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1、高中化學 第三章 第一節(jié) 金屬與酸和水的反應 鋁與氫氧化鈉溶液的反應課時提升卷 新人教版必修1
一、選擇題(本題包括6小題,每小題5分,共30分)
1.(xx·長春高一檢測)關于鈉的描述正確的是( )
①鈉在自然界既有游離態(tài)又有化合態(tài)存在
③鈉的密度比煤油大
④鈉比銅活潑,因而鈉可以從CuCl2溶液中置換出銅
⑤鈉在空氣中燃燒,主要產物是Na2O2
A.①③④⑤ B.③④⑤ C.①③⑤ D.②③⑤
2.下列反應的離子方程式書寫正確的是( )
A.鈉和冷水反應:
Na+2H2O====Na++2OH-+H2↑
B.金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液:
Al+2OH-
2、====Al+H2↑
C.金屬鋁溶于鹽酸中:2Al+6H+====2Al3++3H2↑
D.鐵跟稀硫酸反應:Fe+2H+====Fe3++H2↑
3.(雙選)下列實驗操作中,溶液里無固體析出的是( )
A.MgCl2溶液中加入Na的小顆粒
B.Ca(OH)2飽和溶液中加入Na的小顆粒
C.KNO3稀溶液中加入Na的小顆粒
D.水中加入Na的小顆粒
4.(xx·聊城高一檢測)若在加入鋁粉能放出H2的溶液中,分別加入下列各組離子,肯定不能大量共存的是( )
A.Fe3+、S、Cl-、Na+ B.Ba2+、Mg2+、C、Cl-
C.S、Na+、K+、C D.S、K
3、+、Cl-、OH-
5.下列反應沒有氫氣生成的是( )
A.單質鈉投入水中
B.鋁投入到氫氧化鈉溶液中
C.銅塊放入稀硫酸中
D.往鐵粉中通入水蒸氣,并高溫加熱
6.(能力挑戰(zhàn)題)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液,向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉,反應結束后測得生成的氣體體積比為甲∶乙=1∶2,則加入鋁粉的質量為( )
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.6 g
二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)
7.(10分)(xx·衡陽高一檢測)將一定質量的Al、Fe混合物加入到足量的鹽酸中,充分反應后得到標
4、準狀況下的氫氣8.96 L;如果將等質量的該混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反應后得到標準狀況下的氫氣6.72 L。
(1)寫出涉及反應的化學方程式: ?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_??___?_?_?_。
(2)混合物中Al和Fe的質量分別為__??___?_?_?和____________。
8.(10分)某化學興趣小組的同學設計了如圖所示的實驗裝置,該裝置的塑料隔板(有許多細小的孔)插入的深度以鈉恰好與水接觸為準,反應產生的氣體將鈉托起進入煤油中,反應隨即停止。當鈉表面的氣泡消失后,鈉塊又下沉到水與煤油的界面上。即使鈉塊較大,也可防止反應太劇烈。
5、(1)實驗之前必須進行的操作是_?______________,操作方法是?___________
_________________________________________。
(2)在反應過程中關閉K,能觀察到的現象為??____________________________
___________________________________________________________________。
(3)U形管右端儀器a的作用是?______________________________________。
答案解析
1.【解析】選D。鈉是活潑金屬,自然界
6、中只有化合態(tài),①錯誤;鈉能與水劇烈反應,著火不能用泡沫滅火器滅火,且不會從溶液中置換出銅,②正確、④錯誤;鈉的密度小于煤油,③錯誤;鈉在空氣中燃燒產物不是Na2O,而是Na2O2,⑤正確。
2.【解析】選C。A項電荷不守恒;B項還應有H2O參與反應且電荷也不守恒;D項應生成Fe2+。
3.【解析】選C、D。四項實驗操作中都有化學反應:2Na+2H2O====2Na++2OH-+
H2↑,并且反應放出熱量,使溶液溫度升高。由于Mg(OH)2難溶于水,所以在A項中還有化學反應:Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓。B項中的Ca(OH)2溶液已是飽和的,溫度升高,Ca(OH)2的溶解度減
7、小,反應又消耗水(溶劑),必有Ca(OH)2固體析出。
【易錯提醒】金屬鈉與水溶液反應的理解誤區(qū)
(1)鈉不與溶質反應,并不說明鈉不發(fā)生反應,因為鈉與溶劑——水反應。
(2)鈉與水反應生成的氫氧化鈉不與溶質反應生成沉淀,并不說明沒有固體產生,如將鈉投入某溶質的飽和溶液中,由于鈉消耗了水,使溶質析出。
4.【解析】選B。加入鋁粉能放出H2的溶液既可能是酸性溶液,又可能是強堿性溶液,A在堿性環(huán)境下Fe3+不能大量共存;B中Ba2+、Mg2+與C都不可大量共存;C在堿性環(huán)境下可共存,酸性環(huán)境下C不可大量共存;D在堿性環(huán)境下可共存,酸性環(huán)境下OH-不可大量共存。
5.【解析】選C。A項,發(fā)生
8、反應2Na+2H2O====2NaOH+H2↑;B項,發(fā)生反應2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑;C項,銅與稀硫酸不反應,不會生成氫氣;D項,發(fā)生反應3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
6.【解析】選A。根據反應方程式:
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,
兩者產生的氣體量之比為1∶2,若Al完全反應,則產生氣體量相同??膳袛喑?兩個反應中酸應該不足,堿應該過量。
m(HCl)=0.1 L×3 mol·L-1×36.5 g·mol-1=10.95 g
2Al+6HCl==
9、==2AlCl3+3H2↑
6×36.5 3×2
10.95 g m(H2)=0.3 g
則Al與NaOH反應生成的H2的質量為0.3 g×2=0.6 g
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2×27 3×2
m(Al)=5.4 g 0.6 g
所以答案選A。
【技法小結】利用反應規(guī)律判斷反應物是否過量的方法
解答此類題目也可根據Al與鹽酸、NaOH溶液反應的
規(guī)律來分析判斷。本題中<<1,所以Al與鹽酸反應時,Al過量;Al與NaOH溶液反應時,NaOH過量。
7.【解析】Al、Fe都與鹽酸反應產生氫氣,但只有Al與氫氧
10、化鈉溶液反應產生氫氣,又由2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑知等質量鋁與鹽酸、氫氧化鈉反應產生的氫氣體積相同,都為6.72 L,則鐵產生的氫氣為8.96 L-6.72 L=2.24 L,進而求得鋁、鐵的質量分別為5.4 g、5.6 g。
答案:(1)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑,
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
(2)5.4 g 5.6 g
8.【解析】(1)實驗之前必須檢查裝置的氣密性。
(2)當鈉與H2O接觸時,有氣泡生成,隨著反應的進行,U形管左側液面下降,鈉與水脫離,反應停止,右側液面上升。
(3)①關閉K后U形管右側液面上升,U形管中的氣體可由a逸出;②實驗過程中U形管右側液面升高,水可以進入a;③可由a向U形管中加入液體。
答案:(1)檢查裝置的氣密性 關閉K,從U形管右側加水至右側液面高于左側液面,長時間液面保持不變,證明裝置的氣密性良好
(2)關閉K,Na仍與H2O反應生成H2,導致U形管左側氣壓增大,液面下降,右側液面上升,當Na與H2O脫離,反應即停止
(3)當右側液面上升到一定程度時,水可進入a中,同時a還可以向U形管中加入水