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111金属的化学性质习题精解夯基达标一、选择题1.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g，将其投入100 g水中，产生H20.2 g，则被氧化的钠是()A.9.2 gB.10.6 gC.6.2 gD.4.6 g思路解析：根据题目条件可知原钠块中被氧化的金属钠的质量为4.6 g，所以氧化钠的质量为6.2 g，故被氧化的金属钠的质量为4.6 g。答案：D2.下列反应的离子方程式书写正确的是（）A.钠和冷水反应：Na+2H2O=Na+2OH-+H2B.金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al+2OH-=AlO+H2C.金属铝溶于盐酸中：2Al+6H+=2Al3+3H2D.铁跟稀硫酸反应：Fe+2H+=Fe2+H2思路解析：A中得失电子和电荷均不守恒，对应的离子方程式为2Na+2H2O=2N+2OH-+H2；B项中电荷和得失电子均不守恒，对应的反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2。答案：CD3.常温下，在含有H+、SO、Fe2+的溶液中，加入含下列离子的溶液后，溶液中的各种离子仍能大量共存的是()A.MnOB.CH3COO-C.HCOD.Br-思路解析：由于原溶液中含有氢离子，所以醋酸根离子和碳酸氢根离子不能大量共存，又因其中含有亚铁离子，所以高锰酸根离子不能大量存在。答案：D4.下列物质中，有一种物质的颜色与其他三种的颜色不同，这种物质是()A.NaOHB.Na2OC.Na2O2D.NaHCO3思路解析：本题考查物质的颜色，NaOH、Na2O、NaHCO3均为白色，而Na2O2为浅黄色。答案：C5.某无色透明溶液，能与Al作用放出H2，此溶液中可以大量共存的离子组是()A.OH-、Mg2+、Ba2+、Cl-B.SO、Na+、HCO、K+C.NO、OH-、Cl-、Ba2+D.Cu2+、H+、SO、NO思路解析：与Al反应放出H2，此溶液可以是强酸性也可以是强碱性溶液，应分两种情况考虑。选项A中Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀而不能共存；B中HCO既能与H+反应又能与OH-反应，而使其在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在；D中Cu2+有颜色，与题意不符。答案：C6.钾（K）与Na在性质上具有很大的相似性，但K比Na的活泼性强，下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中正确的是()A.K的活泼性强，所以钾应该保存在煤油中B.K在空气可以被空气中的氧气所氧化，且产物是K2OC.K与水能够反应，但不如Na与水的反应剧烈，但产物都有氢气 D.K可以与水剧烈反应，生成氢气思路解析：A项中不仅考虑钾的活泼性，还应考虑单质钾的密度；B中常温下产生氧化钾，加热时产生过氧化钾，甚至超氧化钾；由于钾的活泼性强于钠，所以金属钾与水的反应较金属钠与水的反应剧烈。答案：D二、填空题7.铁是一种化学性质比较活泼的金属，也是用途最为广泛的金属。铁在一定条件下能跟多种物质发生化学反应。完成下列问题：(1)以铁为研究对象，仿照下图中的实例在框图处填写物质的化学式(所填写的反应物不属于同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物)。(2)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去。(只用简单的原理描述即可)（3）据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产总量的四分之一。联系生活生产实际，举出防止钢铁生锈的两种常用方法：_。 _。(4)经研究发现，长期使用铁锅炒菜做饭，可有效地减少缺铁性贫血的发生，原因是_；如果在炒菜时经常加入适量的食用醋，效果会更好，理由是_。思路解析：铁是一种活泼金属，能与氧气、酸、一些盐反应。本题将铁的性质、用途及其防止铁锈的生成融合在一起，将化学与生活融合在一起，解答要从铁的性质入手，通过性质来分析其用途等。答案：（1）（2）化学方法：加入足量稀盐酸，铁会溶解在稀盐酸中，2HCl+Fe=FeCl2+H2。物理方法：用磁铁吸引铁屑。（3）在铁制品表面刷油漆或镀上一层其他金属保持钢铁制品表面的干燥（4）用铁锅炒菜，会有微量的铁元素进入食物中，可补充人体需要的铁元素铁能溶解在醋中。8.已知用金属钠生成氧化钠，可用多种方法：4 Na+O2=2Na2O4Na+CO2=2Na2O+C2NaNO2+6Na=4Na2O+N2上述三种方法中最好的是_，原因是_。思路解析：方法用钠与O2直接反应，生成的Na2O将有少量发生反应2Na2O+O2=2Na2O2，即产物是Na2O和Na2O2的混合物。方法中固体产物中既有C又有由反应Na2O+CO2=Na2CO3生成的Na2CO3。方法产物较纯净，且不易变质（有N2的保护）。答案：产物中只有Na2O固体生成，且N2可以把周围环境中的O2排净，保护了Na2O9.如图所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐热、耐碱的小球（此球稳定在水的中央）。将10 g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来的蒸馏水的温度。完成下列问题：（1）10 g钠要分多次投入的主要原因是_。（2）将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是_。A.5次B.10次C.大于10次（3）实验结束时，从烧杯内小球的位置观察到的现象是 _，出现此种现象的主要原因是 _。（4）试验过程中所发生的化学反应的离子方程式是_。思路解析：从钠与水反应的实际情况，小球在液体中所受浮力等方面考虑。答案：（1）钠与水反应剧烈，放出的热量大，易发生爆炸（2）C（3）小球上升钠与水生成NaOH，液体的密度增大，小球受到的浮力增大（4）2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2走近一、选择题1.(2010全国理综，10) 向0.1 molL1NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是()A.Na+、CO2-3B.Na+、HCO上标-3C.HCO、COD.Na+、OH-思路解析：由于NaOH溶液中通入的CO2是过量的，所以对应的反应为NaOH+CO2=NaHCO3，所以溶液中存在的主要离子是钠离子和碳酸氢根离子。答案：B2.(2010广东，2)将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 molL1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是()A.123B.632C.311D.111思路解析：本题重点考查活泼金属与酸的反应及过量计算，酸不足，钠还能继续与水反应。易错点：A，没考虑到酸不足；D，没考虑到钠还能继续与水反应。答案：C3.(2010江苏，7) 将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 molL1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液思路解析：因上述过程中产生氢气，所以A项不可能，根据量的关系可知只有D项中金属过量。答案：D4.(2010苏、锡、常、镇四市一模) 下列关于钠、钾的说法正确的是()钠的熔点比钾的熔点高钠和钾在空气中燃烧的产物都是过氧化物钠和钾性质活泼且都是短周期元素钠和钾的合金常用作原子反应堆的导热剂A.B.C.D.思路解析：此题考查了碱金属元素的重要性质。金属单质同一主族由上到下金属键减弱，熔沸点降低。钾在空气中燃烧的产物是超氧化物。钾为第4周期，长周期。钠与钾合金的熔点降低可作原子反应堆导热剂。选D.。答案：D5.(2010江苏南京一模) 将甲、乙两种金属的性质相比较，已知甲跟H2O反应比乙与H2O反应剧烈；甲单质能从乙的盐溶液中置换出单质乙；甲的最高价氧化物的水化物碱性比乙的最高价氧化物的水化物碱性强；与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；甲单质的熔沸点比乙的低。能说明甲的金属性比乙强的是()A.B.C.D.思路解析：本题考查了金属活动性的比较。与某金属反应时得电子数多的，金属性不一定强。熔点低的金属的金属性不一定强，例如Hg。答案：C6.在一密闭容器中CO、H2、O2共16.5 g，用电火花引燃，使其完全燃烧，再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是()A.36%B.54.5%C.40%D.33.3%思路解析：根据2CO+O2=2CO2,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2可得CO+Na2O3=Na2CO3,同理可得H2+Na2O2=2NaOH，所以过氧化钠增加的质量就是混合物中CO和氢气的总质量，故原混合气体中氧气的质量为9 g。答案：B7.若1.8 g某金属跟足量盐酸充分反应，放出2.24 L（标准状况）H2,则该金属是（）A.AlB.MgC.FeD.Zn思路解析：设金属与盐酸反应后的化合价为+2价，则该金属的摩尔质量为，所以只有Al满足题目条件。答案：A二、填空题8.(2010全国理综，28)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用上图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。（1）A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：_。（2）填写表中空格：（请在答题卡上填空）仪器加入试剂加入该试剂的目的B饱和NaHCO3溶液CD(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：_。(4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：_。思路解析：本题考查二氧化碳的实验室制法及二氧化碳和过氧化钠的性质。答案：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2（2）仪器加入试剂加入该试剂的目的B饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中混入的HClC过氧化钠与CO2和水汽反应，产生O2DNaOH溶液吸收未反应的CO2气体（3）2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2（4）把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气9.(2010北京，28) 某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl36H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）（1）装置B中发生反应的化学方程式是_。（2）装置E中的现象是_。（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法：_。（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O晶体，设计流程如下：步骤中通入Cl2的作用是_。步骤从FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶体的主要操作包括：_。该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明）_。思路解析：根据题目条件不难得出B装置中进行的是铁和水蒸气的置换反应，C装置起到安全瓶的作用，D装置除去氢气中的水蒸气，E装置则是氢气还原氧化铜。Fe3+的检验通常选用KSCN溶液，但必须注意语言的简洁性和化学用语的规范性，由于水蒸气与铁反应的产物为Fe3O4，所以产物与盐酸反应后所得溶液中含有Fe2+，因此通入氯气的目的是使Fe2+转化为Fe3+。答案：（1）3Fe+4H2OFe3O4+4H2（2）黑色固体变红，右端管壁有水柱(3)取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色(4)将Fe2+氧化为Fe3+加热浓缩、冷却结晶、过滤Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+，过量的盐酸抑制FeCl3的水解10.铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在地壳中其质量约占5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分为四氧化三铁）、赤铁矿石（主要成分为三氧化二铁）、菱铁矿石（主要成分为碳酸亚铁）等。在实验室中，用甲酸和浓硫酸反应制取的CO还原赤铁矿石得到铁。制取CO的化学反应为：完成下列问题：（1）写出用赤铁矿石为原料制取铁的主要化学方程式：_。（2）红热铁粉在冷却过程中，应防止其直接和水接触，否则可能引起爆炸，这是因为红热的铁粉和水反应生成了一种可燃性气体，其化学反应方程式为：_。答案：（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)3Fe+4H2OFe3O4+4H2111
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