課時(shí)作業(yè)13金屬與非金屬、酸、水的反應(yīng)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1下列說法正確的是()A金屬使用的年代與金屬的性質(zhì)無關(guān)B鐵能置換出CuSO4溶液中的銅，故銀也能置換出CuSO4溶液中的銅C金屬原子最外層電子數(shù)越少，其還原性越強(qiáng)D將金屬鈉投入CuSO4溶液中，得不到金屬銅解析：大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在，人類首先發(fā)現(xiàn)與利用的金屬是自然界中的金屬單質(zhì)，然后逐漸通過化學(xué)方法冶煉出不同的金屬，金屬活動性越強(qiáng)，其冶煉難度越大，A錯(cuò)誤；Ag的活動性比Cu的弱，Ag不能與CuSO4反應(yīng)，B錯(cuò)誤；如銅原子最外層只有1個(gè)電子，鋁原子最外層有3個(gè)電子，但Al的還原性大于Cu的，C錯(cuò)誤；將金屬鈉投入CuSO4溶液中，最終生成Na2SO4、Cu(OH)2沉淀和H2，D正確。答案：D2下列關(guān)于鈉與水反應(yīng)的敘述，不正確的是()將一小粒鈉投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反應(yīng)后溶液變紅將一小粒鈉投入稀鹽酸中，鈉先與水反應(yīng)，后與HCl反應(yīng)鈉在水蒸氣中反應(yīng)時(shí)因溫度高會發(fā)生燃燒將兩小粒質(zhì)量相等的金屬鈉，一粒直接投入水中，另一粒用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后投入水中，則二者放出氫氣的質(zhì)量相等(已知鋁與堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2)ABC D解析：鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉使滴有紫色石蕊溶液的水變藍(lán)，錯(cuò)誤。鈉與水反應(yīng)的本質(zhì)是鈉與H反應(yīng)，所以將鈉投入稀鹽酸中，鈉先與HCl電離出的H反應(yīng)，錯(cuò)誤。鈉在水蒸氣中反應(yīng)產(chǎn)生的是氫氣，盡管溫度高且反應(yīng)放熱，因無氧氣參與，所以鈉在水蒸氣中反應(yīng)時(shí)不能燃燒，錯(cuò)誤。中發(fā)生反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，因此，用鋁箔包住的鈉與水反應(yīng)時(shí)放出的H2較多，錯(cuò)誤。答案：D3下列敘述正確的是()A鋁表面易形成一層致密的氧化膜保護(hù)層，故鋁可以廣泛用于制造炊具和包裝食品B5.6 g Fe在純氧中燃燒和與足量水蒸氣反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量均為 molC金屬鈉在空氣中燃燒得到白色固體D鈉、鎂等活潑金屬著火時(shí)，可直接用水滅火解析：人體攝入過多鋁會導(dǎo)致老年性癡呆，A錯(cuò)誤；Fe在純氧中燃燒和與水蒸氣反應(yīng)均生成Fe3O4,1 mol Fe參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移 mol電子，5.6 g(0.1 mol)Fe轉(zhuǎn)移 mol電子，B正確；金屬鈉在空氣中燃燒得到淡黃色Na2O2，C錯(cuò)誤；鈉、鎂等活潑金屬能與H2O反應(yīng)放出H2，故鈉、鎂等活潑金屬著火時(shí)，不能用水滅火，D錯(cuò)誤。答案：B4某同學(xué)將金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色變灰暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體，根據(jù)鈉與其化合物的性質(zhì)分析，下列說法正確的是()A發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B變灰暗是因?yàn)樯闪诉^氧化鈉C是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D只發(fā)生物理變化解析：變灰暗是因?yàn)殁c與氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；是氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液，C項(xiàng)錯(cuò)誤；中氫氧化鈉與空氣中的CO2反應(yīng)生成了碳酸鈉，發(fā)生了化學(xué)變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A5由Zn、Fe、Mg、Al四種金屬中的兩種組成的10 g混合物與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生1.0 g H2，則混合物中一定含有的金屬是()AZnBFeCAlDMg解析：方法一：假設(shè)法。假設(shè)10 g分別是純鋅、純鐵、純鎂、純鋁，則與足量鹽酸反應(yīng)生成H2的質(zhì)量分別為 g、 g、 g、 g，從以上數(shù)據(jù)可以看出，只有10 g鋁生成H2的質(zhì)量大于1.0 g，其他三種金屬生成氫氣的質(zhì)量均不夠1.0 g，因此當(dāng)兩種金屬(共10 g)與酸反應(yīng)生成氫氣為1.0 g時(shí)，必須含有鋁。方法二：本題可以采用平均摩爾電子質(zhì)量法。該混合物的平均摩爾電子質(zhì)量10 gmol1，Zn、Fe、Mg、Al的摩爾電子質(zhì)量分別為32.5 gmol1、28 gmol1、12 gmol1、9 gmol1，由于是兩種金屬組成的混合物，平均摩爾電子質(zhì)量必介于兩種金屬的摩爾電子質(zhì)量之間，故混合物中一定含有金屬Al。答案：C6將11.5 g鈉、9 g鋁、28 g鐵分別投入200 mL 1 mol/L的鹽酸中，下列說法正確的是()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)生的氣體比鈉多D反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氣體一樣多解析：鈉、鋁、鐵與鹽酸反應(yīng)，鈉最劇烈；且三者與鹽酸反應(yīng)時(shí)，HCl均不足，而過量的鈉還可跟H2O反應(yīng)放出氫氣，故鈉產(chǎn)生氣體最多。答案：A7將鐵加入到100 mL某濃度的鹽酸中恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后生成的氣體為V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，將鋁加入到100 mL 2 molL1NaOH溶液中恰好完全反應(yīng)，充分反應(yīng)后生成的氣體為3V L。下列說法正確的是(已知2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2)()A鐵和鋁的物質(zhì)的量相等B原鹽酸的濃度為2 molL1C鐵加入鹽酸中的離子方程式為2Fe6H=2Fe33H2D鹽酸與NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為13解析：Al與NaOH溶液的反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol 2 mol 3 moln(Al)0.1 L2 molL1 n(H2)列比例式，解得n(H2)0.3 mol由Al與NaOH溶液反應(yīng)生成的氣體為3V L，得0.3 mol則V2.24。再根據(jù)反應(yīng)Fe2HCl=FeCl2H2，可求出反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.1 mol，HCl的物質(zhì)的量為0.2 mol，則c(HCl)2 molL1，B正確；由上述數(shù)據(jù)分析知鐵、鋁物質(zhì)的量不相等，A錯(cuò)誤；Fe與鹽酸反應(yīng)生成Fe2，C錯(cuò)誤；鹽酸與NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為11，D錯(cuò)誤。答案：B8相同物質(zhì)的量的Fe、Mg、Al、Na各0.1 mol投入到含HCl 0.01 mol的稀鹽酸中，置換出H2由多到少的順序是()AAl>MgFe>NaBAlMgFeNaCAlMgFe<Na DNa>Al>Mg>Fe解析：Fe、Mg、Al投入到鹽酸中均發(fā)生反應(yīng)：RnH=Rnn/2H2，由于金屬相對酸過量，故三者產(chǎn)生的H2應(yīng)以HCl的量為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，即產(chǎn)生H2的量分別為：FeMgAl，而Na除與HCl反應(yīng)外，還與H2O反應(yīng)，故放出H2的量最多，故正確答案為C。答案：C9將一小塊鈉投入盛有5 mL飽和石灰水的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是()A鈉熔化成光亮的小球，在液面上四處游動B有氣體產(chǎn)生C溶液底部有銀白色物質(zhì)生成D溶液變渾濁解析：鈉與飽和石灰水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水發(fā)生反應(yīng)，消耗溶劑生成了氫氣，同時(shí)反應(yīng)放出大量的熱，致使Ca(OH)2析出，溶液變渾濁。鈉不能置換出石灰水中的鈣，所以不能生成銀白色物質(zhì)。故正確答案為C。答案：C10在一定條件下，將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL濃度為0.50 mol/L的HCl溶液中和，則該生成物的成分是()ANa2O BNa2O2CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO2解析：采用元素守恒法，n(HCl)0.08 L0.50 mol/L0.04 mol，n(Na)n(Cl)0.04 mol，所以n(O)mol。即1<<2。答案：C11分別將23 g金屬鈉放入足量的m g水中和24 g金屬鎂放入足量的m g稀鹽酸中，反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量分別為a g和b g。那么a和b的關(guān)系應(yīng)是()Aa>b Ba<bCab D無法確定解析：NaH2 23 1 23 gm11 ga(23m1) g(22m) g。MgH224224 gm22 gb(24m2) g(22m) g。答案：C12在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量和體積都相同的鋁球和鐵球，此時(shí)杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒在稀硫酸和硫酸銅溶液中片刻，如圖所示，則下列說法正確的是()A鋁球一定是空心的B左邊燒杯中的溶液質(zhì)量減少了C去掉兩燒杯杠桿仍平衡D右邊鐵球上出現(xiàn)紅色解析：因?yàn)锳l的密度小，F(xiàn)e的密度大，故Al可以是實(shí)心，而Fe必須是空心的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；左邊燒杯中Al與稀H2SO4反應(yīng)生成Al2(SO4)3，Al3進(jìn)入溶液，溶液質(zhì)量增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；而右邊Fe與CuSO4溶液反應(yīng)置換出紅色的Cu，因?yàn)榉磻?yīng)的Fe的質(zhì)量小于析出的Cu的質(zhì)量且析出的Cu附著在鐵球上，故鐵球一側(cè)質(zhì)量增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D二、非選擇題(共52分)13(10分)A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)，常溫下甲、乙兩種化合物分別是黑色固體和無色液體，這些化合物和單質(zhì)之間有如圖所示關(guān)系。據(jù)此判斷：(1)元素A有可變化合價(jià)，則單質(zhì)A是_，化合物甲是_。(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。_；_；_。解析：A有可變化合價(jià)且與B點(diǎn)燃后生成黑色固體甲，因此可假設(shè)A元素為Fe，點(diǎn)燃條件下與O2反應(yīng)可生成黑色Fe3O4，同時(shí)與無色液體H2O生成H2，而Fe3O4在高溫下能被H2還原得到Fe和H2O，與題意相符。答案：(1)FeFe3O4(2)3Fe2O2點(diǎn)燃,Fe3O43Fe4H2O(g)高溫,Fe3O44H2Fe3O44H2高溫,3Fe4H2O14(10分)常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原性鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；該反應(yīng)中的還原劑是_，氧化劑是_。(2)實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，操作方法是_。(3)圓底燒瓶中盛裝水，該裝置受熱后的主要作用是_；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是_。(4)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是_，原因是_。(5)干燥管中盛放的物質(zhì)是_，作用是_。解析：在反應(yīng)：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2中，H2O為氧化劑，F(xiàn)e為還原劑；在燒瓶中加入碎瓷片的目的是防止液體沸騰過于劇烈；由于硬質(zhì)玻璃管中有空氣，若先加熱硬質(zhì)玻璃管，會導(dǎo)致Fe與O2反應(yīng)以及產(chǎn)生的H2與空氣混合發(fā)生爆炸，因此要先點(diǎn)燃酒精燈并通一段時(shí)間的水蒸氣，然后點(diǎn)燃酒精噴燈。答案：(1)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2FeH2O(2)在玻璃管口A處接一段乳膠管，乳膠管頭上連一段玻璃管，并將管口插入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能夠觀察到插入水中的玻璃管口有氣泡逸出，停止加熱后，玻璃管內(nèi)有水柱上升，且較長時(shí)間水柱不回落，則表明該套裝置氣密性良好(3)為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)提供持續(xù)不斷的水蒸氣防止暴沸(4)先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣并排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈防止先點(diǎn)燃酒精噴燈后Fe與O2發(fā)生反應(yīng)以及產(chǎn)生的H2與空氣混合發(fā)生爆炸(5)堿石灰除去未反應(yīng)的水蒸氣15(10分)有人設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，目的是做鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證：鈉的物理性質(zhì)；鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？(1)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)操作時(shí)，還需用的儀器有_。(2)操作方法是_。(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。(4)本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明的鈉的物理性質(zhì)有_，能證明鈉與水反應(yīng)生成的產(chǎn)物有_。(5)該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_。答案：(1)小試管(2)將大頭針向上抽，使鈉塊掉入水中，在玻璃管口處用小試管收集氣體(3)金屬鈉熔成小球，浮在水面上游動，溶液變成紅色，將已收集了氣體的小試管靠近火焰時(shí)發(fā)出爆鳴聲(4)熔點(diǎn)低，密度比水小氫氧化鈉、氫氣(5)2Na2H2O=2Na2OHH216(11分)(1)分別取W g鈉、鎂、鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是_。(2)分別取0.1 mol鈉、鎂、鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是_。(3)若產(chǎn)生相同體積(同溫同壓下)的氫氣，所需鈉、鎂、鋁(與足量的鹽酸反應(yīng))的物質(zhì)的量比為_。(4)若將0.2 mol鈉、鎂、鋁分別投入到10 mL 1 molL1的鹽酸中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，產(chǎn)生氫氣體積的大小順序是_。解析：根據(jù)鈉、鎂、鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式以及鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，按各小題的要求，從量上分析即可解答。答案：(1)(2)123(3)632(4)NaAlMg17(11分)現(xiàn)有鎂鋁合金共3.9 g，與500 mL 2 molL1鹽酸(足量)反應(yīng)，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為4.48 L，若反應(yīng)后所得溶液的體積仍為500 mL，求：(1)鎂鋁合金中鋁的物質(zhì)的量。(2)鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)反應(yīng)后溶液中Cl的物質(zhì)的量濃度。解析：(1)4.48 L H2的物質(zhì)的量為0.2 mol。設(shè)金屬中Mg的物質(zhì)的量為x，Al的物質(zhì)的量為y。Mg2HCl=MgCl2H2x x2Al6HCl=2AlCl33H2y 1.5y由題意得x0.05 mol，y0.1 mol。(2)3.9 g鎂鋁合金中Mg的質(zhì)量為0.05 mol24 gmol11.2 g，鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%30.8%。(3)Cl沒有參加反應(yīng)，Cl濃度不變，等于開始時(shí)鹽酸的濃度，即c(Cl)2 molL1。答案：(1)0.1 mol(2)30.8%(3)2 molL16EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375