高一年級(jí)金屬的化學(xué)性質(zhì)課時(shí)訓(xùn)練試題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【導(dǎo)語】進(jìn)入到高一階段,大家的學(xué)習(xí)壓力都是呈直線上升的,因此平時(shí)的積累也顯得尤為重要,逍遙右腦為大家整理了《高一年級(jí)金屬的化學(xué)性質(zhì)課時(shí)訓(xùn)練試題》希望大家能謹(jǐn)記呦!!


  1.向一小燒杯中分別加入等體積的水和煤油,片刻后再向該燒杯中輕緩地加入一綠豆大小的金屬鈉,可能觀察到的現(xiàn)象符合圖中的()

  【答案】A

  2.下列關(guān)于鈉的說法不正確的是()

  A.金屬鈉和氧氣反應(yīng),條件不同,產(chǎn)物不同

  B.鈉長期置于空氣中,表面不能形成致密氧化膜

  C.鈉與水反應(yīng)時(shí),鈉熔成小球在水面四處游動(dòng)

  D.由于鈉比較活潑,所以它能從溶液中置換出金屬活動(dòng)性順序表中鈉后面的金屬

  【解析】鈉不能從鹽溶液中置換出金屬。

  【答案】D

  3.對(duì)于金屬的下列敘述不正確的是()

  A.在點(diǎn)燃Mg、Al之前,應(yīng)先用砂紙打磨,除去表面的氧化膜

  B.用砂紙打磨的鋁條,放在酒精燈上加熱至熔化,鋁不會(huì)滴落下來

  C.金屬都能與O2在加熱條件下反應(yīng)

  D.金屬元素在自然界中多以化合態(tài)的形式存在,因?yàn)樗鼈兇蠖嘤休^強(qiáng)的還原性

  【解析】加熱鋁條至熔化,由于鋁條表面的Al2O3熔點(diǎn)較高,鋁條不會(huì)滴落下來;惰性金屬與O2不易發(fā)生反應(yīng),如Au。

  【答案】C

  4.將一小塊金屬鈉投入到CuSO4溶液中,不可能觀察到的現(xiàn)象是()

  A.溶液中有藍(lán)色沉淀生成

  B.有氣體生成

  C.有紅色物質(zhì)析出

  D.鈉熔成小球浮游在液面上

  【解析】鈉投入到CuSO4溶液中首先與水反應(yīng):2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,此時(shí)鈉熔化成閃亮的小球浮游在液面上,有氣體生成;生成的NaOH與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀;A、B、D項(xiàng)所指的現(xiàn)象均能觀察到,但鈉不能將銅置換出來。

  【答案】C

  5.下列說法正確的是()

  A.鈉保存在煤油里的原因之一是它極易與氧氣反應(yīng)

  B.鋁在空氣中很容易燃燒

  C.鎂表面的氧化膜疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬

  D.鐵銹的主要成分是Fe3O4

  【解析】鋁在空氣中易與O2反應(yīng)生成Al2O3,但不易燃燒,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;Mg與O2反應(yīng)生成致密的MgO薄膜,能保護(hù)其內(nèi)層金屬,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵銹的主要成分是Fe2O3•nH2O,而非Fe3O4,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

  【答案】A

  6.下列關(guān)于金屬性質(zhì)的敘述中,正確的是()

  A.1molNa與足量鹽酸反應(yīng)消耗的HCl比1molNa在空氣中久置后再與足量鹽酸反應(yīng)消耗的HCl少

  B.打磨的鋁箔加熱至熔化時(shí),鋁會(huì)滴落

  C.點(diǎn)燃鎂之前,應(yīng)先用砂紙打磨

  D.鐵只能與氧氣反應(yīng),與氯氣不反應(yīng)

  【解析】1molNa最多消耗1molHCl,生成1molNaCl,1molNa在空氣中久置轉(zhuǎn)化為Na2CO3,Na2CO3與HCl反應(yīng),最終生成NaCl,由Na+守恒知需1molHCl,A項(xiàng)不正確;鋁易與O2反應(yīng)生成Al2O3,Al2O3熔點(diǎn)較高,鋁不會(huì)滴落,B項(xiàng)不正確;鐵能與O2和Cl2反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

  【答案】C

  7.不能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()

  A.鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑

  B.鈉與CuSO4溶液反應(yīng):2Na+Cu2+===Cu+2Na+

  C.鈉與鹽酸反應(yīng):2Na+2H+===2Na++H2↑

  D.鈉跟氯化鉀溶液反應(yīng):2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑

  【解析】B中鈉與CuSO4溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉再與CuSO4反應(yīng),總化學(xué)方程式:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。

  【答案】B

  8.把金屬鈉投入到下列物質(zhì)的溶液中,溶液質(zhì)量減輕的是()

  A.HClB.Na2SO4

  C.FeCl3D.NaOH

  【解析】金屬鈉投入溶液中,由于Na變?yōu)殡x子形式溶于溶液,會(huì)使溶液質(zhì)量增加;但是鈉與水、與酸(H+)反應(yīng)放出H2,都使溶液質(zhì)量減輕;且鈉與水反應(yīng)生成的堿還有可能和鹽的離子生成難溶的堿導(dǎo)致溶液質(zhì)量減輕,溶液質(zhì)量是否減輕,就要看這一增一減的凈結(jié)果。A中2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,H+換成Na+,溶液質(zhì)量增加;B中Na與水反應(yīng),H2O中H+換成Na+,溶液質(zhì)量增加;C中6Na+6H2O+2FeCl3===2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑,顯然溶液質(zhì)量減輕;D中2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,溶液質(zhì)量增加。

  【答案】C

  9.等質(zhì)量的兩塊鈉,第一塊在足量氧氣中加熱,第二塊在氧氣中常溫下充分反應(yīng),則下列說法正確的是()

  A.第一塊鈉失去電子多

  B.兩塊鈉失去電子一樣多

  C.第二塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量最大

  D.兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大

  【解析】

  【答案】B

  10.將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會(huì)發(fā)生一系列的變化:表面迅速變暗→“出汗”→變成白色固體(粉末),下列有關(guān)敘述中正確的是()

  A.表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了過氧化鈉

  B.“出汗”是因?yàn)樯傻臍溲趸c吸收空氣中的H2O在表面形成了溶液

  C.最后變成碳酸鈉粉末

  D.該過程中的所有化學(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

  【解析】鈉露置在空氣中表面迅速變暗,是因?yàn)镹a與O2反應(yīng)生成了Na2O,Na2O與水反應(yīng)生成NaOH,NaOH又吸收空氣中的H2O和CO2,生成Na2CO3•10H2O,Na2CO3•10H2O逐漸風(fēng)化脫水,最后變成Na2CO3粉末,該過程中只有鈉的氧化是氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)正確。

  【答案】C

  11.Mg、Al、Fe三種金屬分別與同濃度、同體積的稀鹽酸反應(yīng)時(shí),放出H2的質(zhì)量相等,則下列說法中正確的是()

  A.三種金屬的物質(zhì)的量相等

  B.三種金屬均過量

  C.三種金屬的質(zhì)量相等

  D.鹽酸均過量

  【解析】根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式:

  Mg+2HCl===MgCl2+H2↑

  2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

  Fe+2HCl===FeCl2+H2↑

  等質(zhì)量的三種金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的量不等;等物質(zhì)的量的三種金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的量也不等;若三種金屬均過量,則產(chǎn)生的H2的量由鹽酸決定。

  【答案】B

  二、非選擇題

  12.A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種物質(zhì),它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去):

  (1)若A是一種金屬,C是淡黃色固體,則B的化學(xué)式為________,A→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________

  ________________________________________________________________________。

  (2)若A是一種非金屬,其常見的單質(zhì)為黑色固體,C是最主要的溫室氣體,則C的化學(xué)式為________,B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。A和C是否能反應(yīng)?________(填“能”或“不能”),若能,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________。(若不能,此空不填)

  【解析】(1)根據(jù)C為淡黃色固體,推知C為Na2O2,則B為Na2O,A為Na,A→C的反應(yīng)為2Na+O2=====點(diǎn)燃Na2O2。(2)根據(jù)C是最主要的溫室氣體,推知C為CO2,則A為C,B為CO,A與C能反應(yīng),化學(xué)方程式為C+CO2=====△2CO。

  【答案】(1)Na2O2Na+O2=====點(diǎn)燃Na2O2

  (2)CO22CO+O2=====點(diǎn)燃2CO2能C+CO2=====△2CO

  13.

  (1)如圖甲所示,在平底燒瓶的底部有一塊鈉,其中是干燥的空氣。過一段時(shí)間后可觀察到銀白色的鈉變暗,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。

  (2)如圖乙先用彈簧夾夾住橡膠管。點(diǎn)燃鈉(足量),伸入瓶中并塞入瓶塞,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________,產(chǎn)物的顏色是________,待反應(yīng)完全并冷卻后,打開彈簧夾,則廣口瓶內(nèi)水面上升占瓶內(nèi)體積的________(假設(shè)裝置的氣密性良好且操作正確)。

  (3)若圖乙是鐵絲在純氧中點(diǎn)燃,會(huì)觀察到劇烈燃燒,火星四射,所得產(chǎn)物的化學(xué)式是_______________________。

  【解析】圖甲中鈉與O2反應(yīng)生成Na2O,反應(yīng)方程式為4Na+O2===2Na2O,圖乙中鈉與O2在點(diǎn)燃條件下生成淡黃色的Na2O2,反應(yīng)方程式為2Na+O2=====點(diǎn)燃Na2O2。因耗盡廣口瓶中空氣中的O2而使其壓強(qiáng)減小,流入水的體積為瓶內(nèi)空氣中氧氣的體積,即15。鐵絲在氧氣中點(diǎn)燃,劇烈燃燒,火星四射,生成Fe3O4。

  【答案】(1)4Na+O2===2Na2O

  (2)2Na+O2=====點(diǎn)燃Na2O2淡黃色15

  (3)Fe3O4

  14.如圖所示,在玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨(耐高溫性質(zhì)穩(wěn)定)的混合物,加熱,并通入水蒸氣。用試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的氣體,并靠近火焰點(diǎn)燃。

  請(qǐng)回答下列問題:

  (1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:

  __________________________________________________

  ________________________________________________。

  (2)干燥管C內(nèi)盛放的藥品是________。干燥管的________(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。

  (3)玻璃管中石棉絨的作用是______________________。

  實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃________處酒精燈,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先熄滅________處酒精燈。

  (4)怎樣用簡單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣,簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象:________。

  【解析】硬質(zhì)玻璃管的反應(yīng)是紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng),化學(xué)方程式是3Fe+4H2O(g)=====高溫Fe3O4+4H2,其中氧化劑是水。干燥管中盛放的是固體干燥劑,通?梢允菈A石灰或無水氯化鈣,使用干燥管應(yīng)是粗口進(jìn)氣,細(xì)口出氣。石棉絨成分為硅酸鹽,它耐高溫且性質(zhì)穩(wěn)定,是鐵粉的載體。收集氫氣可用向下排空氣法,檢驗(yàn)方法通常是用拇指堵住試管口,靠近酒精燈火焰,松開拇指,能燃燒或發(fā)生爆鳴聲,說明收集的是H2。

  【答案】(1)3Fe+4H2O(g)=====高溫Fe3O4+4H2

  (2)堿石灰(或無水CaCl2、硅膠等)n

  (3)鐵粉的載體,增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積AB

  (4)用拇指堵住試管口,試管口向上,靠近酒精燈火焰,松開拇指,能燃燒或發(fā)出爆鳴聲,說明收集的是H2

  

  鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)

  物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用

  一、選擇題

  1.下列反應(yīng)沒有氫氣生成的是()

  A.單質(zhì)鈉投入水中

  B.鋁投入到氫氧化鈉溶液中

  C.銅塊放入稀硫酸中

  D.往鐵粉中通入水蒸氣,并高溫加熱

  【解析】A項(xiàng),發(fā)生反應(yīng)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;B項(xiàng),發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;C項(xiàng),銅與稀硫酸不反應(yīng),不會(huì)生成氫氣;D項(xiàng),發(fā)生反應(yīng)3Fe+4H2O(g)=====△Fe3O4+4H2。

  【答案】C

  2.等量鎂鋁合金粉末分別與足量下列四種物質(zhì)充分反應(yīng),放出氫氣最多的是()

  A.NaOH溶液B.稀硫酸

  C.蔗糖溶液D.NaCl溶液

  【答案】B

  3.有關(guān)Al與NaOH溶液反應(yīng)的說法中,正確的是()

  A.鋁是還原劑,其氧化產(chǎn)物是H2

  B.NaOH是氧化劑,其還原產(chǎn)物是H2

  C.鋁是還原劑,H2O和NaOH都是氧化劑

  D.H2O是氧化劑,Al被氧化

  【解析】Al與NaOH溶液的反應(yīng)過程如下:2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2↑,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。H2O中的氫元素由+1價(jià)變?yōu)?價(jià),H2O得電子,是氧化劑,H2是還原產(chǎn)物;Al元素的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià),化合價(jià)升高被氧化,Al是還原劑,NaAlO2是氧化產(chǎn)物。

  【答案】D

  4.用等質(zhì)量的金屬鈉進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生氫氣最多的是()

  A.將鈉放入足量的稀鹽酸中

  B.將鈉放入足量的稀硫酸中

  C.將鈉放入足量的硫酸氫鈉溶液中

  D.將鈉用鋁箔包好,并刺穿一些小孔,放入足量的水中

  【解析】A、B、C三項(xiàng)中都是鈉與酸反應(yīng)放出氫氣;而D項(xiàng)中除了Na與水反應(yīng)放出H2外,鋁還會(huì)與生成的NaOH溶液反應(yīng)放出一定量的氫氣。

  【答案】D

  5.某無色溶液放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生,在該溶液中下列離子一定可以大量存在的是()

  A.HCO-3B.Mg2+

  C.Cl-D.CO2-3

  【解析】該溶液能與鋁反應(yīng)放出氫氣,說明該溶液可能呈酸性,也可能呈堿性。A項(xiàng)中HCO-3不能在酸性或堿性溶液中大量存在;B項(xiàng)中Mg2+不能在堿性溶液中大量存在;D項(xiàng)中CO2-3不能在酸性溶液中大量存在。

  【答案】C

  6.把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中,充分反應(yīng)后,剩余金屬粉末的質(zhì)量與原加入鐵粉的質(zhì)量相等,則原溶液中H+與SO2-4的物質(zhì)的量濃度之比為()

  A.1?:4B.2?:7

  C.1?:2D.3?:8

  【解析】設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4的物質(zhì)的量分別為x、y。

  Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑Δm(固體質(zhì)量減少)

  56g1mol56g

  x56x

  Fe+CuSO4===FeSO4+CuΔm(固體質(zhì)量增加)

  56g1mol64g8g

  y8y

  因?yàn)楣腆w在反應(yīng)前后質(zhì)量相等,所以Δm(減)=Δm(增)

  56x=8y,

  nH2SO4nCuSO4=xy=856=17,

  則cH+cSO2-4=1×21+7=14

  【答案】A

  7.將5.4gAl投入到200mL2.0mol•L-1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后有金屬剩余,該溶液可能為()

  A.NaOH溶液B.Ba(OH)2溶液

  C.H2SO4溶液D.HCl溶液

  【解析】5.4gAl的物質(zhì)的量為5.4g27g•mol-1=0.2mol;0.2molAl能分別與0.2molNaOH、0.1molBa(OH)2、0.3molH2SO4、0.6molHCl完全反應(yīng)放出H2,只有鹽酸的量不足。

  【答案】D

  8.甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有100mL4.0mol•L-1的鹽酸和100mL4.0mol•L-1NaOH溶液,向兩個(gè)燒杯中均加入5.4g鋁粉,在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為()

  A.1?:1B.2?:3

  C.3?:2D.3?:1

  【解析】鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,而今,n(HCl)=0.4mol,n(NaOH)=0.4mol,n(Al)=0.2mol,因此,甲燒杯中鹽酸不足,鋁過量,乙燒杯中鋁不足,氫氧化鈉過量,甲燒杯中產(chǎn)生氫氣0.2mol,乙燒杯中產(chǎn)生氫氣0.3mol,故選B。

  【答案】B

  9.將鈉和鋁的混合物0.2mol溶于足量的鹽酸中,產(chǎn)生3136mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣,則鈉和鋁的物質(zhì)的量之比為()

  A.1?:3B.3?:1

  C.4?:1D.1?:4

  【解析】3136mL標(biāo)準(zhǔn)狀況H2的物質(zhì)的量為

  3136×10-3L22.4L•mol-1=0.14mol。

  設(shè)混合物中鈉和鋁的物質(zhì)的量分別為x、y

  2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

  2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

  則x+y=0.2molx2+32y=0.14mol解之得x=0.16moly=0.04mol

  故Na和Al的物質(zhì)的量之比為4:1。

  【答案】C

  10.質(zhì)量比為2?:3的金屬鋁分別與足量稀硫酸和NaOH溶液反應(yīng),則產(chǎn)生H2的體積比是()

  A.1?:2B.1?:3

  C.2?:3D.3?:2

  【解析】因?yàn)橄×蛩岷蚇aOH溶液是足量的,因此鋁無論是與H2SO4反應(yīng)生成H2,還是與NaOH溶液反應(yīng)生成H2,H2的量都是由鋁的量決定的。

  【答案】C

  11.鐵粉可與高溫水蒸氣反應(yīng),若反應(yīng)后得到的干燥固體質(zhì)量比反應(yīng)前鐵粉的質(zhì)量增加了32g,則參加反應(yīng)的鐵粉的物質(zhì)的量是()

  A.0.5molB.1mol

  C.1.5molD.2mol

  【解析】

  3Fe+4H2O(g)=====△Fe3O4+4H2Δm

  3mol64g

  n(Fe)32g

  3molnFe=64g32g,解得n(Fe)=1.5mol。

  【答案】C

  二、非選擇題

  12.某無色透明溶液能與金屬鋁反應(yīng)放出H2。試判斷下列離子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO2-4、SO2-3、HCO-3、OH-、NO-3,哪些能大量存在于此溶液中?

  (1)當(dāng)生成Al3+時(shí),能大量存在的是____________________。

  (2)當(dāng)生成AlO-2時(shí),能大量存在的是________________________________________________________________________。

  【解析】無色溶液則一定無Cu2+,當(dāng)生成Al3+時(shí),為強(qiáng)酸性溶液,且反應(yīng)放出H2,陰離子只能有SO2-4,則一定無SO2-3、HCO-3、NO-3、OH-、Ba2+、Ag+。當(dāng)生成AlO-2時(shí),為堿性溶液,陽離子只能有Ba2+,則一定無Mg2+、Ag+、HCO-3、H+、SO2-4、SO2-3。

  【答案】(1)H+、Mg2+、SO2-4(2)OH-、Ba2+、NO-3

  13.用下圖所示的方法研究鈉與水的反應(yīng)的性質(zhì),A表示帶孔鋁箔包住的一小塊鈉,回答下列各問題。

  (1)假如在實(shí)驗(yàn)剛開始以后就將鑷子松開并拿出水面,“A”表現(xiàn)出的現(xiàn)象是____________________________________,

  出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是_____________________________________________________

  _____________________________________________。

  (2)根據(jù)預(yù)測,鈉跟水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,該反應(yīng)的離子方程式是_____________________,

  可用一種酸堿指示劑證明反應(yīng)生成了氫氧化鈉,這種酸堿指示劑是________,要證明反應(yīng)生成的氣體是氫氣,實(shí)驗(yàn)方法是______________________________。

  (3)若實(shí)驗(yàn)中金屬鈉為0.1mol,則收集到的氣體為________。

  A.O2和H2的混合氣體

  B.0.05mol的H2

  C.大于0.05mol的H2

  D.小于0.05mol的H2

  【解析】(1)因?yàn)殁c比水的密度小,且反應(yīng)非常劇烈,同時(shí)產(chǎn)生氫氣,所以看到“A”浮在水面上并四處游動(dòng)。(2)鈉跟水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,反應(yīng)的離子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,檢驗(yàn)氫氧化鈉用酚酞試劑,現(xiàn)象為溶液變紅,檢驗(yàn)氫氣可將集滿氣體的試管口朝下移近酒精燈點(diǎn)燃即可。(3)0.1mol金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氣0.05mol,生成氫氧化鈉0.1mol,氫氧化鈉與鋁反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鈉,所以收集到的氣體為大于0.05mol的H2。

  【答案】(1)“A”浮在水面上并四處游動(dòng)鈉比水的密度小,且反應(yīng)產(chǎn)生氫氣

  (2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑酚酞將集滿氣體的試管口朝下移近酒精燈點(diǎn)燃

  (3)C

  14.某學(xué)習(xí)小組用下圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量。

  (1)A中試劑為________。

  (2)實(shí)驗(yàn)前,先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是________________________________________________________________________。

  (3)將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進(jìn)行的操作還有①記錄C的液面位置;②將B中剩余固體過濾、洗滌、干燥、稱重;③待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后,記錄C的液面位置;④由A向B中滴加足量試劑;⑤檢查氣密性,上述操作的順序是________________(填序號(hào));記錄C的液面位置時(shí),除視線平視外,還應(yīng)

  ________________________________________________________________________。

  (4)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

  (5)若實(shí)驗(yàn)用鋁鎂合金的質(zhì)量為ag,測得氫氣體積為bmL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),B中剩余固體的質(zhì)量為cg,則鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為________。

  (6)實(shí)驗(yàn)過程中,若未洗滌過濾所得的不溶物,則測得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)。

  【解析】(1)鋁鎂合金中二者與酸都反應(yīng),但鋁與堿反應(yīng)而鎂不與堿反應(yīng),所以A中的試劑應(yīng)選擇NaOH溶液。(2)實(shí)驗(yàn)之前,將合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是除去合金表面的氧化物保護(hù)膜。(3)實(shí)驗(yàn)裝置包括反應(yīng)裝置和排液量氣裝置,注意氣密性檢查應(yīng)該在裝藥品之前。(5)鋁的相對(duì)原子質(zhì)量可利用產(chǎn)生的氫氣求解,M=mn=a-cb×10-322.4×23=33600a-cb。(6)如果在實(shí)驗(yàn)過程中未洗滌固體,則殘留物質(zhì)量偏大,鋁的質(zhì)量偏小,則測得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果偏小。

  【答案】(1)NaOH溶液

  (2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜

  (3)⑤①④③②使D和C中的液面相平

  (4)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

  (5)33600a-cb(6)偏小

  15.把1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol•L-1鹽酸中,反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol•L-1(溶液體積變化忽略不計(jì))。求:

  (1)反應(yīng)中消耗HCl的物質(zhì)的量。

  (2)該混合物中鋁、鐵的物質(zhì)的量。

  【解析】(1)消耗HCl的物質(zhì)的量:0.2L×5mol•L-1-0.2L×4.6mol•L-1=0.08mol。

  (2)設(shè)Al、Fe的物質(zhì)的量分別為x、y。

  2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

  2mol6mol

  x3x

  Fe+2HCl===FeCl2+H2↑

  1mol2mol

  y2y

  27g•mol-1×x+56g•mol-1×y=1.1g3x+2y=0.08mol

  解得:x=0.02mol,y=0.01mol

  【答案】(1)0.08mol

  (2)Al:0.02mol;Fe:0.01mol

  [教材習(xí)題解答]

  1.實(shí)驗(yàn)室里把鈉保存在石蠟油或煤油中。因?yàn)殁c易與空氣中的氧氣或水蒸氣反應(yīng)而變質(zhì)。

  4Na+O2===2Na2O

  2Na+O2=====△Na2O2

  2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

  2.B3.B4.D5.D6.A

  7.(1)3Fe+4H2O(g)=====△Fe3O4+4H2

  (2)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

  2Al+6H+===2Al3++3H2↑

  (3)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

  2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑

  (4)Zn+CuCl2===ZnCl2+Cu

  Zn+Cu2+===Zn2++Cu

  8.答案6.72L

  提示5.4g鋁的物質(zhì)的量n(Al)=5.4g27g•mol-1=0.2mol

  2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

  2mol3mol

  0.2moln(H2)

  2mol0.2mol=3molnH2

  解得n(H2)=0.3mol,V(H2)=22.4L•mol-1×0.3mol=6.72L。

  9.答案鋁多鋁多

  提示設(shè)Mg和Al都為1kg,1kgMg與足量鹽酸反應(yīng)可放出約83gH2,1kgAl與足量鹽酸反應(yīng)可放出約111gH2,所以相同質(zhì)量的Mg、Al分別與足量鹽酸反應(yīng),Al放出的H2多。

  設(shè)鎂、鋁的體積都為1000cm3,則Mg的質(zhì)量為1738g,約為72.4mol,反應(yīng)可產(chǎn)生H2144.8g;Al的質(zhì)量為2700g,為100mol,反應(yīng)可產(chǎn)生H2300g,所以相同體積的Mg、Al分別與足量鹽酸反應(yīng),Al放出的H2多。

  10.鋁在一定條件下燃燒時(shí)會(huì)放出大量的熱,若合理利用,作為一種能源是可能的。但把鋁作為民用新型能源,目前還不太現(xiàn)實(shí)。因?yàn)?1)自然界中只存在化合態(tài)的鋁,鋁是通過電解氧化鋁獲得的,要耗費(fèi)大量的電能,造成能源浪費(fèi);(2)鋁在純氧中很易點(diǎn)燃,但民用純氧氣目前難以實(shí)現(xiàn),在空氣中燃燒需要高溫條件,同樣難以達(dá)到;(3)鋁是強(qiáng)還原劑和易燃物,遇強(qiáng)氧化劑等易發(fā)生爆炸,使用時(shí)存在安全隱患;(4)燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光,會(huì)刺激人的眼睛;(5)產(chǎn)物氧化鋁的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于鋁,很難熔化,內(nèi)部的鋁可能反應(yīng)不充分,浪費(fèi)原料;(6)燃燒時(shí)反應(yīng)太快,難以控制反應(yīng)速率;(7)鋁是熱的良導(dǎo)體,未反應(yīng)的鋁會(huì)散失一部分熱量,降低熱效率。

  11.鋁在自然界中只能以化合態(tài)的形式存在,鐵在自然界中也以化合態(tài)的形式存在,因此,單質(zhì)鋁和單質(zhì)鐵必須由人工制得,但工業(yè)上鋁是用電解的方法獲得的,鐵是鐵礦石被還原劑還原得到的,生產(chǎn)條件不同,成本前者高于后者;另外電解用的氧化鋁要求純度較高,使成本進(jìn)一步增加,因此,鋁的價(jià)格比鐵高。


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