2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時作業(yè)14 鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用 新人教版必修1.doc

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課時作業(yè)14　鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用 時間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(每小題4分，共48分) 1．有關(guān)Al與NaOH溶液反應(yīng)的說法正確的是(　　) A．Al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NaOH還原所得的H2物質(zhì)的量之比為21 C．此反應(yīng)說明鋁具有兩性，鋁的活潑性比只具有金屬性的金屬弱 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 答案：D 2．等量鎂鋁合金粉末分別與下列四種過量物質(zhì)充分反應(yīng)，放出氫氣最多的是(　　) A．NaOH溶液　　　　　　　 B．H2SO4稀溶液 C．蔗糖溶液 D．NaCl溶液 答案：B 3．鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的(　　) A．物質(zhì)的量之比為32 B．質(zhì)量之比為32 C．摩爾質(zhì)量之比為23 D．失去的電子數(shù)之比為89 解析：根據(jù)題圖，Mg、Al產(chǎn)生H2的體積相等，則Mg、Al失去的電子數(shù)相等，2n(Mg)＝3n(Al)，故n(Mg)n(Al)＝32，Mg、Al的摩爾質(zhì)量之比為89，則Mg、Al的質(zhì)量之比為43。 答案：A 4．把足量的鐵粉投入到溶解有硫酸和硫酸銅的溶液中，充分反應(yīng)后，剩余金屬粉末的質(zhì)量與原加入鐵粉的質(zhì)量相等，則原溶液中H＋與SO的物質(zhì)的量濃度之比為(　　) A．14 B．27 C．12 D．38 解析：設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4物質(zhì)的量分別為a和b。Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，F(xiàn)e＋CuSO4===FeSO4＋Cu。由題意：56(a＋b)＝64b，＝，c(H＋)c(SO)＝＝。 答案：A 5．設(shè)nA代表阿伏加德羅常數(shù)(NA)的值，下列說法正確的是(　　) A．1 mol Na在空氣中完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2nA B．常溫下，2.7 g鋁與足量NaOH溶液反應(yīng)，消耗0.1nA個水分子 C．0.1 mol Fe與足量水蒸氣反應(yīng)生成H2的分子數(shù)為0.1nA D．11.2 L Cl2含有的原子數(shù)為nA 解析：1 mol Na在空氣中完全燃燒生成0.5 mol Na2O2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，A錯誤；鋁與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，2.7 g(0.1 mol)Al消耗0.1 mol H2O，B正確；根據(jù)反應(yīng)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2,0.1 mol Fe完全反應(yīng)生成 mol H2，C錯誤；在標準狀況下，11.2 L Cl2的物質(zhì)的量為0.5 mol，含有的原子數(shù)為nA，題中未給出標準狀況條件，D錯誤。 答案：B 6．等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為56，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是(　　) A．甲、乙中都是鋁過量 B．甲中鋁過量，乙中堿過量 C．甲中酸過量，乙中鋁過量 D．甲中酸過量，乙中堿過量 解析：生成氫氣的體積比即物質(zhì)的量之比為n(甲)n(乙)＝56，設(shè)甲中產(chǎn)生H2 5 mol，則乙中產(chǎn)生H2 6 mol。 甲：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ 2 3 3 mol 5 mol 5 mol 乙：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 2 3 4 mol 4 mol 6 mol 甲、乙中加入的鋁是等量的，甲中n(H2SO4)和乙中n(NaOH)相等，故甲中鋁過量4 mol－ mol＝ mol，乙中氫氧化鈉過量5 mol－4 mol＝1 mol。 答案：B 7．將某鐵鋁合金樣品等分成兩份，一份加入足量鹽酸，另一份加入足量NaOH溶液，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積之比為32，則樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為(　　) A．32　　　　　　　　　 B．21 C．34 D．43 解析：設(shè)每份樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量分別為x、y，產(chǎn)生的氣體分別為3 mol、2 mol。根據(jù)Fe～H2，Al～H2，可得：x＋y＝3 mol；Fe與NaOH溶液不反應(yīng)，則有Al～H2，y＝2 mol，解得x＝1 mol，y＝ mol，故樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為34。 答案：C 8．取含有0.02 mol的硫酸溶液，先投入0.24 g鎂粉，再滴入NaOH溶液，當使溶液中的鎂離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀時，需要NaOH的物質(zhì)的量為(　　) A．0.02 mol B．0.03 mol C．0.04 mol D．0.01 mol 解析：取含有0.02 mol的硫酸溶液，先投入0.24 g鎂粉，鎂與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，再滴入NaOH溶液，生成氫氧化鎂和硫酸鈉，當使溶液中的鎂離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀時，溶液恰好為硫酸鈉溶液，根據(jù)原子守恒，需要NaOH的物質(zhì)的量為0.022＝0.04 mol，選C。 答案：C 9．在500 mL NaOH溶液中加入足量鋁粉，反應(yīng)完成后共收集到標準狀況下的氣體33.6 L，該NaOH溶液的濃度為(　　) A．1 mol/L B．2 mol/L C．1.5 mol/L D．3 mol/L 答案：B 10．等物質(zhì)的量的Fe、Mg、Al與同體積、同濃度的HCl反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積相同(相同狀況)，下列判斷正確的是(　　) A．反應(yīng)掉的三種金屬的質(zhì)量相等 B．反應(yīng)后三種金屬質(zhì)量相等 C．所用鹽酸均過量 D．三種金屬可以都有剩余 解析：在題目條件下產(chǎn)生相同的氫氣，反應(yīng)掉的三種金屬的質(zhì)量和剩余金屬的質(zhì)量均不相等，如果鹽酸過量，則產(chǎn)生的氫氣的體積不相等。 答案：D 11．將a mol鈉和a mol鋁一同投入m g足量水中，所得溶液密度為d gmL－1，該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為(　　) A.% B.% C.% D.% 解析：由于2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ a mol a mol mol 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ a mol a mol a mol a mol 即a mol鈉與水反應(yīng)生成的NaOH恰好被a mol Al消耗掉，所得溶液為NaAlO2溶液。 則w(NaAlO2)＝100%＝%。 答案：C 12．Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標準狀況下的氫氣4.48 L，下列推斷中不正確的是(　　) A．參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2 mol B．參加反應(yīng)的HCl為0.4 mol C．Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol電子 D．若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol H2 解析：反應(yīng)的實質(zhì)為：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。n(H2)＝＝0.2 mol，則參加反應(yīng)的n(H＋)＝0.4 mol。若換成稀H2SO4，同樣產(chǎn)生0.2 mol H2。依據(jù)得失電子守恒，由2H＋―→H2得電子總數(shù)為0.2 mol2＝0.4 mol，故C正確。0.2 mol Mg提供0.4 mol電子，0.2 mol Al則提供0.6 mol電子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子數(shù)大于0.4 mol小于0.6 mol，A不正確。 答案：A 二、非選擇題(共52分) 13．(10分)下表是某種常見金屬M的部分性質(zhì)。 顏色 狀態(tài) 硬度 密度 熔點 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性 銀白色 固體 較小 2.70 g/cm3 660.4 ℃ 良好 良好 良好 將該金屬M投入稀鹽酸或NaOH溶液中，均可產(chǎn)生大量的無色氣體。根據(jù)上述信息回答下列問題。 (1)金屬M是________(填名稱)。 (2)試推斷金屬M的一種用途_______________________。 (3)金屬M的活動性比銅________(填“強”或“弱”)，判斷的事實依據(jù)是________________________。 (4)請寫出金屬M與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。 (5)現(xiàn)有一種合金，可能由M、Fe和Ag中的兩種或三種組成。某學(xué)生為了弄清楚該合金的成分，設(shè)計了下列實驗探究方案，請?zhí)顚懹嘘P(guān)內(nèi)容。 解析：(1)根據(jù)表中給出的部分性質(zhì)知，能與稀鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)生成無色氣體的金屬M應(yīng)是鋁。 (2)鋁的導(dǎo)電性好，可用于制導(dǎo)線；導(dǎo)熱性好，可用于制炊具；延展性好，可用于糖果包裝等。 (3)在金屬活動性順序表中Al是氫前面的金屬，能與鹽酸或稀H2SO4反應(yīng)生成H2；Cu是氫后金屬，不能與鹽酸或稀H2SO4反應(yīng)。 (5)在金屬活動性順序表中Al、Fe是氫前面的金屬，Ag是氫后面的金屬，因此可以利用Al能與NaOH溶液反應(yīng)來檢驗Al的存在；利用Fe能與鹽酸或稀H2SO4反應(yīng)，進一步來確定Fe、Ag的存在。 答案：(1)鋁　(2)作導(dǎo)線(合理答案均可) (3)強　M能與酸反應(yīng)放出氫氣，而銅不能 (4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (5)①NaOH?、谟袣怏w放出，固體部分溶解　③鹽酸(或稀H2SO4)?、苡袣怏w放出，溶液顯淺綠色，固體部分溶解 14．(10分)托盤天平兩邊各放一個盛有等質(zhì)量稀鹽酸(各含n mol HCl)的甲、乙兩個燒杯，調(diào)節(jié)天平，天平達平衡。然后在甲、乙燒杯中分別投入a mol Mg和b mol Al，充分反應(yīng)后，天平仍保持平衡。 (1)若天平兩邊酸均過量，則甲、乙兩邊凈增量分別為________g，________g。 (2)若天平兩邊酸均用完，金屬均過量，則甲、乙兩邊產(chǎn)生的H2的質(zhì)量________(填“相等”或“不相等”)，由此推出ab＝________。 解析：設(shè)a mol Mg完全反應(yīng)后增重x Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　增重 24 2 22 24a x x＝22a。 同理，bmol Al完全反應(yīng)后增重24b 因為產(chǎn)生的H2質(zhì)量相等，且天平平衡，則加入的Mg、Al質(zhì)量相等 24a＝27b ab＝98 答案：(1)22a　24b　(2)相等　98 15．(10分)鋁鎂合金已成為飛機制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計下列實驗方案進行探究。填寫下列空白。 [實驗方案]將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測定生成氣體在通常狀況(約20 ℃，1.01105 Pa)的體積。 [問題討論](1)同學(xué)們擬選用如圖所示實驗裝置完成實驗： ①你認為最簡易的裝置連接順序是A接(　)(　)接(　)(　)接(　)。(填接口字母符號，可不填滿) ②實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶。請你幫助分析原因____________________________________。 (2)仔細分析實驗裝置后，同學(xué)們經(jīng)討論認為以下兩點會引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶內(nèi)空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實驗結(jié)束時，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小。于是他們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。(堿式滴定管上的刻度數(shù)值上小下大) ①裝置中導(dǎo)管a的作用是______________________。 ②實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。則產(chǎn)生氫氣的體積為________mL。 解析：實驗中通過測定氣體體積來確定樣品中各組分的質(zhì)量分數(shù)，所以裝置的連接順序為A、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是產(chǎn)生的氫氣使錐形瓶內(nèi)的壓強大于外界大氣壓所致；導(dǎo)管a的作用是平衡氣壓，使液體能夠順利滴下，同時消除硫酸的滴入對氣體體積的影響。 答案：(1)①E　D　G?、诤辖鹋c稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大 (2)①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強與錐形瓶內(nèi)氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差?、赩2－V1 16．(11分)一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊17.0 g，投入50 g水中，最多能產(chǎn)生0.2 g氣體，則： (1)涉及的化學(xué)方程式為__________________，___________。 (2)鈉塊中鈉的質(zhì)量是________。 (3)鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量是________。 (4)原來鈉塊中被氧化的鈉的質(zhì)量是________。 (5)設(shè)所得溶液的體積為50 mL，求所得溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度是________。 解析：(1)該過程中涉及的化學(xué)方程式有2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH； (2)(3)反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.2 g，則 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 46 2 m(Na) 0.2 g m(Na)＝＝4.6 g； m(NaO)＝17.0 g－4.6 g＝12.4 g； (4)m(Na2O)＝12.4 g，則被氧化成氧化鈉的金屬鈉的質(zhì)量＝12.4 g＝9.2 g； (5)原樣品中鈉元素的質(zhì)量＝4.6 g＋9.2 g＝13.8 g，鈉元素的物質(zhì)的量＝＝0.6 mol，根據(jù)鈉守恒得，溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量＝0.6 mol，則氫氧化鈉的濃度＝＝12 molL－1。 答案：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Na2O＋H2O===2NaOH (2)4.6 g　(3)12.4 g　(4)9.2 g (5)12 molL－1 17．(11分)向50 mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入過量的BaCl2溶液，得到14.51 g白色沉淀，向白色沉淀中再加入過量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，沉淀減少到4.66 g，并有氣體產(chǎn)生。 (1)原溶液中Na＋的物質(zhì)的量是多少？ (2)原混合物溶液中Na2SO4和Na2CO3的物質(zhì)的量濃度各是多少？ (3)產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積是多少升？ 解析：本題是關(guān)于混合物的計算題。 Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl， Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl， BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑。 n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝＝0.02 mol n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝＝0.05 mol (1)原溶液中Na＋的物質(zhì)的量為 0．02 mol2＋0.05 mol2＝0.14 mol。 (2)c(Na2SO4)＝＝0.40 molL－1； c(Na2CO3)＝＝1.0 molL－1。 (3)n(CO2)＝n(Na2CO3)＝0.05 mol， V(CO2)＝0.05 mol22.4 Lmol－1＝1.12 L。 答案：(1)0.14 mol　(2)0.4 molL－1　1.0 molL－1 (3)1.12 L