2020-2021学年高中化学人教版必修1课时作业 3-1-1 金属与非金属、酸、水的反应 Word版含解析

1、课时作业13金属与非金属、酸、水的反应时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1下列关于金属性质的叙述正确的是(b)a所有的金属常温下都呈固态b金属单质在化学反应中往往体现出还原性c金属都能在空气中形成致密的保护膜d金属元素在自然界中都是以化合态形式存在的解析：不是所有的金属常温下都呈固态，如汞呈液态，a错误；一般金属元素原子最外层电子数小于4，在化学反应中往往容易失去电子，体现出还原性，b正确；铁在空气中形成疏松的氧化膜，c错误；金元素在自然界中以游离态形式存在，d错误。2将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是(c)mgso4溶液nahco3

2、溶液na2so4溶液饱和澄清石灰水ca(hco3)2溶液fecl3溶液nh4cl溶液abcd全部解析：题给几种物质中金属钠均先与水发生反应：2na2h2o=2naohh2，中mg22oh=mg(oh)2；中nahco3naoh=na2co3h2o，生成的na2co3溶解度大于nahco3，故不会产生沉淀；中na2so4与naoh不反应，没有沉淀生成；中反应消耗水，溶液温度升高，ca(oh)2的溶解度降低，析出ca(oh)2沉淀；中ca2hcooh=caco3h2o；中fe33oh=fe(oh)3；中只产生气体，没有沉淀生成。3下列关于金属钠的说法中，正确的是(d)a钠的还原性很强，在空气中易变

3、质，最后变为过氧化钠b钠在工业上用于制氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠等化合物c钠与硫酸铜溶液反应会置换出铜d钠与水反应时，可能会发生剧烈爆炸解析：钠在空气中与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，经一系列变化最终生成稳定的碳酸钠，不是过氧化钠，a错误；na的性质活泼，一般在自然界不存在单质钠，工业上一般用化合态的钠冶炼单质钠，把化合态的钠提取成单质钠再去制化合态的钠，成本太高，b错误；钠与硫酸铜溶液反应会生成氢氧化铜、氢气和硫酸钠，不会置换出铜，c错误；钠的还原性强，与水反应时剧烈，甚至可能发生爆炸，d正确。4下列对于金属的叙述不正确的是(b)a在点燃mg、al之前，应先用砂纸将其打磨，除

4、去表面的氧化膜b将用砂纸打磨过的铝条放在酒精灯上加热至熔化，铝会滴落下来c铁在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热d金属元素在自然界中多以化合态的形式存在解析：加热铝条至熔化，由于在加热过程中铝条表面形成的al2o3熔点较高，铝不会滴落下来，b项错误。5将等物质的量的金属na、mg、al分别与100 ml 2 mol·l1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积v(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则x值为(b)a1.12b2.24c4.48d无法确定解析：na既能与酸反应又能与水反应，钠一定没有剩余；等物质的量的金属na、mg、al完全反应放出氢气的体

5、积比为123，根据图像可知na、mg、al分别与100 ml 2 mol·l1的盐酸反应放出的氢气一样多，所以mg、al都有剩余，盐酸完全反应，放出氢气的体积为0.1 l×2 mol·l1××22.4 l·mol12.24 l。6若m g na在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m3.55) g，则m g na与氧气反应，生成固体的质量可能为(d)(m0.8) g(m1.0) g(m1.2) g(m1.6) g(m1.4) gabcd解析：由题可知，na的质量为2.3 g，物质的量为0.1 mol，与o2反应可能生成(m0.8) g

6、na2o，也可能生成(m1.6) g na2o2，也可以既生成na2o又生成na2o2，质量在两者之间。7将11.5 g钠、9 g铝、28 g铁分别投入200 ml 1 mol·l1的盐酸中，下列分析结果正确的是(a)a钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多b铝与盐酸反应的速率仅次于钠，但产生的气体最多c铁与盐酸反应产生的气体比钠多d反应结束时产生的气体一样多解析：金属越活泼，和酸反应越剧烈，金属活动性强弱顺序是na>al>fe,2na2hcl=2naclh2，11.5 g金属钠消耗盐酸的物质的量n(hcl) mol0.5 mol>0.2 mol，因此金属钠过量，但金属

7、钠能和水反应生成氢气，因此钠反应生成氢气的物质的量为×0.25 mol，同理，根据2al6hcl=2alcl33h2、fe2hcl=fecl2h2知，铝、铁与盐酸反应时，均是盐酸不足，故二者产生氢气的量相等，产生氢气的物质的量为0.1 mol，故a项正确。8a、b、c、d、e分别是cu、ag、fe、al、mg五种金属中的一种。已知：(1)a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d；(3)c与强碱溶液反应放出气体，e的一种氧化物具有磁性。由此判断a、b、c、d、e依次为(b)afe、cu、al、ag、mgbmg、cu、al、ag、fecal、cu、m

8、g、ag、fedmg、ag、al、cu、fe解析：c与强碱溶液反应放出气体，则c为al，e的一种氧化物具有磁性，则e为fe，a、c均能与稀硫酸反应放出气体，则a为mg，b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d，则b为cu，d为ag，选b。9将一小块钠投入盛有5 ml饱和石灰水的试管中，不可能观察到的现象是(c)a钠熔化成光亮的小球，在液面上四处游动b有气体产生c溶液底部有银白色物质生成d溶液变浑浊解析：钠与饱和石灰水反应的实质是钠与水发生反应，消耗溶剂生成了氢气，同时反应放出大量的热，致使ca(oh)2析出，溶液变浑浊。钠不能置换出石灰水中的钙，所以不能生成银白色物质。故正确答案为c。10铁与水蒸

9、气反应的实验装置如图，下列说法正确的是(b)a实验时，试管口应高于试管底b加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声c反应的化学方程式为2fe3h2o(g)fe2o33h2d试管中发生化合反应11向分别盛有100 ml水、100 ml 0.1 mol·l1盐酸、100 ml 0.01 mol·l1 naoh溶液的x、y、z三个烧杯中各投入0.05 mol na。下列有关说法正确的是(d)a三个烧杯中均只发生离子反应：2na2h2o=2na2ohh2b三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且x烧杯中反应最剧烈c三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同d三个烧杯反应完后，生成的气

10、体的质量一定相同解析：钠与盐酸反应时先与hcl反应且反应最剧烈，hcl反应完后，钠再与h2o反应，故y烧杯中离子方程式为2na2h=2nah2、2na2h2o=2na2ohh2，a、b错误；反应结束后，x烧杯中的溶质为naoh，y烧杯中的溶质为nacl和naoh，z烧杯中的溶质为naoh，且三个烧杯中溶液的体积相等，由于z烧杯中原溶质为naoh，故z烧杯中溶质的物质的量浓度最大，c错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应，故生成h2的量相同，d正确。12.某同学将某种金属分别与等体积的甲、乙两种溶液反应，所加金属的质量与相同条件下产生气体的体积关系如图所示，下列推论可能正确的是(c

11、)a金属是镁，甲溶液为0.2 mol·l1盐酸，乙溶液为0.1 mol·l1盐酸b金属是铁，甲溶液为0.1 mol·l1硫酸溶液，乙溶液为0.1 mol·l1盐酸c金属是铝，甲溶液为0.1 mol·l1盐酸，乙溶液为0.1 mol·l1氢氧化钠溶液d金属是铝，甲溶液为0.1 mol·l1氢氧化钠溶液，乙溶液为0.1 mol·l1盐酸解析：若金属是镁，甲溶液中氢离子浓度大，镁与相同体积的两种溶液反应，甲溶液中反应速率快，最终生成氢气较多，a错误；0.1 mol·l1的硫酸溶液中c(h)0.2 mol

12、3;l1，若金属是铁，甲溶液中h浓度大，生成氢气多，b错误；铝分别与等浓度等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，盐酸中2hh2，氢氧化钠溶液中20h3h2，故与氢氧化钠溶液反应生成氢气的量多，符合图像变化，c正确、d错误。二、非选择题(共52分)13(10分)现用金属钠和空气制备纯度较高的na2o2，可利用的装置如图所示。回答下列问题已知na2o2易与空气中co2、h2o(g)反应：(1)装置中盛放的药品是氢氧化钠溶液，其作用是吸收导入空气中的二氧化碳。(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号、)、，各仪器接口的标号字母(a、b)顺序

13、是空气进入h，g接f，e接a，b接c。(3)装置的作用是防止空气中的水分和二氧化碳进入装置。(4)操作中通空气和加热的顺序为先通一段时间的空气，再加热装置。解析：用金属钠和空气制备纯度较高的na2o2，要避免生成的na2o2与空气中的水分和二氧化碳发生反应，在制取过程中要除去这两种杂质，且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。14(10分)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。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用如图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”

14、。实验中必须使用普通铁粉和6 mol/l盐酸，其他试剂自选(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)。填写下列空白：(1)实验进行时试管a中应加入的试剂是普通铁粉(或铁粉)；烧瓶b的作用是作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；烧瓶c的作用是防止水倒吸(或用作安全瓶)；在试管d中收集得到的是氢气。(2)实验时u形管g中应加入的试剂是碱石灰(或cao等碱性干燥剂)；长颈漏斗h中应加入6_mol/l盐酸。(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)abe。(4)试管e中发生反应的化学方程式是fe3o44h23fe4h2o。(5)为了安全，在e管中的反应发

15、生前，在f出口处必须检验氢气的纯度；e管中的反应开始后，在f出口处应点燃氢气。解析：从左图看，用排水法收集的气体应是难溶性气体，可推知是h2，所以左图b是水蒸气发生器，a中发生反应3fe4h2o(g)fe3o44h2。c是安全瓶，防止停止加热时，水槽中的水倒吸入a中使a试管炸裂。右图是h2和铁的氧化物反应制取“引火铁”的装置，右图是h2发生器，用锌粒和6 mol/l盐酸反应。在e试管加热之前必须检验h2的纯度，若h2中混有空气，当达到爆炸极限时，则会发生爆炸。检验h2纯度时，用试管在f口处收集h2，再进行检验。制得的h2必须干燥，否则还原出来的铁又会跟水蒸气反应，生成铁的氧化物。因此在h2发生

16、装置与还原铁的氧化物之间加一个干燥装置“u形管”，u形管内可盛碱石灰、氧化钙等碱性固体干燥剂，它既可干燥h2，又可除去混在h2中的氯化氢气体。纯净的h2在e管内还原fe3o4，未参加反应的h2从f口排出，并将它点燃。15(10分)有人设计了如图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：钠的物理性质；钠与水反应的产物是什么？(1)当进行适当操作时，还需用的仪器有小试管。(2)操作方法是将大头针向上抽，使钠块掉入水中，在玻璃管口处用小试管收集气体。(3)实验现象是金属钠熔成小球，浮在水面上游动，溶液变成红色，将已收集了气体的小试管靠近火焰时发出爆鸣声。(4)本实验能证明的钠的物理性质有熔点低

17、，密度比水小，能证明钠与水反应生成的产物有氢氧化钠、氢气。(5)该反应的离子反应方程式为2na2h2o=2na2ohh2。16(11分)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b。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)将一小块钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现白色沉淀的是d。a稀硫酸b硫酸铜溶液c氢氧化钠稀溶液d氯化镁溶液(3)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在u形管内加入少量煤油和几小块钠，再从

18、u形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一会儿后加热铜丝。金属钠的变化：与水剧烈反应，在水和煤油的交界处上下浮动并逐渐变小。u形管中溶液的颜色变化：从右到左，逐渐由无色变为红色，说明有naoh生成。铜丝的变化：由黑色变为红色，说明钠和水反应有h2生成。若a g钠与b ml水完全反应，则所得溶液中溶质的质量分数是×100%。解析：(1)a项中有关钠的硬度的描述不正确；c项中钠在空气中燃烧的产物为过氧化钠；d项中金属钠的熔点低。只有b项正确。(2)a项，na与稀硫酸反应生成h2，无沉淀生成；b项，na与h2o反应生成的naoh能继续与cuso4反应生成cu(oh)2蓝色沉淀；c项，na只与水反应产生h2；d项，na与h2o反应生成的naoh能继续与mgcl2反应生成mg(oh