課時(shí)作業(yè)14鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1有關(guān)Al與NaOH溶液反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()AAl是還原劑，NaOH及H2O均是氧化劑B還原產(chǎn)物是H2，且由H2O還原所得的H2與NaOH還原所得的H2物質(zhì)的量之比為21C此反應(yīng)說(shuō)明鋁具有兩性，鋁的活潑性比只具有金屬性的金屬弱D此反應(yīng)中，只有水是氧化劑，NaOH既不是氧化劑也不是還原劑答案：D2等量鎂鋁合金粉末分別與下列四種過(guò)量物質(zhì)充分反應(yīng)，放出氫氣最多的是()ANaOH溶液BH2SO4稀溶液C蔗糖溶液 DNaCl溶液答案：B3鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過(guò)量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的()A物質(zhì)的量之比為32B質(zhì)量之比為32C摩爾質(zhì)量之比為23D失去的電子數(shù)之比為89解析：根據(jù)題圖，Mg、Al產(chǎn)生H2的體積相等，則Mg、Al失去的電子數(shù)相等，2n(Mg)3n(Al)，故n(Mg)n(Al)32，Mg、Al的摩爾質(zhì)量之比為89，則Mg、Al的質(zhì)量之比為43。答案：A4把足量的鐵粉投入到溶解有硫酸和硫酸銅的溶液中，充分反應(yīng)后，剩余金屬粉末的質(zhì)量與原加入鐵粉的質(zhì)量相等，則原溶液中H與SO的物質(zhì)的量濃度之比為()A14 B27C12 D38解析：設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4物質(zhì)的量分別為a和b。FeH2SO4=FeSO4H2，F(xiàn)eCuSO4=FeSO4Cu。由題意：56(ab)64b，c(H)c(SO)。答案：A5設(shè)nA代表阿伏加德羅常數(shù)(NA)的值，下列說(shuō)法正確的是()A1 mol Na在空氣中完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2nAB常溫下，2.7 g鋁與足量NaOH溶液反應(yīng)，消耗0.1nA個(gè)水分子C0.1 mol Fe與足量水蒸氣反應(yīng)生成H2的分子數(shù)為0.1nAD11.2 L Cl2含有的原子數(shù)為nA解析：1 mol Na在空氣中完全燃燒生成0.5 mol Na2O2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，A錯(cuò)誤；鋁與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，2.7 g(0.1 mol)Al消耗0.1 mol H2O，B正確；根據(jù)反應(yīng)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2,0.1 mol Fe完全反應(yīng)生成 mol H2，C錯(cuò)誤；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L Cl2的物質(zhì)的量為0.5 mol，含有的原子數(shù)為nA，題中未給出標(biāo)準(zhǔn)狀況條件，D錯(cuò)誤。答案：B6等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為56，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是()A甲、乙中都是鋁過(guò)量B甲中鋁過(guò)量，乙中堿過(guò)量C甲中酸過(guò)量，乙中鋁過(guò)量D甲中酸過(guò)量，乙中堿過(guò)量解析：生成氫氣的體積比即物質(zhì)的量之比為n(甲)n(乙)56，設(shè)甲中產(chǎn)生H2 5 mol，則乙中產(chǎn)生H2 6 mol。甲：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2 2 3 3 mol 5 mol 5 mol乙：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 2 3 4 mol 4 mol 6 mol甲、乙中加入的鋁是等量的，甲中n(H2SO4)和乙中n(NaOH)相等，故甲中鋁過(guò)量4 mol mol mol，乙中氫氧化鈉過(guò)量5 mol4 mol1 mol。答案：B7將某鐵鋁合金樣品等分成兩份，一份加入足量鹽酸，另一份加入足量NaOH溶液，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積之比為32，則樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為()A32B21C34 D43解析：設(shè)每份樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量分別為x、y，產(chǎn)生的氣體分別為3 mol、2 mol。根據(jù)FeH2，AlH2，可得：xy3 mol；Fe與NaOH溶液不反應(yīng)，則有AlH2，y2 mol，解得x1 mol，y mol，故樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為34。答案：C8取含有0.02 mol的硫酸溶液，先投入0.24 g鎂粉，再滴入NaOH溶液，當(dāng)使溶液中的鎂離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)，需要NaOH的物質(zhì)的量為()A0.02 mol B0.03 molC0.04 mol D0.01 mol解析：取含有0.02 mol的硫酸溶液，先投入0.24 g鎂粉，鎂與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，再滴入NaOH溶液，生成氫氧化鎂和硫酸鈉，當(dāng)使溶液中的鎂離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)，溶液恰好為硫酸鈉溶液，根據(jù)原子守恒，需要NaOH的物質(zhì)的量為0.0220.04 mol，選C。答案：C9在500 mL NaOH溶液中加入足量鋁粉，反應(yīng)完成后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6 L，該NaOH溶液的濃度為()A1 mol/L B2 mol/LC1.5 mol/L D3 mol/L答案：B10等物質(zhì)的量的Fe、Mg、Al與同體積、同濃度的HCl反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積相同(相同狀況)，下列判斷正確的是()A反應(yīng)掉的三種金屬的質(zhì)量相等B反應(yīng)后三種金屬質(zhì)量相等C所用鹽酸均過(guò)量D三種金屬可以都有剩余解析：在題目條件下產(chǎn)生相同的氫氣，反應(yīng)掉的三種金屬的質(zhì)量和剩余金屬的質(zhì)量均不相等，如果鹽酸過(guò)量，則產(chǎn)生的氫氣的體積不相等。答案：D11將a mol鈉和a mol鋁一同投入m g足量水中，所得溶液密度為d gmL1，該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.% B.%C.% D.%解析：由于2Na2H2O=2NaOHH2 a mol a mol mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2a mol a mol a mol a mol即a mol鈉與水反應(yīng)生成的NaOH恰好被a mol Al消耗掉，所得溶液為NaAlO2溶液。則w(NaAlO2)100%。答案：C12Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48 L，下列推斷中不正確的是()A參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2 molB參加反應(yīng)的HCl為0.4 molCMg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol電子D若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol H2解析：反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為：Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2。n(H2)0.2 mol，則參加反應(yīng)的n(H)0.4 mol。若換成稀H2SO4，同樣產(chǎn)生0.2 mol H2。依據(jù)得失電子守恒，由2HH2得電子總數(shù)為0.2 mol20.4 mol，故C正確。0.2 mol Mg提供0.4 mol電子，0.2 mol Al則提供0.6 mol電子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子數(shù)大于0.4 mol小于0.6 mol，A不正確。答案：A二、非選擇題(共52分)13(10分)下表是某種常見(jiàn)金屬M(fèi)的部分性質(zhì)。顏色狀態(tài)硬度密度熔點(diǎn)導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性銀白色固體較小2.70 g/cm3660.4 良好良好良好將該金屬M(fèi)投入稀鹽酸或NaOH溶液中，均可產(chǎn)生大量的無(wú)色氣體。根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題。(1)金屬M(fèi)是_(填名稱)。(2)試推斷金屬M(fèi)的一種用途_。(3)金屬M(fèi)的活動(dòng)性比銅_(填“強(qiáng)”或“弱”)，判斷的事實(shí)依據(jù)是_。(4)請(qǐng)寫(xiě)出金屬M(fèi)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(5)現(xiàn)有一種合金，可能由M、Fe和Ag中的兩種或三種組成。某學(xué)生為了弄清楚該合金的成分，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)探究方案，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)有關(guān)內(nèi)容。解析：(1)根據(jù)表中給出的部分性質(zhì)知，能與稀鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)生成無(wú)色氣體的金屬M(fèi)應(yīng)是鋁。(2)鋁的導(dǎo)電性好，可用于制導(dǎo)線；導(dǎo)熱性好，可用于制炊具；延展性好，可用于糖果包裝等。(3)在金屬活動(dòng)性順序表中Al是氫前面的金屬，能與鹽酸或稀H2SO4反應(yīng)生成H2；Cu是氫后金屬，不能與鹽酸或稀H2SO4反應(yīng)。(5)在金屬活動(dòng)性順序表中Al、Fe是氫前面的金屬，Ag是氫后面的金屬，因此可以利用Al能與NaOH溶液反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)Al的存在；利用Fe能與鹽酸或稀H2SO4反應(yīng)，進(jìn)一步來(lái)確定Fe、Ag的存在。答案：(1)鋁(2)作導(dǎo)線(合理答案均可)(3)強(qiáng)M能與酸反應(yīng)放出氫氣，而銅不能(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(5)NaOH有氣體放出，固體部分溶解鹽酸(或稀H2SO4)有氣體放出，溶液顯淺綠色，固體部分溶解14(10分)托盤(pán)天平兩邊各放一個(gè)盛有等質(zhì)量稀鹽酸(各含n mol HCl)的甲、乙兩個(gè)燒杯，調(diào)節(jié)天平，天平達(dá)平衡。然后在甲、乙燒杯中分別投入a mol Mg和b mol Al，充分反應(yīng)后，天平仍保持平衡。(1)若天平兩邊酸均過(guò)量，則甲、乙兩邊凈增量分別為_(kāi)g，_g。(2)若天平兩邊酸均用完，金屬均過(guò)量，則甲、乙兩邊產(chǎn)生的H2的質(zhì)量_(填“相等”或“不相等”)，由此推出ab_。解析：設(shè)a mol Mg完全反應(yīng)后增重xMg2H=Mg2H2增重24 2 2224a xx22a。同理，bmol Al完全反應(yīng)后增重24b因?yàn)楫a(chǎn)生的H2質(zhì)量相等，且天平平衡，則加入的Mg、Al質(zhì)量相等24a27bab98答案：(1)22a24b(2)相等9815(10分)鋁鎂合金已成為飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)，為測(cè)定某含鎂3%5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫(xiě)下列空白。實(shí)驗(yàn)方案將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測(cè)定生成氣體在通常狀況(約20 ，1.01105 Pa)的體積。問(wèn)題討論(1)同學(xué)們擬選用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)：你認(rèn)為最簡(jiǎn)易的裝置連接順序是A接()()接()()接()。(填接口字母符號(hào)，可不填滿)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先打開(kāi)分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開(kāi)其活塞，一會(huì)兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶。請(qǐng)你幫助分析原因_。(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后，同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會(huì)引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會(huì)將瓶?jī)?nèi)空氣排出，使所測(cè)氫氣體積偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測(cè)氫氣體積偏小。于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。(堿式滴定管上的刻度數(shù)值上小下大)裝置中導(dǎo)管a的作用是_。實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。則產(chǎn)生氫氣的體積為_(kāi)mL。解析：實(shí)驗(yàn)中通過(guò)測(cè)定氣體體積來(lái)確定樣品中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以裝置的連接順序?yàn)锳、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是產(chǎn)生的氫氣使錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)大于外界大氣壓所致；導(dǎo)管a的作用是平衡氣壓，使液體能夠順利滴下，同時(shí)消除硫酸的滴入對(duì)氣體體積的影響。答案：(1)EDG合金與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大(2)使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開(kāi)分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差V2V116(11分)一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊17.0 g，投入50 g水中，最多能產(chǎn)生0.2 g氣體，則：(1)涉及的化學(xué)方程式為_(kāi)，_。(2)鈉塊中鈉的質(zhì)量是_。(3)鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量是_。(4)原來(lái)鈉塊中被氧化的鈉的質(zhì)量是_。(5)設(shè)所得溶液的體積為50 mL，求所得溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度是_。解析：(1)該過(guò)程中涉及的化學(xué)方程式有2Na2H2O=2NaOHH2，Na2OH2O=2NaOH；(2)(3)反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.2 g，則2Na2H2O=2NaOHH246 2m(Na) 0.2 gm(Na)4.6 g；m(NaO)17.0 g4.6 g12.4 g；(4)m(Na2O)12.4 g，則被氧化成氧化鈉的金屬鈉的質(zhì)量12.4 g9.2 g；(5)原樣品中鈉元素的質(zhì)量4.6 g9.2 g13.8 g，鈉元素的物質(zhì)的量0.6 mol，根據(jù)鈉守恒得，溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量0.6 mol，則氫氧化鈉的濃度12 molL1。答案：(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH(2)4.6 g(3)12.4 g(4)9.2 g(5)12 molL117(11分)向50 mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入過(guò)量的BaCl2溶液，得到14.51 g白色沉淀，向白色沉淀中再加入過(guò)量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，沉淀減少到4.66 g，并有氣體產(chǎn)生。(1)原溶液中Na的物質(zhì)的量是多少？(2)原混合物溶液中Na2SO4和Na2CO3的物質(zhì)的量濃度各是多少？(3)產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少升？解析：本題是關(guān)于混合物的計(jì)算題。Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl，Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl，BaCO32HCl=BaCl2H2OCO2。n(Na2SO4)n(BaSO4)0.02 moln(Na2CO3)n(BaCO3)0.05 mol(1)原溶液中Na的物質(zhì)的量為002 mol20.05 mol20.14 mol。(2)c(Na2SO4)0.40 molL1；c(Na2CO3)1.0 molL1。(3)n(CO2)n(Na2CO3)0.05 mol，V(CO2)0.05 mol22.4 Lmol11.12 L。答案：(1)0.14 mol(2)0.4 molL11.0 molL1(3)1.12 L