高中化学《金属的化学性质》课时作业

第三章金属及其化合物

第一节金属的化学性质

[课时作业]

第1课时金属与非金属的反应

1.能正确描述金属通性的是()

A.具有金属光泽

B.常温下都是固体

C.具有高熔点

D.具有强还原性

答案A

解析常温下，汞为液体，故B错误；钠的熔点较低，故C错误；Au、Pt性质稳定，故D错误。

2.下列叙述与金属的物理性质无关的是()

A.良好的导电性

B.反应中易失电子

C.延展性

D.导热性

答案B

解析失电子是金属化学性质的表现。

3.下面有关金属的说法中正确的是()

A.金属元素的单质在常温下都是固体

B.易失电子的物质一定是金属

C.原子核外的最外层只有一个电子的元素一定是金属元素

D.铝是地壳中含量最多的金属元素

答案D

解析常温下汞是液体，A错误；大多数金属易失电子，但易失电子的不一定是金属，如H2也是很常见的还原剂，所以B错误；核外只有一个电子的还有H元素，所以C错误；地壳中元素含量居前四位的是氧、硅、铝、铁，所以D正确。

4.下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是()

A.Na在常温下，与空气中的氧气不反应，所以Na不活泼

B.Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，产物是Na2O

C.Na是银白色金属，硬度大，熔点高

D.Na应保存在煤油中

答案D

解析Na在空气中加热先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成Na2O2，所以Na的熔点低；Na能用小刀切割，说明Na的硬度小。

5.取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是()

①金属钠先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得到白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体物质

A.仅①②

B.仅①②③

C.仅①④⑤

D.仅④⑤

答案C

解析金属钠的熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化为小球，在空气中燃烧火焰呈黄色，燃烧后生成淡黄色的Na2O2。

6.将一块铝箔用砂纸打磨表面后，在酒精灯上加热至熔化，下列说法正确的是()

A.熔化的是铝

B.熔化的是Al2O3

C.熔化物滴落

D.熔化物迅速燃烧

答案A

解析打磨掉氧化膜的铝又迅速被O2氧化为Al2O3，包裹在Al的表面，保护内层的Al不被继续氧化；由于Al2O3的熔点比Al高，当加热至铝熔化时，Al2O3薄膜依然完好存在，里面熔化的铝不与O2接触不能迅速燃烧，也不会滴落。

7.下列说法正确的是()

A.钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应

B.铝在空气中很容易燃烧

C.镁表面的氧化膜疏松，不能保护内层金属

D.铁锈的主要成分是Fe3O4

答案A

解析铝在空气中易与O2反应生成Al2O3，但不易燃烧，B错误；Mg与O2反应生成致密的MgO薄膜，能保护其内层金属，C错误；铁锈的主要成分是Fe2O3而非Fe3O4，D错误。

8.金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是()

A.钠是银白色金属，熔点低，硬度大

B.钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠

C.在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰

D.金属钠着火时可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火

答案C

解析A中，钠的硬度小，可用小刀切割；B中，放置在空气中，钠被氧化生成白色的Na2O；D中，泡沫灭火器喷出的水、CO2会与钠反应，故不能用泡沫灭火器灭火。9.下列有关金属的说法中，错误的是()

A.钠应保存在煤油中

B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关

C.铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成一层致密的氧化物薄膜

D.自然界中金属都是以化合态形式存在

答案D

解析绝大多数金属化学性质活泼，以化合态形式存在于自然界中，少数不活泼金属，如金、铂等以游离态存在。

(1)活泼金属钠在常温下即被氧化，加热或点燃所得的产物为Na2O2。

(2)较活泼金属镁在空气中加热能剧烈燃烧，而铝则不能燃烧。

(3)较活泼金属铁在纯氧气中能剧烈燃烧，在潮湿的空气中易形成铁锈。

(4)不活泼的金属(如金、铂等)一般不与氧气反应。

10.下列说法不正确的是( )

A.钠在空气中加热能燃烧，火焰呈黄色，有淡黄色固体生成

B.镁在空气中点燃可剧烈燃烧，发出耀眼的白光

C.烧红的铁丝在氧气中可剧烈燃烧，产生黑色固体氧化铁

D.不活泼金属铜在空气中加热可生成氧化铜

答案 C

解析 烧红的铁丝在氧气中燃烧，生成的黑色固体为四氧化三铁。

11.甲、乙两同学分别用如图所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管，点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面的变化情况。

(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为________________。

(2)甲同学实验中广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的15，乙同学实验中广

口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的15。下列对这两种现象解释合理的是

________(填序号)。

a.甲同学可能使用的钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完

b.甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却后外界空气进入瓶内

c.乙同学可能没有夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管口逸出

d.乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前瓶内部分空气受热逸出

答案 (1)2Na ＋O 2=====点燃Na 2O 2 (2)abcd

解析 (2)a 项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进入广口瓶内的水量少于

容器容积的15，结果偏低，合理。b 项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却后，瓶内气体

收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理。c 项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理。d 项，若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理。

12.如图所示是铝箔在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题：

(1)铝在氧气中燃烧的化学方程式为____________________。

(2)实验时要在铝箔上系上一根火柴，其作用是________________。

(3)集气瓶底部铺上一层细沙，其作用是____________________。

(4)实验中应观察到的现象是__________________________。

(5)用正确方法引燃铝箔，伸入装有氧气的集气瓶中后，未观察到铝箔剧烈燃烧的现象，可能的原因是________________________________。

答案 (1)4Al ＋3O 2=====点燃2Al 2O 3

(2)点燃火柴从而引燃铝箔

(3)防止高温产物炸裂集气瓶

(4)剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体

(5)铝箔表面有一层氧化膜未除去，氧气不纯等

第2课时金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应

1.钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是()

A.钠的熔点较低

B.钠的密度小于水

C.钠的硬度较小

D.钠的还原性强

答案C

解析因钠与水反应放热，钠的熔点低，所以能观察到钠熔化成光亮的小球；钠的密度比水小，所以钠浮在水面上；硬度大小与所产生的反应现象无关；因钠的还原性强，所以与水反应剧烈。

2.钠与水反应时产生如下现象，其中正确的一组是()

①钠浮在水面上②钠沉在水底③钠熔化成小球④小球迅速游动并逐渐变小，最后消失⑤发出嘶嘶的响声⑥滴入酚酞后溶液显红色

A.①②③④⑤

B.全部

C.①③④⑤⑥

D.①②③④⑥

答案C

解析钠的密度比水小，钠浮在水面上，①正确，②错误；钠与水反应放热，钠的熔点低，因此钠熔化成小球，③正确；钠与水反应生成NaOH和氢气，因此小球迅速游动并逐渐变小，发出嘶嘶的响声，滴入酚酞后溶液变红，④⑤⑥正确。

3.下列有关铁与水反应的说法正确的是()

A.在任何条件下，铁与水均不发生反应

B.在高温条件下，铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气

C.在高温条件下，铁与水蒸气反应生成氧化铁和氢气

D.在高温条件下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气

答案D

解析在高温条件下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。

金属与水反应的规律

(1)K 、Ca 、Na 等金属与冷水反应，生成强碱和H 2。

2K ＋2H 2O===2KOH ＋H 2↑

2K ＋2H 2O===2K ＋＋2OH －＋H 2↑

(2)Mg 与冷水反应很慢，与沸水反应速率加快：Mg ＋2H 2O=====△Mg(OH)2＋H 2↑。

(3)Zn 、Fe 、Sn 、Pb 和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H 2。

Zn ＋H 2O(g)=====高温ZnO ＋H 2

3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2

4.把下列金属投入0.1 mol·L －1盐酸中，反应最剧烈的是( )

A.Cu

B.Fe

C.Mg

D.Al

答案 C

解析 金属在金属活动性顺序表中越排在前面，金属越活泼，与同浓度酸反应越剧烈。

5.将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( )

①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色 ③铁钉的质量减轻 ④溶液的质量减轻

A.仅②③

B.仅①②④

C.仅①②③

D.①②③④

答案 C

解析 根据反应Fe ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2↑可知，反应过程中铁钉逐渐溶解，铁钉表面产生气泡，溶液变为浅绿色。

6.下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )

A.盛放食醋

B.烧煮开水

C.用金属丝擦拭表面污垢

D.用碱水清洗

答案 B

解析 食醋、碱水都能与铝及其表面氧化膜发生反应；用金属丝擦拭铝制品时，

会破坏铝制品表面的氧化膜，从而使铝腐蚀。

7.下列反应的离子方程式书写正确的是()

A.钠和冷水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑

B.金属铝溶于氢氧化钠溶液中：Al＋2OH－===AlO－2＋H2↑

C.金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

D.铁与稀硫酸反应：Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑

答案C

解析A项，电荷不守恒；B项，离子方程式应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑；D项，Fe与H2SO4反应生成Fe2＋。

8.(原创题)下列关于铝与NaOH溶液的反应的叙述正确的是()

A.该反应中NaAlO2是还原产物

B.该反应的氧化剂是NaOH和H2O

C.该反应的氧化剂是H2O

D.该反应中2 mol Al完全反应，生成氢气的体积为67.2 L

答案C

解析铝与NaOH反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，该反应中Al是还原剂，H2O是氧化剂，NaAlO2为氧化产物，故A、B错误，C正确；当有2 mol Al完全反应时，生成H2为3 mol，在标准状况下为67.2 L，D项未指明状况，故错误。

Al与强碱溶液反应的实质

Al与强碱溶液反应的实质是Al先与溶液中的水发生置换反应：2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑，因此Al是还原剂，H2O是氧化剂，OH－的作用是把Al表面生成的Al(OH)3除去(生成AlO－2溶于水)，使Al继续与水接触发生反应，所以NaOH既不作氧化剂，又不作还原剂。

9.将钠放入盛有硫酸铜溶液的小烧杯中，下列不能观察到的现象是()

A.钠块浮在液面上，四处游走

B.钠块熔化成小球，逐渐减小最后消失

C.产生蓝色沉淀且出现暗斑

D.烧杯底部析出暗红色固体

答案D

解析Na的密度小于水，熔点较低，Na先与溶液中的H2O剧烈反应，生成H2和NaOH，同时放出大量热，放出的热量使钠熔成小球，产生的H2使钠四处游动，生成的NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀。

10.欲除去铁粉中混有的少量铝粉，应选用的试剂是()

A.稀盐酸

B.硫酸铜溶液

C.氨水

D.氢氧化钠溶液

答案D

解析铁粉和铝粉均能与稀盐酸、硫酸铜溶液反应，A、B错误；铁粉和铝粉均不能与氨水反应，C错误；铁粉不能与氢氧化钠溶液反应，而铝粉能与氢氧化钠溶液反应，D正确。

11. 如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞的水，使水位达到B端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时Na掉入水中。回答下列问题：

(1)钠与水反应的化学方程式为________________________。

(2)钠与水反应的现象很多，不同的现象证明不同的性质。

①能证明钠的密度比水小的现象是______________。

②能证明钠的熔点低的现象是__________________。

③能证明有氢氧化钠生成的现象是____________。

④能证明有气体产生的现象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不

变”，下同)，B端液面________。

答案(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

(2)①钠浮在水面上②钠熔化为光亮的小球③溶液呈红色④上升下降

解析(2)④B端压强增大，液面下降，A端液面上升，证明有气体生成。

12.在铝制易拉罐中收集满CO2气体，然后向其中倒入足量浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，观察到易拉罐突然变瘪了，经过一段时间后，又可以观察到的现象是____________________。试解释易拉罐变瘪的原因：______________________________________________；并解释后一现象的原因：____________________________________________________。写出该过程中发生的两个反应的离子方程式：______________________________________、__________________________________________。

答案易拉罐又鼓起来易拉罐中的CO2与浓NaOH溶液反应，导致易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪浓NaOH溶液与易拉罐(Al)反应产生H2，随着易拉罐内H2量的增多，易拉罐内气压增大，又会鼓起CO2＋2OH－===CO2－3

＋H2O2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑

解析易拉罐变瘪和变鼓与易拉罐中的气压有关，开始时NaOH溶液吸收了CO2气体，易拉罐变瘪，后来Al与NaOH溶液反应产生H2，气体压强增大，又会鼓起。

第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用

1.不同的物质之间在发生化学反应时()

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化学方程式中化学计量数之比

D.它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比

答案D

2.将足量铁粉放入100 mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液中，充分反应后析出的银的质

量为()

A.10.8 g

B.6.4 g

C.1.08 g

D.3.2 g

答案C

解析设析出银的质量为m g，

Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag

2 mol 216 g

0.1×100×10－3 mol m

解得m＝1.08 g。

3.将28 g铁粉放入100 mL 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中，充分反应后析出的铜的质量为()

A.32 g

B.0.64 g

C.6.4 g

D.3.2 g

答案B

解析n(Fe)＝

28 g

56 g·mol－1

＝0.5 mol，n(CuSO4)＝0.100 L×0.1 mol·L－1＝0.01 mol，

由CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，可知Fe过量，所以应该按照CuSO4的量进行计算。n(Cu)＝n(CuSO4)＝0.01 mol，m(Cu)＝0.01 mol×64 g·mol－1＝0.64 g。

4.将23 g钠投入到m1 g足量水中得到a g溶液，将24 g镁投入到m2 g足量盐酸中得到b g溶液。若m1＝m2，则a与b的关系是()

A.a>b

B.a

C.a＝b

D.无法确定

答案C

解析由于m1＝m2，所以只需比较反应后溶液增加的质量即可。用差量法可知，23 g钠投入水中放出1 g氢气，溶液增重22 g,24 g镁投入盐酸中放出2 g氢气，溶液增重22 g，所以反应后a＝b。

根据化学方程式计算的注意事项

(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。

(2)如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算。如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移的关系进行有关计算。

(3)如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。

5.两种金属混合物粉末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()

A.Zn、Fe

B.Zn、Ag

C.Al、Cu

D.Mg、Al

答案C

解析产生标准状况下11.2 L H2转移电子的物质的量为1 mol，提供1 mol电子所需金属的质量叫摩尔电子质量，则金属平均摩尔电子质量是M(e－)＝15 g/mol；Zn摩尔电子质量是32.5 g/mol；Fe摩尔电子质量是28 g/mol，都大于15 g/mol，A错误；Zn摩尔电子质量是32.5 g/mol；Ag不能与盐酸发生反应，所以摩尔电子质量可以认为是无限大，都大于15 g/mol，B错误；Al摩尔电子质量是27 g÷3 mol＝9 g/mol，Cu不能与盐酸发生反应，所以摩尔电子质量可以认为是无限大，这样一个大于15 g/mol，一个小于15 g/mol，可以平均到15 g/mol，C正确；Mg 摩尔电子质量是12 g/mol；Al摩尔电子质量是9 g/mol，都小于15 g/mol，因此不可能平均到15 g/mol，D错误。

6.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L(标准状况)，原混合物质量可能是()

A.2 g

B.4 g

C.10 g

D.12 g

答案B

解析三种金属与稀硫酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑、Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。由此可得，产生相同体积(标准状况)的氢气，消耗锌的质量最大，消耗铝的质量最小。标准状况下，2.8 L H2

的物质的量为0.125 mol ，假设金属全部为Zn 时可求得金属的质量为0.125 mol ×65 g·mol －1＝8.125 g ；假设金属全部为Al 时可求得金属的质量为0.125

mol ×23×27 g·mol －1＝2.25 g ，则金属的实际质量应介于2.25～8.125 g 之间，所以A 、C 、D 错误，B 正确。

7.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.Zn

B.Fe

C.Al

D.Mg 答案 C

解析 解法一：假设法。假设10 g 金属分别是纯锌、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 、109 g ，

从以上数据可以看出，只有10 g 铝生成H 2的质量大于1.0 g ，其他三种金属生成氢气的质量均小于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。

解法二：平均摩尔电子质量法。该混合物的平均摩尔电子质量为10 g 0.5 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须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 。

“摩尔电子质量”或“平均摩尔电子质量”的应用

(1)摩尔电子质量：某物质在反应中转移1 mol 电子时该物质的质量，如Mg 的摩尔电子质量为12 g·mol －1，Al 的摩尔电子质量为9 g·mol －1。

(2)平均摩尔电子质量：两种或两种以上物质的混合物在反应中转移1 mol 电子时混合物的质量，如2 g 金属混合物与酸反应生成2.24 L H 2(标准状况)，则平均摩尔电子质量为 2 g 0.1 mol ×2

＝10 g·mol －1。则混合物中金属的摩尔电子质量有的小

于10 g·mol －1，有的大于10 g·mol －1。

8.铁粉可与高温水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g ，则参加反应的铁粉的物质的量是( )

A.0.5 mol

B.1 mol

C.1.5 mol

D.2 mol

答案 C

解析 3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2 Δm

3 mol 6

4 g

n (Fe) 32 g 3 mol n (Fe )＝64 g 32 g

，解得n (Fe)＝1.5 mol 。

9.将过量的锌片放入500 mL CuSO 4溶液中，待充分反应后取出锌片，洗净、称量，发现锌片质量比原来减少了0.5 g ，则CuSO 4溶液的物质的量浓度为( )

A.0.5 mol·L －1

B.1 mol·L －1

C.1.5 mol·L －1

D.2 mol·L －1

答案 B

解析 Zn 与CuSO 4溶液反应时，置换出来的Cu 附着在锌片上。反应方程式如下：

Zn ＋Cu 2＋===Zn 2＋＋Cu Δm

1 mol 1 g

n (Cu 2＋) 0.5 g

则1 mol n (Cu 2＋)＝1 g 0.5 g

，解得n (Cu 2＋)＝0.5 mol ，所以c (CuSO 4)＝0.5 mol 0.5 L ＝1 mol·L －1。

“差量法”在化学计算中的应用

根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正

比。差量法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算题。

如把一铁棒插入CuSO 4溶液后，过一段时间取出，铁棒的质量增加了4 g ，据此可求参加反应的Fe 的质量。

Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu Δm

56 64 64－56＝8→理论差量

m (Fe) 4 g →实际差量

56m (Fe )

＝84 g ， 所以m (Fe)＝28 g 。

10.100 mL 2 mol·L －1的稀盐酸与一定量的锌充分反应，锌全部溶解，生成的氢气在标准状况下的体积为1.12 L ，设反应后溶液的体积仍为100 mL ，则反应后溶液中H ＋的物质的量浓度为( )

A.1.5 mol·L －1

B.1 mol·L －1

C.0.5 mol·L －1

D.0.25 mol·L －1

答案 B

解析 根据Zn ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2↑，可知反应消耗的n (H ＋)＝2n (H 2)＝1.1222.4×2

mol ＝0.1 mol ，溶液中剩余的n (H ＋)＝0.1 L ×2 mol·L －1－0.1 mol ＝0.1 mol ，反应后溶液中c (H ＋)＝0.1 mol 0.1 L

＝1 mol·L －1。 11.将18.6 g 铁锌合金加入到200 mL 某浓度的稀硫酸中恰好完全反应，生成0.3 mol H 2。则原合金中有________ mol Fe ，稀硫酸的物质的量浓度为________ mol·L －1。

答案 0.1 1.5

解析 设合金中Fe 、Zn 的物质的量分别为x 、y ，则56 g·mol －1×x ＋65 g·mol －1×y ＝18.6 g ，根据Fe ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2↑和Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑，可得x ＋y ＝0.3 mol ，解得x ＝0.1 mol ，y ＝0.2 mol 。根据关系式H 2SO 4～H 2，可

知n(H2SO4)＝0.3 mol，c(H2SO4)＝0.3 mol

0.2 L

＝1.5 mol·L－1。

12.在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L－1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。

(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。

(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。(结果保留两位有效数字)

答案(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

Na2O＋H2O===2NaOH

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

(2)消耗的Al的物质的量为

n(Al)＝

0.27 g

27 g·mol－1＝0.010 mol，

根据反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可得由铝消耗NaOH的物质的量为

n(NaOH)＝0.010 mol，

生成的氢气的物质的量为

n(H2)＝0.015 mol，

那么由金属钠生成的氢气的物质的量为

n(H2)＝

1.12 L

22.4 L·mol－1－0.015 mol＝0.035 mol，

根据反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可得金属钠的物质的量为n(Na)＝2×0.035 mol＝0.070 mol，

又因为反应后溶液中NaOH的物质的量为

n(NaOH)＝2.0 L×0.050 mol·L－1＝0.10 mol，

所以溶液中Na＋的总物质的量为

n(Na＋)＝0.10 mol＋0.010 mol＝0.110 mol，

n(Na2O)＝0.110 mol－0.070 mol

2＝0.020 mol，

该钠块中钠元素的质量分数为

0.110 mol×23 g·mol－1

0.070 mol×23 g·mol－1＋0.020 mol×62 g·mol－1×100%≈89%。

[综合训练]

对应学生用书P39

1.下列关于钠的叙述正确的是()

A.钠是银白色金属，硬度很大

B.钠与水反应，钠作还原剂，水作氧化剂

C.金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠

D.金属钠的熔点很高

答案B

解析钠的硬度很小，可用刀切割，A错误；钠与水反应，钠失去电子作还原剂，水得到电子作氧化剂，B正确；钠在空气中燃烧生成过氧化钠，C错误；金属钠的熔点很低，D错误。

2.下列关于金属的叙述正确的是()

A.金属都是银白色的固体，都具有较高的硬度和密度

B.金属一般具有良好的导电性、导热性和延展性

C.金属单质都可以和酸发生置换反应产生氢气

D.钠原子在反应中失去1个电子，铝原子失去3个电子，所以铝比钠活泼

答案B

解析大多数金属为银白色的固体，硬度和密度较大，但铜为紫红色，金为黄色，汞为液体，钠等金属的硬度和密度较小；金属活动性顺序表中氢后面的金属(如铜、银等)不能与酸发生置换反应；金属钠比铝易失去电子，钠比铝活泼。

3.下列关于钠的叙述中，正确的是()

A.钠在自然界中存在游离态

B.钠是一种灰色的固体

C.钠可以保存在煤油或CCl4中

D.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体

答案D

解析钠是一种非常活泼的金属，易跟空气中的氧气以及水发生反应，所以自然界中没有游离态的钠。钠是银白色固体，因被氧化成氧化钠而呈现出灰色，灰色不是金属钠的颜色。钠与煤油不反应，并且钠的密度比煤油大，将钠保存在煤油中可以避免空气及水与钠接触；CCl4的密度比钠大得多，钠将浮于液面上，达不到隔绝空气的目的，所以不能用它保存钠。

4.将一小块金属钠投入足量的下列溶液中，既能生成气体，又能生成蓝色沉淀的是()

A.MgCl2溶液

B.Ba(OH)2溶液

C.CuSO4溶液

D.CaCl2溶液

答案C

解析金属钠投入MgCl2溶液中，生成白色的Mg(OH)2，A错误；金属钠投入Ba(OH)2溶液中，无沉淀生成，B错误；金属钠投入CuSO4溶液中，Na先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，C正确；金属钠投入CaCl2溶液中无蓝色沉淀生成，D错误。

5.将一小块金属钠进行下列操作，相关叙述正确的是()

A.加到CuSO4溶液中，能发生两个氧化还原反应

B.加到饱和石灰水中，会产生白色沉淀

C.加到NaOH溶液中，不会发生化学反应

D.加到液态CCl4中，会沉在液面之下

答案B

解析2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，A错误；饱和石灰水中的H2O减少，会有Ca(OH)2析出，B正确；Na会与NaOH

溶液中的H2O发生化学反应，C错误；Na不溶于CCl4，比CCl4密度小，D错误。

钠跟酸、碱、盐水溶液反应的规律

(1)钠跟酸的反应

钠跟盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应时，反应现象比与水反应更剧烈。原因是：钠与水反应的实质是钠被水电离出的H＋所氧化，酸溶液中的H＋浓度远大于水中的H＋浓度，因而反应更剧烈。

(2)钠跟碱溶液的反应

实质是钠跟水反应。如钠与NaOH溶液反应时的现象和钠与水反应的现象相同。

(3)钠跟盐溶液的反应

①NaCl、KCl等溶液：实质是钠与水的反应，与NaCl、KCl等溶质无关。

②CuSO4溶液：钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应。反应的化学方程式为：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、

2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。

6.用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后用排水法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)()

A.O2和H2的混合气体

B.1.12 L H2

C.大于1.12 L H2

D.小于1.12 L H2

答案C

解析从钠和铝的性质入手，首先Na与H2O反应生成NaOH和H2，由Na反应生成的H2：V(H2)＝0.05 mol×22.4 L/mol＝1.12 L，Al再与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，收集到的气体为两者产生H2之和，故选C。

7.将a mol Na和a mol Al投入m g水(足量)中，得到的溶液密度为d g/cm3，则该溶液中溶质的质量分数为()

A.82a

46a＋m×100% B.

8200a

46d＋2m×100%

C.8200a

46a＋m×100% D.

8200a

49a＋m×100%

答案A

解析根据化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，Na和Al最终转化为NaAlO2，根据原子守恒，a mol Na和a mol Al恰好完全反应生成a mol NaAlO2。再根据化学方程式，a mol Na

和a mol Al共放出2a mol H2。然后根据公式w＝

m(溶质)

m(加入)－m(气体)

×100%＝

82a

23a＋27a＋m－2a×2×100%＝

82a

46a＋m

×100%，故A正确。

8.等体积、等物质的量浓度的硫酸溶液、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6(相同条件下)，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是()

A.甲、乙中都是铝过量

B.甲中铝过量，乙中碱过量

C.甲中酸过量，乙中铝过量

D.甲中酸过量，乙中碱过量

答案B

解析若酸、碱均过量，生成H2的体积比为1∶1，若铝均过量，甲、乙两烧杯中生成H2的体积比为2∶3。则反应情况可能为甲中铝过量，乙中碱过量。

铝与酸和强碱反应的一般规律

(1)金属铝无论是与酸还是与强碱反应，铝与氢气的关系式均为2Al～3H2↑，利用此式可以很方便地进行有关计算。