高中化學(xué)3-1-2《金屬與酸和水的反應(yīng)》必修1化學(xué)同步練習（名師解析）（人教版必修1）

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111 第3章 3.1 二 1．(2010年合肥一中期末考試)取金屬Na、Mg、Al各0.1 mol，分別投入到均盛有100 mL0.5 molL－1鹽酸的燒杯中，充分反應(yīng)后放出H2的體積 (　　) A．Mg和Al一樣多 B．Na最多 C．Mg最多 D．無法判斷 【答案】AB 【解析】三種金屬與鹽酸反應(yīng)時，金屬均過量，鹽酸全部反應(yīng)，產(chǎn)生等量的H2，但過量的Na繼續(xù)與水反應(yīng)又生成H2，故Na產(chǎn)生的H2最多，Mg和Al產(chǎn)生的H2等量，故正確選項為A、B。 2．鈉與下列物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物唯一的是 (　　) A．鹽酸　　　 B．H2O　　　 C．O2　　　 D．Cl2 【答案】D 【解析】Na與鹽酸反應(yīng)生成NaCl和H2兩種產(chǎn)物，Na與水反應(yīng)生成NaOH和H2兩種產(chǎn)物，Na與O2反應(yīng)，在不同的條件下會有不同的產(chǎn)物Na2O2和Na2O，而Na與Cl2僅生成NaCl。 3．在下列反應(yīng)中，有鈉元素被氧化的是 (　　) ①NaH＋H2O===NaOH＋H2↑ ②2Na＋O2Na2O2 ③2NaCl2Na＋Cl2↑ ④2Na2O＋O22Na2O2 ⑤2NaNO2＋6Na===4Na2O＋N2↑ ⑥2Na＋Na2O2===2Na2O A．①②③　　　　　　　　 B．②③⑤ C．③④⑤ D．②⑤⑥ 【答案】D 【解析】鈉元素被氧化，即NaNa＋。 4．下列有關(guān)反應(yīng)的離子方程式正確的是 (　　) A．鈉與水反應(yīng)：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．鈉與稀鹽酸反應(yīng)：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，H＋＋OH－===H2O C．Na2O2溶于水：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑ D．Na投入到CuSO4溶液中： 2Na＋Cu2＋＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋ 【答案】D 【解析】選項A正、負電荷總數(shù)不等，A錯；選項B鈉與H2O反應(yīng)的本質(zhì)是與水微弱電離出的H＋的反應(yīng)，而鹽酸中存在大量H＋，所以Na應(yīng)直接與H＋反應(yīng)，B錯；選項C中Na2O2不能拆成離子。 5．將4.6 g金屬鈉投入到95.6 g水中，得到的溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 (　　) A．4.6% B．7.6% C．8% D．10% 【答案】C 【解析】由2Na ＋ 2H2O === 2NaOH ＋ H2↑ 　　　 46 g　　　　　 80 g　　　2 g 　　　　　 4.6 g　　　　　 8 g　　　0.2 g 溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為100%＝8%。 6．有關(guān)鐵與水反應(yīng)的說法中，正確 (　　) A．在任何條件下，鐵與水均不發(fā)生反應(yīng) B．在高溫時，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鐵和氫氣 C．在高溫時，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣 D．在高溫時，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鐵和氫氣 【答案】C 【解析】鐵與水的反應(yīng)為Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 7．保存少量金屬鈉的方法 (　　) A．浸入水中 B．浸入煤油中 C．浸入酒精中 D．放入細沙中 【答案】B 8．鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是 (　　) A．鈉的熔點較低 B．鈉的密度比水的小 C．鈉的硬度小 D．鈉有很強的還原性 【答案】C 【解析】鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象為“浮、熔、游、響、紅”。 9．金屬鈉著火時，能用來滅火的是 (　　) A．水 B．濕抹布 C．泡沫滅火器 D．干沙 【答案】D 【解析】Na可與H2O、CO2反應(yīng)。 10．金屬鈉放在水中浮在水面上，放在煤油中沉在油層下，煤油的密度是0.8 gcm－3，推測鈉的密度(gcm－3)是 (　　) A．大于1.0 B．小于 0.8 C．介于0.8～1.0之間 D．以上都有可能 【答案】C 【解析】水的密度在4℃為1.0 gcm－3，鈉能浮于水面說明鈉的密度小于1.0 gcm－3，鈉在煤油中沉在油層下，又說明鈉的密度大于0.8 gcm－3，故鈉的密度應(yīng)介于0.8～1.0 g cm－3之間。 11．將11.5 g Na、9 g Al、28 g Fe三種金屬分別投入到200 mL 1 molL－1的鹽酸中，下列說法正確的是 (　　) A．鈉與鹽酸反應(yīng)最劇烈，產(chǎn)生的氣體最多 B．鋁與鹽酸反應(yīng)的速率僅次于鈉，但產(chǎn)生的氣體最多 C．鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體比鈉多 D．反應(yīng)結(jié)束時產(chǎn)生的氣體一樣多 【答案】A 【解析】反應(yīng)的劇烈程度由金屬的活潑性決定，即鈉最劇烈，其次是鈉、鋁、鐵物質(zhì)的量依次為 mol、 mol、 mol，HCl的物質(zhì)的量均為0.2 mol，可見，金屬鋁、鐵在與鹽酸反應(yīng)時生成H2一樣多，均為0.1 mol，Na先與酸反應(yīng)，后與水反應(yīng)，共生成H20.25 mol。 12．把金屬鈉投入到下列物質(zhì)的溶液中，溶液質(zhì)量減輕的是 (　　) A．HCl　　 B．Na2SO4　　 C．FeCl3　　 D．CuSO4 【答案】CD 【解析】金屬鈉投入到溶液中，由于Na→Na＋，會使溶液質(zhì)量增加。但是，鈉與水、酸(H＋)反應(yīng)放出H2，都使溶液質(zhì)量減輕。況且鈉與水反應(yīng)生成的堿還有可能和鹽的離子生成難溶性堿導(dǎo)致溶液質(zhì)量減輕，溶液質(zhì)量是否減輕，就要看這一增一減的凈結(jié)果。 A中：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，H＋換成Na＋，溶液質(zhì)量增加； B中：Na與水反應(yīng)，H2O中H＋換成Na＋，溶液質(zhì)量增加； 13．將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 mL1molL－1的鹽酸中，在同溫、同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是 (　　) A．1∶2∶3 B．6∶3∶2 C．3∶1∶1 D．1∶1∶1 【答案】C 【解析】雖然鈉、鎂、鋁分別為＋1價、＋2價、＋3價金屬，但由于鹽酸量的限制，鎂、鋁均過量，而單質(zhì)鈉則既可與酸反應(yīng)，又可與水反應(yīng)。故鈉置換出的氫氣是0.15 mol，而鎂、鋁置換出的氫氣均為0.05 mol。 14．為檢驗市售煤油中是否摻有水，可向煤油試樣中加入少許白色粉末，此白色粉末為__________，若觀察到______________現(xiàn)象，就可證明煤油中摻有水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。也可以向煤油樣品中加入一小塊金屬鈉，若觀察到__________現(xiàn)象，就可以說明煤油中摻有水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。 【答案】CuSO4　白色粉末變藍 ＋5H2O=== 氣泡產(chǎn)生　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 15．為了探究鈉與水的反應(yīng)，有人做了如下實驗： ①向一個盛有水的小燒杯里滴入幾滴酚酞溶液，然后把綠豆大的一小塊鈉投入小燒杯中。 ②切一塊綠豆大的鈉，用鋁箔(事先用針刺一些小孔)包好，再用鑷子夾住，放在試管口下，用排水法收集氣體。待試管中氣體集滿時，小心取出試管，將試管口向下移近酒精燈火焰，檢驗生成的氣體。 根據(jù)實驗①的現(xiàn)象可判斷，鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物之一是__________；根據(jù)實驗②的現(xiàn)象判斷，鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物之一是________________________。則鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。 【答案】NaOH　H2 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 16．把少量的鈉分別放入下列溶液中，說明實驗現(xiàn)象，并寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。 (1)鈉放入Ca(HCO3)2溶液中，現(xiàn)象是______________________________________，離子方程式為________________________________。 (2)鈉放入稀鹽酸中，現(xiàn)象是____________________，離子方程式__________________。 【答案】(1)鈉浮于液面，熔成小球四處游動，并有白色沉淀產(chǎn)生。 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O (2)鈉浮于液面，熔成小球四處游動，甚至會在液面上方產(chǎn)生黃色火球。 2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ 17．(1)以鐵為研究對象，在下圖中框圖處填寫物質(zhì)的化學(xué)式(所填寫的反應(yīng)物不屬同一類別的物質(zhì)，生成物必須填寫鐵的化合物。) (2)實驗室中要除去細碎銅屑中的少量鐵屑。 物理方法____________________________ 化學(xué)方法____________________________ 【答案】(1) (2)物理方法：用磁鐵吸去鐵屑，剩下即為銅屑。 化學(xué)方法：加入足量稀硫酸充分反應(yīng)后過濾，濾渣即為銅屑。 18．如下圖在玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，用試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的氣體，并靠近火焰點燃。 (1)所觀察到的現(xiàn)象是________________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________ _____________________________________。 (2)干燥管內(nèi)可裝入的試劑是__________，其作用是________________________。干燥管還可用__________(裝置)代替。 (3)玻璃管中石棉絨的作用是__________。實驗開始時應(yīng)先點燃______________________，實驗結(jié)束時，應(yīng)先熄滅__________。 【答案】(1)紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)，放出氣體，這種氣體點燃時，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲　 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)堿石灰(或無水CaCl2)、硅膠等　吸收水蒸氣，使收集的氫氣易點燃　U形管 (3)鐵粉的載體，增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積　酒精燈　酒精噴燈 【解析】常溫下Fe不與H2O發(fā)生反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4和H2，故Fe是一種較活潑的金屬。因鐵粉和Fe3O4均為黑色，因此實驗過程中固體顏色無明顯變化，但產(chǎn)物H2可用點燃的方法證明。石棉絨成分為硅酸鹽，它耐高溫且性質(zhì)穩(wěn)定，是鐵粉的載體。 19．將表面已被部分氧化為Na2O的5. 4 g金屬鈉放入40 g水中，在標準狀況下收集到1.12 L氫氣，求被氧化的鈉的質(zhì)量。 【答案】2Na ＋ 2H2O === 2NaOH ＋ H2↑ 　 46 g　　　　　　　　　 22.4 L 　 m(Na)　　　　　　　　 1.12 L m(Na)＝＝2.3 g m(Na2O)＝5.4 g－2.3 g＝3.1 g 則被氧化的鈉的質(zhì)量為223 g/mol＝2.3 g。 111