2019年高中化学 3-1-1金属与非金属、酸、水的反应课后作业 新人教版必修1 .DOC

2019年高中化学 3-1-1金属与非金属、酸、水的反应课后作业 新人教版必修1一、选择题(每小题3分，共36分。)1取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：金属钠熔化在空气中燃烧，放出紫色火花燃烧后得到白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色的固体物质，描述正确的是()ABC D2等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是()A第一块钠失去电子多B两块钠失去电子一样多C第二块钠的反应产物质量大D两块钠的反应产物质量一样大3.往烧杯内注入煤油和水各100 mL，静置后将一小块钠投入烧杯内。发生的现象是()A钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡放出，附有气泡的钠块徐徐上升到液体上部，一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失B钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失C钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个闪亮的小球，小球四处游动，最后消失D钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去，最后消失4(双选)下列实验操作中，溶液里无固体析出的是()A. MgCl2溶液中加入Na的小颗粒B. Ca(OH)2饱和溶液中加入Na的小颗粒C. KNO3稀溶液中加入Na的小颗粒D水中加入Na的小颗粒5把1.15 g Na投入到9 g水中，则溶液中水分子和Na的物质的量之比是()A19 B91C101 D10016下列叙述正确的是()A铝表面易形成一层致密的氧化膜保护层，故铝可以广泛用于制造炊具和包装食品B5.6 g Fe在纯氧中燃烧和与足量水蒸气反应，转移电子的物质的量均为 molC金属钠在空气中燃烧得到白色固体D钠、镁等活泼金属着火时，可直接用水灭火7某化学兴趣小组在实验室中探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，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，现象如下：金属TiMgCu金属表面现象放出气泡速度缓慢放出气泡速度快无变化下列有关三种金属的说法中，正确的是()A三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、CuB若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径DCu和MgCl2溶液不发生化学反应8将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是()A123 B632C311 D1119将23 g Na、18 g Al、56 g Fe分别投入盛有200 g 7.3%的盐酸中，结果正确的是()ANa和盐酸反应最剧烈，产生的气体最多BAl和盐酸的反应速率仅次于钠，但产生的气体最多C铁和盐酸反应产生的气体比Na产生的多D反应结束时产生的气体一样多10Mg、Al两种金属分别跟相同体积、相同浓度的稀H2SO4反应，同温同压下生成氢气的体积相同，则Mg、Al两种金属之间的量的关系一定正确的是()A两个反应转移的电子数目相等B加入镁、铝的质量比为43C金属溶解的物质的量相等D加入的两种金属的质量不等11由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是()A锌B铁C铝 D镁课后作业1D。钠的熔点只有97.81 ，受热时立即熔化；钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成淡黄色的过氧化钠；钠在空气中燃烧的火焰为黄色。2B。本题只涉及钠与氧气的反应。钠在氧气中加热生成过氧化钠，不加热则生成氧化钠及少量过氧化钠，产物中的钠元素只显1价。解题时要抓住钠与氧气反应随温度不同产物不同，等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子，等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多，产物质量大。3A。因为钠比水轻，比煤油重，最初钠沉在液柱1/2处。由于钠跟下层水反应产生H2，H2的冲力使钠徐徐上升至液柱上部，待H2放出后钠又沉于液柱1/2处，再跟下层水反应再上升，如此反复直至消失。4CD。四项实验操作中都有化学反应：2Na2H2O=2Na2OHH2，并且反应放出热量，使溶液温度升高。由于Mg(OH)2难溶于水，所以在A项中还有化学反应：Mg22OH=Mg(OH)2。B项中的Ca(OH)2溶液已是饱和的，温度升高Ca(OH)2的溶解度减少，反应又消耗水(溶剂)，必有Ca(OH)2固体析出。5B。n(Na)0.05 mol，与钠反应的n(H2O)0.05 mol，所以n(Na)0.05 mol，最后溶液中的n(H2O)9 g18 gmol10.05 mol0.45 mol，91。6B。人体摄入过多铝会导致老年性痴呆，A错误；Fe在纯氧中燃烧和与水蒸气反应均生成Fe3O4,1 mol Fe参与反应转移 mol电子，5.6 g(0.1 mol)Fe转移 mol电子，B正确；金属钠在空气中燃烧得到淡黄色Na2O2，C错误；钠、镁等活泼金属能与H2O反应放出H2，故钠、镁等活泼金属着火时，不能用水灭火，D错误。7D。本题考查金属的活动性顺序，可根据金属与同浓度的酸反应的剧烈程度不同判断金属的活泼性，反应越剧烈的金属其活泼性越强。A项，Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速度慢，说明Ti的金属活泼性比Mg弱；B项，由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应，故不能用此法提纯金属钛；C项，由于Ti是较为昂贵的金属，用Ti置换Cu成本较高；D项，由于Cu不如Mg活泼，Cu与MgCl2溶液不发生反应，故选D。8C。由题意知：钠、镁、铝的物质的量均为0.3 mol，n(HCl)0.1 L1 molL10.1 mol。经分析知，钠、镁、铝与盐酸反应时，金属均过量，盐酸量不足。当钠与盐酸反应时，盐酸完全反应后，钠还可以与水反应生成H2，产生H2的量以钠为准进行计算：2NaH2，故0.3 mol钠反应放出H2为0.15 mol；当镁、铝分别与盐酸反应时，产生H2的量以盐酸为准进行计算：2HClH2，0.3 mol镁、铝与HCl反应分别放出H2 0.05 mol，故其体积比为311。9A。金属越活泼与同浓度酸反应越剧烈，Na最活泼，A正确。从产生H2量看，23 g Na需HCl 36.5 g，实际HCl 14.6 g，明显不足，但Na还可与水反应产生H2，所以放出H2 Na最多，B、C、D均不正确。10A。发生以下反应：MgH2SO4=MgSO4H2，2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2；同温同压下生成H2的体积相同，则两个反应转移电子数相等A对；设生成H2的物质的量为1 mol，若两个反应中H2SO4均过量，则m(Mg)24 g，m(Al)18 g，m(Mg)m(Al)43，若两个反应中H2SO4均恰好完全反应，则加入的Mg和Al的质量可能相等也可能不相等，故一定正确的只有A项。11C。金属与水、酸或碱反应产生H2的量的关系为MH2，M代表某种金属，n代表金属化合价。即1 mol金属与水、酸或碱反应产生mol的H2。解法一：用极值思想和上述金属与酸反应产生H2的关系式，很容易求解。MH2由此很快算出，产生标准状况下11.2 L的H2时，需要各金属的质量分别是m(Zn)32.5 g，m(Fe)28 g，m(Mg)12 g，m(Al)9 g10 g。只有当Al与其他任意一种金属混合才可能产生标准状况下的H2 11.2 L。解法二：也可以用求平均相对原子质量的方法解答。先假定化合价为2价，求出金属混合物的平均相对原子质量：10r11.222.4，则r20，而锌、铁、镁的相对原子质量均大于20，铝作为2价时，相对原子质量可算作271820，则必含有铝。12.(双选)在托盘天平的两个盘上分别放置等质量的两个烧杯，调节天平平衡，在两个烧杯中分别放入等浓度、等质量的稀盐酸，再分别加入23 g钠和24 g镁。充分反应后，下列说法正确的是()A若盐酸过量，则天平仍平衡B若盐酸过量，则放钠的一端轻C若盐酸不足，则放镁的一端重D若盐酸不足，则天平仍平衡二、填空题(共64分)13(15分)(1)分别取W g钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是_。(2)分别取0.1 mol钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是_。(3)若产生相同物质的量的氢气，所需钠、镁、铝的质量比为_。(4)若产生相同体积(同温同压下)的氢气，所需钠、镁、铝的物质的量比为_。(5)若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入到10 mL 1 molL1的盐酸中，在标准状况下，产生氢气体积的大小顺序是_。14.(10分)A、B、C是中学化学中常见的单质，常温下甲、乙两种化合物分别是黑色固体和无色液体，这些化合物和单质之间有如图所示关系。据此判断：(1)元素A有可变化合价，则单质A是_，化合物甲是_。(2)写出反应的化学方程式。_；_；_。15(12分)根据你对金属钠性质的了解，回答下列问题。(1)下列关于钠的叙述中，正确的是_(填字母序号)。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，发出黄色火焰，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Fe2(SO4)3溶液中会产生红褐色沉淀。你能解释这一现象吗？_。16(15分)某同学利用下图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。请回答下列问题：(1)硬质试管中湿棉花的作用是_。(2)铁与水蒸气的反应中，氧化剂是_(填化学式，下同)，还原剂是_。(3)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。假设1：只有Fe；假设2：只有_(填化学式)；假设3：既有Fe也有Fe3O4。(4)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5.6 g，反应后固体物质的质量为6.6 g。从上述数据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成为_。17(12分)某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：Zn盐酸；Na水。为点燃钠与水反应生成的H2，他们设计了如图所示装置，请回答下列问题：(1)写出Na与H2O反应的化学方程式_。(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，实验获得成功，却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应太快，Na的用量太小。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是_。(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97 gcm3、0.80 gcm3、1.00 gcm3，并据此对实验进行改进。请画出改进后的装置示意图。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是_。课后作业12.AC。本题并没有明确给出稀盐酸的量，所以金属Mg或Na与之反应时有两种情况，一是金属过量，二是盐酸过量。(1)当盐酸过量时：23 g钠完全反应时，2Na2HCl=2NaClH2m(溶液增加的质量)46 223 g 1 g(231)22 g24 g镁完全反应时，Mg2HCl=MgCl2H2m(溶液增加的质量)24 224 g 2 g(242)22 g可以看出，当盐酸过量时，天平两端质量增加量相等，天平仍然平衡，A项正确。(2)当盐酸少量(即金属过量)时，实际上因为钠能够和水反应，23 g钠可能完全反应，放钠的一端增加质量为22 g，而镁过量时不会继续和水反应，产生的H2一定少于2 g，其质量增加量必大于22 g，故放镁的一端重，C项正确。13解析：钠、镁、铝与盐酸反应的化学方程式：2Na2HCl=2NaClH2，Mg2HCl=MgCl2H2，2Al6HCl=2AlCl33H2以及2Na2H2O=2NaOHH2。(1)置换出1 mol H原子需Na、Mg、Al的质量分别为23 g、12 g、9 g，则W g金属置换出H2的物质的量比(体积比)为。(2)Na、Mg、Al三种金属与盐酸反应后化合价分别为1，2，3，故相同物质的量的三种金属与酸完全反应产生H2体积比为123。(3)由解析(1)可知产生相同物质的量的H2需Na、Mg、Al的质量比为23129。(4)若要制取3 mol H2(6 mol H原子，6是1,2,3的最小公倍数)，需Na、Mg、Al的物质的量分别为6 mol,3 mol,2 mol。故比值为632。(5)因n(HCl)0.01 mol，三种金属均过量，故过量的Na与H2O完全反应产生H2最多，Mg、Al产生H2一样多。答案：(1)(2)123(3)23129(4)632(5)NaAlMg14解析：A有可变化合价且与B点燃后得黑色固体甲，因此可假设A元素为Fe，点燃条件下与O2反应可生成黑色Fe3O4，同时与无色液体H2O生成H2，而Fe3O4在高温下能被H2还原得到Fe和H2O，与题意相符。答案：(1)FeFe3O4(2)3Fe2O2Fe3O43Fe4H2O(g) Fe3O44H2Fe3O44H23Fe4H2O15答案：(1)B(2)氧气水蒸气煤油氧气、水蒸气(3)将钠投入Fe2(SO4)3溶液中，首先发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，生成的NaOH再与Fe2(SO4)3反应：6NaOHFe2(SO4)3=3Na2SO42Fe(OH)3，所以观察到有红褐色沉淀生成。该反应的总反应方程式可以表示为：6Na6H2OFe2(SO4)3=2Fe(OH)33Na2SO43H2。16解析：(1)硬质试管中的湿棉花受热时可产生水蒸气，故硬质试管中湿棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。(2)根据化学方程式：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，Fe在反应中失去电子作还原剂，H2O在反应中得到电子作氧化剂。(3)若Fe没有反应，则固体物质为Fe；若Fe部分反应，则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物；若Fe全部反应，则固体物质为Fe3O4。(4)若5.6 g Fe完全反应，应得到 mol Fe3O4，其质量约为7.7 g，而实验测得反应后固体物质的质量为6.6 g，说明Fe部分反应，故反应后的硬质试管中固体物质为Fe和Fe3O4的混合物。答案：(1)提供反应需要的水蒸气(2)H2OFe(3)Fe3O4(4)Fe和Fe3O417解析：Na与H2O的反应产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，Na的用量多容易发生爆炸。由于(煤油)(钠)(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的分界处。钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的分界处与H2O发生反应，重复发生上述现象，从而减慢了Na与H2O的反应速率。答案：(1)2Na2H2O=2NaOHH2(2)钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体发生爆炸(3)如图所示钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的分界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率