2019-2020年高中化學(xué) 3.1.2鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用練習(xí) 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 3.1.2鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用練習(xí) 新人教版必修1 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．下列反應(yīng)沒有氫氣生成的是(　　) A．單質(zhì)鈉投入水中 B．鋁投入到氫氧化鈉溶液中 C．銅塊放入稀硫酸中 D．往鐵粉中通入水蒸氣，并高溫加熱 【解析】　A項(xiàng)，發(fā)生反應(yīng)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；B項(xiàng)，發(fā)生反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；C項(xiàng)，銅與稀硫酸不反應(yīng)，不會生成氫氣；D項(xiàng)，發(fā)生反應(yīng)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 【答案】　C 2．(xx廣州高一檢測)等量鎂鋁合金粉末分別與足量下列四種物質(zhì)充分反應(yīng)，放出氫氣最多的是(　　) A．NaOH溶液 B．稀硫酸 C．蔗糖溶液 D．NaCl溶液 【答案】　B 3．(xx珠海高一檢測)對于鋁和燒堿溶液的反應(yīng)，下列說法不正確的是(　　) A．鋁是還原劑 B．H2O是氧化劑 C．該反應(yīng)說明所有金屬都能與堿反應(yīng) D．鋁與堿或酸反應(yīng)都能產(chǎn)生氫氣 【答案】　C 4．(xx周口高一檢測)鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相同時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．1：3 【解析】　2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 　　　　　6 mol　　　　　3 mol 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 　2 mol　　　　　　　　　　　3 mol n(HCl)：n(NaOH)＝3：1。 【答案】　C 5．(xx中山高一檢測)將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 mL 1 molL－1的鹽酸中，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體的體積比是(　　) A．1：2：3 B．6：3：2 C．3：1：1 D．1：1：1 【解析】　由2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑；Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑；2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑可知，鹽酸完全反應(yīng)，Mg、Al有剩余，生成0.05 mol H2，但Na因與水反應(yīng)也可產(chǎn)生H2，其全部反應(yīng)共放出0.15 mol H2。 【答案】　C 6．(雙選)(xx經(jīng)典習(xí)題選萃)在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量相同的鋁球和鐵球，此時(shí)杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒在溶液質(zhì)量相等的稀燒堿溶液和硫酸銅溶液中一段時(shí)間，如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．鋁球表面有氣泡產(chǎn)生，且有白色沉淀生成 B．鋁球表面有氣泡產(chǎn)生，溶液澄清；鐵球表面有紅色物質(zhì)析出，溶液藍(lán)色變淺 C．杠桿仍平衡 D．左邊溶液的c(OH－)減小 【解析】　左邊的鋁球與NaOH溶液反應(yīng)；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，有一部分鋁溶解，并產(chǎn)生氣體，生成NaAlO2易溶于水，消耗掉一部分NaOH，左邊燒杯中溶液的c(OH－)減小；右邊鐵球浸在CuSO4溶液中發(fā)生反應(yīng)：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，鐵球表面有紅色物質(zhì)析出，鐵球質(zhì)量增加，Cu2＋減少，溶液藍(lán)色變淺。 【答案】　BD 7．(xx經(jīng)典習(xí)題選萃)使相同物質(zhì)的量濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中Cl－完全沉淀時(shí)，若用去相同濃度的AgNO3溶液的體積比為3：2：1，則上述三種溶液的體積比是(　　) A．9：4：1 B．3：2：1 C．6：3：2 D．9：3：1 【答案】　A 8．(xx衡水高一檢測)鐵、鎂、鋁三種金屬分別和等體積等濃度的鹽酸反應(yīng)，同溫同壓下，產(chǎn)生相同體積的氫氣，則(　　) A．金屬失去的電子數(shù)相等 B．參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量相等 C．參加反應(yīng)的金屬物質(zhì)的量相等 D．鐵、鎂、鋁的質(zhì)量比為56：24：27 【解析】　鐵、鎂、鋁三種金屬分別和等體積等濃度的鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的本質(zhì)都是金屬失去電子，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，故同溫同壓下，產(chǎn)生相同體積的氫氣時(shí)，氫離子得到電子的數(shù)目必然相等，而這些電子均由金屬提供，則參加反應(yīng)的金屬失去的電子數(shù)相等，故A正確；鐵、鎂、鋁三種金屬，分別與同體積同濃度的鹽酸反應(yīng)后，同溫同壓下，產(chǎn)生相同體積的氫氣，設(shè)所需要的金屬質(zhì)量分別是x、y、z，則有2＝2＝3，所以可得參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量比是28：12：9，故B、D錯(cuò)誤；若相同條件下產(chǎn)生相同體積的氫氣，設(shè)為1 mol，則根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式可知：所需Fe、Mg、Al三種金屬的物質(zhì)的量之比為1 mol：1 mol： mol＝3：3：2，故C錯(cuò)誤。 【答案】　A 9．(xx邯鄲高一檢測)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為(　　) A. molL－1 B. molL－1 C. molL－1 D. molL－1 【解析】　由離子方程式：2OH－＋Mg2＋===Mg(OH)2↓可知，OH－為a mol，則Mg2＋為a/2 mol，MgSO4為a/2 mol；由離子方程式：SO＋Ba2＋===BaSO4↓可知，Ba2＋為b mol，SO共b mol，MgSO4和K2SO4共b mol，則K2SO4為(b－a/2) mol，其含有的K＋為(b－a/2) mol2＝(2b－a) mol；原混合溶液中的K＋為2(2b－a) mol；所以原混合溶液中鉀離子的濃度為 molL－1。 【答案】　D 10．(xx鶴崗高一檢測)甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有100 mL 4.0 molL－1的鹽酸和100 mL 4.0 molL－1 NaOH溶液，向兩個(gè)燒杯中均加入5.4 g鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為(　　) A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．3：1 【解析】　鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，而今，n(HCl)＝0.4 mol，n(NaOH)＝0.4 mol，n(Al)＝0.2 mol，因此，甲燒杯中鹽酸不足鋁過量，乙燒杯中鋁不足氫氧化鈉過量，甲燒杯中產(chǎn)生氫氣0.2 mol，乙燒杯中產(chǎn)生氫氣0.3 mol，故選B。 【答案】　B 二、非選擇題(本題包括5小題，共50分) 11．(10分)(xx毫州高一檢測)用下圖所示的方法研究鈉與水的反應(yīng)的性質(zhì)，A表示帶孔鋁箔包住的一小塊鈉，回答下列各問題。 (1)假如在實(shí)驗(yàn)剛開始以后就將鑷子松開并拿出水面，“A”表現(xiàn)出的現(xiàn)象是________________________________________________________________________， 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)根據(jù)預(yù)測，鈉跟水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________， 可用一種酸堿指示劑證明反應(yīng)生成了氫氧化鈉，這種酸堿指示劑是________，要證明反應(yīng)生成的氣體是氫氣，實(shí)驗(yàn)方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若實(shí)驗(yàn)中金屬鈉為0.1 mol，則收集到的氣體為________。 A．O2和H2的混合氣體 B．0.05 mol的H2 C．大于0.05 mol的H2 D．小于0.05 mol的H2 【解析】　(1)因?yàn)殁c比水的密度小，且反應(yīng)非常劇烈，同時(shí)產(chǎn)生氫氣，所以看到“A”浮在水面上并四處游動。(2)鈉跟水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式是2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，檢驗(yàn)氫氧化鈉用酚酞試劑，現(xiàn)象為溶液變紅，檢驗(yàn)氫氣可將集滿氣體的試管口朝下移近酒精燈點(diǎn)燃即可。(3)0.1 mol金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氣0.05 mol，生成氫氧化鈉0.1 mol，氫氧化鈉與鋁反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鈉，所以收集到的氣體為大于0.05 mol的H2。 【答案】　(1)“A”浮在水面上并四處游動　鈉比水的密度小，且反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 (2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　酚酞　將集滿氣體的試管口朝下移近酒精燈點(diǎn)燃 (3)C 12．(10分)(xx經(jīng)典習(xí)題選萃) (1)分別取W g鈉、鐵、鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是________。 (2)分別取0.1 mol鈉、鐵、鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是________。 (3)若產(chǎn)生相同物質(zhì)的量的氫氣，所需鈉、鐵、鋁的質(zhì)量比是________。 (4)若產(chǎn)生相同體積(同溫同壓)的氫氣，所需鈉、鐵、鋁三種金屬的物質(zhì)的量之比是________。 (5)分別取0.2 mol金屬鈉、鐵、鋁分別投入10 mL 1 molL－1鹽酸中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氫氣體積大小的順序是________________________________________________________________________。 【解析】　(1)W g鈉、鐵、鋁的物質(zhì)的量分別為 mol、 mol、 mol，由鈉、鐵、鋁分別與足量的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑；Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，得到關(guān)系式：2Na～H2，F(xiàn)e～H2,2Al～3H2，所以W g鈉、鐵、鋁生成氫氣的體積比為：：＝：：。(2)等物質(zhì)的量的三種金屬與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是1：2：3。(3)、(4)若產(chǎn)生相同物質(zhì)的量的氫氣，所需鈉、鐵、鋁的物質(zhì)的量之比是6：3：2，質(zhì)量比是(623)：(356)：(227)＝23：28：9。(5)中的鈉、鐵、鋁相對于鹽酸來說是過量的，根據(jù)鹽酸計(jì)算生成的氫氣，鐵、鋁反應(yīng)放出的氫氣相等，但由于過量的鈉會與水反應(yīng)生成氫氣，所以鈉放出的氫氣最多。 【答案】　(1)：： (2)1：2：3 (3)23：28：9 (4)6：3：2 (5)VNa(H2)>VFe(H2)＝VAl(H2) 13．(10分)(xx經(jīng)典習(xí)題選萃)在隔絕空氣的條件下，某同學(xué)將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內(nèi)。待鈉塊反應(yīng)完全后，在容器中僅收集到1.12 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，此時(shí)測得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.27 g，水槽和容器內(nèi)溶液的總體積為2.0 L，溶液中NaOH的濃度為0.050 molL－1(忽略溶液中離子的水解和溶解的氫氣的量)。 (1)寫出該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)消耗的Al的物質(zhì)的量為________。 (3)未被氧化的金屬鈉的物質(zhì)的量為________。 (4)Na2O的物質(zhì)的量為________。 【解析】　該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)可表示為①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，②Na2O＋H2O===2NaOH，③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。消耗的Al的物質(zhì)的量為n(Al)＝＝0.010 mol，根據(jù)反應(yīng)③可得由鋁消耗NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)＝0.010 mol，生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)＝0.015 mol，那么由金屬鈉生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)＝－0.015 mol＝0.035 mol，根據(jù)反應(yīng)①可得金屬鈉的物質(zhì)的量為n(Na)＝20.035 mol＝0.070 mol，又因?yàn)榉磻?yīng)后溶液中NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)＝2.0 L0.050 molL－1＝0.10 mol，所以溶液中Na＋的總物質(zhì)的量即原金屬鈉的總物質(zhì)的量為n(Na＋)＝0.10 mol＋0.010 mol＝0.110 mol，n(Na2O)＝＝0.020 mol 【答案】　(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Na2O＋H2O===2NaOH 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (2)0.010 mol　(3)0.070 mol　(4)0.020 mol 14．(10分)(xx福州調(diào)研題)把6.5 g Zn放入足量鹽酸中，鋅完全反應(yīng)，計(jì)算： (1)6.5 g Zn的物質(zhì)的量； (2)參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量； (3)生成H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 【解析】　根據(jù)物質(zhì)的量、質(zhì)量和摩爾質(zhì)量的關(guān)系，先計(jì)算出6.5 g Zn的物質(zhì)的量，然后根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，計(jì)算出參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量和生成H2的體積。 (1)Zn的摩爾質(zhì)量是65 gmol－1。 n(Zn)＝＝＝0.1 mol (2)Zn＋2HCl===ZnCl＋H2↑ 1　　2 0．1 mol　n(HCl) ＝ n(HCl)＝＝0.2 mol (3)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 mol　　　　　　 22.4 L 0．1 mol　　　　　 V(H2) V(H2)＝＝2.24 L。 【答案】　(1)0.1 mol　(2)0.2 mol　(3)2.24 L 【點(diǎn)撥】　計(jì)算時(shí)，也可不必將鋅的質(zhì)量換算成鋅的物質(zhì)的量，直接用質(zhì)量列式求解，只要做到兩個(gè)量的單位“上下一致，左右統(tǒng)一”即可。如： Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 g　　　　　　　　22.4 L 6．5 g　　　　　　　　V(H2) 15．(10分)(xx經(jīng)典習(xí)題選萃)將30 g MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為76.6%的軟錳礦石與足量12 molL－1濃鹽酸完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))。計(jì)算： (已知：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O) (1)參加反應(yīng)的濃鹽酸的體積； (2)生成的Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 【解析】　(1)MnO2的摩爾質(zhì)量為87 gmol－1。 n(MnO2)＝＝ ＝0.26 mol……代入化學(xué)方程式中的應(yīng)為純凈物的量 4HCl(濃)?。nO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ……寫出反應(yīng)方程式 4mol　　　　　1 mol 12 molL－1　0.26 mol……對應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)找出 V[HCl(aq)]　　　　　　 相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量 V[HCl(aq)]＝＝0.087 L……計(jì)算 (2)4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 　　　　　1 mol　　　　　　　　　1 mol 　　　　　0.26 mol　　　　　　　n(Cl2) n(Cl2)＝0.26 mol V(Cl2)＝n(Cl2)Vm＝0.26 mol22.4 Lmol－1＝5.8 L 另：第(2)問也可按下列方法求解。 4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 　　　1 mol　　　　　　　　　22.4 L 0．26 mol　　　　　　　　　V(Cl2) V(Cl2)＝＝5.8 L 【答案】　參加反應(yīng)的濃鹽酸的體積為0.087 L，生成Cl2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為5.8 L。