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1、
課時作業(yè)13 金屬與非金屬、酸、水的反應
時間：45分鐘 滿分：100分
一、選擇題(每小題4分，共48分)
1．下列說法正確的是( )
A．金屬使用的年代與金屬的性質(zhì)無關
B．鐵能置換出CuSO4溶液中的銅，故銀也能置換出CuSO4溶液中的銅
C．金屬原子最外層電子數(shù)越少，其還原性越強
D．將金屬鈉投入CuSO4溶液中，得不到金屬銅
解析：大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在，人類首先發(fā)現(xiàn)與利用的金屬是自然界中的金屬單質(zhì)，然后逐漸通過化學方法冶煉出不同的金屬，金屬活動性越強，其冶煉難度越大，A錯誤；Ag的活動性比Cu的弱，Ag不能與CuSO4反應，B錯誤；如銅原子最外層只有1個電子
2、，鋁原子最外層有3個電子，但Al的還原性大于Cu的，C錯誤；將金屬鈉投入CuSO4溶液中，最終生成Na2SO4、Cu(OH)2沉淀和H2，D正確。
答案：D
2．下列關于鈉與水反應的敘述，不正確的是( )
①將一小粒鈉投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反應后溶液變紅
②將一小粒鈉投入稀鹽酸中，鈉先與水反應，后與HCl反應
③鈉在水蒸氣中反應時因溫度高會發(fā)生燃燒
④將兩小粒質(zhì)量相等的金屬鈉，一粒直接投入水中，另一粒用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后投入水中，則二者放出氫氣的質(zhì)量相等(已知鋁與堿溶液反應產(chǎn)生H2)
A．①② B．②③
C．②③④ D．①②③④
3、解析：鈉與水反應生成的氫氧化鈉使滴有紫色石蕊溶液的水變藍，①錯誤。鈉與水反應的本質(zhì)是鈉與H＋反應，所以將鈉投入稀鹽酸中，鈉先與HCl電離出的H＋反應，②錯誤。鈉在水蒸氣中反應產(chǎn)生的是氫氣，盡管溫度高且反應放熱，因無氧氣參與，所以鈉在水蒸氣中反應時不能燃燒，③錯誤。④中發(fā)生反應：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，因此，用鋁箔包住的鈉與水反應時放出的H2較多，④錯誤。
答案：D
3．下列敘述正確的是( )
A．鋁表面易形成一層致密的氧化膜保護層，故鋁可以廣泛用于制造炊具和包裝食品
B．5.6 g Fe在純氧中燃燒和與足量
4、水蒸氣反應，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量均為 mol
C．金屬鈉在空氣中燃燒得到白色固體
D．鈉、鎂等活潑金屬著火時，可直接用水滅火
解析：人體攝入過多鋁會導致老年性癡呆，A錯誤；Fe在純氧中燃燒和與水蒸氣反應均生成Fe3O4,1 mol Fe參與反應轉(zhuǎn)移 mol電子，5.6 g(0.1 mol)Fe轉(zhuǎn)移 mol電子，B正確；金屬鈉在空氣中燃燒得到淡黃色Na2O2，C錯誤；鈉、鎂等活潑金屬能與H2O反應放出H2，故鈉、鎂等活潑金屬著火時，不能用水滅火，D錯誤。
答案：B
4．某同學將金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色變灰暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體，根據(jù)鈉與其化合物的性質(zhì)分析，下列說法正確
5、的是( )
A．①發(fā)生了氧化還原反應
B．①變灰暗是因為生成了過氧化鈉
C．③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液
D．④只發(fā)生物理變化
解析：①變灰暗是因為鈉與氧氣反應生成了氧化鈉，發(fā)生了氧化還原反應，A項正確，B項錯誤；③是氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液，C項錯誤；④中氫氧化鈉與空氣中的CO2反應生成了碳酸鈉，發(fā)生了化學變化，D項錯誤。
答案：A
5．由Zn、Fe、Mg、Al四種金屬中的兩種組成的10 g混合物與足量的鹽酸反應產(chǎn)生1.0 g H2，則混合物中一定含有的金屬是( )
A．Zn B．Fe C．Al D．Mg
解析：方法一：假設法。假
6、設10 g分別是純鋅、純鐵、純鎂、純鋁，則與足量鹽酸反應生成H2的質(zhì)量分別為 g、 g、 g、 g，從以上數(shù)據(jù)可以看出，只有10 g鋁生成H2的質(zhì)量大于1.0 g，其他三種金屬生成氫氣的質(zhì)量均不夠1.0 g，因此當兩種金屬(共10 g)與酸反應生成氫氣為1.0 g時，必須含有鋁。
方法二：本題可以采用平均摩爾電子質(zhì)量法。該混合物的平均摩爾電子質(zhì)量＝＝10 gmol－1，Zn、Fe、Mg、Al的摩爾電子質(zhì)量分別為32.5 gmol－1、28 gmol－1、12 gmol－1、9 gmol－1，由于是兩種金屬組成的混合物，平均摩爾電子質(zhì)量必介于兩種金屬的摩爾電子質(zhì)量之間，故混合物中一定含有金屬A
7、l。
答案：C
6．將11.5 g鈉、9 g鋁、28 g鐵分別投入200 mL 1 mol/L的鹽酸中，下列說法正確的是( )
A．鈉與鹽酸反應最劇烈，產(chǎn)生的氣體最多
B．鋁與鹽酸反應的劇烈程度僅次于鈉，但產(chǎn)生的氣體最多
C．鐵與鹽酸反應產(chǎn)生的氣體比鈉多
D．反應結(jié)束時產(chǎn)生的氣體一樣多
解析：鈉、鋁、鐵與鹽酸反應，鈉最劇烈；且三者與鹽酸反應時，HCl均不足，而過量的鈉還可跟H2O反應放出氫氣，故鈉產(chǎn)生氣體最多。
答案：A
7．將鐵加入到100 mL某濃度的鹽酸中恰好完全反應，反應后生成的氣體為V L(標準狀況下)，將鋁加入到100 mL 2 molL－1NaOH溶液中恰好完
8、全反應，充分反應后生成的氣體為3V L。下列說法正確的是(已知2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑)( )
A．鐵和鋁的物質(zhì)的量相等
B．原鹽酸的濃度為2 molL－1
C．鐵加入鹽酸中的離子方程式為2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
D．鹽酸與NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為13
解析：Al與NaOH溶液的反應為
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol 2 mol 3 mol
n(Al)0.1 L2 molL－1 n(H2)
列比例式＝，
9、解得n(H2)＝0.3 mol
由Al與NaOH溶液反應生成的氣體為3V L，
得＝0.3 mol
則V＝2.24。
再根據(jù)反應Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，可求出反應的Fe的物質(zhì)的量為0.1 mol，HCl的物質(zhì)的量為0.2 mol，則c(HCl)＝＝2 molL－1，B正確；由上述數(shù)據(jù)分析知鐵、鋁物質(zhì)的量不相等，A錯誤；Fe與鹽酸反應生成Fe2＋，C錯誤；鹽酸與NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為11，D錯誤。
答案：B
8．相同物質(zhì)的量的Fe、Mg、Al、Na各0.1 mol投入到含HCl 0.01 mol的稀鹽酸中，置換出H2由多到少的順序是( )
A．
10、Al>Mg＝Fe>Na B．Al＝Mg＝Fe＝Na
C．Al＝Mg＝FeAl>Mg>Fe
解析：Fe、Mg、Al投入到鹽酸中均發(fā)生反應：R＋nH＋===Rn＋＋n/2H2↑，由于金屬相對酸過量，故三者產(chǎn)生的H2應以HCl的量為準進行計算，即產(chǎn)生H2的量分別為：Fe＝Mg＝Al，而Na除與HCl反應外，還與H2O反應，故放出H2的量最多，故正確答案為C。
答案：C
9．將一小塊鈉投入盛有5 mL飽和石灰水的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是( )
A．鈉熔化成光亮的小球，在液面上四處游動
B．有氣體產(chǎn)生
C．溶液底部有銀白色物質(zhì)生成
D．溶液變渾濁
解
11、析：鈉與飽和石灰水反應的實質(zhì)是鈉與水發(fā)生反應，消耗溶劑生成了氫氣，同時反應放出大量的熱，致使Ca(OH)2析出，溶液變渾濁。鈉不能置換出石灰水中的鈣，所以不能生成銀白色物質(zhì)。故正確答案為C。
答案：C
10．在一定條件下，將鈉與氧氣反應的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL濃度為0.50 mol/L的HCl溶液中和，則該生成物的成分是( )
A．Na2O B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2
解析：采用元素守恒法，n(HCl)＝0.08 L0.50 mol/L＝0.04 mol，n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.04 mol，所以n
12、(O)＝＝mol。
＝＝ 即1<<2。
答案：C
11．分別將23 g金屬鈉放入足量的m g水中和24 g金屬鎂放入足量的m g稀鹽酸中，反應后所得溶液的質(zhì)量分別為a g和b g。那么a和b的關系應是( )
A．a(chǎn)>b B．a(chǎn)
13、后將兩球分別浸沒在稀硫酸和硫酸銅溶液中片刻，如圖所示，則下列說法正確的是( )
A．鋁球一定是空心的
B．左邊燒杯中的溶液質(zhì)量減少了
C．去掉兩燒杯杠桿仍平衡
D．右邊鐵球上出現(xiàn)紅色
解析：因為Al的密度小，F(xiàn)e的密度大，故Al可以是實心，而Fe必須是空心的，A項錯誤；左邊燒杯中Al與稀H2SO4反應生成Al2(SO4)3，Al3＋進入溶液，溶液質(zhì)量增加，B項錯誤；而右邊Fe與CuSO4溶液反應置換出紅色的Cu，因為反應的Fe的質(zhì)量小于析出的Cu的質(zhì)量且析出的Cu附著在鐵球上，故鐵球一側(cè)質(zhì)量增大，C項錯誤。
答案：D
二、非選擇題(共52分)
13．(10分)A、B、C是
14、中學化學中常見的單質(zhì)，常溫下甲、乙兩種化合物分別是黑色固體和無色液體，這些化合物和單質(zhì)之間有如圖所示關系。據(jù)此判斷：
(1)元素A有可變化合價，則單質(zhì)A是________，化合物甲是________。
(2)寫出反應①②③的化學方程式。
①______________________________________________；
②______________________________________________；
③______________________________________________。
解析：A有可變化合價且與B點燃后生成黑色固體甲，因此
15、可假設A元素為Fe，點燃條件下與O2反應可生成黑色Fe3O4，同時與無色液體H2O生成H2，而Fe3O4在高溫下能被H2還原得到Fe和H2O，與題意相符。
答案：(1)Fe Fe3O4
(2)①3Fe＋2O2點燃,Fe3O4
②3Fe＋4H2O(g)高溫,Fe3O4＋4H2
③Fe3O4＋4H2高溫,3Fe＋4H2O
14．(10分)常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應。應用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原性鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應”實驗。
請回答下列問題：
(1)寫出該反應的化學方程式：_____
16、___________；該反應中的還原劑是________，氧化劑是________。
(2)實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢驗，操作方法是
__________________________________________________。
(3)圓底燒瓶中盛裝水，該裝置受熱后的主要作用是__________________________________________________；
燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是____________________________________________。
(4)酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是_____________
17、_______，
原因是________________________________________________。
(5)干燥管中盛放的物質(zhì)是________，作用是______________。
解析：在反應：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2中，H2O為氧化劑，F(xiàn)e為還原劑；在燒瓶中加入碎瓷片的目的是防止液體沸騰過于劇烈；由于硬質(zhì)玻璃管中有空氣，若先加熱硬質(zhì)玻璃管，會導致Fe與O2反應以及產(chǎn)生的H2與空氣混合發(fā)生爆炸，因此要先點燃酒精燈并通一段時間的水蒸氣，然后點燃酒精噴燈。
答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 Fe H2O
(2)在玻璃管口A處接
18、一段乳膠管，乳膠管頭上連一段玻璃管，并將管口插入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能夠觀察到插入水中的玻璃管口有氣泡逸出，停止加熱后，玻璃管內(nèi)有水柱上升，且較長時間水柱不回落，則表明該套裝置氣密性良好
(3)為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應提供持續(xù)不斷的水蒸氣 防止暴沸
(4)先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣并排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣后，再點燃酒精噴燈 防止先點燃酒精噴燈后Fe與O2發(fā)生反應以及產(chǎn)生的H2與空氣混合發(fā)生爆炸
(5)堿石灰 除去未反應的水蒸氣
15．(10分)有人設計了如圖所示的實驗裝置，目的是做鈉與水反應的實驗并驗證：
①鈉的物理性質(zhì)；②鈉與水反應的產(chǎn)物是什么？
(1)當進行
19、適當操作時，還需用的儀器有________。
(2)操作方法是_________________________________。
(3)實驗現(xiàn)象是_______________________________。
(4)本實驗能證明的鈉的物理性質(zhì)有________________________，能證明鈉與水反應生成的產(chǎn)物有________。
(5)該反應的離子反應方程式為______________________。
答案：(1)小試管 (2)將大頭針向上抽，使鈉塊掉入水中，在玻璃管口處用小試管收集氣體 (3)金屬鈉熔成小球，浮在水面上游動，溶液變成紅色，將已收集了氣體的小試管靠近
20、火焰時發(fā)出爆鳴聲 (4)熔點低，密度比水小 氫氧化鈉、氫氣 (5)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
16．(11分)(1)分別取W g鈉、鎂、鋁與足量的鹽酸反應，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是________。
(2)分別取0.1 mol鈉、鎂、鋁與足量的鹽酸反應，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是________。
(3)若產(chǎn)生相同體積(同溫同壓下)的氫氣，所需鈉、鎂、鋁(與足量的鹽酸反應)的物質(zhì)的量比為________。
(4)若將0.2 mol鈉、鎂、鋁分別投入到10 mL 1 molL－1的鹽酸中，在標準狀況下，產(chǎn)生氫氣體積的大小順序是_______________
21、___。
解析：根據(jù)鈉、鎂、鋁與鹽酸反應的化學方程式以及鈉與水反應的化學方程式，按各小題的要求，從量上分析即可解答。
答案：(1) (2)123 (3)632
(4)Na＞Al＝Mg
17．(11分)現(xiàn)有鎂鋁合金共3.9 g，與500 mL 2 molL－1鹽酸(足量)反應，生成的氣體在標準狀況下體積為4.48 L，若反應后所得溶液的體積仍為500 mL，求：
(1)鎂鋁合金中鋁的物質(zhì)的量。
(2)鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)。
(3)反應后溶液中Cl－的物質(zhì)的量濃度。
解析：(1)4.48 L H2的物質(zhì)的量為
＝0.2 mol。
設金屬中Mg的物質(zhì)的量為x，Al的
22、物質(zhì)的量為y。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
x x
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
y 1.5y
由題意得
x＝0.05 mol，y＝0.1 mol。
(2)3.9 g鎂鋁合金中Mg的質(zhì)量為0.05 mol24 gmol－1＝1.2 g，鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)為100%≈30.8%。
(3)Cl－沒有參加反應，Cl－濃度不變，等于開始時鹽酸的濃度，即c(Cl－)＝2 molL－1。
答案：(1)0.1 mol (2)30.8% (3)2 molL－1
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高中化學 課時作業(yè)13 金屬與非金屬、酸、水的反應 新人教版必修1
