高中化学 第三章 金属及其化合物 学业分层测评12 金属与非金属、酸和水的反应 新人教版必修1.doc

学业分层测评(十二) 金属与非金属、酸和水的反应(建议用时：45分钟)学业达标1金属材料在人类社会的发展史上一直发挥着重要的作用。人类历史上使用最早的金属是()a铜b铁c铝 d钛【答案】a2下列关于金属的通性说明不正确的是()a金属的熔点差别较大b在自然界中没有游离态的钠c金属单质在化学反应中既可作氧化剂又可作还原剂d与酸反应越剧烈的金属活泼性越强【解析】金属在化学反应中只作还原剂。【答案】c3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。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加热时，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰d金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火【解析】a项钠硬度大是错误的。b项钠放置在空气中被氧化首先是变暗，生成白色na2o而不是生成淡黄色的na2o2，故b错。d项钠着火不能用泡沫灭火器灭火，因钠燃烧生成的na2o2与co2反应放出o2，不能灭火，故d错。【答案】c4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不是fe2o3；b中钠与cuso4溶液反应不能置换出铜：2nacuso42h2o=cu(oh)2na2so4h2；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】d5下列描述，符合事实的是() a实验室中有单质钠，自然界中也存在游离态的钠b钠比铜的金属性强，把钠投入cuso4溶液，可置换出单质铜c用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，熔化的铝不滴落d将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等【解析】a中实验室的单质钠是人工制得的，由于钠很活泼，自然界中不存在游离态的钠。b中，na投入水中先生成naoh，naoh再与cuso4反应生成cu(oh)2，不可能置换出铜单质。c中，铝表面有一层高熔点(2 050 )的氧化物薄膜，所以al熔化后不会滴落。d中，用铝箔包住的钠产生氢气量多， 因为al与naoh溶液反应也放出h2：2na2h2o=2naohh2，2al2naoh2h2o=2naalo23h2。【答案】c6下列有关铁与水反应的说法中正确的是()a在任何条件下，铁与水均能发生反应b在高温时，铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气c在高温时，铁与水蒸气反应生成氧化铁和氢气d在高温时，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气【解析】高温下，fe与h2o(g)反应，常温下，fe与h2o难反应；fe与h2o(g)反应生成四氧化三铁和h2。【答案】d7下列关于钠的性质叙述中，不正确的是()a切下一小块钠，投入水中，钠熔成小球，说明钠与水反应有热量放出b从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应c钠在空气中燃烧生成氧化钠d切开一块钠，呈银白色，很快变暗，说明钠常温下能与氧气反应【解析】na在空气中燃烧生成na2o2。【答案】c8将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是()a熔成小球并在液面上游动b有气体生成c溶液底部有银白色物质生成d溶液变浑浊【解析】将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的试管中，钠与水剧烈反应，所以首先观察到钠与水反应的一系列现象。随着2na2h2o=2naohh2反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由于ca(oh)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的ca(oh)2有部分析出，可以观察到溶液变浑浊。【答案】c9某化学课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计了如图所示装置(夹持装置省略)。反应一会儿后加热铜丝。根据反应中观察到的现象，回答下列问题：(1)金属钠的变化现象是_。(2)u形管中溶液的颜色_，说明有_生成。(3)铜丝的变化现象是_，说明有_生成；若去掉后面的装置，则检验生成的气体的方法是_。【解析】该装置是钠与水反应实验的改进。由于使用了密封装置且增加了煤油，反应现象更便于观察，生成的物质更便于检验。钠位于水和煤油的界面处，与水发生反应2na2h2o=2naohh2，生成的h2与cuo在加热条件下发生反应h2cuocuh2o。【答案】(1)钠在水和煤油的界面处上下浮动且逐渐变小，熔化成闪亮的小球(2)逐渐由无色变为红色naoh(3)由黑色变为红色h2在导管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生10根据你对金属钠性质的了解，回答下列问题：(1)关于钠的叙述中，正确的是()a钠是银白色金属，硬度很大b将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠c金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠d金属钠的熔点很高(2)由于金属钠很容易跟空气中的_、_等物质反应，通常将它保存在_里，以使它与_、_等隔绝。(3)将金属钠加入cuso4溶液中会产生蓝色沉淀。请结合化学方程式解释这一现象，_。【解析】通过外观的观察和钠与水反应的实验现象可知，钠的物理性质有银白色、密度小、熔沸点低、质地柔软、能导电、导热等。作为活泼的金属，钠易与o2、水发生化学反应。(1)a选项中有关钠硬度的描述不正确；c选项中有关钠在空气中燃烧的产物说法有误；d选项中有关金属钠熔点的描述不符合事实。只有b项正确。(2)由于金属钠很活泼，很容易跟空气中的氧气、水蒸气等物质反应，因此保存时应隔绝空气，通常保存在煤油里。钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应，钠在煤油中沉在底部而避免了与空气的接触。(3)金属钠与盐的水溶液的反应，不可能置换出金属单质。钠首先要和溶液中的水反应生成naoh和h2，生成的naoh再和盐发生复分解反应。【答案】(1)b(2)氧气水蒸气煤油氧气水蒸气(3)钠投入cuso4溶液中，首先发生反应2na2h2o=2naohh2，生成的naoh能与cuso4反应2naohcuso4=na2so4cu(oh)2，所以会观察到有蓝色沉淀生成11有人设计了如图所示的实验装置来探究钠与水反应(铁架台等仪器已略)。实验前在橡胶塞下端打一个小孔穴，将一大小适中的钠块固定于针头下端，向上抽动针头使钠块藏于孔穴内。在玻璃反应管内装入适量水(使钠块不与水接触)。实验时，拔去橡胶乳头，按住橡胶塞，将针头缓缓向上拔起，使钠与水接触，反应管内的液体被产生的气体压出，流入置于下方的烧杯中，气体则被收集在反应管内。(1)钠与水反应的离子方程式为_。(2)实验中“钠块熔化为闪亮的小球”说明_；向烧杯中的溶液中滴加_，溶液变红，说明钠与水反应生成碱性物质。【答案】(1)2na2h2o=2na2ohh2(2)钠与水的反应过程中有热量放出，na熔点较低酚酞试液12(1)如图所示装置，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到_，发生反应的化学方程式为_。 (2)某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。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，观察广口瓶内水面变化情况。上述实验过程中发生反应的化学方程式为_。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，乙同学的广口瓶水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是_。a甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完b甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内c乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出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【解析】(1)钠与空气中的氧气反应生成na2o，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(2)a项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量少于容器容积的1/5，结果偏低，合理。b项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，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。【答案】(1)钠表面变暗，气球膨胀4nao2=2na2o(2)2nao2na2o2abcd能力提升13某学习小组进行了如图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是()a甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰b乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁c丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应d丁同学认为用盐酸溶解固体生成所得溶液有颜色【答案】c14常温下，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气。请设计实验，证明铁粉与水蒸气能够发生反应并且产生了氢气。 (1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是_，该反应的基本反应类型是_。(2)某兴趣小组同学用如图所示装置进行实验(d可以重复利用)，请你协助该小组同学完成以下实验：实验结束后，发现b中铁粉全部转化产生了黑色块状固体，为了证明黑色固体不是铁粉，该兴趣小组同学取黑色固体进行实验，请你帮他们完成下列实验报告：实验操作实验现象实验结论黑色固体不是铁粉为了除去b中出来的水蒸气，该小组同学在c中首先连接了d作为洗气装置对氢气进行干燥，则d瓶中填装的药品可以是_；为了收集和验证所产生的氢气，该小组同学使用d作为气体的收集装置，则气体应该从_(填“a”或“b”)通入。【解析】(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是3fe4h2o(g)fe3o44h2，反应物和生成物都是单质和化合物，符合置换