鋁與氫氧化鈉反應(yīng)經(jīng)典例題及解析

1、新課標(biāo)版·化學(xué)·必修1 高中同步學(xué)習(xí)方略雙基限時(shí)練(十二)金屬與酸和水的反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)基 礎(chǔ) 強(qiáng) 化1.把下列金屬投入0.1 mol/L鹽酸中，能發(fā)生反應(yīng)且反應(yīng)最劇烈的是()ACu BFeCMg DAl解析由金屬活動(dòng)順序表可知，F(xiàn)e、Mg、Al能與鹽酸反應(yīng)，而Cu不與鹽酸反應(yīng)，金屬越活潑與酸反應(yīng)越劇烈，在Fe、Mg、Al中，Mg最活潑，反應(yīng)最劇烈。答案C2除去鎂粉中的少量鋁粉，可選用()A硫酸 B氫氧化鈉溶液C水 D鹽酸解析鋁與NaOH溶液反應(yīng)而鎂不與NaOH溶液反應(yīng)，可以除去。答案B3等質(zhì)量的鈉、鎂、鋁分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的質(zhì)量由大到小的排列順序正確

2、的是()AAl、Mg、Na BMg、Al、NaCNa、Mg、Al DNa、Al、Mg解析因足量的鹽酸與等質(zhì)量的金屬反應(yīng)，則金屬完全反應(yīng)，根據(jù)電子守恒，等質(zhì)量的Na、Mg、Al產(chǎn)生H2的質(zhì)量由大到小應(yīng)為Al、Mg、Na，也可根據(jù)化學(xué)式計(jì)算。答案A4有關(guān)Al與NaOH溶液反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是()AAl是還原劑，NaOH及H2O均是氧化劑B還原產(chǎn)物是H2，且由H2O還原所得的H2與由NaOH還原所得的H2物質(zhì)的量之比為2:1C反應(yīng)中NaOH是氧化劑，NaAlO2是氧化產(chǎn)物D此反應(yīng)中，只有水是氧化劑，NaOH既不是氧化劑也不是還原劑解析在Al與NaOH溶液反應(yīng)中，鋁是還原劑，水是氧化劑，NaOH既不

3、是氧化劑也不是還原劑，NaAlO2是氧化產(chǎn)物，H2是還原產(chǎn)物。答案D5金屬鈉著火，能用來(lái)滅火的是()A. 水 B. 濕抹布C. 泡沫滅火器 D. 干沙解析鈉與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，且有可燃?xì)怏wH2產(chǎn)生，不可用水、濕抹布、泡沫滅火器滅火。答案D6下列離子方程式正確的是()A將鈉投入到CuCl2溶液中：2NaCu2=Cu2NaBNa與水反應(yīng)：Na2H2O=Na2OHH2C鋁和NaOH溶液的反應(yīng)：2Al2OH2H2O=2AlO3H2D鐵屑與硫酸的反應(yīng)：2Fe6H=2Fe33H2解析鈉先與水反應(yīng)，在溶液中，鈉不能置換出銅，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)中電荷不守恒；鐵與硫酸反應(yīng)生成Fe2，D項(xiàng)錯(cuò)。答案C7用鋁箔

4、包裝0.1 mol金屬鈉，用針扎出一些小孔，放入水中，完全反應(yīng)后，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)()AO2與H2的混合氣體 B1.12 L H2C大于1.12 L H2 D小于1.12 L氣體解析在題中隱藏著一個(gè)至關(guān)重要的條件“鋁箔”，Na與水反應(yīng)放出H2，并且生成NaOH，鋁能與NaOH溶液反應(yīng)，也生成H2，故最后收集到的氣體是這兩部分H2的總和，顯然要比Na單獨(dú)反應(yīng)產(chǎn)生的H2多。NaH2O=NaOHH201 mol 0.1 mol 0.05 mol答案C8有關(guān)鐵與水反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是()A在任何條件下，鐵與水均不發(fā)生反應(yīng)B在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鐵和

5、氫氣C在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鐵和氫氣D在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣解析鐵在常溫下與水不反應(yīng)，但在高溫下能與水蒸氣反應(yīng)，生成Fe3O4和H2。答案D9某金屬放入稀硫酸中，不產(chǎn)生氣泡，該金屬可能是()AMg BAlCZn DAg解析在金屬活動(dòng)性順序表中，排在氫前的金屬可以與稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生H2，而排在氫后的金屬則不反應(yīng)。答案D10將11.5 g鈉、28 g鐵分別放入20 mL 1 mol·L1的鹽酸中，結(jié)果正確的是()A鈉與鹽酸反應(yīng)比鐵劇烈，產(chǎn)生的氣體多B鐵與鹽酸反應(yīng)比鈉劇烈C鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體多D反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氣體一樣多解析反應(yīng)的劇烈程度由金屬活潑性

6、決定，即鈉比鐵劇烈，鈉、鐵物質(zhì)的量依次為 mol、 mol，鹽酸物質(zhì)的量均為0.02 mol?？梢?jiàn)，鐵與鹽酸反應(yīng)時(shí)過(guò)量，生成H2為0.01 mol。而鈉先與酸反應(yīng)，后與水反應(yīng)，共生成H2 0.25 mol。答案A11某無(wú)色溶液中只含有下列8種離子中的某幾種：Mg2、H、Ag、Na、Cl、HCO、OH、NO，已知該溶液能與鋁反應(yīng)放出氫氣。試回答下列問(wèn)題：(1)若反應(yīng)后生成Al3，則溶液中可能存在的離子有_，一定存在的離子有_，一定不存在的離子有_，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)若反應(yīng)后生成AlO，則溶液中可能存在的離子有_，一定存在的離子有_，一定不存在的離子有_，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。答案(1)

7、Mg2、NaH、ClAg、HCO、OH、NO2Al6H=2Al33H2(2)Cl、NOOH、NaMg2、Ag、H、HCO2Al2OH2H2O=2AlO3H212現(xiàn)有4.6 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al和6.4 g Cu，分別將其投入100 mL 1.5 mol·L1鹽酸中。(1)與鹽酸反應(yīng)最劇烈的金屬是_(填元素符號(hào)，下同)。(2)最后金屬有剩余的是_ _。(3)反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量最大的是_。解析4種金屬中鈉的活潑性最強(qiáng)，與鹽酸反應(yīng)最劇烈。鹽酸的物質(zhì)的量為0.1 L×1.5 mol·L10.15 mol，完全反應(yīng)時(shí)需Na0.15 mol，其

8、質(zhì)量為0.15 mol×23 g·mol13.45 g<4.6 g；需鎂的質(zhì)量0.15 mol××24 g·mol11.8 g<2.4 g；需Al的質(zhì)量為0.15 mol××27 g·mol11.35 g<2.7 g；銅與鹽酸不反應(yīng)，故剩余金屬為鎂、鋁、銅。過(guò)量的金屬鈉能與水反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣最多。答案(1)Na(2)Mg、Al、Cu(3)Na能 力 提 升1.將2.3 g鈉投放到97.7 g水中，所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A2.3%B小于2.3%C4% D大于4%解析錯(cuò)選A項(xiàng)是把鈉與水反應(yīng)后，鈉

9、看成溶質(zhì)，計(jì)算錯(cuò)誤；錯(cuò)選C項(xiàng)是忽視了鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生H2使溶液質(zhì)量減少。解答本題應(yīng)明確鈉與水反應(yīng)有H2產(chǎn)生，所得溶液中溶質(zhì)是NaOH，溶液的質(zhì)量等于水的質(zhì)量和鈉的質(zhì)量之和減去氫氣的質(zhì)量。本題屬半定量題，不需準(zhǔn)確計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。設(shè)生成NaOH的質(zhì)量為x，則：2Na2H2O=2NaOHH2 2×23 2×40 2.3 g xx4 gw(NaOH)×100%×100%>4%。答案D2下列各組離子中，能大量共存，溶液呈現(xiàn)無(wú)色，且加入一小塊鈉粒后仍然能大量共存的是()AK、MnO、SO、HBBa2、Na、HCO、NOCNa、NO、K、ClDCa2、NO、C

10、l、CO解析A項(xiàng)中MnO為紫色不符合題意且H與Na反應(yīng)；B項(xiàng)中Na與水反應(yīng)生成的NaOH與HCO反應(yīng)，有CO生成，Ba2與CO不能共存；D項(xiàng)中Ca2與CO不共存。答案C3下列說(shuō)法不正確的是()A鐵在一定條件下與純氧氣、水蒸氣反應(yīng)的共同產(chǎn)物是Fe3O4B鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)C鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣D鐵與鹽酸、水蒸氣反應(yīng)，作還原劑解析鐵與鹽酸、水蒸氣的反應(yīng)都是置換反應(yīng)，鐵的化合價(jià)升高，作還原劑，鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，而不是FeCl3。答案C4Mg、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(shuō)法中正確的是()A三種金屬的物質(zhì)的量相等B三

11、種金屬均過(guò)量C三種金屬的質(zhì)量相等D鹽酸均過(guò)量解析根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mg2HCl=MgCl2H22Al6HCl=2AlCl33H2Fe2HCl=FeCl2H2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(guò)量，則產(chǎn)生的H2的量由鹽酸決定。答案B5在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量相同的鋁球和鐵球，此時(shí)杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒(méi)在質(zhì)量相等的稀燒堿溶液和稀硫酸銅溶液中一段時(shí)間，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A鋁球表面有氣泡產(chǎn)生，且有白色沉淀生成，杠桿不平衡B鋁球表面有氣泡產(chǎn)生，溶液澄清；鐵球表面有紅色物質(zhì)析出，溶液藍(lán)色變淺，杠桿右邊下沉C反應(yīng)后去掉

12、兩燒杯，杠桿仍平衡D右邊球上出現(xiàn)紅色，左邊溶液的c(OH)增大解析左邊中的Al球與NaOH溶液反應(yīng)：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，有一部分鋁溶解，并產(chǎn)生氣體，生成NaAlO2易溶于水，消耗掉一部分NaOH，左邊燒杯中溶液的c(OH)減?。挥疫匜e球浸在CuSO4溶液中發(fā)生反應(yīng)：FeCuSO4=FeSO4Cu，鐵球表面有紅色物質(zhì)析出，鐵球質(zhì)量增加，Cu2減少，溶液藍(lán)色變淺。答案B6X、Y、Z、M代表四種金屬，有以下事實(shí)：水溶液中XY2=X2YZ2H2O(冷)=Z(OH)2H2Y可跟硫酸反應(yīng)而M不能。則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)開(kāi)。解析由知X>Y，由知X、Y不與水反應(yīng)，由知Z&

13、gt;X>Y，由知Y>M，即可得出答案。答案Z>X>Y>M7某化學(xué)興趣小組利用如圖進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A裝置的作用是_，B中反應(yīng)的方程式為_(kāi)。(2)D的作用是_。(3)E中的現(xiàn)象是_。(4)A、B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃_處的_燈，點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是_ _。解析(1)B中進(jìn)行的反應(yīng)是3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，故A為提供水蒸氣的裝置。(2)D的作用是除去未反應(yīng)的水蒸氣，干燥H2。(3)E中反應(yīng)為H2CuOCuH2O，故黑色粉末變紅，同時(shí)硬質(zhì)玻璃管右端會(huì)有水珠生成。(4)應(yīng)先點(diǎn)A處酒精燈，若先點(diǎn)燃B處酒

14、精噴燈，B裝置中的Fe會(huì)與空氣中O2反應(yīng)生成Fe3O4，點(diǎn)燃E處酒精燈前要收集H2，檢驗(yàn)純度。答案(1)產(chǎn)生水蒸氣3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)吸收未反應(yīng)的水蒸氣(3)黑色固體變成紅色，右端管壁有水珠生成(4)A酒精收集H2，并檢驗(yàn)其純度8為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：(1)若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)體積為b L。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ _；樣品中鋁的質(zhì)量為_(kāi)g。(2)另取a g樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是_。(3)待(2)中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為c L，該氣體與(1)中所得氣體的體積比cb_。解析(1)鋁熱劑中的鋁與NaOH反應(yīng)，鋁與氫氣的關(guān)系式為2Al3H2 2×27 g 3×22.4 L m(Al) b L所以：m(Al) gg。(2)根據(jù)反應(yīng)：2AlFe2o32FeAl2O3，氧化鐵與鋁的質(zhì)量比為m(Fe2O3)m(Al)160548027。(3)在鋁熱反應(yīng)后的生成物