高中化学人教版第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质 省赛获奖

第3章第1节第2课时一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．(福建涡阳四中2023－2023学年度高一月考，20)将钠和碳分别置于下图所示的两个盛满氧气的集气瓶中燃烧完毕冷却至室温后，打开装置中的两个活塞，这时观察到()A．水进入左瓶 B．水进入右瓶C．水同时进入两瓶 D．水不进入任何一瓶【解析】由于钠与氧气反应生成氧化钠，使左瓶氧气减少，压强减小，而右瓶中的碳与氧气反应生成二氧化碳，气体的量不变，压强不变，故由于左瓶的压强减小使水压入。【答案】A2．下列有关铝的叙述不正确的是()A．铝化学性质活泼，易与O2反应，所以 易被氧化腐蚀B．铝是金属，所以不与碱液反应C．铝在自然界中以化合态形式存在D．铝可用于制作防锈油漆【解析】A项中Al易与O2反应，但生成的Al2O3非常致密，可防止内部的铝继续被氧化，所以铝具有抗蚀性，同时铝可以制作防锈油漆(即所谓“银粉”)，其原理同上，尽管Al是金属，但它可以与NaOH等强碱反应。【答案】AB3．(河南内乡高中2023－2023学年度高一月考，4)下列实验操作正确的是()A．向盛水的烧杯中投入小拇指头大小的钠块，观察现象B．将钠保存在汽油中C．将一小块钠放在石棉网上加热，观察现象D．用手掰开一块金属钠，观察钠的颜色【解析】A项，钠与水反应十分剧烈，生成具有强腐蚀性的氢氧化纳，取金属钠量过大，反应中会因反应剧烈使溶液飞溅，甚至发生爆炸。B项，汽油易挥发，所以不能将钠保存在汽油里。D项，若钠与手接触，手上的水分与钠反应，生成的氢氧化钠对手有腐蚀作用。【答案】C4．将4.6g金属钠投入到95.4g水中，得到的溶液溶质的质量分数是()A．等于% B．等于%C．大于8% D．小于10%【解析】本题属于根据化学方程式计算的题型，所以首先设生成NaOH的质量为m(NaOH)，生成H2的质量为m(H2)。2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑468024．6gm(NaOH)＝8gm(H2)＝0.2gNaOH%＝eq\f(8g,＋－×100%＞8%。故选C。【答案】C5．下列离子方程式正确的是()A．Na与H2O反应：Na＋2H2O=Na＋＋2OH－＋H2↑B．Na与盐酸反应：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑C．钠投入Cu2SO4溶液中：Cu2＋＋2Na=Cu＋2Na＋D．Na与O2反应：4Na＋O2=4Na＋＋2O2－【解析】A违背了电荷守恒，应为：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑；C项中，Na应先与H2O反应，生成的NaOH再与CuSO4反应，总离子方程式为：2Na＋Cu2＋＋2H2O＝Ca(OH)2↓＋2Na2＋H2↑，D项不是在溶液中发生的反应。【答案】B6．将少量金属钠投入CuSO4溶液中，所发生的反应是()①2Na＋CuSO4=Na2SO4＋Cu↓②Cu＋2H2O=Cu(OH)2＋H2↑③2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑④2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4A．①③ B．①②C．③④ D．①【解析】钠是一种活泼金属，容易与溶液中的水发生反应，即钠先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应。【答案】C7．将小块钠投入到FeCl3的稀溶液中，以下对有关现象的描述中最恰当的是()A．钠溶解；溶液里有黑色固体析出和无色气体逸出B．钠与溶液剧烈反应；溶液里有红褐色沉泻生成，溶液的颜色变浅C．钠在溶液的表面上静静地消失；溶液里有红褐色沉淀生成D．钠迅速消失；溶液里快速地冒出很多的气泡，同时有红褐色固体生成【解析】将钠块投入到FeCI3的稀溶液中，钠易与水发生反应，所以先后发生反应的化学方程式分别是：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCI3=Fe(OH)3↓＋3NaCI。【答案】B8．(福建厦门杏南中学2023－2023学年度高一月考，6)实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器和药品是()①试管夹②镊子③小刀④滤纸⑤研钵⑥烧杯⑦坩埚⑧石棉网⑨玻璃片⑩药匙A．①②③④ B．②③④⑥⑨C．③④⑧⑨⑩ D．②⑤⑦⑨⑩【解析】实验室里做钠跟水反应的实验时，首先用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小块钠(黄豆粒大小)，向一个盛有水的烧杯滴入几滴酚酞试液，然后把一块黄豆大的钠投入小烧杯中。【答案】B9．下列描述，符合事实的是()A．实验室中有单质钠，自然界中也存在游离态的钠B．钠比铜的金属性强，把钠投入CuSO4溶液，可置换出单质铜C．用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至溶化，轻轻晃动，熔化的铝不滴落D．将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等【点拔】A中实验室的单质钠是人工制得的，由于钠很活泼，自然界中不存在游离态的钠。B中，Na投入水中先生成NaOH，NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2↓，不可能置换出铜单质。C中，铝表面有一层高熔点(2050℃)的氧化物薄膜，所以Al熔化后不会滴落，D中，用铝箔包住的钠产生氢气量多，因为Al与NaOH溶液反应也放出H22Na＋2H2O=2HaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。【答案】C10．把Na和Mg分别投入到足量的m1g水中和m2g盐酸中，分别得到溶液a和b。若m1＝m2，则a与b的质量关系为(A．a＞b B．a＜bC．a＝b D．无法确定【点拔】2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑溶液增重2mol44gMg＋2HCI=MgCI2＋H2↑溶液增重1mol22g可见消耗Na和Mg，两溶液各增重11g，因m1＝m2，故a＝b【答案】C11．在500g%的盐酸和500g2%的盐酸中，分别加入2.3g钠，钠全部反应后，产生的气体()A．一样多B．在浓度大的盐酸中反应产生的气体多C．在浓度小的盐酸中反应产生的气体多D．由反应的剧烈程度决定【解析】本题无论酸过量还是钠过量，其实质都是金属钠与H＋反应放出H2，由于加入的钠都是2．3g，并且钠完全反应，所以产生的气体一样多。【答案】A【点拔】钠与酸发生反应，若酸不足，过量的钠要与水发生反应。12．将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是()A．熔成小球并在液面上游动B．有气体生成C．溶液底部有银白色物质生成D．溶液变浑浊【点拔】将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的试管中，钠与水剧烈反应，所以首先观察到钠与水反应的一系列现象。随着2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，可以观察到溶液变浑浊。【答案】C13．若1.8g某金属与足量HCI充分反应，放出2.24L(标准状况)H2，则该金属是()A．Al B．MgC．Fe D．Zn【点拔】要判断是哪种金属，可以求出它们的相对原子质量即可。求相对原子质量可以利用化学方程式计算，但还必须先设出该金属在与HCI反应时表现出来的化合价。设金属的相对原子质量为M(R)，与HCl反应时的化合价为x，则由化学方程式：2R＋2xHCl=2RClx＋xH2↑2M(R)g1．8g2.24L可得eq\f(2M(R)g,＝eq\f,，所以M(R)＝9x讨论若x＝1，则M(R)＝9，不符合题意；若x＝2，则M(R)＝18，不符合题意；若x＝3，则M(R)＝27，符合题意。【答案】A14．(甘肃会宁五中2023－2023学年度第一学期期末质检试卷)下列推理正确的是()A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属均作还原剂【解析】A中Fe在O2中燃烧生成Fe3O4；B中Na非常活泼，在溶液中与水剧烈反应，不能置换出金属单质；C中Al虽然化学性质活泼，但由于Al在空气中与O2形成致密氧化膜阻止反应的进行，因此不需保存在煤油中。金属单质参与化学反应时，化合价肯定升高，因此一定作还原剂，D正确。【答案】D二、非选择题15．有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应速率，使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全，现象明显，有趣味性，实验装置如图所示。将6mm×50mm的玻璃管和长颈漏斗插入橡皮塞孔中，玻璃管外套上30mm的乳胶管，乳胶管上再接6mm×30mm的金属尖嘴管，乳胶管上夹上弹簧夹。实验时，往100mL的大试管中先加入40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过漏斗加满滴有酚酞的水。根据反应中观察到的现象，回答下列问题。(1)金属钠变化的现象是______。(2)大试管中溶液颜色的变化是________。(3)装置中液面的变化分别是：大试管中________；长颈漏斗中______。(4)简述检验产生气体的方法：________________________________________________。【解析】由于钠的密度比水小，比煤油大，所以钠在煤油与水的界面处漂浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层，钠在重力作用下再回到界面。反复多次，直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部，把液体反压到长颈漏斗中。【答案】(1)钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，熔化成银白色小球，像热气球一样在煤油中作上下游动，最后完全消失(2)水溶液从上至下逐渐由无色变为红色(3)液面逐渐下降液面逐渐上升(4)当漏斗中液面上升到一定高度后，打开弹簧夹点燃气体，有淡蓝色火焰产生【点拔】钠与水的反应在隔绝空气的条件下，不会发生着火或爆炸现象。16．如图所示，在烧杯中盛有100mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央)，将10g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。回答下列问题：(1)10g钠要分多次投入的主要原因是：________________________________________________。(2)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是：__________________________________，出现这种现象的主要原因是：__________________________________________________。(3)实验过程中所发生化学反应的离子方程式是：____________________________________【解析】本题考查钠的安全使用及溶液的密度与浮力的关系。钠与水反应剧烈，易发生爆炸，使用时要严格控制用量。钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大。【答案】(1)钠与水反应剧烈，放出大量的热，易发生爆炸(2)小球上升钠与水反应生成氢氧化钠，液体的密度增大，小球受到的浮力增大(3)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑17．(福建厦门国祺中学2023－2023学年度质检，17)根据你对金属钠性质的了解，回答问题。(1)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。(2)将金属钠加入CuSO4溶液中将会产生蓝色沉淀，请用化学方程式解释这一现象。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】由于钠的化学性质很活泼，钠易与空气中氧气、水反应，又由于钠的密度比水的小、比煤油的大，故常常将钠保存在煤油中。金属钠与盐溶液的反应，钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与溶液中的CuSO4发生复分解反应。【答案】(1)氧气水蒸气煤油(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑CuSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Cu(OH)2↓18．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”。请分别用下图中示意的两套仪器装置制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用