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1、.课时训练13金属与酸和水的反应一、钠和物质水溶液的反应1.对金属钠与水反应的现象描述正确的是()A.钠沉在水底,反应很快停止B.钠浮在水面上剧烈燃烧,火焰呈蓝色C.钠熔化成闪亮小球浮在水面上,不断游动,并嘶嘶作响,放出气体D.钠熔化成闪亮小球,沉在水底,并有气泡产生解析:钠遇到水后,立即与水反应,因为钠的密度比水小,所以钠浮在水面上,A项错;B项的燃烧现象可能会出现(当钠的量稍大时,放出的热量可能造成钠的燃烧),但对产生的现象叙述不正确;C项正确,此描述为金属钠与水反应的正确现象;D项不正确,钠不会沉在水底。答案:C2.将金属钠分别投入到下列物质的溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是()A
2、.HClB.H2SO4C.H2OD.饱和NaOH溶液解析:上述四个选项都能与钠反应放出氢气。A、B、C三个选项溶液的质量差等于投入金属的质量和放出H2的质量的差值,因此溶液的质量会增加。D项中NaOH溶液是饱和溶液,投入钠后会消耗水,使NaOH固体析出,溶液的质量减轻。答案:D3.将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是()A.钠熔成小球并在液面上到处游动B.有气体生成C.溶液中有银白色金属析出D.溶液变浑浊解析:钠与水反应,随着H2O的消耗及反应放热使溶液温度升高,有Ca(OH)2析出因为Ca(OH)2微溶于水,且溶解度随温度的升高而减小,故溶液变浑浊。答案:C
3、4.在进行钠和水反应的实验中,有如下操作和实验现象,请根据钠的性质解释说明。(1)刚用小刀切开的金属钠切面呈什么颜色?。在空气中放置几分钟后有什么变化?。为什么?。(2)切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验,这是为什么?。(3)金属钠块必须用镊子夹取,为什么不能直接用手拿?。(4)金属钠块投入水中后,为什么很快会熔成银白色小球并浮于水面上?。(5)钠小球为什么会在水面上游动且进行无规则运动?。(6)如果在未加钠之前水中已滴入酚酞溶液,反应后颜色有什么变化?。为什么?。答案:(1)银白色并有金属光泽钠表面会很快变暗钠被空气中的氧气氧化(2)因金属钠贮存在煤油里,切下的钠表面附有煤油,需
4、用滤纸擦净,这样可以防止钠块与水反应放热而造成煤油燃烧(3)用手直接拿取金属钠时,手指表面的水分会与钠反应,生成具有腐蚀性的强碱NaOH,同时放出大量热量(4)金属钠的密度比水小,故浮于水面上,金属钠的熔点较低,钠与水反应放出的热量使钠熔化成小球(5)金属钠与水反应,钠小球与水接触的部位会放出氢气,推动钠小球在水面游动,由于小球在不同方向受力不等,故进行无规则运动(6)变红色由于钠与水反应的生成物之一为氢氧化钠,使溶液呈碱性,故使酚酞溶液变红色二、铁和水蒸气的反应5.下列关于铁与水反应的描述不正确的是()A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3B.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发
5、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O2、CO2、H2O的共同作用下能发生反应解析:铁与水蒸气反应的产物是Fe3O4。答案:A6.常温下不与铁反应生成H2的是()A.稀盐酸B.浓盐酸C.浓硫酸D.稀硫酸解析:铁与盐酸、稀硫酸发生反应:Fe+2H+Fe2+H2(溶液呈浅绿色);铁常温下遇浓硫酸(或浓硝酸)被钝化酸的强氧化性使铁的表面生成一层致密的氧化膜,阻止了内部金属继续和浓硫酸反应。答案:C7.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。利用下图所示的装置进行实验,实验进行时试管A中应加入的试剂是;烧瓶B的作用是;烧瓶C的作用是;用点
6、燃的木条靠近水槽中的肥皂泡时的现象是。答案:铁粉作为水蒸气的发生器防止倒吸(或用作安全瓶)肥皂泡燃烧(或有轻微爆鸣声)三、金属与水、酸反应的规律8.下列金属在一定条件下能够与水反应,且生成金属氧化物的是()A.KB.MgC.FeD.Cu解析:Fe与水在高温下反应生成Fe3O4。答案:C9.Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室中探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。在相同温度下,他们取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等物质的量浓度的足量稀盐酸中,观察到的现象如下:金属TiMgCu金属表面现象放出气泡速率缓慢放出气泡速
7、率快无变化下列有关三种金属的说法正确的是()A.三种金属的金属活动性由强到弱的顺序是Ti、Mg、CuB.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径D.Cu和稀盐酸不发生化学反应解析:Ti与盐酸反应比Mg与盐酸反应放出气泡的速率慢,说明Ti的金属活动性比Mg的弱,A不正确;由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应,故不能用此法提纯金属钛,B不正确;Ti是较为昂贵的金属,用Ti制取Cu成本太高,C不正确;Cu在金属活动性顺序中排在H的后面,所以Cu不与稀盐酸反应,D正确。答案:D10.由Na、Mg、Al、Fe四种金属单质中的两种组成的混合物共
8、12 g,与足量盐酸反应,产生5.6 L H2(标准状况下),由此可判断混合物中必定含有()A.FeB.NaC.MgD.Al解析:标准状况下反应产生5.6 L H2,转移电子的物质的量为2=0.5 mol,根据电子守恒,转移1 mol电子的混合物的质量为1 mol=24 g,而Na、Mg、Al、Fe各自转移1 mol e-的质量分别是23 g、12 g、9 g、28 g,只有Fe大于24 g。答案:A(建议用时:30分钟)1.下面关于金属钠的叙述中不正确的是()A.钠的化学性质很活泼,一般保存在煤油中B.钠离子和钠原子都具有较强的还原性C.钠可以和稀硫酸反应放出氢气D.钠质地软,可用小刀切割解
9、析:钠原子易失电子,失去电子后形成稳定结构。答案:B2.下列离子方程式中,不正确的是()A.2Na+2H+2Na+H2B.2Na+2H2O2Na+2OH-+H2C.2Fe+2H+2Fe3+H2D.Na2O+H2O2Na+2OH-解析:C项Fe与H+反应,应生成Fe2+,即Fe+2H+Fe2+H2。答案:C3.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块保持常温条件放置在足量氧气中,则下列说法正确的是()A.第一块钠失去的电子多B.两块钠失去的电子一样多C.第二块钠反应得到产物的质量大D.两块钠的反应产物的质量一样大解析:等质量的钠,无论生成氧化钠还是过氧化钠,失去电子的数目相等,生成过氧化钠
10、时产物的质量大。答案:B4.在Na与H2O的反应中()A.Na是氧化剂B.H2是氧化产物C.反应的实质是钠置换水电离出的少量的H+D.反应的实质是钠置换水中的氢气解析:Na与H2O的反应中,Na化合价升高,是还原剂;H2是还原产物;反应的实质是Na与H+的反应。答案:C5.在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL水,搅拌,使固体完全溶解,则所得溶液中溶质质量分数的大小顺序是()A.甲乙丙丁B.丁甲乙=丙C.甲=丁乙=丙D.丁甲乙丙解析:可根据四种物质的物质的量相等,且产物都是NaOH作出判断。最好还是写出有关反应的化学方程式进行简
11、单计算(不用算到底,得到分数分别为,比较大小即可)。答案:B6.0.05 mol金属钠投入足量水中,反应后生成气体的质量为()A.0.025 gB.0.05 gC.0.25 gD.0.5 g解析:由2Na+2H2O2NaOH+H2可知:0.05 mol金属钠与水反应可生成0.025 mol氢气,其质量为0.05 g。答案:B7.将金属钠分别投入下列物质的稀水溶液中,能生成白色沉淀的是()A.HClB.K2SO4C.MgCl2D.CuCl2解析:在考虑钠与碱、盐水溶液反应的问题时,注意钠与水反应的同时,还要考虑生成的NaOH与溶液中溶质的反应。钠与四种溶液反应都生成氢气;CuCl2溶液中会有蓝色
12、沉淀生成,只有MgCl2溶液中可生成白色沉淀。答案:C8.下列推理正确的是()A.铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3,故铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3B.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C.活泼金属钠保存在煤油中,故活泼金属铝也保存在煤油中D.钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂,故金属单质参与反应时金属均作还原剂解析:A中铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4而不是Fe2O3;B中钠与CuSO4溶液反应不能置换出铜,2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2+Na2SO4+H2; C中铝在空气中形成致密的氧化膜,不必保存在煤油中。答案:D9.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与
13、100 mL 2 molL-1的盐酸反应,实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是()A.x=2.24B.钠的物质的量为0.2 molC.反应时,Na、Mg、Al均过量D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像解析:等物质的量的三种金属与相等物质的量的盐酸(0.2 mol)反应后最终放出H2的体积(或物质的量)相等,说明盐酸均完全反应,且金属Na不过量,C错误;2Na+2HCl2NaCl+H22 mol2 mol 22.4 Ln(Na)0.2 molV(H2)n(Na)=0.2 mol,V(H2)=2.24 LA、B正确;曲线a、b、c表明放出H2速率由快到
14、慢,对应金属活动性由强到弱,D正确。答案:C10.某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究,总结出两个可以生成H2的反应:Zn+盐酸;Na+水。为点燃经验纯后上述两个反应生成的H2,他们设计了图示装置。请回答下列问题:(1)写出Na与H2O反应的化学方程式:。(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时,实验获得成功,实验却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快,Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量,可老师说太危险,你认为产生危险的原因是。(3)实验小组查阅资料知钠、煤油、水的密度分别为0.97 gcm-3、0.8 gcm-3、1.00 gcm-3,并据此对实验进行改进,在改进后的实验中H2的生成速率减慢,原因是。解析:Na与H2O反应的产物是NaOH和H2,反应很快,并放出大量的热,Na的用量多容易发生爆炸。由于(煤油)(钠)(水),故钠块放入后将落在煤油和水的界面上。钠与水反应,有氢气生成,氢气推动钠块上浮,当氢气逸出后,钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O继续发生反应,重复发生上述现象,使Na与H2O的反应速率减慢。答案:(1)2Na+2H2O2NaOH+H2(2)钠与水反应放出大量的热,会使试管内H2与O2的混合气体爆炸(3)钠比水轻,比煤油重,落在煤油与水的交界处。钠与H2
