高中化學(xué)人教版第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì) 省賽獲獎(jiǎng)

第3章第1節(jié)第2課時(shí)一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(福建渦陽(yáng)四中2023－2023學(xué)年度高一月考，20)將鈉和碳分別置于下圖所示的兩個(gè)盛滿氧氣的集氣瓶中燃燒完畢冷卻至室溫后，打開裝置中的兩個(gè)活塞，這時(shí)觀察到()A．水進(jìn)入左瓶 B．水進(jìn)入右瓶C．水同時(shí)進(jìn)入兩瓶 D．水不進(jìn)入任何一瓶【解析】由于鈉與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉，使左瓶氧氣減少，壓強(qiáng)減小，而右瓶中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，氣體的量不變，壓強(qiáng)不變，故由于左瓶的壓強(qiáng)減小使水壓入。【答案】A2．下列有關(guān)鋁的敘述不正確的是()A．鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，易與O2反應(yīng)，所以 易被氧化腐蝕B．鋁是金屬，所以不與堿液反應(yīng)C．鋁在自然界中以化合態(tài)形式存在D．鋁可用于制作防銹油漆【解析】A項(xiàng)中Al易與O2反應(yīng)，但生成的Al2O3非常致密，可防止內(nèi)部的鋁繼續(xù)被氧化，所以鋁具有抗蝕性，同時(shí)鋁可以制作防銹油漆(即所謂“銀粉”)，其原理同上，盡管Al是金屬，但它可以與NaOH等強(qiáng)堿反應(yīng)?！敬鸢浮緼B3．(河南內(nèi)鄉(xiāng)高中2023－2023學(xué)年度高一月考，4)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是()A．向盛水的燒杯中投入小拇指頭大小的鈉塊，觀察現(xiàn)象B．將鈉保存在汽油中C．將一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察現(xiàn)象D．用手掰開一塊金屬鈉，觀察鈉的顏色【解析】A項(xiàng)，鈉與水反應(yīng)十分劇烈，生成具有強(qiáng)腐蝕性的氫氧化納，取金屬鈉量過(guò)大，反應(yīng)中會(huì)因反應(yīng)劇烈使溶液飛濺，甚至發(fā)生爆炸。B項(xiàng)，汽油易揮發(fā)，所以不能將鈉保存在汽油里。D項(xiàng)，若鈉與手接觸，手上的水分與鈉反應(yīng)，生成的氫氧化鈉對(duì)手有腐蝕作用?！敬鸢浮緾4．將4.6g金屬鈉投入到95.4g水中，得到的溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()A．等于% B．等于%C．大于8% D．小于10%【解析】本題屬于根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的題型，所以首先設(shè)生成NaOH的質(zhì)量為m(NaOH)，生成H2的質(zhì)量為m(H2)。2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑468024．6gm(NaOH)＝8gm(H2)＝0.2gNaOH%＝eq\f(8g,＋－×100%＞8%。故選C?！敬鸢浮緾5．下列離子方程式正確的是()A．Na與H2O反應(yīng)：Na＋2H2O=Na＋＋2OH－＋H2↑B．Na與鹽酸反應(yīng)：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑C．鈉投入Cu2SO4溶液中：Cu2＋＋2Na=Cu＋2Na＋D．Na與O2反應(yīng)：4Na＋O2=4Na＋＋2O2－【解析】A違背了電荷守恒，應(yīng)為：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑；C項(xiàng)中，Na應(yīng)先與H2O反應(yīng)，生成的NaOH再與CuSO4反應(yīng)，總離子方程式為：2Na＋Cu2＋＋2H2O＝Ca(OH)2↓＋2Na2＋H2↑，D項(xiàng)不是在溶液中發(fā)生的反應(yīng)?！敬鸢浮緽6．將少量金屬鈉投入CuSO4溶液中，所發(fā)生的反應(yīng)是()①2Na＋CuSO4=Na2SO4＋Cu↓②Cu＋2H2O=Cu(OH)2＋H2↑③2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑④2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4A．①③ B．①②C．③④ D．①【解析】鈉是一種活潑金屬，容易與溶液中的水發(fā)生反應(yīng)，即鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與CuSO4反應(yīng)?！敬鸢浮緾7．將小塊鈉投入到FeCl3的稀溶液中，以下對(duì)有關(guān)現(xiàn)象的描述中最恰當(dāng)?shù)氖?)A．鈉溶解；溶液里有黑色固體析出和無(wú)色氣體逸出B．鈉與溶液劇烈反應(yīng)；溶液里有紅褐色沉瀉生成，溶液的顏色變淺C．鈉在溶液的表面上靜靜地消失；溶液里有紅褐色沉淀生成D．鈉迅速消失；溶液里快速地冒出很多的氣泡，同時(shí)有紅褐色固體生成【解析】將鈉塊投入到FeCI3的稀溶液中，鈉易與水發(fā)生反應(yīng)，所以先后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCI3=Fe(OH)3↓＋3NaCI?！敬鸢浮緽8．(福建廈門杏南中學(xué)2023－2023學(xué)年度高一月考，6)實(shí)驗(yàn)室里做鈉跟水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用到的儀器和藥品是()①試管夾②鑷子③小刀④濾紙⑤研缽⑥燒杯⑦坩堝⑧石棉網(wǎng)⑨玻璃片⑩藥匙A．①②③④ B．②③④⑥⑨C．③④⑧⑨⑩ D．②⑤⑦⑨⑩【解析】實(shí)驗(yàn)室里做鈉跟水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先用鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出，用濾紙將其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小塊鈉(黃豆粒大小)，向一個(gè)盛有水的燒杯滴入幾滴酚酞試液，然后把一塊黃豆大的鈉投入小燒杯中。【答案】B9．下列描述，符合事實(shí)的是()A．實(shí)驗(yàn)室中有單質(zhì)鈉，自然界中也存在游離態(tài)的鈉B．鈉比銅的金屬性強(qiáng)，把鈉投入CuSO4溶液，可置換出單質(zhì)銅C．用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至溶化，輕輕晃動(dòng)，熔化的鋁不滴落D．將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后放入水中，兩者放出的氫氣相等【點(diǎn)拔】A中實(shí)驗(yàn)室的單質(zhì)鈉是人工制得的，由于鈉很活潑，自然界中不存在游離態(tài)的鈉。B中，Na投入水中先生成NaOH，NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2↓，不可能置換出銅單質(zhì)。C中，鋁表面有一層高熔點(diǎn)(2050℃)的氧化物薄膜，所以Al熔化后不會(huì)滴落，D中，用鋁箔包住的鈉產(chǎn)生氫氣量多，因?yàn)锳l與NaOH溶液反應(yīng)也放出H22Na＋2H2O=2HaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑?！敬鸢浮緾10．把Na和Mg分別投入到足量的m1g水中和m2g鹽酸中，分別得到溶液a和b。若m1＝m2，則a與b的質(zhì)量關(guān)系為(A．a(chǎn)＞b B．a(chǎn)＜bC．a(chǎn)＝b D．無(wú)法確定【點(diǎn)拔】2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑溶液增重2mol44gMg＋2HCI=MgCI2＋H2↑溶液增重1mol22g可見消耗Na和Mg，兩溶液各增重11g，因m1＝m2，故a＝b【答案】C11．在500g%的鹽酸和500g2%的鹽酸中，分別加入2.3g鈉，鈉全部反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體()A．一樣多B．在濃度大的鹽酸中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體多C．在濃度小的鹽酸中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體多D．由反應(yīng)的劇烈程度決定【解析】本題無(wú)論酸過(guò)量還是鈉過(guò)量，其實(shí)質(zhì)都是金屬鈉與H＋反應(yīng)放出H2，由于加入的鈉都是2．3g，并且鈉完全反應(yīng)，所以產(chǎn)生的氣體一樣多?！敬鸢浮緼【點(diǎn)拔】鈉與酸發(fā)生反應(yīng)，若酸不足，過(guò)量的鈉要與水發(fā)生反應(yīng)。12．將一小塊鈉投入盛飽和澄清石灰水的試管里，不可能觀察到的現(xiàn)象是()A．熔成小球并在液面上游動(dòng)B．有氣體生成C．溶液底部有銀白色物質(zhì)生成D．溶液變渾濁【點(diǎn)拔】將一小塊鈉投入盛飽和澄清石灰水的試管中，鈉與水劇烈反應(yīng)，所以首先觀察到鈉與水反應(yīng)的一系列現(xiàn)象。隨著2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑反應(yīng)的進(jìn)行，水被消耗，溶液的溫度升高，由于Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，可以觀察到溶液變渾濁?！敬鸢浮緾13．若1.8g某金屬與足量HCI充分反應(yīng)，放出2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，則該金屬是()A．Al B．MgC．Fe D．Zn【點(diǎn)拔】要判斷是哪種金屬，可以求出它們的相對(duì)原子質(zhì)量即可。求相對(duì)原子質(zhì)量可以利用化學(xué)方程式計(jì)算，但還必須先設(shè)出該金屬在與HCI反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的化合價(jià)。設(shè)金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為M(R)，與HCl反應(yīng)時(shí)的化合價(jià)為x，則由化學(xué)方程式：2R＋2xHCl=2RClx＋xH2↑2M(R)g1．8g2.24L可得eq\f(2M(R)g,＝eq\f,，所以M(R)＝9x討論若x＝1，則M(R)＝9，不符合題意；若x＝2，則M(R)＝18，不符合題意；若x＝3，則M(R)＝27，符合題意?！敬鸢浮緼14．(甘肅會(huì)寧五中2023－2023學(xué)年度第一學(xué)期期末質(zhì)檢試卷)下列推理正確的是()A．鋁粉在氧氣中燃燒生成Al2O3，故鐵絲在氧氣中燃燒生成Fe2O3B．鐵能從硫酸銅溶液中置換出銅，故鈉也能從硫酸銅溶液中置換出銅C．活潑金屬鈉保存在煤油中，故活潑金屬鋁也保存在煤油中D．鈉與氧氣、水等反應(yīng)時(shí)鈉均作還原劑，故金屬單質(zhì)參與反應(yīng)時(shí)金屬均作還原劑【解析】A中Fe在O2中燃燒生成Fe3O4；B中Na非常活潑，在溶液中與水劇烈反應(yīng)，不能置換出金屬單質(zhì)；C中Al雖然化學(xué)性質(zhì)活潑，但由于Al在空氣中與O2形成致密氧化膜阻止反應(yīng)的進(jìn)行，因此不需保存在煤油中。金屬單質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，化合價(jià)肯定升高，因此一定作還原劑，D正確?！敬鸢浮緿二、非選擇題15．有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與水反應(yīng)的方法，利用煤油來(lái)控制反應(yīng)速率，使學(xué)生能仔細(xì)觀察到各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。該方法簡(jiǎn)便、安全，現(xiàn)象明顯，有趣味性，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。將6mm×50mm的玻璃管和長(zhǎng)頸漏斗插入橡皮塞孔中，玻璃管外套上30mm的乳膠管，乳膠管上再接6mm×30mm的金屬尖嘴管，乳膠管上夾上彈簧夾。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往100mL的大試管中先加入40mL煤油，取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過(guò)漏斗加滿滴有酚酞的水。根據(jù)反應(yīng)中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題。(1)金屬鈉變化的現(xiàn)象是______。(2)大試管中溶液顏色的變化是________。(3)裝置中液面的變化分別是：大試管中________；長(zhǎng)頸漏斗中______。(4)簡(jiǎn)述檢驗(yàn)產(chǎn)生氣體的方法：________________________________________________?！窘馕觥坑捎阝c的密度比水小，比煤油大，所以鈉在煤油與水的界面處漂浮。鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在逸出過(guò)程中把鈉帶入煤油層，鈉在重力作用下再回到界面。反復(fù)多次，直至鈉完全消失。產(chǎn)生的氣體聚集在大試管上部，把液體反壓到長(zhǎng)頸漏斗中?！敬鸢浮?1)鈉在煤油中逐漸下沉，至水面時(shí)與水發(fā)生反應(yīng)，熔化成銀白色小球，像熱氣球一樣在煤油中作上下游動(dòng)，最后完全消失(2)水溶液從上至下逐漸由無(wú)色變?yōu)榧t色(3)液面逐漸下降液面逐漸上升(4)當(dāng)漏斗中液面上升到一定高度后，打開彈簧夾點(diǎn)燃?xì)怏w，有淡藍(lán)色火焰產(chǎn)生【點(diǎn)拔】鈉與水的反應(yīng)在隔絕空氣的條件下，不會(huì)發(fā)生著火或爆炸現(xiàn)象。16．如圖所示，在燒杯中盛有100mL蒸餾水，水中懸浮著一個(gè)表面光滑、耐堿、耐熱的小球(此球穩(wěn)定在水的中央)，將10g金屬鈉分多次投入到水中，最后使燒杯內(nèi)的液體恢復(fù)到原來(lái)的蒸餾水的溫度?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)10g鈉要分多次投入的主要原因是：________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，從燒杯內(nèi)小球的位置觀察到的現(xiàn)象是：__________________________________，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是：__________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是：____________________________________【解析】本題考查鈉的安全使用及溶液的密度與浮力的關(guān)系。鈉與水反應(yīng)劇烈，易發(fā)生爆炸，使用時(shí)要嚴(yán)格控制用量。鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大?！敬鸢浮?1)鈉與水反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，易發(fā)生爆炸(2)小球上升鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，液體的密度增大，小球受到的浮力增大(3)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑17．(福建廈門國(guó)祺中學(xué)2023－2023學(xué)年度質(zhì)檢，17)根據(jù)你對(duì)金屬鈉性質(zhì)的了解，回答問(wèn)題。(1)由于金屬鈉很容易跟空氣中的________、______等物質(zhì)反應(yīng)，通常將它保存在________里。(2)將金屬鈉加入CuSO4溶液中將會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋這一現(xiàn)象。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】由于鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，鈉易與空氣中氧氣、水反應(yīng)，又由于鈉的密度比水的小、比煤油的大，故常常將鈉保存在煤油中。金屬鈉與鹽溶液的反應(yīng)，鈉先與水反應(yīng)生成NaOH和H2，生成的NaOH再與溶液中的CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)?！敬鸢浮?1)氧氣水蒸氣煤油(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑CuSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Cu(OH)2↓18．在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過(guò)此反應(yīng)的逆反應(yīng)生成顆粒很細(xì)的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性，在空氣中受撞擊或受熱時(shí)會(huì)燃燒，所以俗稱“引火鐵”。請(qǐng)分別用下圖中示意的兩套儀器裝置制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實(shí)驗(yàn)中必須使用