高中化学第一节 铁及其化合物课后练习题

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高一同步巩固练习试题解析  (时间45分钟，满分100分) 一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)1．下列关于金属的叙述中正确的是(　　)A．所有的金属都是固态的B．金属具有导电性、导热性和延展性C．所有金属能与酸反应D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的解析：金属活动性顺序中氢之前的金属都可与酸反应，但排在氢之后的金属难以与酸反应，如铜不与盐酸或稀硫酸反应．金属在自然界中除金、铂外大多数是以化合态形式存在．汞在常温下呈液态．答案：B2．保存少量金属钠的方法是(　　)A．放在棕色瓶中　　　　　 B．放在CCl4中C．放在水中      D．放在煤油中解析：少量钠应保存在煤油中，因为钠的密度大于煤油的密度，且不与煤油反应，所以钠沉在煤油底部，可隔绝O2、H2O等．答案：D3．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面4点性质中的(　　)①钠的密度比水的小　②钠的熔点较低　③钠与水反应时放出热量　④钠与水反应后溶液是呈碱性A．①④     B．①②④C．①③④     D．①②③④解析：Na与水反应时，Na融化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时溶液使酚酞变红色．体现了①②③④四点性质．答案：D4．某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是(　　)A．①发生了氧化还原反应B．①变灰暗色是因为生成了过氧化钠C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D．④只发生物理变化解析：①变灰暗是因为钠与氧气反应生成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A正确，B错误；③是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液，C错误；④中氢氧化钠与空气中的CO2反应生成了碳酸钠，发生了化学变化，D错误．答案：A5．钠露置在空气中，其变质过程中不可能产生的物质是(　　)A．Na2O     B．NaOHC．Na2CO3    D．NaHCO3解析：将一小块金属钠长期露置于空气中，能观察到的现象有：银白色(钠)→变暗(生成了白色的Na2O覆盖在金属钠表面：4Na＋O2===2Na2O)→成液(Na2O＋H2O===2NaOH，NaOH潮解)→结块(2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，吸收H2O变成Na2CO3·10H2O)→最后成粉末(Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O，风化成Na2CO3)．答案：D6.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是(　　)A．实验中发生的反应都是氧化还原反应B．铝是一种较活泼的金属C．铝与氧气反应放出大量的热量D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物解析：铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升，铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应2Al＋3Hg2＋===2Al3＋＋3Hg，生成的汞覆盖在表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞．答案：D7．在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后，而在某一端要再放一个0.2 g砝码，天平才能平衡，则这两种金属是(　　)A．Mg和Al    B．Al和FeC．Fe和Cu    D．Na和Mg解析：由于在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当加入两种不同金属时反应后两者质量相差0.2克，加入0.1 mol镁时会使溶液增重2.4 g－0.2 g＝2.2 g；加入0.1 mol铝时会使溶液增重2.7 g－0.3 g＝2.4 g，两盘相差0.2 g，所以A正确．答案：A8．下列实验操作完全正确的是(　　)编号实验操作A钠与水反应用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中B配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液1000 mL准确称取氯化钾固体，放入到1000 mL的容量瓶中，加水溶解，振荡摇匀，定容C称量10 g NaOH固体应将NaOH放在小烧杯里称量，而不能直接放在纸上D取出分液漏斗中所需的上层液体下层液体从分液漏斗下端管口放出，关闭活塞，换一个接收容器，上层液体继续从分液漏斗下端管口放出 解析：A实验没有用吸水纸将钠块表面的煤油擦净，同时钠与水反应，烧杯中不能装满水，否则，钠粒游动，导致溶液溅出，A错误．配制KCl溶液时应先将KCl晶体溶解在小烧杯中，恢复到室温再转移到容量瓶中，B错误．分液漏斗中上层液体应从分液漏斗的上口倒出，D错误．答案：C二、非选择题(本题包括5小题，共52分)9．(12分)用如图所表示的方法研究金属钠与水反应的性质，其中A是用带孔的铝箔包着的小块的金属钠．(1)从大块钠上取下的小块钠要用滤纸擦一擦，这样做的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)包裹钠块的铝箔要预先扎上足够多的小孔，若孔数不够，可能出现的不良后果是________．假如在实验刚开始就将镊子松开拿出水面，A表现出的现象是________，出现这种现象的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)据预测，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠．①证明生成的气体是氢气的实验方法是________________________________________________________________________________________________________________；②证明生成氢氧化钠的实验方法和相应的现象是________________________________________________________________________________________________________；(4)如果用饱和碳酸钠溶液代替水做钠的性质实验的研究．①有金属钠参加的化学反应的方程式是__________________________________________________________________________________________________________；②其他化学反应的方程式是(假设溶液的温度保持不变)__________________________ ____________；③再向烧杯中加入足量的稀盐酸，化学反应的化学方程式是_____________________．解析：(1)为了防止金属钠被氧气、水氧化，实验室中一般将金属钠保存在煤油中．在使用金属钠时，为了不影响实验效果，一般要用滤纸擦净其表面上的煤油．(2)金属钠具有很强的还原性．常温下钠跟水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，并放出大量的热，在封闭的空间内极易发生爆炸；金属钠的密度小于水的密度，在水中浮于水面上；钠与水反应生成的氢气更增大了A所受的浮力．(4)在饱和Na2CO3溶液中加入钠后，再加盐酸，盐酸分别与NaOH、Na2CO3发生反应．答案：(1)擦去钠表面上的煤油，避免影响实验效果(2)发生爆炸　A浮在水面上　钠的密度小于水的密度，反应生成的氢气增大了A所受的浮力(3)①在气体充满试管时，在水中单手握管、拇指封口，管口朝下拿出水面．在火焰的近处横置试管，管口靠近火焰，松开拇指点燃气体②向烧杯内的溶液中滴入3滴酚酞试液，溶液显红色(4)①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑②Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑10．(8分)取黄豆粒大小的一块金属钠，用滤纸擦干其表面的煤油，然后加入到硫酸铜溶液中，观察实验现象并写出化学方程式：①钠在溶液中反应的实验现象_____________，反应的化学方程式是____________________________________．②溶液中的实验现象__________________________________________；反应的化学方程式是________________________________________________________________________．答案：①钠浮在液面上，很快熔化成小球，钠球在水面上四处游动，并发出嘶嘶的响声　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　②溶液中有蓝色沉淀产生　2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓11．(9分)如图所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表现光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央)，将10 g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度．回答下列问题：(1)10 g钠要分多次投入的主要原因是：________________________________________.(2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是：______.A．5次　　　　B．10次　　　　C．大于10次(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是：______________，出现这种现象的主要原因是：__________________________________________________.(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是：___________________________.解析：本题考查钠的安全使用及溶液的密度与浮力的关系．钠与水反应剧烈，易发生爆炸，使用时要严格控制用量，钠的密度小于1 g/cm3，黄豆粒大小的一块钠的体积(立方体的边长肯定小于1 cm)小于1 cm3，则其质量小于1 g，故10 g钠全部投入完毕所进行的次数要大于10次．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大．答案：(1)钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸(2)C(3)小球上升　钠与水反应生成氢氧化钠，液体的密度增大，小球受到的浮力增大(4)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑12．(12分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下．回答下列问题：(1)装置Ⅳ中盛放的药品是__________，其作用是_____________________________________________________.(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)__ __________，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是：空气进入_________，________接____________，__________接________，_______接____________．(3)装置Ⅱ的作用是_________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)操作中通空气和加热的顺序为_____________________________________________________________________________________________________________________.解析：根据实验目的，空气需净化(用NaOH溶液除去CO2，用浓H2SO4除去水蒸气)制取纯净的O2，以防生成的Na2O2与CO2、H2O反应，此外还要防止空气进入Ⅰ装置与生成的Na2O2反应．答案：(1)NaOH溶液　吸收空气中的CO2(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ　h　g　f　e　a　b　c(3)吸收空气中的CO2和水蒸气，防止制备出的Na2O2再与外界空气接触发生反应，而影响Na2O2的纯度(4)先从h口通入空气，待将装置中原有空气排出后再加热13．(11分)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：①Zn＋盐酸；②Na＋水．为点燃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，①实验获得成功，②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)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97 g/cm3、0.80 g/cm3、1.00 g/cm3，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反应产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，Na的用量多容易发生爆炸．由于ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(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发生反应，重复发生上述现象，减慢了Na与H2O的反应速率．答案：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2)钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸(3)钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处．钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率