2016年秋高中化学 3.1.2 金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应练习 新人教版必修1

第三章 第一节 第2课时
金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应
一、选择题
1．物质在发生化学反应时导学号 89940351( ) A ．它们的质量一定相等 B ．它们的物质的量一定相等
C ．它们的质量之比等于方程式中化学计量数之比
D ．它们物质的量之比等于方程式中化学计量数之比
【解析】 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。

【答案】 D
2．用铝箔包装0.1 mol 集气法收集产生的气体，则收集到的气体为( )
A ．O 2和H 2的混合气体
B ．
C ．大于1.12 L H 2
D ．小于【解析】 从钠和铝的性质入手，首先钠与水反应生成NaOH 和H 2，铝再与NaOH 反应生成NaAlO 2和H 2，收集到的气体为两者产生的氢气之和，显然要比钠单独产生的H 2多。

【答案】 C
100 mL 3 mol/L 的硫酸和氢氧化3：4，下 )
n (H ＋
)＝0.6 mol ，n (NaOH)＝n (OH －
)＝0.3 mol 。

将酸完全反应掉需n (Al)＝0.2 mol ，将碱完全反应掉需n (Al)＝0.3 mol 。

即当n (Al)≥0.3 mol 时，
V 甲V 乙＝23。

据以上分析可知，当V 甲V 乙＝3
4
时，说明0.2 mol<n (Al)<0.3 mol ，即Al
对酸过量、对碱不足，即参加反应的n (H 2SO 4)＝0.3 mol ，A 错。

由：2Al ＋ 3H 2SO 4===Al 2(SO 4)3＋3H 2↑ 2 3 3 n (Al) 0.3 mol n (H 2)
得：n (Al)＝0.2 mol ，即与H 2SO 4反应的m (Al)＝5.4 g ，C 、D 错。

n (H 2)＝0.3 mol ，所以对碱反应产生H 2为：0.4 mol 。

又由：2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑ 2 3 n (NaOH) 0.4 mol
n (NaOH)＝
0.8
3
mol≈0.27 mol，故B 正确。

【答案】 B
4．由Zn 、Fe 、Mg 、Al 四种金属中的两种组成的10 g 混合物与足量的盐酸反应产生1.0 g H 2，则混合物中一定含有的金属是导学号 89940354( )
A ．Zn
B ．Fe
C ．Al
D ．Mg
【解析】 假设10 g 分别是纯锌、纯铁、纯镁、纯铝，则与足量盐酸反应生成H 2的质量分别为413 g 、514 g 、56 g 、10
9 g ，从以上数据可以看出，只有10 g 铝生成H 2的质量大于1
g ，其他三种金属生成氢气的质量均不够1 g ，因此当任意两种金属(其10 g)与酸反应生成氢气为1 g 时，必须包括铝。

【答案】 C
锌与足量的盐酸反应生成x L 氢气，下列比例式正确的是 1 mol 22.4 L 0．05 mol x L D ．Zn ＋2HCl===ZnCl 2＋H 2↑ 65 g 1 mol 3．25 g x L
【解析】 比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。

【答案】 C
6．等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是导学号 89940356( )
A．NaOH溶液B．稀硫酸
C．蔗糖溶液D．NaCl溶液
【解析】Mg、Al与蔗糖溶液、NaCl溶液不反应，只有Al与NaOH溶液反应，Mg、Al 与硫酸均发生反应。

【答案】 B
7．等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与二份足量的铝粉反应，在相同条件下产生同体积氢气，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为导学号 89940357( ) A．1：1 B．2：1
C．3：1 D．2：3
【解析】根据2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知要产生相同体积的氢气，需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为6：2＝3：1。

【答案】 C
8．两种金属混合物粉末15 g，与足量的盐酸反应时生成标准状况下11.2 L氢气，符合上述情况的金属混合物是导学号 89940358( )
A．Mg、Fe B．Zn、Ag
C．Fe、Zn D．Mg、Al
【解析】在标准状况下11.2 L H2的质量是1 g，与足量盐酸反应生成1 g H2，需上述金属：Mg－12 g，Ag不反应可视为无穷大，Al－9 g，Fe－28 g，两种金属混合生成1 g H2时所需的质量为15 g，应介于两种金属分别与盐酸反应生成1 g H2时消耗金属质量的中间。

【答案】 A
9．Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L。

下列推断中不正确的是导学号 89940359( )
A．参加反应的Mg、Al共0.2 mol
B．参加反应的HCl为0.4 mol
C．Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子
D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2
【解析】反应的实质为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，n(H2)＝
4.48 L
＝0.2 mol，则参加反应的n(H＋)＝0.4 mol。

若换成稀H2SO4，同样产生0.2 mol 22.4 L/ mol
H2。

依据得失电子守恒，由2H＋―→H2得电子总数为0.2 mol×2＝0.4 mol，故C正确。

0.2 mol Mg提供0.4 mol电子，0.2 mol Al则提供0.6 mol电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电
子数大于0.4 mol、小于0.6 mol，A不正确。

【答案】 A
10．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL、3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙＝1：2，则加入铝粉的质量为导学号 89940360( )
A．5.4 g B．3.6 g
C．2.7 g D．1.8 g
【解析】首先要分析清楚气体体积比为1：2
等；②铝均有剩余，2HCl―→H2↑，2NaOH―→3H2↑，其生成H2
此应是第三种情况；③HCl不足，NaOH过量，由2HCl―→H2
0.15 mol，乙中产生的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol0.2 mol，m(Al)＝5.4 g。

【答案】 A
二、非选择题
11．(2015·河北省涿州二中高一月考)Fe、Al分别与盐酸反应(结果可用分数表示)：
、Al产生H2的质量之比为________。

产生H2的质量之比为________。

产生H2在同温同压下的体积比为________。

生成氢气质量之比等于其物质的量之比＝1 mol：1.5 mol＝2：3。

(2)令金属质量为1 g，则：
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
56 2
1 g
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
54 6
1 g
1 g×2/56＝1/28和1 g×6/54＝1/9生成氢气质量之比＝1/28：1/9＝9：28。

(3)由(2)可知，等质量的Fe、Al产生氢气的物质的量之比＝9：28，相同条件下体积之比等于物质的量之比，则生成氢气的体积之比＝9：28。

【答案】(1)2：3 (2)9：28 (3)9：28
12．(2016·经典习题选萃)某课外活动小组做如下实验：往一铝制易拉罐内充满CO2，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，他们发现罐壁内凹面瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述实验现象。

导学号 89940362
(1)罐壁内凹面瘪的原因是_________________________________________________，
反应的化学方程式是___________________________________________________。

(2)罐壁再鼓起来的原因是__________________________________________________，
有关的化学方程式是______________________________________________________。

(3)实验时，将“充满CO2”改为“放入一药匙白色固体”，其他不变，也能取得相同的实验效果。

则该白色固体是________(写名称)。

【解析】开始CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，外界气压将易拉罐压瘪。

之后铝制的易拉罐与NaOH溶液反应，产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又鼓起。

【答案】(1)NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
(2)Al表面氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H22Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)干冰
13．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。

导学号 89940363
(1)A中试剂为________。

(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是________________。

(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并
恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂。

上述操作的顺序是________________(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应________________。

(4)B中发生反应的化学方程式为________________________________________。

(5)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为________。

(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。

【解析】(1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故A中应盛放NaOH溶液，在B中发生的反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

(2)目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。

(3)正确顺序应为①④③②；为使C中气体的压强与外界大气压相等，还应使D与C的液面相平。

(5)据2Al ～3H2
2 mol
3 mol
a－c M
b mL
1000 mL·L－1×22.4 L·mol－1
得M(Al)＝
a－c b
(6)据w(Al)＝a－c
a g
×100%的计算公式可知未洗涤不溶物会造成铝的质量分数偏
(3)①④③②使D和C的
3H2↑
(5)
a－c
b
偏小
(2016·甘肃省嘉峪关一中但可与氢氧化钠溶液发生反应：2Al＋2NaOH
NaOH溶液中，充分反应后，计算：
(1)铝粉的物质的量；
(2)消耗氢氧化钠溶质的质量为多少克？
(3)得到标准状况下的氢气的体积是多少升？导学号 89940364
【解析】27 g Al的物质的量为27 g
27 g/mol
＝1 mol，设铝粉的物质的量为x，消耗的NaOH的物质的量为y，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 2
3 1 mol x y 所以x ＝1 mol×2
2
＝1 mol ，
y ＝
1 mol×3
2
＝1.5 mol ， 故消耗NaOH 的质量为1 mol×40 g/mol＝40 g 标况下生成氢气体积为1.5 mol×22.4 L/mol＝33.6 L 【答案】 (1)铝粉的物质的量为1 mol (2)消耗氢氧化钠溶质的质量为40 g (3)得到标准状况下的氢气的体积是33.6 L。