高中化学必修第一册课时分层作业和答案17

［课时分层作业(十七)］

建议用时：45分钟

［基础过关练」

1.将5.0g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气的体积为2.24L(标准状况)，

则该金属合金可能是()

A.Mg-Al合金B.Fe-Al合金

C.Fe-Zn合金D.Cu-Zn合金

294L

B［由题意知，〃(此)=.)4丁.---广？=01mol,即产生0.1molH2消耗金属合金5.0g,

4JL/IHOI

则产生1molH?消耗金属合金50g,满足此条件的要求是产生1molH2时，消耗一种金属的

质量大于50g,另一种金属的质量小于50g。对于给出的金属，产生1molH2时消耗金属的

质量分别为m(Mg)=24g,/n(Al)=18g,m(Fe)=56g,m(Zn)=65g,Cu与稀盐,酸不反应,

只有Fe-Al合金符合题意。］

2.把一小块钠放入足量水中，会发生如下反应：2Na4-2H2O=2NaOH+H2t0有关该

反应的下列说法正确的是()

A.反应中Na与NaOH的质量相等

B.反应中出0和H?的质量相等

C.反应中出。和比的质量之比为2：1

D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1:1

D［该反应中，Na与NaOH的物质的量之比为1:1,质量之比为23：40,所以A项错

误，D项正确；H2O与比的物质的量之比为2:1,质量之比为18：1,所以B项、C项均

错误。］

3.1.6gNaOH恰好与20mL的盐酸完全反应，则盐酸的物质的量浓度为()

A.0.2inol/LB.2inuI/L

C.0.5mol/LD.1mol/L

Iha

B［根据反应NaOH-HCl=NaCl+H2O可知,〃(NaOH)=〃(HCl),则/?(HC1)=4O

=0.04moi,(?(HC1)=2mol/Lo］

U.UsL

4.铁、镁、锌三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应，同温、同压下，产生相同体

积的氢气，则下列说法不正确的是()

A.金属失去的电子数相等

B.参加反应的金属质量相等

C.参加反应的金属物质的量相等

D.铁、镁、锌的质用比为56：24：65

B［铁、镁、锌三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应，反应的本质都是金属失去

电子，溶液中氢离子得到电子生成氢气，故同温、同压下，产生相同体积的氢气时，塞离子

得到电子的数目必然相等，而这些电子均由金属提供，则参加反应的金属失去的电子数相等，

故A正确：同温、同压下，铁、镁、锌三种金属分别与同体积、同浓度的盐酸反应后，产生

相同体积的氢气，设所需要的金属质量分别是x、z,则有乂2=为X2=77X2,所

以可得参加反应的金属质量比是56：24：65,故B错误，D正确：若相同条件下产生相同体

积的氢气，设产生氨气的物质的量为1mol,则根据反应的关系式可知，所需Fe、Mg、Zn

三种金属的物质的量之比为1mol：1mol：1mol=l：1：1,故C正确。］

5.在5(X)mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体6.72L,

生成物NaAKh的物质的量浓度为(假定反应前后，溶液体积不变)()

A.Imol・L_1B.0.4mol・L-'

C.1.5mol-L-1D.2mol-L-1

B［设NaAKh物质的量浓度为c,则

2A1+2NaOH+6H2O=2Na［A1(OH)4］+3H2f

2mol3X22.4L

0.5Lc6.72L

2mol：(0.5L-c)=(3X22.4L)：6.72L

解得c=0.4mol・LL］

6.将23g钠投入到，山g足量水中得到ag溶液，将24g镁投入到研g足量盐酸中得到

bg溶液。若则〃与。的关系是()

A.a>bB.a<b

C.a=bD.无法确定

C［由于〃所以只需比较反应后溶液增加的质量即可。用差量法可知，23g钠投

入水中放出1g氢气，溶液增重22g,24g镁投入盐酸中放出2g氢气，溶液增重22g,所以

反应后a=b。］

7.将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1molLr的盐酸中，同温、同压下产生的

气体体积比是()

A.1：2：3B.6：3：2

C.3：1：1D.1：1：1

C[根据金属与酸反应的实质2M+2〃酎=2乂〃++/汨21可知三种金属都过量，而铝、

镁都不与H2。反应，按盐酸计算，两者产生气体的物质的量都为().()5mol,金属钠可继续与

HzO反应最终产生0.15molH2,即同温、同压下产生气体的体积比为同15moi：0.05mol：0.05

mol=3：1：1。1

8.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)溶液反应又能与强碱溶液反

应放出出的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：

(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得比的体枳

之比是O

(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，相同条

件下产生H2的体积之比是O

(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HQ、NaOH溶液中，二者产

生的比相等，则HC1和NaOH的物质的量浓度之比是。

(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mLSinol-L-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入

等质量的铝粉，反应结束后，相同条件下测得生成的气体体枳比为V(甲)：V(乙)=1：2,则

加入铝粉的质量为(填序号)。

A.5.4gB.3.6g

C.2.7gD.1.8g

解析已知2Al+6HCl=2AlCh+3H2t、2Al+2NaOH+6H2O=2Na[A1(OH)41+3H2

to

(1)通过化学方程式可以看出，等质量的两饬铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，

生成氢气的物质的量相等，相同条件下所得H2的体积之比是1:lo

(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氮氧化钠溶液中，鱼氧化

钠和盐酸是不足量的，通过化学方程式可以看出，1molHQ会生成0.5mol氧气，1mol氢

氧化钠会生成1.5mol氢气，所以相同条件下产生H2的体积之比是1:3。

(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液中，二者产

生的Hz相等，通过化学方程式可以看出，生成1mol氧气需要2molHC1,需要]mol氢氧

化钠，所以HC1和NaOH的物质的量浓度之比是3：1。

(4)盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量均为100X10-3LX3mol-L-,=0.3mol,相同条

件下测得生成的气体体积比为V(甲)：V(乙)=1：2,即生成的氢气的物质的量之比是1:2,

铝的质量相等，若HQ与NaOH完全消耗则生成H2的物质的量之比为1：3V1：2,故HC1

完全消耗，NaOH有剩余。设貂与酸完全反应时，生成的氢气的物质的理为xmol,

2Al4-6HCI=2AlCh+3H2t

63

0.3molxmol

则就M=焉，解得x=0.15°

一定条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢氧化钠和铝反应生成的氢气的物

质的量为0.15molX2=0.3moL

设与NaOH反应的金属铝的物质的量为ymol,

2A1+2NaOH+6H2O=2Na|A1(OH)4]+3H2t

23

ymol0.3mol

23

则洵=oT^i，解得y=o.2°

所以铝的质量为0.2molX27gmo「।=5.4g°

答案(1)1：1(2)1：3(3)3：1(4)A

9.将6.5g锌投入100mL2moi/L的稀硫酸(已知溶液密度为1.12g/cm3)中充分反应。试

计算：

(1)产生的氢气在标准状况下的体积。

(2)反应后所得溶液的质量。

⑶现有2moi/L的稀盐酸和稀硫酸各100mL,分别加入等质量的铁，反应后生成的气体

在标准状况下的体积比为2：3。求加入铁的质量。

解析⑴先由〃=言、〃=c•V计算Zn和H2so4的物质的量分别为"5g「1=0.1

M65g,mol

mol、100X10-3LX2mol/L=0.2mol,再根据化学方程式Zn+H2so4=ZnSCh+H2t可知，

两反应物不是恰好完全反应，而是Zn完全反应，H2so4过量，因此氢气的物质的量为0.1mol,

最后根据n-Vm可知标准状况下氢气的体积为0.1molX22.4L/mol=2.24L:(2)先由pnM

计算稀硫酸和氢气的质量分别为100mLX1.12g/mL=112g、0.1molX2g/mol=0.2g,反应

前总质量为(6.5+112)g=118.5g,反应过程中只逸出0.2g氨气，因此反应后所得溶液质量

为(118.5—0.2)g=118.3g;(3)先由c・V计算HC1和H2sCh的物质的量均为100*10-1乂2

mol/L=0.2mol,由题意及化学方程式Fe+ZHCl=FeCb+H?f、Fe+H2SO4=FeSO4+H2

f推断，前一反应中Fc过量HC1不足且生成的氢气较少，后一反应中Fe不足H2s过量且

生成的氢气较多，设加入Fe的物质的量为工，则前一反应根据完全反应的HC1可计算出生成

的氧气为丝詈1=0.1mol,后一反应根据完全反应的Fe可计算出生成氢气的物质的量为x;

2242

再根据〃Vm可知，两反应生成的氨气体积分别为2.24L、22.4xL;再由题意可知，万丁=彳，

解得x=0.15mol；最后由〃M计算可得加入铁的质量为0.15molX56g・moL=8.4g。

答案(1)2.24L(2)118.3g(3)8.4g

L素养培优练」

10.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间⑺的关

系如图所示。反应前镁和铝的()

A.物质的量之比为2：3

B.质量之比为4：3

C.摩尔质量之比为2：3

D.失去的电子数之比为8：9

B[根据题图，Mg、Al产生H2的体积相等，则Mg、Al失去的电子数相等，2X〃(Mg)

=3X〃(AI),故〃(Mg)：H(A1)=3：2,Mg、Al的摩尔质量之比为8：9,则Mg、AI的质量之

比为4：3o]

II.X、Y均为短周期金属元素，同温、同压下，().1molX的单质与足量稀盐酸反应，

生成H2体积为XL；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生成H?体积为匕L。下列说法错

误的是()

A.X、Y生成的物质的量之比一定为守

B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为华

C.产物中X、Y化合价之比一定为哙

D.由卷一定能确定产物中X、Y的化合价

D[A.同温同压下，气体体积之比等于气体的物质的量之比，X、Y生成H2的物质的

V.

量之比为W,故A正确；B.结合分析可知，马盐酸反应时，氮气与盐酸的物质的量之比为

V2

2：I,氢气与硫酸的物质的量之比为1:I,故X、Y消耗酸的物质的量之比为京，故B正

确：C.结合方程式可知，化合价为+1时，均生成0.05mol氢气，化合价为+2时，均生成

0.1mol氢气，故氢气的物质的量之比即金属的化合价之比，结合A分析可知，产物中X、Y

化合价之比一定为卷，故C正确；D.因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐

中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况，因此存在W可能等于1.12L（+1价）、2.24L（+

2价）、3.36L（+3价），6可能等于LI2L（+I价）、2.24L（+2价）、3.36L（+3价），由卷只

能确定两者化合价之比，并无法确定具体化合价为多少，故D错误；故选D。]

12.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取30mL同浓度的盐酸，加入

同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：

实验序号甲乙丙

合金质量/mg255385459

生成气体/mL280336336

⑴甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的？（填“甲”或“乙”）。理由是

（2）要算出盐酸中HQ的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是,求得盐

酸中HC1的物质的量浓度为o

（3）求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是

,求得Mg、Al的物质的量之比为o

解析（2）在乙或丙中，因盐酸反应完全，