2019高中化学 课时作业14 铝与氢氧化钠溶液的反应物质的量在化学方程式计算中的应用.doc

1课时作业课时作业 1414 铝与氢氧化钠溶液的反应物质的量在化学方程式铝与氢氧化钠溶液的反应物质的量在化学方程式计算中的应用计算中的应用时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)1有关 Al 与 NaOH 溶液反应的说法正确的是( )AAl 是还原剂，NaOH 及 H2O 均是氧化剂B还原产物是 H2，且由 H2O 还原所得的 H2与 NaOH 还原所得的 H2物质的量之比为21C此反应说明铝具有两性，铝的活泼性比只具有金属性的金属弱D此反应中，只有水是氧化剂，NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂答案：D2等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是( )ANaOH 溶液 BH2SO4稀溶液C蔗糖溶液 DNaCl 溶液答案：B3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。反应中镁和铝的( )A物质的量之比为 32B质量之比为 32C摩尔质量之比为 23D失去的电子数之比为 89解析：根据题图，Mg、Al 产生 H2的体积相等，则 Mg、Al 失去的电子数相等，2×n(Mg)3×n(Al)，故n(Mg)n(Al)32，Mg、Al 的摩尔质量之比为 89，则 Mg、Al 的质量之比为 43。2答案：A4把足量的铁粉投入到溶解有硫酸和硫酸铜的溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中 H与 SO的物质的量浓度之比为( )24A14 B27C12 D38解析：设原溶液中 H2SO4和 CuSO4物质的量分别为a和b。FeH2SO4=FeSO4H2，FeCuSO4=FeSO4Cu。由题意：56(ab)64b， ，c(H)c(SO) 。a b1 7242a ab1 4答案：A5设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的值，下列说法正确的是( )A1 mol Na 在空气中完全燃烧，转移的电子数为 2nAB常温下，2.7 g 铝与足量 NaOH 溶液反应，消耗 0.1nA个水分子C0.1 mol Fe 与足量水蒸气反应生成 H2的分子数为 0.1nAD11.2 L Cl2含有的原子数为nA解析：1 mol Na 在空气中完全燃烧生成 0.5 mol Na2O2，转移 1 mol 电子，A 错误；铝与 NaOH 溶液发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，2.7 g(0.1 mol)Al 消耗 0.1 mol H2O，B 正确；根据反应 3Fe4H2O(g)Fe3O44H2,0.1 mol Fe 完全反=应生成 mol H2，C 错误；在标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量为 0.5 mol，含有的原0.4 3子数为nA，题中未给出标准状况条件，D 错误。答案：B6等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为 56，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量，乙中碱过量C甲中酸过量，乙中铝过量D甲中酸过量，乙中碱过量解析：生成氢气的体积比即物质的量之比为n(甲)n(乙)56，设甲中产生 H2 5 mol，则乙中产生 H2 6 mol。甲：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H22 3 3mol 5 mol 5 mol10 33乙：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 2 34 mol 4 mol 6 mol甲、乙中加入的铝是等量的，甲中n(H2SO4)和乙中n(NaOH)相等，故甲中铝过量 4 mol mol mol，乙中氢氧化钠过量 5 mol4 mol1 mol。10 32 3答案：B7将某铁铝合金样品等分成两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量 NaOH 溶液，同温同压下产生的气体体积之比为 32，则样品中铁、铝的物质的量之比为( )A32 B21C34 D43解析：设每份样品中铁、铝的物质的量分别为x、y，产生的气体分别为 3 mol、2 mol。根据 FeH2，Al H2，可得：xy3 mol；Fe 与 NaOH 溶液不反应，则有3 23 2Al H2，y2 mol，解得x1 mol，y mol，故样品中铁、铝的物质的量之比为3 23 24 334。答案：C8取含有 0.02 mol 的硫酸溶液，先投入 0.24 g 镁粉，再滴入 NaOH 溶液，当使溶液中的镁离子全部转化为沉淀时，需要 NaOH 的物质的量为( )A0.02 mol B0.03 molC0.04 mol D0.01 mol解析：取含有 0.02 mol 的硫酸溶液，先投入 0.24 g 镁粉，镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，再滴入 NaOH 溶液，生成氢氧化镁和硫酸钠，当使溶液中的镁离子全部转化为沉淀时，溶液恰好为硫酸钠溶液，根据原子守恒，需要 NaOH 的物质的量为 0.02×20.04 mol，选 C。答案：C9在 500 mL NaOH 溶液中加入足量铝粉，反应完成后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该 NaOH 溶液的浓度为( )A1 mol/L B2 mol/LC1.5 mol/L D3 mol/L答案：B10等物质的量的 Fe、Mg、Al 与同体积、同浓度的 HCl 反应，产生 H2的体积相同(相同状况)，下列判断正确的是( )A反应掉的三种金属的质量相等4B反应后三种金属质量相等C所用盐酸均过量D三种金属可以都有剩余解析：在题目条件下产生相同的氢气，反应掉的三种金属的质量和剩余金属的质量均不相等，如果盐酸过量，则产生的氢气的体积不相等。答案：D11将a mol 钠和a mol 铝一同投入m g 足量水中，所得溶液密度为d g·mL1，该溶液中溶质的质量分数为( )A.% B.%82a 46am8 200a 46a2mC.% D.%8 200a 46am8 200a 69am解析：由于 2Na2H2O=2NaOHH2a mol a mol mola 22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2a mol a mol a mol a mol3 2即a mol 钠与水反应生成的 NaOH 恰好被a mol Al 消耗掉，所得溶液为 NaAlO2溶液。则w(NaAlO2)×100%。82a 23a27am2a× 28 200a 46am答案：C12Mg、Al 组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气 4.48 L，下列推断中不正确的是( )A参加反应的 Mg、Al 共 0.2 molB参加反应的 HCl 为 0.4 molCMg、Al 在反应中共失去 0.4 mol 电子D若与足量的稀硫酸反应能产生 0.2 mol H2解析：反应的实质为：Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2。n(H2)0.2 mol，则参加反应的n(H)0.4 mol。若换成稀 H2SO4，同样产生4.48 L 22.4 L·mol10.2 mol H2。依据得失电子守恒，由 2HH2得电子总数为 0.2 mol×20.4 mol，故 C正确。0.2 mol Mg 提供 0.4 mol 电子，0.2 mol Al 则提供 0.6 mol 电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于 0.4 mol 小于 0.6 mol，A 不正确。答案：A二、非选择题(共 52 分)513(10 分)下表是某种常见金属 M 的部分性质。颜色状态硬度密度熔点导电性导热性延展性银白色固体较小2.70 g/cm3660.4 良好良好良好将该金属 M 投入稀盐酸或 NaOH 溶液中，均可产生大量的无色气体。根据上述信息回答下列问题。(1)金属 M 是_(填名称)。(2)试推断金属 M 的一种用途_。(3)金属 M 的活动性比铜_(填“强”或“弱”)，判断的事实依据是_。(4)请写出金属 M 与 NaOH 溶液反应的化学方程式_。(5)现有一种合金，可能由 M、Fe 和 Ag 中的两种或三种组成。某学生为了弄清楚该合金的成分，设计了下列实验探究方案，请填写有关内容。解析：(1)根据表中给出的部分性质知，能与稀盐酸和 NaOH 溶液反应生成无色气体的金属 M 应是铝。(2)铝的导电性好，可用于制导线；导热性好，可用于制炊具；延展性好，可用于糖果包装等。(3)在金属活动性顺序表中 Al 是氢前面的金属，能与盐酸或稀 H2SO4反应生成 H2；Cu是氢后金属，不能与盐酸或稀 H2SO4反应。(5)在金属活动性顺序表中 Al、Fe 是氢前面的金属，Ag 是氢后面的金属，因此可以利用 Al 能与 NaOH 溶液反应来检验 Al 的存在；利用 Fe 能与盐酸或稀 H2SO4反应，进一步来确定 Fe、Ag 的存在。答案：(1)铝 (2)作导线(合理答案均可)(3)强 M 能与酸反应放出氢气，而铜不能6(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(5)NaOH 有气体放出，固体部分溶解 盐酸(或稀 H2SO4) 有气体放出，溶液显浅绿色，固体部分溶解14(10 分)托盘天平两边各放一个盛有等质量稀盐酸(各含n mol HCl)的甲、乙两个烧杯，调节天平，天平达平衡。然后在甲、乙烧杯中分别投入a mol Mg 和b mol Al，充分反应后，天平仍保持平衡。(1)若天平两边酸均过量，则甲、乙两边净增量分别为_g，_g。(2)若天平两边酸均用完，金属均过量，则甲、乙两边产生的 H2的质量_(填“相等”或“不相等”)，由此推出ab_。解析：设a mol Mg 完全反应后增重xMg2H=Mg2H2 增重24 2 2224a xx22a。同理，bmol Al 完全反应后增重 24b因为产生的 H2质量相等，且天平平衡，则加入的 Mg、Al 质量相等24a27bab98答案：(1)22a 24b (2)相等 9815(10 分)铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。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(约 20 ，1.01×105 Pa)的体积。问题讨论(1)同学们拟选用如图所示实验装置完成实验：你认为最简易的装置连接顺序是 A 接( )( )接( )( )接( )。(填接口字母符号，可不填满)7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。解析：实验中通过测定气体体积来确定样品中各组分的质量分数，所以装置的连接顺序为 A、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是产生的氢气使锥形瓶内的压强大于外界大气压所致；导管 a 的作用是平衡气压，使液体能够顺利滴下，同时消除硫酸的滴入对气体体积的影响。答案：(1)E D G 合金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；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 V2V116(11 分)一块表面已被氧化为氧化钠的钠块 17.0 g，投入 50 g 水中，最多能产生0.2 g 气体，则：(1)涉及的化学方程式为_，_。(2)钠块中钠的质量是_。(3)钠块中氧化钠的质量是_。(4)原来钠块中被氧化的钠的质量是_。(5)设所得溶液的体积为 50 mL，求所得溶液溶质物质的量浓度是_。8解析：(1)该过程中涉及的化学方程式有2Na2H2O=2NaOHH2，Na2OH2O=2NaOH；(2)(3)反应生成氢气的质量为 0.2 g，则2Na2H2O=2NaOHH246 2m(Na) 0.2 gm(Na)4.6 g；46 × 0.2 g 2m(NaO)17.0 g4.6 g12.4 g；(4)m(Na2O)12.4 g，则被氧化成氧化钠的金属钠的质量12.4 g×9.2 g；46 62(5)原样品中钠元素的质量4.6 g9.2 g13.8 g，钠元素的物质的量0.6 mol，根据钠守恒得，溶液中氢氧化钠的物质的量0.6 mol，则氢氧13.8 g 23 g·mol1化钠的浓度12 mol·L1。0.6 mol 0.05 L答案：(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH(2)4.6 g (3)12.4 g (4)9.2 g(5)12 mol·L117(11 分)向 50 mL Na2SO4和 Na2CO3的混合溶液中加入过量的 BaCl2溶液，得到14.51 g 白色沉淀，向白色沉淀中再加入过量的稀盐酸，充分反应后，沉淀减少到 4.66 g，并有气体产生。(1)原溶液中 Na的物质的量是多少？(2)原混合物溶液中 Na2SO4和 Na2CO3的物质的量浓度各是多少？(3)产生的气体在标准状况下的体积是多少升？解析：本题是关于混合物的计算题。Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl，Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl，BaCO32HCl=BaCl2H2OCO2。n(Na2SO4)n(BaSO4)0.02 mol4.66 g 233 g·mol1n(Na2CO3)n(BaCO3)0.05 mol14.51 g4.66 g 197 g·mol1(1)原溶液中 Na的物质的量为002 mol×20.05 mol×20.14 mol。9(2)c(Na2SO4)0.40 mol·L1；0.02 mol 0.05 Lc(Na2CO3)1.0 mol·L1。0.05 mol 0.05 L(3)n(CO2)n(Na2CO3)0.05 mol，V(CO2)0.05 mol×22.4 L·mol11.12 L。答案：(1)0.14 mol (2)0.4 mol·L1 1.0 mol·L1(3)1.12 L