2022年2022年金属及其氧化物 .pdf

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1、化学必修一第三章(金属及其氧化物)第一节练习题第一节金属的化学性质一、选择题1把一小块金属钠放入下列溶液中，既能产生气体又会出现白色沉淀的是()A稀硫酸 B氢氧化钾稀溶液C硫酸铜溶液D氯化镁溶液2观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体，下列说法正确的是()A发生了氧化还原反应B变白色是因为生成了碳酸钠C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D只发生物理变化3所谓合金就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物或冷却后的固体。下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是(多选)()Fe Cu

2、 Zn Ag Au W 熔点/1 535 1 083 419.5 960.8 1 063 3 380 沸点/2 750 2 595 907 2 212 2 707 5 627 A.Fe BZn CAg D W 4下列反应的离子方程式书写正确的是()A钠和冷水反应：Na2H2O=Na2OHH2B金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al 2OH=AlO2H2C金属铝溶于盐酸中：2Al 6H=2Al33H2D铁跟稀硫酸反应：2Fe 6H=2Fe33H25下列叙述中，正确的是()A常温下铝跟浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸都不反应B两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多C工业上常利用

3、铝热反应来冶炼难熔金属，如Cr、V、W 等D铝的活泼性比钠弱，故可用金属钠将铝从它的盐溶液中置换出来6将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 molL1氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B往溶液中滴入无色KSCN 溶液，显红色CFe2和 Fe3的物质的量之比为51 D氧化产物和还原产物的物质的量之比为25 7铜、银、金是人类认识最早的三种金属，因为很早就被人们用作钱币，因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强，相对而言，人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强，他们设计了如下方案：铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出。名

4、师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和 CuCl2。足量的铁粉和铜粉分别与浓硫酸反应生成FeSO4和 CuSO4。铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解。把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并且导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生。把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生。以上设计合理的有()A两种方案B三种方案C四种方案D五种方案8 将 10 g 铁碳合金放入氧气中高温灼烧，反应后的气体通入过量石灰水中得到沉淀1.4 g。则此铁碳合金是()A生铁B高碳钢C中碳钢D低碳钢9

5、甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉质量为()A5.4 g B 3.6 g C2.7 g D 1.8 g 二、非选择题10为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验。(1)若取 a g 样品，向其中加入足量的NaOH 溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为 b L。反应的化学方程式是_；样品中铝的质量为 _g。(2)若 取ag样 品 将 其 点 燃，恰 好 完 全 反 应，该 反 应 的 化 学 方 程 式 是_，氧化铁与铝的质量比是_。(3)

6、待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c b_。11Fe和 Al 是两种常见的金属，将它们按一定的质量比组成混合物。(1)取一定质量的该混合物，向其中加入足量的NaOH 溶液，生成气体的体积在标准状态下为 a L，则反应的离子方程式为_；混合物中 Al 的物质的量为 _(用含字母的数学式表示)。(2)另取相同质量的该混合物，向其中加入足量的稀硫酸，固体全部溶解，生成气体的体积在标准状况下为b L，则反应中转移电子的物质的量为_；混合物中Fe 的质量为_(用含字母的数学式表示)。(3)向(2)所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生

7、的沉淀过滤、洗涤、干燥、燃烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等，则原混合物中铝的质量分数为 _。12钠在空气中燃烧(如下图1)生成的固体物质中除有黄色粉末外，还有黑色固体物质 碳。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -(1)请假设黑色固体物质可能产生的原因是：假设 _；假设 _；假设 _。(2)为确认以上其中一种假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下：用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的硬质玻璃(如图 2)中加热，

8、观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有黄色固体和黑色固体生成，生成的黄色固体立即变成白色。请回答下列问题：用打孔器取金属钠的原因是_。产生以上现象的化学反应方程式为_ _。13(2010 年莱芜质检)铝镁合金已经成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究，请回答下列问题：探究一 实验方案：铝镁合金 氢氧化钠溶液测定剩余固体质量实验中发生反应的化学方程式：_ _。实验步骤：(1)称取 5.4 g 铝镁合金粉末样品投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反应，NaOH溶液的体积

9、V_。(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体，该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填“偏高”或“偏低”)。探究二 实验方案：铝镁合金 盐酸测定生成气体的体积实验装置：问题讨论：(1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B 之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是 _(填“需要”或“不需要”)。(2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点)：_；_ _。探究三 实验方案：称量x g 铝镁合金粉末，放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -问题讨论：(1)欲计算 Mg 的质量分数，该实验中还需要

10、测定的数据是_。(2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？_(填“是”或“否”)。答案与解析1、【解析】A、B 项中只产生气体，C 项中既产生气体又产生蓝色沉淀。【答案】D 2、【解析】4Na O2=2Na2O，属于氧化还原反应，故A项正确；Na2OH2O=2NaOH，故 B 项错误；中因 NaOH 易潮解，吸收空气水蒸气，表面形成溶液，故C 项错误；中发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O，故 D 项错误。【答案】A 3【解析】若形成合金则需要两种金属有共同的熔化状态。而B 的熔点过低，D 的熔点过高，难以与其他金属形成共熔物(即合金)。【答案】BD 4【解析】A 中电荷数

11、不平衡；B 中反应原理错误，铝与强碱溶液反应的本质是水作氧化剂；D 不符合反应事实。【答案】C 5【解析】浓硫酸、浓硝酸常温下使铝钝化，其钝化过程发生的是氧化还原反应，而铝与浓盐酸可反应产生氢气；由Al 与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式易知相同质量的Al与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的H2的质量相等；钠投入到铝的盐溶液中，其实质是先与水反应生成碱。【答案】C 6【解析】n(Fe)1.12 g56 g mol10.02 mol，n(Fe3)25 mL103L mL12 mol L10.05 mol，由反应：Fe2Fe3=3Fe2可知 Fe3过量，加入KSCN 溶液，溶液显红色，溶液中 n(

12、Fe2)3n(Fe)0.06 mol，溶液中 n(Fe3)0.05 mol2n(Fe)0.01 mol，氧化产物与还原产物物质的量之比为12。【答案】B 7【解析】铁置换铜，由氧化还原方程式可知还原性FeCu；金属的活泼性与得失电子的数目没有直接的关系，故不能据此判断；与浓硫酸反应也无法比较铁和铜的活动性；据此反应只能判断Cu 的还原性强于Fe2，但不能判断Fe和 Cu 的还原性；铁、铜与稀硫酸组成原电池，铁作为负极，证明金属活泼性铁比铜强；铁、铜与浓 HNO3组成原电池，Fe 发生钝化，所以Fe做正极，不能说明铁比铜活泼。故、两种方案合理。【答案】A 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心

13、整理-第 4 页，共 6 页 -8【解析】铁碳合金灼烧时，碳生成CO2，铁生成铁的氧化物，利用守恒法得n(碳)n(CaCO3)，另外还需要了解铁合金中的含碳量。沉淀为CaCO3,1.4 g 为 0.014 mol。根据碳守恒，合金中的碳也为0.014 mol。w(C)0.014 mol 12 g mol110 g100%1.68%，所以为高碳钢。【答案】B 9【解析】其反应原理为：2Al 6HCl=2AlCl33H22Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可见当参加反应的HCl 和 NaOH 的物质的量，一样多时，产生 H2的体积比是13，而题设条件体积比为12，说明此题投入的铝粉对盐

14、酸来说是过量的，而对于NaOH 来说是不足的。2Al 6HCl=2AlCl33H26 mol 3 mol 3 mol L10.1 L 0.15 mol 则 Al 与 NaOH 反应生成的H2为 0.15 mol20.3 mol。2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol 5.4 g 0.3 mol 即投入的铝粉为5.4 g。【答案】A 10【解析】(1)铝热剂中的铝与NaOH 反应，铝与氢气的关系式为：2Al3H2227 g 322.4 L m(Al)b L 所以：m(Al)54b67.2g9b11.2g(2)根据反应：2AlFe2O3=高温2FeAl2O3。氧化铁

15、与铝的质量比为：m(Fe2O3)m(Al)160548027。(3)在铝热反应后的生成物中加入足量盐酸，Al2O3、Fe 均与盐酸发生反应，但盐酸与Fe 反应才放出气体。Fe2HCl=FeCl2H2，要知道放出多少气体，必须知道铁的质量或Fe2O3的质量，但题目要求是Al、Fe 与盐酸反应产生H2体积比，只要知道铝热剂中Al 与 Fe 元素的物质的量之比即可求出。2AlFe2O32Fe 3H22H2bc故 bc32。【答案】(1)2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H29b11.2(2)2Al Fe2O3=高温Al2O32Fe8027(3)23 11【解析】(1)考查了铝可与强碱溶液反

16、应这一特殊性质。发生的反应为：2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，产生的 a L 气体全部是金属铝与氢氧化钠溶液反应生成的。根据反应方程式得金属铝的物质的量为a22.4mol23a33.6mol。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -(2)根据每生成1 mol H2转移 2 mol 电子知，生成b L 氢气转移电子的物质的量为：b22.4mol2b11.2mol。根据反应方程式2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO23H2和 2Al 3H2SO4=Al2(SO4)33H2知，相同质量的铝与足量的NaOH 溶液、稀硫酸反应时产生的氢气的量相同，

17、所以混合物中金属铁产生的氢气的量为：(ba)L，所以混合物中金属铁的质量为：(ba)22.4mol 56 g mol156(ba)22.4g。(3)根据题意知，最后所得的固体为Fe2O3，再根据质量守恒定律知：Fe2O3中氧元素的质量与原金属混合物中铝的质量相等，则原混合物中铝的质量分数为：163562163100%30%。【答案】(1)2Al 2OH2H2O=2AlO23H2a33.6mol(2)b11.2mol56(ba)22.4g(3)30%12【解析】(1)根据反应的条件及反应环境可知生成的黑色物质只能是碳单质。产生碳单质的原因可能是含碳物质的不完全燃烧，也可能是空气中的CO2与 Na

18、 发生置换反应。(2)要想证明黑色的碳是由CO2与钠发生置换反应而生成的，首先要排除含碳物质的不完全燃烧，以及所取的钠表面残留的煤油。【答案】(1)金属钠上有没擦干净的煤油，不完全燃烧生成的碳酒精不完全燃烧生成的碳酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的二氧化碳)与金属钠反应生成的碳(2)取得较纯的Na 2NaCO2=C Na2O2、2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2或 Na2O22Na=2Na2O 13【解析】探究一(1)利用 NaOH 将 Al 反应，余下的为Mg。合金质量5.4 g，Al 的最小质量为5.4 g95%，Al 与 NaOH 按 11 反应，V(NaOH)nc5.4 g95

19、%27 g/mol2 mol/L 0.095 L，即 95 mL，Al 的最大质量为5.497%?V(NaOH)97 mL。所以 V(NaOH)97 mL。(2)若不洗涤沉淀，杂质附着在Mg 上，使结果偏高。探究二(1)酸雾可溶于水，不需要加除酸雾装置。(2)注意量气装置的使用：要检查气密性；读数时一定要保证B、C 装置中液面相平。探究三(1)利用合金与O2充分反应后增加的质量和合金反应前的质量可以推算出Mg、Al 各自的质量。(2)如果用空气代替O2，空气中 N2、CO2会与 Mg 反应：N23Mg=Mg3N2，CO22Mg=2MgO C，对实验造成影响。【答案】探究一 2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)97 mL(2)偏高探究二(1)不需要(2)检查装置的气密性合金完全溶解(或加入足量盐酸，或调整量气管C 的高度，使C 中液面与 B 中液面相平等合理答案均可)探究三(1)灼烧后固体的质量(2)是名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -