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【文库精品】高中化学 专题3.1.2 金属与酸和水的反应课时同步试题 新人教版必修1

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3.1.2

金属与酸和水的反应
(时间:40 分钟)

一、选择题 1.一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是 ①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体 A.①②③④ 【答案】B B.②③④① C.②③①④ D.③②④①

2.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠,可能 观察到的现象为图中的

【答案】A 【解析】Na 的密度比煤油大,但比水小,故 Na 处于水与煤油的界面上跳动,且 Na 与 H2O 反应能产生 H2。 3.下列①~④是钠与水反应的实验现象、解释和结论,其中对应关系正确的是 序号 ① ② ③ ④ A.①②③ 实验现象 钠浮在水面上 钠熔成小球 钠四处游动,嘶嘶作响 向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红 B.②③④ C.①③④ 解释和结论 钠的密度比水小 钠与水反应放热且钠的熔点低 产生了氢气 生成了碱性物质 D.①②④

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【答案】D

4.下列关于金属与水的反应的说法中正确的是 A.钠可以沉入水底与水剧烈反应 B.由于铝锅可以用于烧水,因此铝不能跟沸水反应 C.铁和冷水可以反应生成四氧化三铁和氢气 D.金属的活泼性越弱,与水反应时需要的条件越苛刻 【答案】D 【解析】A、钠的密度比水小,钠不可能沉入水底与水剧烈反应,故 A 错误;B、由于铝锅可以用于烧水, 因为铝表面有一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故 B 错误;C、铁和水蒸汽可以反应生成四氧化 三铁和氢气,故 C 错误;D、金属的活泼性越弱,还原性越差,与水反应时需要的条件越苛刻,故 D 正确; 故选 D。 5.金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。 某化学兴趣小组在实验室中探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同的温度下,取大小相同的三种金 属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下: 金属 金属表面现象 Ti 放出气泡速度缓慢 Mg 放出气泡速度快 Cu 无明显变化

下列有关三种金属的说法正确的是 A.三种金属的活动性由强到弱的顺序是Ti、Mg、Cu B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径 D.Cu和MgCl2溶液不发生化学反应 【答案】D

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6.在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒取少量无水 CuSO4 与熔化的钠相接触瞬间产生耀眼的 火花,同时有红色物质生成。据此判下列说法中不正确的是 A.上述反应是置换反应 B.上述反应是放热反应 C.上述反应中无水 CuSO4 表现了还原性 D.加热且无水条件下,钠可以与 CuSO4 反应并生成 Cu 【答案】C 【解析】在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水 CuSO4 与熔化的钠接触,瞬间产生 耀眼的火花,同时有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应, 钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,表现出氧化性,根据以上分析可知选项 ABD 均正确,C 错误,答案选 C。 7.Mg、Al、Fe 三种金属分别跟同浓度、同体积的稀盐酸反应时,放出的氢气质量相等,则下列说法中正确 的是 A.三种金属物质的量相等 C.三种金属的质量相等 【答案】B 【解析】根据反应的化学方程式知,等质量的三种金属与足量酸反应产生 H2 不相等,等物质的量时,Al、 Mg、Fe 与足量酸反应产生 H2 的量也不相等,若三种金属均过量,则产生 H2 的量由盐酸决定。 8.有两种金属的合金 10.5 克,与足量稀硫酸反应后,产生的气体在标况下的体积为 11.2 L,则组成该合 金的元素可能是 A.Mg 和 Al 【答案】A 【解析】产生的气体在标况下的体积为 11.2 L,即生成的 H2 物质的量为 0.5 mol。若金属全部是 Mg,质量 为 12 克,若全部是 Al,质量为 9 克,合金的质量为 10.5 克,在两者之间,有可能,A 正确;若金属全部 是 Fe,质量为 28 克,若金属全部是 Zn,质量为 32.5 克,不可能,B 错误;Cu 与稀硫酸不反应,不可能, C 错误;若金属全部是 Na,质量为 23 克,若金属全部是 Zn,质量为 32.5 克,不可能,D 错误。 9.镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示,则下列
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B.三种金属均过量 D.盐酸均过量

B.Fe 和 Zn

C.Mg 和 Cu

D.Na 和 Zn

关于反应中镁和铝的叙述正确的是

A.二者物质的量之比为 3∶2 C.二者摩尔质量之比为 2∶3 【答案】A

B.二者质量之比为 3∶2 D.二者消耗 H2SO4 的物质的量之比为 2∶3

二、非选择题 10.根据你对金属钠性质的了解,回答下列问题: (1)关于钠的叙述中,正确的是___________。 A.钠是银白色金属,硬度很大 B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠 C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠 D.金属钠的熔点很高 (2)由于金属钠很容易跟空气中的________、________等物质反应,通常将它保存在________里,以使 它与________、________等隔绝。 (3)将金属钠加入 CuSO4 溶液中会产生蓝色沉淀。请结合化学方程式解释这一现象:______________。 【答案】(1)B (2)氧气 水蒸气 煤油 氧气 水蒸气 (3) 钠 投 入 CuSO4 溶 液 中 , 首 先 发 生 反 应 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ , 生 成 的 NaOH 能 与 CuSO4 反 应 2NaOH+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓,所以会观察到有蓝色沉淀生成 【解析】通过外观的观察和钠与水反应的实验现象可知,钠的物理性质有银白色、密度小、熔沸点低、质 地柔软、能导电、导热等。作为活泼的金属,钠易与 O2、水发生化学反应。 (1)A 选项中有关钠硬度的描述不正确;C 选项中有关钠在空气中燃烧的产物说法有误;D 选项中有关金属钠 熔点的描述不符合事实。只有 B 项正确。
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(2)由于金属钠很活泼,很容易跟空气中的氧气、水蒸气等物质反应,因此保存时应隔绝空气,通常保存在 煤油里。钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应,钠在煤油中沉在底部而避免了与空气的接触。 (3)金属钠与盐的水溶液的反应,不可能置换出金属单质。钠首先要和溶液中的水反应生成 NaOH 和 H2,生 成的 NaOH 再和盐发生复分解反应。 11.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应 生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套装置制取上述铁的氧化 物和“引火铁”。(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)

请填写下列空白: (1)①左图中试管 A 中应加入的试剂是_____。 ②需要加热的装置是_______,当实验结束时应该先熄灭____处的酒精灯。 ③试管 D 中收集得到的是____,C 的作用是________。 (2)①右图中 G 中应加入的试剂是_________。 ②试管 E 中发生反应的化学方程式是_______。 【答案】(1)①铁粉 ②AB A ③H2 防倒吸 (2)①碱石灰 Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O

③在反应过程中要生成氢气,氢气不溶于水,所以 D 是用来收集氢气的,为了防止向试管中通入水蒸气使 试管骤冷,引起水的倒流从而在试管和收集气体的试管中间加上了烧瓶,保证实验安全,即 C 为安全瓶, 起防止倒吸的作用; (2)①装置 I 是用来制取氢气的装置,由于使用的是稀盐酸来制取氢气,所以在产生氢气的同时可能带出部 分水蒸气和氯化氢气体,故在 U 型管中加入固体来干燥气体,吸收氯化氢和水蒸气,所以 G 中应加入的试
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剂是碱石灰; ②依据装置和实验目的分析,试管 E 中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应,反应的化学方程式是 Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O。

12. 铝镁合金已成为飞机制造、 化工生产等行业的重要材料. 某研究性学习小组的同学, 为测定某含镁 3%~ 5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列实验方案进行探究。填写下列空白。 [实验方案] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况下(约 20℃,1.01×10 Pa)的体积。 [问题讨论] (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
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①你认为最简易的装置其连接顺序是: A 接( )( )接( )( )接( )( )。(填接口字母,可不填满)

②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴 入锥形瓶.请你帮助分析原因_______________________________。 (2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不 生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中 有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。

(碱式滴定管上的刻度数值上小下大)

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①装置中导管 a 的作用是____________________________________________________。 ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为 V1 mL、V2 mL.则产生氢气的体积为________ mL。 【答案】(1)①E、D、G ②锌与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大 (2)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;可以消除 由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②V1? V2

13.把 1.1 g 铁、铝混合物溶于 200 mL 5 mol·L 盐酸中,反应后盐酸的浓度变为 4.6 mol·L (溶液体积 变化忽略不计)。求: (1)反应中消耗 HCl 的物质的量; (2)该混合物中铝、铁的物质的量。 【答案】(1)0.08 mol (2)Al:0.02 mol;Fe:0.01 mol 【解析】(1)消耗 HCl 的物质的量:0.2 L×5 mol·L ? 0.2 L×4.6 mol·L =0.08 mol (2)设 Al、Fe 的物质的量分别为 x、y。 2Al 2 mol + 6HCl===2AlCl3+3H2↑ 6 mol 3x + 2HCl===FeCl2+H2↑ 2 mol 2y
? 1 ? 1

? 1

? 1

x
Fe

1 mol

y

?27g ? mol-1 ? x+56g?mol-1 ? y=1.1 g ? ?3x+2y=0.08 mol
得 x=0.02 mol,y=0.01 mol。

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