1、13.1.2 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
2、四处游动，嘶嘶作响 产生了氢气 向反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红 生成了碱性物质A B C D2【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
3、 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 Ti Mg Cu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CuSO 4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径DCu和MgCl 2溶液不发生化学反应【答案】D36在蒸
4、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、F
5、e 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 Al BFe 和 Zn CMg 和 Cu DNa 和 Zn【答案】A【解析】产生的气体在标况下的体积为
6、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，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。49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 32 B二者质量之比为
7、32C二者摩尔质量之比为 23 D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
8、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5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
9、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
10、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 H 2 防倒吸(2)碱石灰 Fe 3O4+4H2 3Fe+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6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
11、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+4H2 3Fe+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 20，1.0110 5 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
12、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。7(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
13、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 molL 10.2 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 117gmol56gol. g30.8 lxyx 得 x=0.02 mol， y=0.01 mol。
