧化钠的共同之处是( )A.都是淡黄色固体B.都是碱性氧化物C.都能与水反应生成碱D.氧元素的化合价都是-2 价解析 Na2O2为淡黄色固体,Na 2O 为白色固体,A 错误;Na 2O 属于碱性氧化物,而 Na2O2不是,B 错误;Na 2O2、Na 2O 分别与水反应 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,Na 2O+H2O 2NaOH,C 正确;Na 2O2和 Na2O 中氧元素化合价分别为-1、-2,D 错误。答案 C3 小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,在无色火焰上灼烧,火焰呈黄色,通过该实验现象,下列四位同学对该溶液中存在的金属离子的判断正确的是( )解析 钠的焰色是黄色,K 的焰色是紫色,观察 K 的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄色光的干扰,该实验中没有透过蓝色钴玻璃观察,说明一定含有 Na+,不能确定是否含有 K+。2答案 D4 将一定量的 Na2O2粉末加入到滴有紫色石蕊溶液的水中,并振荡,可观察到的现象是( )A.溶液仍为紫色B.溶液最终为蓝色C.最终溶液褪色,而无其他现象D.溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色解析 由于 Na2O2与 H2O 反应生成 NaOH 和 O2,所以溶液中有气泡产生,NaOH 使紫色石蕊溶液变蓝;又因为 Na2O2具有强氧化性,生成 NaOH 的同时又会将有机色素氧化为无色物质,溶液最终变为无色。答案 D5 为了验证小苏打中是否含有纯碱,下列实验操作及判断正确的是( )A.观察加热时是否放出气体B.观察滴加盐酸时能否放出气体C.溶于水中,再滴加石灰水,观察有无沉淀产生D.溶于水中,滴加少量的氯化钡溶液,观察有无白色沉淀产生解析 A 项,加热固体,无法观察和判断气体的生成。B 项,NaHCO 3与 Na2CO3都能与盐酸反应产生 CO2气体。C 项,2NaHCO 3+Ca(OH)2 CaCO3↓+Na 2CO3+2H2O,Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH, 两者均产生沉淀。D 项,BaCl 2与 NaHCO3不反应,与 Na2CO3反应能产生沉淀:BaCl 2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl。答案 D6 下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同的有关叙述,其中错误的是( )A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物相同B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成D.过氧化钠是强氧化剂,而氧化钠只是一种碱性氧化物解析 Na2O2和 Na2O 都能与 H2O 和 CO2反应,共同的产物分别是 NaOH、Na 2CO3,不同之处是Na2O2与 H2O 和 CO2反应的产物中还有 O2。A 项,二者长期置于空气中,最终都生成 Na2CO3,A项正确;B 项,Na 2O2与 H2O 或 CO2的反应不是化合反应;C 项,Na 2O2和 Na2O 与水反应都有 NaOH生成,正确;D 项,Na 2O2是强氧化剂,Na 2O 没有强氧化性,属于碱性氧化物,正确。3答案 B7 下列实验装置不能达到实验目的的是( )解析 A 项,在大试管中存有一定量的空气,若 Na 与水的反应是放热反应,放出的热量使空气膨胀,导致 U 形管中的红墨水左面液面下降,右面液面上升,正确;B 项,Na 2O2与 H2O 反应生成的 O2能使带火星的木条复燃,正确;C 项,进行焰色反应可以用光洁无锈的铁丝或铂丝蘸待测溶液,然后在酒精灯的火焰上灼烧,若观察到火焰呈黄色,就证明在纯碱中含有钠元素,正确;D 项,比较 Na2CO3、NaHCO 3的热稳定性,应该把 NaHCO3放在内管,把 Na2CO3放在外管,若观察到与内管连接的澄清石灰水先变浑浊,就证明稳定性 Na2CO3NaHCO3,否则由于玻璃的导热性差,观察到与外管连接的澄清石灰水先变浑浊,错误。答案 D8 过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下,二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增大了 28 g,反应中有关物理量正确的是( NA表示阿伏加德罗常数的值)( )选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子A 1 mol 2NAB 22.4 L 1 molC 106 g 1 molD 106 g 2NA4解析 设二氧化碳和过氧化钠反应,当固体质量增加 28 g 时,参与反应的二氧化碳的物质的量为 x,生成碳酸钠的物质的量为 y。2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 Δ m2 mol 2 mol 56 gx y 28 g解得: x=1 mol y=1 mol碳酸钠的质量为 1 mol×106 g·mol-1=106 g,因常温常压下发生的反应,1 mol 二氧化碳的体积22.4 L;由化学方程式可知,1 mol 二氧化碳参与反应转移 1 mol 电子,即有 NA个电子转移,由此可知表中 C 正确。答案 C9 如图表示 A~E 五种物质间的相互转化关系 ,其中 A 为淡黄色固体,B 为单质。回答下列问题:(1)写出各物质的化学式:A. ,B. ,C. , D. ,E. 。(2)写出 B→C、D→E 反应的离子方程式:B→C: ; D→E: 。 解析 A 是淡黄色固体,可知是 Na2O2;B 是单质可制取 A,知 B 是 Na;A 与 CO2反应生成 D,知 D为 Na2CO3;B 与 Cl2反应生成 E,知 E 为 NaCl;Na2O2、Na 都能生成 C,知 C 为 NaOH。答案 (1)Na2O2 Na NaOH Na 2CO3 NaCl(2)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑C +2H+ CO2↑+H 2O(答案合理即可)O2-310 欲除去下列各物质中的少量杂质(括号内为杂质),将所需试剂或操作方法、实验现象或解释及有关反应的化学方程式填入下表:混合物 试剂或操作方法 实验现象或解释 化学方程式5NaOH 溶液(Na 2CO3)Na2SO4溶液(NaHCO 3)NaHCO3溶液(Na 2CO3)Na2CO3固体(NaHCO 3)答案混合物 试剂或操作方法 实验现象或解释 化学方程式NaOH 溶液(Na2CO3)适量石灰水,过滤 生成白色沉淀Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOHNa2SO4溶液(NaHCO3)适量稀硫酸 有气泡冒出2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2↑NaHCO3溶液(Na 2CO3)通入过量 CO2气体 无明显现象Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3Na2CO3固体(NaHCO3)加热至无气体产生 NaHCO3受热易分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H 2O能力提升1 有关焰色反应的说法正确的是( )A.焰色反应是金属单质表现的性质B.焰色反应是因为发生了化学变化而产生的C.焰色反应看到黄色火焰并不能确定该物质一定不含钾元素D.可用稀硫酸代替稀盐酸洗涤焰色反应中用到的铂丝答案 C21 mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( )A.Na2CO3B.Na2O2、Na 2CO36C.NaOH、Na 2CO3D.Na2O2、NaOH、Na 2CO3解析 涉及的反应有:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H 2O2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O22H2O+2Na2O2 4NaOH+O2↑CO2+2NaOH Na2CO3+H2O基于 CO2与 NaOH 的反应,本题在计算时可处理成先让 CO2与 Na2O2全部反应,若剩余Na2O2,则再与 H2O 反应。2 mol NaHCO3受热分解产生 1 mol CO2,已足以把 Na2O2反应掉,故残留固体只有 Na2CO3。答案 A3 把标准状况下 4.48 L 的 CO2通过一定量的固体 Na2O2后,收集到标准状况下 3.36 L 气体,则这 3.36 L 气体的成分是( )A.O2 B.CO2C.CO2和 O2 D.无法确定解析 4.48 L CO2与足量 Na2O2反应时,产生 2.24 L O2,现反应后气体体积为 3.36 L,说明4.48 L CO2未完全反应,则 3.36 L 气体应为 CO2和 O2的混合气体。答案 C4 已知 A 是一种金属单质,B 显淡黄色,其转化关系如图所示,则关于 C 的性质叙述错误的是( )A.溶液呈碱性B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀C.与足量盐酸反应放出气体D.受热易分解解析 A 是金属,则 B 是淡黄色的金属氧化物,即 B 为 Na2O2,依次可推知 A 为 Na,C 为 Na2CO3,D为 NaOH;Na2CO3溶液呈碱性,A 正确;Na 2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH,B 正确;Na 2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H 2O,C 正确;Na 2CO3性质稳定,受热难分解,D 错误。7答案 D5 纯碱和小苏打是厨房中两种常见用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的方法正确的是( )A.分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打D.先将两样品配成溶液,分别加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打解析 A 项中 NaHCO3分解得到 Na2CO3、CO 2和 H2O,Na2CO3受热难分解,所以最后都有残留物;B项中两种物质都含有钠元素,焰色反应均为黄色;C 项中碳酸氢钠与盐酸反应产生气体的速率比碳酸钠快,所以此法可行;D 项中 NaHCO3和 Na2CO3均可与 Ca(OH)2反应产生白色沉淀。答案 C★ 6 有甲、乙、丙三种含钠元素的白色固体,均能溶于水,水溶液呈无色。甲与乙的溶液反应生成丙;加热乙时产生无色气体 A,将 A 通入石灰水中有白色沉淀 B 生成;加热丙与甲均不产生气体;甲的水溶液有强腐蚀性;气体 A 与丙的水溶液反应可得到乙;过量甲与 A 反应可得到丙,甲不足时与 A 反应可得到乙。试判断:(1)甲、乙、丙、A、B 各是什么物质?甲 ,乙 ,丙 , A ,B 。 (2)写出下列反应的化学方程式(若是离子反应的只写离子方程式):①甲+乙 丙 ; ②乙 A ; ③甲(不足)+A 乙 。 解析 因为甲、乙、丙均为含钠元素的白色固体,加热乙时产生无色气体 A,所以乙为NaHCO3,A 为 CO2,据“甲与乙的溶液反应生成丙”知甲为 NaOH,发生反应为NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O,故丙为 Na2CO3,白色沉淀 B 为 CaCO3,过量 NaOH 与 CO2反应时,反应为 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O,NaOH 与过量 CO2反应时,反应为 NaOH+CO2 NaHCO3。答案 (1)NaOH NaHCO 3 Na 2CO3 CO 2 CaCO 3(2)①OH -+HC C +H2OO-3 O2-38②2NaHCO 3 Na2CO3+CO2↑+H 2O③CO 2+OH- HCO-3★ 7A、B、C 、D、F 五种物质的焰色反应均为黄色 ,A、B、C、D 与盐酸反应均生成 E,此外 B 还生成一种可燃性气体。而 C、D 还生成一种无色、无味气体 H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D 和 A 可反应生成 C,F 和 H 也可反应生成 C 和另一种无色、无味气体。请回答下列问题:(1)写出 A、B、C、D、E、F 的化学式:A ;B ;C ; D ;E ;F 。 (2)写出 F 和 H 反应的化学方程式: 。 (3)写出下列反应的离子方程式:①D+盐酸 ; ②B+水 ; ③D+A 。 解析 由焰色反应为黄色,且 A、B、C、D 均与盐酸反应生成 E,知 E 为 NaCl,B 还生成可燃性气体知 B 为 Na,C、D 还生成气体 H 使澄清石灰水变浑浊,知 C、D 为 Na2CO3和 NaHCO3,F 和H(CO2)反应生成 C 和另一种气体,则 F 为 Na2O2、C 为 Na2CO3,因而 D 为 NaHCO3,D 和 A 反应可生成 Na2CO3,则 A 为 NaOH。答案 (1)NaOH Na Na 2CO3 NaHCO 3 NaCl Na 2O2(2)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2(3)HC +H+ H2O+CO2↑O-32Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑HC +OH- H2O+CO-3 O2-38“套管实验 ”是将一支较小的玻璃仪器装入另一玻璃仪器中,经组装来完成原来需要两支或更多普通玻璃仪器进行的实验。因其具有许多优点,近年被广泛开发并应用于化学实验中。请观察如图实验装置,分析实验原理,并回答下列问题:9(1)从点燃酒精灯开始,试管及烧杯 A、B 中能观察到的现象有 。 (2)整个实验结束时,在操作上需要特别注意的问题是 。 (3)通过该实验可以得出的结论是(结合化学方程式来说明) 。 解析 (1)气体受热膨胀,所以一开始加热,A、B 烧杯中均有气泡冒出,加热一段时间后可看到小试管内有水珠,说明 NaHCO3分解,同时烧杯 B 中溶液变浑浊,而烧杯 A 中无明显变化。(2)当实验结束时应先将导管从澄清石灰水中取出,防止倒吸。(3)从图示可以看出 NaHCO3受热分解了,而 Na2CO3受热没有分解,说明 Na2CO3比 NaHCO3稳定。答案 (1)开始两烧杯中均有气泡冒出,加热一段时间后,大试管中无明显变化,小试管内壁上有水珠出现;烧杯 A 中无明显变化,烧杯 B 中出现白色浑浊(2)先把导气管从烧杯中取出,再移去酒精灯(3)NaHCO3的热稳定性不如 Na2CO3,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H 2O