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2019年高中化學(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(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)的離子方程式書寫正確的是(　　) 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-====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+、Cl-、OH- 5.下列反應(yīng)沒有氫氣生成的是(　　) 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 molL-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衡陽高一檢測)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)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_______和____________。 8.(10分)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,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。 (1)實驗之前必須進行的操作是_______________,操作方法是___________ _________________________________________。 (2)在反應(yīng)過程中關(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,自然界中只有化合態(tài),①錯誤;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(chǎn)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(yīng)有H2O參與反應(yīng)且電荷也不守恒;D項應(yīng)生成Fe2+。 3.【解析】選C、D。四項實驗操作中都有化學(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項中還有化學(xué)反應(yīng):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的溶解度減小,反應(yīng)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(yīng)的理解誤區(qū) (1)鈉不與溶質(zhì)反應(yīng),并不說明鈉不發(fā)生反應(yīng),因為鈉與溶劑——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,并不說明沒有固體產(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)生反應(yīng)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑;B項,發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑;C項,銅與稀硫酸不反應(yīng),不會生成氫氣;D項,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。可判斷出,兩個反應(yīng)中酸應(yīng)該不足,堿應(yīng)該過量。 m(HCl)=0.1 L3 molL-136.5 gmol-1=10.95 g 2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑ 636.5 32 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 g2=0.6 g 2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 227 32 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)物是否過量的方法 解答此類題目也可根據(jù)Al與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的 規(guī)律來分析判斷。本題中<<1,所以Al與鹽酸反應(yīng)時,Al過量;Al與NaOH溶液反應(yīng)時,NaOH過量。 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)實驗之前必須檢查裝置的氣密性。 (2)當(dāng)鈉與H2O接觸時,有氣泡生成,隨著反應(yīng)的進行,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實驗過程中U形管右側(cè)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(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,長時間液面保持不變,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,水可進入a中,同時a還可以向U形管中加入水