高一化学-第三章《金属及其化合物》第一节-第三课时-新人教版必修1.doc

高一化学 第三章《金属及其化合物》第一节 第三课时 新人教版必修1
一、选择题(每小题有1个选项符合题意)
1．1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而应以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是(　　)
①制铝合金　②制电线　③制炊具　④银色漆颜料　⑤明矾净水　⑥明矾与苏打制食品膨胀制剂　⑦易拉罐　⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片⑨包装糖果和小食品
A．③⑤⑧⑨　　　　　　　 B．⑥⑧⑨
C．③⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨
【答案】　D
【点拔】　③⑤⑥⑦⑧⑨是人类食用时接触物品，会使人受到污染
2．称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH(aq)，第二份加入足量的HCl(aq)，如果放出等体积的气体(在同温同压下)，则两份铝粉的质量之比为(　　)
A．1∶2　　　 B．1∶3　　　
C．3∶2　　　 D．1∶1
【点拔】　本题是以下两种解法。
法1(计算法)：设生成气体的质量分别为1g，则：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
54　　　　　　　　　　　6
　 m1(Al)　　　　 　　　　1g
　　　 m1(Al)＝9g
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
54　　　　　　　　　6
m2(Al)　　　　　　　　 1g
　　　 m2(Al)＝9g　　　　m1(Al)＝m2(Al)
法2(推断法)：不论是与NaOH(aq)反应，还是与HCI(aq)反应，均是Al失去电子：Al－3e－===Al3＋。还原产物都是H2，则都有如下关系：
2Al～6e－～3H2
因此，虽然两种反应不同，但只要放出H2的体积相同，消耗Al的质量就相同。
【点拔】　推断法比计算法更为简捷，省去了依照化学方程式进行计算的麻烦。
【答案】　D
3．已知铝既能与酸反应产生氢气，又能与碱溶液反应产生氢气，若取等质量的铝粉分别与足量的稀盐酸和NaOH溶液反应，所得氢气的体积在同样条件下相比(　　)
A．与酸反应产生氢气多
B．与碱反应产生氢气多
C．一样多
D．不知道铝粉的质量，无法比较
【答案】　C
4．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是(　　)
A．2mol·L－1H2SO4溶液
B．18mol·L－1H2SO4溶液
C．6mol·L－1KOH溶液
D．3mol·L－1HNO3溶液
【答案】　A
【点拔】　18mol·L－1H2SO4溶液为浓硫酸，浓硫酸和3mol·L－1的硝酸溶液都具有强氧化性，金属镁、铝与其反应不能生成氢气，铝与KOH反应，但镁不与其反应，只有A项2mol·L－1的H2SO4溶液与镁、铝都反应，并且都产生氢气，故A项放出的氢气最多。
5．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比是(　　)
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
【答案】　C
【点拔】　由反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，生成等量的氢气所耗HCl和NaOH的物质的量之比为n(HCl)∶n(NaOH)＝6∶2＝3∶1。Al与酸、碱反应生成H2的计算是历年高考中的常见题型，其中过量计算、天平平衡问题更是重要的考点。此题着重考查学生对反应原理的理解及相关的计算。
6．用铝箔包起0.1mol金属钠，用针扎出些小孔，放入水中，完全反应，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)(　　)
A．O2和H2的混合气体 B．1.12L H2
C．大于1.12L H2 D．小于1.12L H2
【答案】　C
【点拔】　0.1mol　Na与H2O反应能生成标准状况下的H2 1.12L，生成的NaOH会继续与铝箔反应放出H2。
7．(2010·湖北理综·12)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于(　　)
A．3∶1 B．5∶3
C．2∶3 D．1∶2
【答案】　A
【点拔】　设PCl3的物质的量为x，PCl5的物质的量为y，则x＋y＝mol，＋＝mol，解得：x≈0.006mol，y≈0.002mol，故A项符合题意。
8．现有一块金属可能是铝或镁，用下列试剂可将其鉴别的是(　　)
A．盐酸 B．CuSO4溶液
C．氢氧化钠溶液 D．稀硫酸
【答案】　C
【点拔】　镁和铝都能与盐酸、CuSO4溶液、稀硫酸反应，而与氢氧化钠溶液反应的只有铝，镁不反应，即加入溶液后产生气泡的是铝，如无明显现象，则为镁。
9．在天平的两个托盘上放有两个烧杯，两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后(　　)
A．天平保持平衡 B．左高右低
C．左低右高 D．无法确定
【答案】　A
【点拔】　在与盐酸的反应中，每有27g Al参加反应，同时生成氢气3g，而将铝投入到氢氧化钠溶液中，同样是每有27g Al参加反应，同时生成氢气3g。所以只要是投入相同质量的铝，且酸和碱都足量时，溶液的质量变化值相等，所以天平仍然保持平衡。
10．下列各组离子一定能大量共存的是(　　)
A．在含有大量AlO的溶液中：NH、Na＋、Cl－、H＋
B．在强碱溶液中：Na＋、K＋、CO、NO
C．在PH＝12的溶液中：NH、Na＋、SO、Cl－
D．在c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、I－、CI－、NO
【答案】　B
【解析】　含大量AlO是在碱性条件下，NH、H＋都不能大量共存；C项PH＝12是强碱性溶液，NH不能大量共存；D项c(H＋)＝0.1mol·L－1是酸性溶液，NO在酸性溶液中有较强的氧化性，能氧化I－变为I2，B正确
11．将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为(　　)
A.mol　　 B．1mol　　
C．2mol　　 D.mol
【答案】　D
【点拔】　铝在参加反应时1 molAl可失去3mol电子，因此有2mol电子转移时需Al的物质的量为mol
12．将a mol钠和amol铝一同投入mg足量水中，所得溶液密度为dg·mL－1，该溶液中溶质质量分数为(　　)
A.% B.%
C.% D.%
【解析】　由2Na～2NaOH～H2↑
　　　 amol　amol　　a/2mol
　　　 2Al～2NaOH～2NaAlO2～3H3↑
　　　 amol　amol　　amol　　3a/2mol
得50a＋m－(＋a)×2＝46a＋m
所以，w(NaAlO2)＝×100%＝%。
【答案】　C
【点拔】　本题既考查了Na与H2O的反应，又考查了Al与NaOH的反应，应注意用关系式来进行计算。
二、非选择题
13．向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐内注入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布密封罐口，不多会儿听到易拉罐“咔、咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。
(1)易拉罐变瘪的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(2)易拉罐又鼓起来的原因是：
__________________________________________________，
反应的离子方程式为：
________________________________________________________________________。
【解析】　充满CO2的易拉罐内注入浓NaOH溶液并封口后，CO2与浓NaOH溶液反应，则罐内压强减小；一段时间后，由于铝与浓NaOH溶液反应产生了氢气，压强又增大，罐会重新鼓起来。
【答案】　(1)易拉罐中的CO2与浓NaOH溶液反应，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
(2)浓NaOH溶液与易拉罐(Al)反应产生H2，随着易拉罐内H2量的增多，气压增大，易拉罐又鼓起来　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
14．为测定钠的相对原子质量，某同学设计了如图所示的反应装置，现有如下步骤：①称量A、B的总质量；②称取一定质量的钠；③将钠投入锥形瓶中并迅速塞紧带U形干燥管的橡皮塞；④用镊子取金属钠并用滤纸吸干煤油。有关数据是：称取的金属钠质量为a，A、B反应前总质量为b，反应后A、B的总质量为c。
请根据题意回答下列问题：
(1)实验步骤的顺序应为(填序号)
________________________________________________________________________。
(2)用a、b、c表示的钠的相对原子质量为
________________________________________________________________________。
(3)下列因素对实验结果分别有何影响？(填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)
①没有B装置
________________________________________________________________________；
②用金属钠时未吸干煤油
________________________________________________________________________；
③称得的金属钠表面变暗后才放入锥形瓶
________________________________________________________________________；
④反应时，钠燃烧起来
________________________________________________________________________。
【解析】　该题的原理是：用Na和H2O反应时放出H2，通过测定H2的质量求出钠的相对原子质量，所以合理的操作顺序为①④②③①。又根据化学方程式：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2M　　　　　　　　　 2
a　　　　　　　　　　a＋b－c
则＝　所以M＝
对实验结果的分析：可由M＝的公式分析：①没有B装置(干燥装置)部分水将随H2而离开实验装置，M减小；②当钠上的煤油未吸干时，a增大，M增大；③将使分母变小，M增大；④钠燃烧起来，和水反应的钠减少，产生的H2也减少，则M增大。
【答案】　(1)①④②③①　(2)
(3)①偏小　②偏大　③偏大　④偏大
15．向500mL NaOH溶液中投入10.8g Al，二者恰好完全反应后，计算：
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。
(3)标准状况下生成H2的体积。
【解析】　根据物质的量、摩尔质量和质量之间的关系，n＝，能求出Al的物质的量。由反应的化学方程式能求出参加反应的NaOH和生成H2的物质的量，则能求出NaOH溶液的物质的量浓度及标准状况下H2的体积。
(1)Al的摩尔质量是27g·mol－1，
n(Al)＝＝0.4mol。
(2)设参加反应的NaOH物质的量是n。
则2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
　2mol　2mol
　0.4mol　n
＝
则n＝0.4mol
c(NaOH)＝＝0.8mol·L－1。
(3)设标准状况下生成的H2的体积是V(H2)。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol　　　　　　　　　　　　　3×22.4L
0．4mol　　　　　　　　　　　　V(H2)
所以V(H2)＝＝13.44L
【答案】　(1)0.4mol
(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol，溶液的物质的量浓度是0.8mol·L－1
(3)13.44L
16．将21.2g的Na、Al、Fe三种金属的混合物分为两等份，一份加入到足量的盐酸中充分反应后得到标准状况下的氢气6.72L；再将另一份金属混合物加入到足量的NaOH溶液中，充分反应后得到标准状况下的氢气4.48L。
求：(1)原金属混合物中Na、Al、Fe三种金属的物质的量之比。
(2)如果将21.2g的这种混合物加入足量水中，过滤后将得到的溶液稀释到1L，求所得溶液的物质的量浓度。
【解析】　加入到足量的盐酸中发生反应：
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；
加入到足量的NaOH溶液中发生反应：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
(1)设原混合物中Na、Al、Fe的物质的量分别为n1、n2、n3，据题意得

解之得n1＝n2＝n3＝0.2mol，
则n1∶n2∶n3＝1∶1∶1。
(2)所得溶液为NaAlO2溶液，且
n(Na)＝n(NaAlO2)＝0.2mol，
则c(NaAlO2)＝＝0.2mol/L。
【答案】　(1)1∶1∶1　(2)0.2mol/L
17．在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0L，溶液中NaOH的浓度为0.050mol·L－1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。
(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。
【解析】　(1)有关反应的化学方程式：
①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(2)反应的Al的物质的量为
n(Al)＝＝0.010mol
根据反应③可得由铝消耗NaOH的物质的量为
n(NaOH)＝0.010mol
生成的氢气的物质的量为n(H2)＝0.015mol
那么由金属钠生成的氢气的物质的量为
n(H2)＝－0.015mol＝0.035mol
根据反应①可得金属钠的物质的量为
n(Na)＝2×0.035mol＝0.070mol
又因为反应后溶液中的NaOH的物质的量为
n(NaOH)＝2.0L×0.050mol·L－1＝0.10mol
所以溶液中Na＋的总物质的量即原金属钠的总物质的量为
n(Na＋)＝0.10mol＋0.010mol＝0.11mol
n(Na2O)＝＝0.020mol
原钠块中钠元素的质量分数为
W＝×100%
＝56.5%
18．(福建龙岩一中2009－2010学年度高一上学期模块考试)取1.43g Na2CO3·xH2O溶于水配成10mL溶液，然后逐滴滴入稀盐酸直至没有气体放出为止，用去盐酸20mL，并收集到112mL CO2(标况)。
求：(1)稀盐酸物质的量浓度。
(2)Na2CO3·xH2O的摩尔质量。
(3)x值。
【解析】　根据题意，可得
Na2CO3　＋　2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
1mol 2mol 22.4L
n(Na2CO3) n(HCl) 0.112L
则n(Na2CO3)＝＝0.005mol，
n(HCl)＝＝0.01mol。
因此c(HCl)＝＝＝0.5mol·L－1，
M(Na2CO3·xH2O)＝＝＝286g·mol－1。
因此Na2CO3·xH2O的相对分子质量为286。
则106＋18x＝286，解得x＝10。
【答案】　(1)0.5mol·L－1　(2)286g·mol－1　(3)10
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用心 爱心 专心