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1、高中化學(xué) 第三章 第一節(jié) 金屬與酸和水的反應(yīng) 鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)課時(shí)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(zhǎng)春高一檢測(cè))關(guān)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(chǎn)物是Na2O2
A.①③④⑤ B.③④⑤ C.①③⑤ D.②③⑤
2.下列反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( )
A.鈉和冷水反應(yīng):
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(yīng):Fe+2H+====Fe3++H2↑
3.(雙選)下列實(shí)驗(yàn)操作中,溶液里無(wú)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(cè))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(yīng)沒(méi)有氫氣生成的是( )
A.單質(zhì)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(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲∶乙=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)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(yáng)高一檢測(cè))將一定質(zhì)量的Al、Fe混合物加入到足量的鹽酸中,充分反應(yīng)后得到標(biāo)
4、準(zhǔn)狀況下的氫氣8.96 L;如果將等質(zhì)量的該混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣6.72 L。
(1)寫(xiě)出涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式: ?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_??___?_?_?_。
(2)混合物中Al和Fe的質(zhì)量分別為_(kāi)_??___?_?_?和____________。
8.(10分)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置的塑料隔板(有許多細(xì)小的孔)插入的深度以鈉恰好與水接觸為準(zhǔn),反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將鈉托起進(jìn)入煤油中,反應(yīng)隨即停止。當(dāng)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(yīng)太劇烈。
5、(1)實(shí)驗(yàn)之前必須進(jìn)行的操作是_?______________,操作方法是?___________
_________________________________________。
(2)在反應(yīng)過(guò)程中關(guān)閉K,能觀察到的現(xiàn)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(cuò)誤;鈉能與水劇烈反應(yīng),著火不能用泡沫滅火器滅火,且不會(huì)從溶液中置換出銅,②正確、④錯(cuò)誤;鈉的密度小于煤油,③錯(cuò)誤;鈉在空氣中燃燒產(chǎn)物不是Na2O,而是Na2O2,⑤正確。
2.【解析】選C。A項(xiàng)電荷不守恒;B項(xiàng)還應(yīng)有H2O參與反應(yīng)且電荷也不守恒;D項(xiàng)應(yīng)生成Fe2+。
3.【解析】選C、D。四項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作中都有化學(xué)反應(yīng):2Na+2H2O====2Na++2OH-+
H2↑,并且反應(yīng)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(xiàng)中還有化學(xué)反應(yīng):Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓。B項(xiàng)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(yīng)又消耗水(溶劑),必有Ca(OH)2固體析出。
【易錯(cuò)提醒】金屬鈉與水溶液反應(yīng)的理解誤區(qū)
(1)鈉不與溶質(zhì)反應(yīng),并不說(shuō)明鈉不發(fā)生反應(yīng),因?yàn)殁c與溶劑——水反應(yīng)。
(2)鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉不與溶質(zhì)反應(yīng)生成沉淀,并不說(shuō)明沒(méi)有固體產(chǎn)生,如將鈉投入某溶質(zhì)的飽和溶液中,由于鈉消耗了水,使溶質(zhì)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(qiáng)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(xiàng),發(fā)生
8、反應(yīng)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑;B項(xiàng),發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑;C項(xiàng),銅與稀硫酸不反應(yīng),不會(huì)生成氫氣;D項(xiàng),發(fā)生反應(yīng)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
6.【解析】選A。根據(jù)反應(yīng)方程式:
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,
兩者產(chǎn)生的氣體量之比為1∶2,若Al完全反應(yīng),則產(chǎn)生氣體量相同??膳袛喑?兩個(gè)反應(yīng)中酸應(yīng)該不足,堿應(yīng)該過(guò)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(yīng)生成的H2的質(zhì)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(jié)】利用反應(yīng)規(guī)律判斷反應(yīng)物是否過(guò)量的方法
解答此類(lèi)題目也可根據(jù)Al與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的
規(guī)律來(lái)分析判斷。本題中<<1,所以Al與鹽酸反應(yīng)時(shí),Al過(guò)量;Al與NaOH溶液反應(yīng)時(shí),NaOH過(guò)量。
7.【解析】Al、Fe都與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,但只有Al與氫氧
10、化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,又由2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑知等質(zhì)量鋁與鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣體積相同,都為6.72 L,則鐵產(chǎn)生的氫氣為8.96 L-6.72 L=2.24 L,進(jìn)而求得鋁、鐵的質(zhì)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(shí)驗(yàn)之前必須檢查裝置的氣密性。
(2)當(dāng)鈉與H2O接觸時(shí),有氣泡生成,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,U形管左側(cè)液面下降,鈉與水脫離,反應(yīng)停止,右側(cè)液面上升。
(3)①關(guān)閉K后U形管右側(cè)液面上升,U形管中的氣體可由a逸出;②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中U形管右側(cè)液面升高,水可以進(jìn)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(guān)閉K,從U形管右側(cè)加水至右側(cè)液面高于左側(cè)液面,長(zhǎng)時(shí)間液面保持不變,證明裝置的氣密性良好
(2)關(guān)閉K,Na仍與H2O反應(yīng)生成H2,導(dǎo)致U形管左側(cè)氣壓增大,液面下降,右側(cè)液面上升,當(dāng)Na與H2O脫離,反應(yīng)即停止
(3)當(dāng)右側(cè)液面上升到一定程度時(shí),水可進(jìn)入a中,同時(shí)a還可以向U形管中加入水