高中化學 第3章 金屬及其化合物 第1節(jié) 金屬的化學性質（第2課時）作業(yè) 新人教版必修1

1、第1節(jié) 金屬的化學性質 第2課時 鋁與氫氧化鈉溶液的反應物質的量在化學方程式計算中的應用一、選擇題1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【解析】A項，發(fā)生反應2Na2H2O=2NaOHH2；B項，發(fā)生反應2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；C項，銅與稀硫酸不反應，不會生成氫氣；D項，發(fā)生反應3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。【答案】C2等量鎂鋁合金粉末分別與足量下列四種物質充分反應，放出氫氣最多的是()ANaOH溶液B稀硫酸C蔗糖溶液 DNaCl溶液【答案】B3有關Al與NaOH溶液反應的說法中，

2、正確的是()A鋁是還原劑，其氧化產(chǎn)物是H2BNaOH是氧化劑，其還原產(chǎn)物是H2C鋁是還原劑，H2O和NaOH都是氧化劑DH2O是氧化劑，Al被氧化【解析】Al與NaOH溶液的反應過程如下：2Al6H2O=2Al(OH)33H2，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。H2O中的氫元素由1價變?yōu)?價，H2O得電子，是氧化劑，H2是還原產(chǎn)物；Al元素的化合價由0價變?yōu)?價，化合價升高被氧化，Al是還原劑，NaAlO2是氧化產(chǎn)物。【答案】D4用等質量的金屬鈉進行下列實驗，產(chǎn)生氫氣最多的是()A將鈉放入足量的稀鹽酸中B將鈉放入足量的稀硫酸中C將鈉放入足量的硫酸氫鈉溶液中D將鈉用鋁箔包好，并刺穿一

3、些小孔，放入足量的水中【解析】A、B、C三項中都是鈉與酸反應放出氫氣；而D項中除了Na與水反應放出H2外，鋁還會與生成的NaOH溶液反應放出一定量的氫氣?！敬鸢浮緿5某無色溶液放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生，在該溶液中下列離子一定可以大量存在的是()AHCO BMg2CCl DCO【解析】該溶液能與鋁反應放出氫氣，說明該溶液可能呈酸性，也可能呈堿性。A項中HCO不能在酸性或堿性溶液中大量存在；B項中Mg2不能在堿性溶液中大量存在；D項中CO不能在酸性溶液中大量存在?！敬鸢浮緾6把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應后，剩余金屬粉末的質量與原加入鐵粉的質量相等，則原溶液中H與SO的物質的量濃

4、度之比為()A1：4 B2：7C1：2 D3：8【解析】設原溶液中H2SO4和CuSO4的物質的量分別為x、y。FeH2SO4=FeSO4H2m(固體質量減少)56 g1 mol56 gx56xFeCuSO4=FeSO4Cum(固體質量增加)56 g1 mol 64 g8 gy 8y因為固體在反應前后質量相等，所以m(減)m(增)56x8y，則【答案】A7將5.4 g Al投入到200 mL 2.0 molL1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應后有金屬剩余，該溶液可能為()ANaOH溶液 BBa(OH)2溶液CH2SO4溶液 DHCl溶液【解析】5.4 g Al的物質的量為0.2 mol；0.2

5、mol Al能分別與0.2 mol NaOH、0.1 mol Ba(OH)2、0.3 mol H2SO4、0.6 mol HCl完全反應放出H2，只有鹽酸的量不足?！敬鸢浮緿8甲、乙兩個燒杯中分別盛有100 mL 4.0 molL1的鹽酸和100 mL 4.0 molL1 NaOH溶液，向兩個燒杯中均加入5.4 g鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為()A1：1 B2：3C3：2 D3：1【解析】鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應的化學方程式分別是2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，而今，n(HCl)0.4 mol，n(NaOH)0.4 mol，n(Al

6、)0.2 mol，因此，甲燒杯中鹽酸不足，鋁過量，乙燒杯中鋁不足，氫氧化鈉過量，甲燒杯中產(chǎn)生氫氣0.2 mol，乙燒杯中產(chǎn)生氫氣0.3 mol，故選B。【答案】B9將鈉和鋁的混合物0.2 mol溶于足量的鹽酸中，產(chǎn)生3 136 mL(標準狀況下)氫氣，則鈉和鋁的物質的量之比為()A1：3 B3：1C4：1 D1：4【解析】3 136 mL標準狀況H2的物質的量為0.14 mol。設混合物中鈉和鋁的物質的量分別為x、y2Na2H2O=2NaOHH22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2則解之得故Na和Al的物質的量之比為4：1?！敬鸢浮緾10質量比為2：3的金屬鋁分別與足量稀硫酸和NaO

7、H溶液反應，則產(chǎn)生H2的體積比是()A1：2 B1：3C2：3 D3：2【解析】因為稀硫酸和NaOH溶液是足量的，因此鋁無論是與H2SO4反應生成H2，還是與NaOH溶液反應生成H2，H2的量都是由鋁的量決定的。【答案】C11鐵粉可與高溫水蒸氣反應，若反應后得到的干燥固體質量比反應前鐵粉的質量增加了32 g，則參加反應的鐵粉的物質的量是()A0.5 mol B1 molC1.5 mol D2 mol【解析】3Fe4H2O(g)Fe3O44H2m3 mol 64 gn(Fe) 32 g，解得n(Fe)1.5 mol?！敬鸢浮緾二、非選擇題12某無色透明溶液能與金屬鋁反應放出H2。試判斷下列離子：

8、Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO、SO、HCO、OH、NO，哪些能大量存在于此溶液中？(1)當生成Al3時，能大量存在的是_。(2)當生成AlO時，能大量存在的是_。【解析】無色溶液則一定無Cu2，當生成Al3時，為強酸性溶液，且反應放出H2，陰離子只能有SO，則一定無SO、HCO、NO、OH、Ba2、Ag。當生成AlO時，為堿性溶液，陽離子只能有Ba2，則一定無Mg2、Ag、HCO、H、SO、SO。【答案】(1)H、Mg2、SO(2)OH、Ba2、NO13用下圖所示的方法研究鈉與水的反應的性質，A表示帶孔鋁箔包住的一小塊鈉，回答下列各問題。(1)假如在實驗剛開始以后就將鑷子松開并拿出水

9、面，“A”表現(xiàn)出的現(xiàn)象是_，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是_。(2)根據(jù)預測，鈉跟水反應生成氫氧化鈉和氫氣，該反應的離子方程式是_，可用一種酸堿指示劑證明反應生成了氫氧化鈉，這種酸堿指示劑是_，要證明反應生成的氣體是氫氣，實驗方法是_。(3)若實驗中金屬鈉為0.1 mol，則收集到的氣體為_。AO2和H2的混合氣體B0.05 mol的H2C大于0.05 mol的H2D小于0.05 mol的H2【解析】(1)因為鈉比水的密度小，且反應非常劇烈，同時產(chǎn)生氫氣，所以看到“A”浮在水面上并四處游動。(2)鈉跟水反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應的離子方程式是2Na2H2O=2Na2OHH2，檢驗氫氧化鈉用酚酞試劑

10、，現(xiàn)象為溶液變紅，檢驗氫氣可將集滿氣體的試管口朝下移近酒精燈點燃即可。(3)0.1 mol金屬鈉與水反應生成氫氣0.05 mol，生成氫氧化鈉0.1 mol，氫氧化鈉與鋁反應生成氫氣和偏鋁酸鈉，所以收集到的氣體為大于0.05 mol的H2?！敬鸢浮?1)“A”浮在水面上并四處游動鈉比水的密度小，且反應產(chǎn)生氫氣(2)2Na2H2O=2Na2OHH2酚酞將集滿氣體的試管口朝下移近酒精燈點燃(3)C14某學習小組用下圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質量分數(shù)和鋁的相對原子質量。(1)A中試劑為_。(2)實驗前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。(3)將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進行的操

11、作還有記錄C的液面位置；將B中剩余固體過濾、洗滌、干燥、稱重；待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；由A向B中滴加足量試劑；檢查氣密性，上述操作的順序是_(填序號)；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應_。(4)B中發(fā)生反應的化學方程式為_。(5)若實驗用鋁鎂合金的質量為a g，測得氫氣體積為b mL(已換算為標準狀況)，B中剩余固體的質量為c g，則鋁的相對原子質量為_。(6)實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋁的質量分數(shù)將_(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)。【解析】(1)鋁鎂合金中二者與酸都反應，但鋁與堿反應而鎂不與堿反應，所以A中的試劑應選擇NaOH溶液

12、。(2)實驗之前，將合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化物保護膜。(3)實驗裝置包括反應裝置和排液量氣裝置，注意氣密性檢查應該在裝藥品之前。(5)鋁的相對原子質量可利用產(chǎn)生的氫氣求解，M。(6)如果在實驗過程中未洗滌固體，則殘留物質量偏大，鋁的質量偏小，則測得鋁的質量分數(shù)結果偏小。【答案】(1)NaOH溶液(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜(3)使D和C中的液面相平(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(5)(6)偏小15把1.1 g鐵、鋁混合物溶于200 mL 5 molL1鹽酸中，反應后鹽酸的濃度變?yōu)?.6 molL1(溶液體積變化忽略不計)。求：(1)反應中消耗HC

13、l的物質的量。(2)該混合物中鋁、鐵的物質的量。【解析】(1)消耗HCl的物質的量：0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol。(2)設Al、Fe的物質的量分別為x、y。2Al6HCl=2AlCl33H22 mol6 molx3xFe2HCl=FeCl2H21 mol2 moly2y解得：x0.02 mol，y0.01 mol【答案】(1)0.08 mol(2)Al：0.02 mol；Fe：0.01 mol教材習題解答1實驗室里把鈉保存在石蠟油或煤油中。因為鈉易與空氣中的氧氣或水蒸氣反應而變質。4NaO2=2Na2O2NaO2Na2O22Na2H2O=2NaOHH22

14、B3.B4.D5.D6.A7(1)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)2Al6HCl=2AlCl33H22Al6H=2Al33H2(3)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)ZnCuCl2=ZnCl2CuZnCu2=Zn2Cu8答案6.72 L提示5.4 g鋁的物質的量n(Al)0.2 mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol3 mol02 moln(H2)解得n(H2)0.3 mol，V(H2)22.4 Lmol10.3 mol6.72 L。9答案鋁多鋁多提示設Mg和Al都為1 kg,1 kg Mg與足量鹽酸反應可

15、放出約83 g H2,1 kg Al與足量鹽酸反應可放出約111 g H2，所以相同質量的Mg、Al分別與足量鹽酸反應，Al放出的H2多。設鎂、鋁的體積都為1 000 cm3，則Mg的質量為1 738 g，約為72.4 mol，反應可產(chǎn)生H2 144.8 g；Al的質量為2 700 g，為100 mol，反應可產(chǎn)生H2 300 g，所以相同體積的Mg、Al分別與足量鹽酸反應，Al放出的H2多。10鋁在一定條件下燃燒時會放出大量的熱，若合理利用，作為一種能源是可能的。但把鋁作為民用新型能源，目前還不太現(xiàn)實。因為(1)自然界中只存在化合態(tài)的鋁，鋁是通過電解氧化鋁獲得的，要耗費大量的電能，造成能源浪費；(2)鋁在純氧中很易點燃，但民用純氧氣目前難以實現(xiàn)，在空氣中燃燒需要高溫條件，同樣難以達到；(3)鋁是強還原劑和易燃物，遇強氧化劑等易發(fā)生爆炸，使用時存在安全隱患；(4)燃燒時發(fā)出