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1、3.1.2 金属与酸和水的反应（时间：40分钟）一、选择题1一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是变成白色粉末变暗变成白色固体变成液体A B C D【答案】B2向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象为图中的【答案】A【解析】Na的密度比煤油大，但比水小，故Na处于水与煤油的界面上跳动，且Na与H2O反应能产生H2。3下列是钠与水反应的实验现象、解释和结论，其中对应关系正确的是序号实验现象解释和结论钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔成小球钠与水反应放热且钠的熔点低钠四处游动，嘶嘶作响产生了氢气向反应后的溶
2、液中滴加酚酞，溶液变红生成了碱性物质A B C D【答案】D4下列关于金属与水的反应的说法中正确的是A钠可以沉入水底与水剧烈反应B由于铝锅可以用于烧水，因此铝不能跟沸水反应C铁和冷水可以反应生成四氧化三铁和氢气D金属的活泼性越弱，与水反应时需要的条件越苛刻【答案】D【解析】A、钠的密度比水小，钠不可能沉入水底与水剧烈反应，故A错误；B、由于铝锅可以用于烧水，因为铝表面有一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，故B错误；C、铁和水蒸汽可以反应生成四氧化三铁和氢气，故C错误；D、金属的活泼性越弱，还原性越差，与水反应时需要的条件越苛刻，故D正确；故选D。5金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为
3、昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室中探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同的温度下，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，观察现象如下：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明显变化下列有关三种金属的说法正确的是A三种金属的活动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【答案】D6在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒取少量无水CuSO4与熔化的钠相接触瞬间产生
4、耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判下列说法中不正确的是A上述反应是置换反应B上述反应是放热反应C上述反应中无水CuSO4表现了还原性D加热且无水条件下，钠可以与CuSO4反应并生成Cu【答案】C【解析】在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，表现出氧化性，根据以上分析可知选项ABD均正确，C错误，答案选C。7Mg、Al、Fe三种金属分别跟同浓度、同体积的稀盐酸反应时，放出的氢气质量相等，则下列说法中正确的是A三种金属物质
5、的量相等B三种金属均过量C三种金属的质量相等D盐酸均过量【答案】B【解析】根据反应的化学方程式知，等质量的三种金属与足量酸反应产生H2不相等，等物质的量时，Al、Mg、Fe与足量酸反应产生H2的量也不相等，若三种金属均过量，则产生H2的量由盐酸决定。8有两种金属的合金10.5克，与足量稀硫酸反应后，产生的气体在标况下的体积为11.2 L，则组成该合金的元素可能是AMg和AlBFe和ZnCMg和CuDNa和Zn【答案】A【解析】产生的气体在标况下的体积为11.2 L，即生成的H2物质的量为0.5 mol。若金属全部是Mg，质量为12克，若全部是Al，质量为9克，合金的质量为10.5克，在两者之间
6、，有可能，A正确；若金属全部是Fe，质量为28克，若金属全部是Zn，质量为32.5克，不可能，B错误；Cu与稀硫酸不反应，不可能，C错误；若金属全部是Na，质量为23克，若金属全部是Zn，质量为32.5克，不可能，D错误。9镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是A二者物质的量之比为32B二者质量之比为32C二者摩尔质量之比为23D二者消耗H2SO4的物质的量之比为23【答案】A二、非选择题10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_。A钠是银白色金属，硬度很大B将金属钠放在石
7、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)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CuSO4溶液中会产生蓝色沉淀。请结合化学方程式解释这一现象：_。【答案】(1)B(2)氧气水蒸气煤油氧气水蒸气(3)钠投入CuSO4溶液中，首先发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2，生成的NaOH能与CuSO4反应2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2，所以会观察到有蓝色沉淀生成【解析】通过外观的观察和钠与水反应的实验现象可知，钠的物理性质有银白色、密
8、度小、熔沸点低、质地柔软、能导电、导热等。作为活泼的金属，钠易与O2、水发生化学反应。(1)A选项中有关钠硬度的描述不正确；C选项中有关钠在空气中燃烧的产物说法有误；D选项中有关金属钠熔点的描述不符合事实。只有B项正确。(2)由于金属钠很活泼，很容易跟空气中的氧气、水蒸气等物质反应，因此保存时应隔绝空气，通常保存在煤油里。钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应，钠在煤油中沉在底部而避免了与空气的接触。(3)金属钠与盐的水溶液的反应，不可能置换出金属单质。钠首先要和溶液中的水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再和盐发生复分解反应。11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
9、氧化物又可以经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套装置制取上述铁的氧化物和“引火铁”。(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)请填写下列空白：(1)左图中试管A中应加入的试剂是_。需要加热的装置是_，当实验结束时应该先熄灭_处的酒精灯。试管D中收集得到的是_，C的作用是_。(2)右图中G中应加入的试剂是_。试管E中发生反应的化学方程式是_。【答案】(1)铁粉 AB A H2 防倒吸(2)碱石灰 Fe3O4+4H23Fe+4H2O在反应过程中要生成氢气，氢气不溶于水，所以D是用来收集氢气的，为了防止向试管中通入水蒸气使试
10、管骤冷，引起水的倒流从而在试管和收集气体的试管中间加上了烧瓶，保证实验安全，即C为安全瓶，起防止倒吸的作用；(2)装置I是用来制取氢气的装置，由于使用的是稀盐酸来制取氢气，所以在产生氢气的同时可能带出部分水蒸气和氯化氢气体，故在U型管中加入固体来干燥气体，吸收氯化氢和水蒸气，所以G中应加入的试剂是碱石灰；依据装置和实验目的分析，试管E中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应，反应的化学方程式是Fe3O4+4H23Fe+4H2O。12铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料某研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列实验方案进行探究。填写下列
11、空白。实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况下(约20，1.01105 Pa)的体积。问题讨论(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：你认为最简易的装置其连接顺序是：A接()()接()()接()()。(填接口字母，可不填满)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶请你帮助分析原因_。(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验
12、装置。(碱式滴定管上的刻度数值上小下大)装置中导管a的作用是_。实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL.则产生氢气的体积为_ mL。【答案】(1)E、D、G锌与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大(2)使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差V1V213把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 molL1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 molL1(溶液体积变化忽略不计)。求：(1)反应中消耗HCl的物质的量；(2)该混合物中铝、铁的物质的量。【答案】(1)0.08 mol (2)Al：0.02 mol；Fe：0.01 mol【解析】(1)消耗HCl的物质的量：0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL1=0.08 mol(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al + 6HCl=2AlCl3+3H22 mol 6 molx 3xFe + 2HCl=FeCl2+H21 mol 2 moly 2y得x=0.02 mol，y=0.01 mol。7