课时作业13 金属与非金属、酸、水的反应

课时作业13金属与非金属、酸、水的反应时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列说法正确的是()A．金属使用的年代与金属的性质无关B．铁能置换出CuSO4溶液中的铜，故银也能置换出CuSO4溶液中的铜C．金属原子最外层电子数越少，其还原性越强D．将金属钠投入CuSO4溶液中，得不到金属铜解析：大多数金属以化合态存在，人类首先发现与利用的金属是自然界中的金属单质，然后逐渐通过化学方法冶炼出不同的金属，金属活动性越强，其冶炼难度越大，A错误；Ag的活动性比Cu的弱，Ag不能与CuSO4反应，B错误；如铜原子最外层只有1个电子，铝原子最外层有3个电子，但Al的还原性大于Cu的，C错误；将金属钠投入CuSO4溶液中，最终生成Na2SO4、Cu(OH)2沉淀和H2，D正确。

答案：D2．下列关于钠与水反应的叙述，不正确的是()①将一小粒钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反应后溶液变红②将一小粒钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与HCl反应③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧④将两小粒质量相等的金属钠，一粒直接投入水中，另一粒用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后投入水中，则二者放出氢气的质量相等(已知铝与碱溶液反应产生H 2)A ．①②B ．②③C ．②③④D ．①②③④解析：钠与水反应生成的氢氧化钠使滴有紫色石蕊溶液的水变蓝，①错误。

钠与水反应的本质是钠与H ＋反应，所以将钠投入稀盐酸中，钠先与HCl 电离出的H ＋反应，②错误。

钠在水蒸气中反应产生的是氢气，尽管温度高且反应放热，因无氧气参与，所以钠在水蒸气中反应时不能燃烧，③错误。

④中发生反应：2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑、2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，因此，用铝箔包住的钠与水反应时放出的H 2较多，④错误。

答案：D3．下列叙述正确的是( )A ．铝表面易形成一层致密的氧化膜保护层，故铝可以广泛用于制造炊具和包装食品B ．5.6 g Fe 在纯氧中燃烧和与足量水蒸气反应，转移电子的物质的量均为0.83mol C ．金属钠在空气中燃烧得到白色固体D ．钠、镁等活泼金属着火时，可直接用水灭火解析：人体摄入过多铝会导致老年性痴呆，A 错误；Fe 在纯氧中燃烧和与水蒸气反应均生成Fe 3O 4,1 mol Fe 参与反应转移83mol 电子，5.6 g(0.1 mol)Fe 转移0.83mol 电子，B 正确；金属钠在空气中燃烧得到淡黄色Na 2O 2，C 错误；钠、镁等活泼金属能与H 2O 反应放出H 2，故钠、镁等活泼金属着火时，不能用水灭火，D 错误。

答案：B4．某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色――→①变灰暗――→②变白色――→③出现液滴――→④白色固体，根据钠与其化合物的性质分析，下列说法正确的是( )A ．①发生了氧化还原反应B ．①变灰暗是因为生成了过氧化钠C ．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D ．④只发生物理变化解析：①变灰暗是因为钠与氧气反应生成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A 项正确，B 项错误；③是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液，C 项错误；④中氢氧化钠与空气中的CO 2反应生成了碳酸钠，发生了化学变化，D 项错误。

答案：A5．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( )A ．ZnB ．FeC ．AlD ．Mg解析：方法一：假设法。

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 、109g ，从以上数据可以看出，只有10 g铝生成H2的质量大于1.0 g，其他三种金属生成氢气的质量均不够1.0 g，因此当两种金属(共10 g)与酸反应生成氢气为1.0 g时，必须含有铝。

方法二：本题可以采用平均摩尔电子质量法。

该混合物的平均摩尔电子质量＝10 g0.5 mol×2＝10 g·mol－1，Zn、Fe、Mg、Al的摩尔电子质量分别为32.5 g·mol－1、28 g·mol－1、12 g·mol－1、9 g·mol－1，由于是两种金属组成的混合物，平均摩尔电子质量必介于两种金属的摩尔电子质量之间，故混合物中一定含有金属Al。

答案：C6．将11.5 g钠、9 g铝、28 g铁分别投入200 mL 1 mol/L的盐酸中，下列说法正确的是()A．钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多B．铝与盐酸反应的剧烈程度仅次于钠，但产生的气体最多C．铁与盐酸反应产生的气体比钠多D．反应结束时产生的气体一样多解析：钠、铝、铁与盐酸反应，钠最剧烈；且三者与盐酸反应时，HCl均不足，而过量的钠还可跟H2O反应放出氢气，故钠产生气体最多。

答案：A7．将铁加入到100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体为V L(标准状况下)，将铝加入到100 mL 2 mol·L－1NaOH溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3V L 。

下列说法正确的是(已知2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑)( )A ．铁和铝的物质的量相等B ．原盐酸的浓度为2 mol·L －1C ．铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe ＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2↑D ．盐酸与NaOH 溶液中溶质的物质的量浓度之比为13 解析：Al 与NaOH 溶液的反应为2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑2 mol 2 mol3 moln (Al)0.1 L ×2 mol·L －1 n (H 2)列比例式 2 mol 0.1 L ×2 mol·L－1＝3 mol n (H 2)， 解得n (H 2)＝0.3 mol由Al 与NaOH 溶液反应生成的气体为3V L ，得3V L 22.4 mol·L －1＝0.3 mol 则V ＝2.24。

再根据反应Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑，可求出反应的Fe 的物质的量为0.1 mol ，HCl 的物质的量为0.2 mol ，则c (HCl)＝0.2 mol 0.1 L＝2 mol·L －1，B 正确；由上述数据分析知铁、铝物质的量不相等，A 错误；Fe 与盐酸反应生成Fe 2＋，C 错误；盐酸与NaOH 溶液中溶质的物质的量浓度之比为11，D 错误。

答案：B8．相同物质的量的Fe、Mg、Al、Na各0.1 mol投入到含HCl 0.01 mol的稀盐酸中，置换出H2由多到少的顺序是()A．Al>Mg＝Fe>Na B．Al＝Mg＝Fe＝NaC．Al＝Mg＝Fe<Na D．Na>Al>Mg>Fe解析：Fe、Mg、Al投入到盐酸中均发生反应：R＋n H＋===R n＋＋n/2H2↑，由于金属相对酸过量，故三者产生的H2应以HCl的量为准进行计算，即产生H2的量分别为：Fe＝Mg＝Al，而Na除与HCl 反应外，还与H2O反应，故放出H2的量最多，故正确答案为C。

答案：C9．将一小块钠投入盛有5 mL饱和石灰水的试管中，不可能观察到的现象是()A．钠熔化成光亮的小球，在液面上四处游动B．有气体产生C．溶液底部有银白色物质生成D．溶液变浑浊解析：钠与饱和石灰水反应的实质是钠与水发生反应，消耗溶剂生成了氢气，同时反应放出大量的热，致使Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。

钠不能置换出石灰水中的钙，所以不能生成银白色物质。

故正确答案为C。

答案：C10．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是( )A ．Na 2OB ．Na 2O 2C ．Na 2O 和Na 2O 2D ．Na 2O 2和NaO 2解析：采用元素守恒法，n (HCl)＝0.08 L ×0.50 mol/L ＝0.04 mol ，n (Na ＋)＝n (Cl －)＝0.04 mol ，所以n (O)＝1.5 g －0.04 mol ×23 g·mol －116 g·mol －1＝0.5816mol 。

n (Na )n (O )＝0.04 mol 0.5816mol ＝3229 即1<n (Na )n (O )<2。

答案：C11．分别将23 g 金属钠放入足量的m g 水中和24 g 金属镁放入足量的m g 稀盐酸中，反应后所得溶液的质量分别为a g 和b g 。

那么a 和b 的关系应是( )A ．a >bB ．a <bC ．a ＝bD ．无法确定解析：Na ―→12H 2 23 123 g m 1＝1 ga ＝(23＋m －1) g ＝(22＋m ) g 。

Mg ―→H 224 224 g m 2＝2 gb＝(24＋m－2) g＝(22＋m) g。

答案：C12．在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。

然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是()A．铝球一定是空心的B．左边烧杯中的溶液质量减少了C．去掉两烧杯杠杆仍平衡D．右边铁球上出现红色解析：因为Al的密度小，Fe的密度大，故Al可以是实心，而Fe必须是空心的，A项错误；左边烧杯中Al与稀H2SO4反应生成Al2(SO4)3，Al3＋进入溶液，溶液质量增加，B项错误；而右边Fe与CuSO4溶液反应置换出红色的Cu，因为反应的Fe的质量小于析出的Cu的质量且析出的Cu附着在铁球上，故铁球一侧质量增大，C项错误。

答案：D二、非选择题(共52分)13．(10分)A、B、C是中学化学中常见的单质，常温下甲、乙两种化合物分别是黑色固体和无色液体，这些化合物和单质之间有如图所示关系。

据此判断：(1)元素A有可变化合价，则单质A是________，化合物甲是________。

(2)写出反应①②③的化学方程式。

①______________________________________________；②______________________________________________；③______________________________________________。

解析：A有可变化合价且与B点燃后生成黑色固体甲，因此可假设A元素为Fe，点燃条件下与O2反应可生成黑色Fe3O4，同时与无色液体H2O生成H2，而Fe3O4在高温下能被H2还原得到Fe和H2O，与题意相符。