人教版高中化学必修一-3.1.3铝与氢氧化钠溶液的反应-同步练习

第3课时铝与氢氧化钠溶液的反应[对点训练]题组一铝与强碱溶液反应的定性考查1．铝既能与硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应，下列说法不正确的是()A．两个反应都是氧化还原反应B．铝与硫酸反应时，硫酸作氧化剂C．铝与烧碱溶液反应时，氢氧化钠作氧化剂D．两个反应都有气体生成答案C解析铝与硫酸溶液反应生成硫酸铝和氢气，铝是还原剂，硫酸是氧化剂；铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝是还原剂，水是氧化剂。2．关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法不正确的是()A．铝是还原剂B．氧化剂是氢氧化钠和水C．只有水是氧化剂D．氢气是还原产物答案B解析铝与氢氧化钠溶液反应的实质可理解为2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O；反应中铝是还原剂，水是氧化剂，氢氧化钠既不是氧化剂也不是还原剂。3．除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是()A．稀硫酸B．氢氧化钠溶液C．水D．稀盐酸答案B解析常温下，硫酸、盐酸与镁、铝都能发生反应，水与镁、铝都不发生反应，铝与氢氧化钠溶液反应而镁不与氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液可以除去镁粉中的少量铝粉。4．某无色溶液放入铝片后有氢气产生，则在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是()A．Na＋B．Mg2＋C．H＋D．CO2－3答案A解析该溶液能与铝反应放出氢气，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。Mg2＋、H＋不能在碱性溶液中大量存在，CO2－3不能在酸性溶液中大量存在。题组二铝与酸、碱溶液反应的量性考查5．在500mL氢氧化钠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33.6L，该氢氧化钠溶液的浓度为()A．1mol·L－1B．2mol·L－1C．1.5mol·L－1D．3mol·L－1答案B解析2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol67.2Ln(NaOH)33.6Ln(NaOH)＝2mol×33.6L67.2L＝1mol，c(NaOH)＝1mol0.5L＝2mol·L－1。6．(2017·湘潭高一检测)等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．2∶3答案A解析由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，产生氢气的体积比为1∶3，需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为2∶2＝1∶1，溶液的体积相同，故盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比也为1∶1。7．等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为3∶4，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是()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、乙中都是铝不足答案B解析若铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应消耗铝的质量相同，则反应放出氢气的体积相等。实际放出氢气的体积比为3∶4，证明盐酸消耗铝少，而氢氧化钠溶液消耗铝多，由反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知：由于盐酸和氢氧化钠的物质的量相等，铝与盐酸反应，铝过量，铝与氢氧化钠溶液反应，铝不足。题组三物质的量在化学方程式中的应用8．将1molNa和1molAl的混合物投入足量水中，产生的气体在标准状况下的体积为()A．11.2LB．22.4LC．33.6LD．44.8L答案D解析根据化学方程式进行计算：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2211mol1mol0.5mol2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2231mol1mol1.5mol故Na、Al完全反应生成2molH2，在标准状况下的体积为44.8L。9．(2017·孝感高一检测)已知Fe＋S===FeS，FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑，2H2S＋3O2===2SO2＋2H2O，一定量的铁粉和9g硫粉混合加热，待其反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集得9g水，则加入的铁粉质量为()A．14gB．42gC．56gD．28g答案D解析根据各步反应的定量关系，可列出关系式：Fe→FeS(铁守恒)→H2S(硫守恒)→H2O(氢守恒)Fe→H2(化学方程式)→H2O(氢守恒)推出：Fe～H2O5618xg9g56∶x＝18∶9，x＝28即加入的铁粉为28g。10．0.3mol氯气和足量的金属M反应，生成0.2molMCln，则n等于()A．1B．2C．3D．4答案C解析根据氯原子守恒，可知0.3molCl2和0.2molMCln均含0.6molCl。11．(2017·贵阳一中高一检测)将23g钠投入到m1g足量水中得到ag溶液，将24g镁投入到m2g足量盐酸中得到bg溶液。若m1＝m2，则a与b的关系是()A．abB．abC．a＝bD．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，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。12．在一定条件下，7g炭粉与14g氧气完全反应生成21g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是()A．1∶1B．2∶1C．2∶3D．3∶2答案A[综合强化]13．下表是某种常见金属M的部分性质。颜色状态硬度密度熔点导电性导热性延展性银白色固体较小cm－3660.4℃良好良好良好将该金属M投入稀盐酸或氢氧化钠溶液中，都有大量无色气体产生。回答下列问题：(1)金属M是(填名称)。(2)试推断金属M的一种用途：。(3)金属M的活动性比铜(填“强”或“弱”)，判断的事实依据是。(4)请写出金属M与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：。答案(1)铝(2)作导线(其他合理答案均可)(3)强M能与酸反应放出氢气，而铜不能(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑解析(1)根据表中给出的部分性质知，能与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应生成无色气体的金属M应该是铝。(2)铝的导电性好，可用于制导线；导热性好，可用于制饮具；延展性好，可用于糖果包装等。(3)在金属活动性顺序表中，铝是排在氢前面的金属，能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气；铜是排在氢后面的金属，不能与盐酸或稀硫酸反应。14．某学习小组用下图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为。(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是。(3)B中发生反应的化学方程式为。(4)若实验用的铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为。(5)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。答案(1)氢氧化钠溶液(2)除去铝镁合金表面的氧化膜(3)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(4)33600a－cb(5)偏小解析铝镁合金中二者都与酸反应，但铝与碱反应而镁不与碱反应，所以A中的试剂应选择氢氧化钠溶液。铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解，M＝mn＝a－cb×10－322.4×23＝33600a－cb。如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小，则测得铝的质量分数结果偏小。15．(2017·邢台高一检测)把10.2g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，在标准状况下生成6.72L氢气。试计算：(1)该合金中铝的质量分数是。(2)该合金中镁与铝的物质的量之比是。(3)该合金溶于足量的盐酸溶液中，标准状况下产生氢气的体积是。答案(1)52.9%(2)1∶1(3)11.2L解析(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，镁不反应，只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物质的量为n(Al)，则：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol3×22.4Ln(Al)6.72L解得：n(Al)＝0.2mol，m(Al)＝0.2mol×27g·mol－1＝5.4g，铝的质量分数为5.4g10.2g×100%≈52.9%。(2)m(Mg)＝10.2g－5.4g＝4.8g，n(Mg)＝4.8g24g·mol－1＝0.2mol，则n(Al)∶n(Mg)＝1∶1。(3)设由铝生成的氢气为V1(H2)，由镁生成的氢气为V2(H2)，由铝和镁与盐酸的反应可知：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2mol3×22.4L0．2molV1(H2)解得：V1(H2)＝6.72L，Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑1mol22.4L0．2molV2(H2)解得：V2(H2)＝4.48L，V总(H2)＝V1(H2)＋V2(H2)＝6.72L＋4.48L＝11.2L。