高一化学人教版必修1练习金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应 word版含解析

铝与氢氧化钠溶液的反应
1.在实验室里做钠与水反应的实验时,下列各项中最宜选用的仪器有()
①试管夹②镊子③小刀④燃烧匙⑤滤纸⑥研钵⑦烧杯⑧石棉网⑨玻璃片⑩药匙
A.①②④⑧
B.③⑤⑥⑩
C.⑥⑦
D.②③⑤⑦⑨
2.将一小粒钠投入盛有硫酸铜溶液的小烧杯中,不可能观察到的现象是()
A.溶液中出现蓝色絮状沉淀
B.钠粒熔成小球浮在水面四处游动
C.有气体产生
D.有红色的铜被置换出来
3.等质量的钠进行下列实验,其中生成氢气最多的是()
A.将钠投入到足量水中
B.将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中
C.将钠放入足量稀硫酸中
D.将钠放入足量稀盐酸中
4.将下列各种单质投入或通入CuSO4溶液中,能产生铜单质的是()
A.Fe
B.Na
C.H2
D.Ag
5.对于铝和烧碱溶液的反应,下列说法不正确的是()
A.铝是还原剂
B.该反应是氧化还原反应
C.该反应说明所有金属都能与碱反应
D.H2为还原产物
6.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缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠,可能观察到的现象是下图中的()
7.下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是()
A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声
C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、CO2、H2O共同作用下能发生反应
8等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是()
A.2 mol·L-1 H2SO4溶液
B.3 mol·L-1 CuSO4溶液
C.6 mol·L-1 KOH溶液
D.3 mol·L-1 Ba(OH)2溶液
9.向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不多会儿听到罐内“咔咔”作响,发现易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓起来。

(1)易拉罐变瘪的原因
是,反应的离子方程式是。

(2)易拉罐又鼓起来的原因是,反应的离子方程式是。

10.在进行钠和水的反应实验中,有如下操作和实验现象,回答下列各问题。

(1)刚用小刀切开的金属钠断面呈色,在空气中放置几分钟后发生的变化
为。

(2)切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中进行实验,这是为防止燃烧。

(3)金属钠块投入水中后,观察到(说明反应放热),
(说明钠的密度小)。

(4)钠小球在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的声响,说明反应有生成。

(5)如果水中事先已滴入酚酞溶液,反应后溶液由无色变为色,说明反应生
成。

11.某实验小组对钠与水反应的实验进行研究,为点燃反应生成的氢气,他们设计了如图1所示的装置。

请回答下列问题:
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式:。

(2)在点燃H2之前必须先进行,方法是。

(3)实验小组查阅到钠、苯(常温下为液体,不溶于水,与钠不反应)、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.88 g·cm-3、1.00 g·cm-3,并据此对实验进行了如图2所示的改进。

①在改进后的实验中观察到的现象可能为。

A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上下跳动
②在改进后的实验中H2的生成速率减慢,氢气燃烧更平稳,原因是。

12.应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

请完成该实验中的问题:
(1)写出该反应的化学方程式:;
该氧化还原反应的还原剂是,氧化剂是。

(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是。

(3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是。

(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序
是,为什
么?。

(5)干燥管中盛装的物质是,作用
是。

(6)试管中收集的气体是。

如果要在C处的玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行,这一操作的目的是。

答案解析
1解析:钠块需用镊子夹取,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀在玻璃片上切去一小块,放入盛有水的烧杯内进行实验。

答案:D
2解析:钠与硫酸铜溶液反应时不能置换出金属铜,而是先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠又与硫酸铜反应,生成蓝色絮状沉淀,因此只有D项中的现象不可能观察到。

答案:D
3解析:钠与水或酸反应,均是与H+反应,故A、C、D三项中产生的氢气相等;钠与水反应生成氢气和氢氧化钠溶液,生成的氢氧化钠溶液又与铝箔反应,生成氢气,故B项中产生的氢气最多。

答案:B
4解析:Fe比Cu活泼,可以从CuSO4溶液中置换出Cu;Na虽然比Cu活泼,但钠先与CuSO4溶液中的H2O反应,生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2,不能置换出Cu;H2不与CuSO4溶液反应;Cu比Ag活泼,Ag不与CuSO4溶液反应。

答案:A
5解析:铝与烧碱溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,分析元素化合价变化可知反应为氧化还原反应,铝是还原剂,H2为还原产物,A、B、D正确。

铝能与烧碱溶液反应,并不能说明所有金属都能与碱反应,如镁、铁、铜等均不与碱溶液反应。

答案:C
6解析:钠的密度比煤油的大,比水的小,故钠在水和煤油的交界处与水发生反应生成氢气,从而可看到气泡,正确答案为A项。

答案:A
7解析:铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成黑色的Fe3O4,A错误;H2在不纯的氧气中点燃时能发出爆鸣声,B正确;该反应为氧化还原反应,C正确;常温下,铁在潮湿的空气中被缓慢氧化,D正确。

答案:A
8解析:镁与铝都能与2 mol·L-1 H2SO4溶液反应得到H2;Mg、Al与CuSO4反应可置换出Cu,不产生H2;KOH溶液和Ba(OH)2溶液只能与铝反应产生氢气。

答案:A
9解析:开始CO2溶于NaOH溶液,罐内气压减小,小于外界气压,易拉罐被压瘪。

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+2OH-C O32-+H2O
(2)Al与NaOH溶液反应产生H22Al+2OH-+2H2O2Al O2-+3H2↑
10解析:(1)刚用小刀切开的金属钠断面呈银白色,并很快变暗,这是因为钠与氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化物所致。

(2)用滤纸吸干钠块表面的煤油,防止钠与水反应放热,引起煤油燃烧。

(3)钠的密度比水的小,浮在水面上,与水反应,放热,使钠熔化形成银白色小球。

(4)钠与水反应放出氢气,推动钠球在水面上游动。

(5)钠与水反应生成NaOH,使酚酞变红。

答案:(1)银白变暗(2)煤油(3)钠熔化成闪亮的小球浮在水面上(4)气体(5)红氢氧化钠
11解析:点燃可燃性气体之前要检验气体的纯度。

苯与水互不相溶,钠的密度介于苯和水之间,能与水反应而不与苯反应,另外钠与水接触的位置是钠的底部,与水反应放出的氢气给钠一个向上的推力,同时与钠受到的重力作用可使钠在苯与水的界面处上下跳动,如此反复,就减慢了Na 与H2O反应的速率。

答案:(1)2Na+2H2O2NaOH+H2↑
(2)验纯用向下排空气法收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,移近火焰,松开拇指,若听到轻微的“噗”声,则表明H2纯净
(3)①D②钠的密度比水的小,比苯的大,落在苯与水的交界处。

钠与H2O反应产生的H2使钠浮起,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出时,钠又回落,与水反应,如此反复,就可减慢Na与H2O反应的速率
12解析:产生气体的装置实验前必须检验气密性,本装置的气密性检验是密封装置后加热,利用气体热胀冷缩的原理检验;铁与水蒸气在高温下反应,所以首先对烧瓶加热,使烧瓶中的水产生水蒸气到硬质玻璃管中与铁粉反应产生氢气。

由于水蒸气没有完全反应,收集点燃氢气前需用干燥剂干燥,此时要选取固体干燥剂,氢气的检验不能直接在导气管口点燃,以免引起爆炸。

答案:(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2Fe H2O
(2)在玻璃管口C处接一段乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口没入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则表明该套装置气密性良好
(3)提供持续不断的水蒸气防止暴沸
(4)先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯防止先点燃酒精喷灯导致Fe与O2的反应
(5)碱石灰除去反应产生的H2中混有的水蒸气
(6)H2验纯防止点燃时,氢气中混有空气而爆炸。