1、第1课时金属与非金属的反应课时过关能力提升一、基础巩固1.下列物质中,有一种物质与其他三种物质的颜色不同,这种物质是()A.NaOHB.Na2OC.Na2O2D.Na2CO3答案:C2.下列叙述错误的是()A.金属钠在自然界中能以游离态存在B.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火C.易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源D.钠在空气中燃烧生成过氧化钠答案:A3.小兰家中收藏了一件铝制雕像,几十年过去了,该雕像至今仍保存完好。该雕像仍保存完好的主要原因是()A.铝不易发生化学反应B.铝的氧化物容易发生还原反应C.铝不易被氧化D.铝易被氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用解析:铝制品在空气中与氧气反应,其
2、表面生成一层致密的而且很稳定的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。答案:D4.下列有关金属的叙述中正确的是()A.金属单质在氧化还原反应中总是作还原剂B.非金属单质在氧化还原反应中总是作氧化剂C.钠原子在氧化还原反应中失去1个电子,而铝原子失去3个电子,所以钠的还原性比铝的弱D.金属元素的单质在常温下均为固体解析:金属元素没有负价,在氧化还原反应中只能失电子,作还原剂,A项正确;H2在氧化还原反应中可作还原剂,如H2+CuOCu+H2O,B项错误;金属还原性的强弱取决于失去电子的能力,而不在于失去电子的多少,C项错误;金属汞在常温下为液体,D项错误。答案:A5.下列关于金属铝的叙
3、述中,说法不正确的是()A.Al是地壳中含量最多的元素B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性C.Al箔在空气中受热可以熔化,但是不能剧烈燃烧D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落解析:在地壳中含量前四位的元素依次是O、Si、Al、Fe,Al属于地壳中含量最多的金属元素,故A不正确。Al的化学性质较为活泼,易失电子表现还原性。由于Al2O3熔点很高,形成氧化膜袋,既隔离空气不发生燃烧,又“兜”住熔化的Al不滴落。答案:A6.写出下列反应的化学方程式。(1)刚切开的钠暴露在空气中表面逐渐变暗:;(2)表面附有氧化膜的铝片与盐酸反应: , ;(3
4、)红热的铁丝在O2中燃烧: 。解析:(1)切开的钠表面变暗是因生成Na2O所致;(2)铝片投入盐酸中,先是表面的Al2O3与盐酸反应,然后是Al与盐酸反应;(3)铁燃烧时生成Fe3O4。答案:(1)4Na+O22.Na2O(2)Al2O3+6HCl2.AlCl3+3H2O2Al+6HCl2.AlCl3+3H2(3)3Fe+2O2Fe3O47.A、B、C是中学化学中常见的物质,它们之间的相互转化关系如右(部分反应条件及产物已略去):(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为 ,AC反应的化学方程式为 。(2)若A是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C是最主要的温室气体,则C的分子式为
5、, BC反应的化学方程式为。A和C能否反应,若能,写出反应的化学方程式,若不能,此空不填。解析:(1)根据C是淡黄色固体,C为Na2O2,则B为Na2O、A为Na,AC的反应为2Na+O2Na2O2。(2)C是主要的温室气体,C为CO2,A为C,B为CO,BC的反应为2CO+O22.CO2,A和C可以反应生成B,化学方程式为C+CO22.CO。答案:(1)Na2O2Na+O2Na2O2(2)CO22CO+O22.CO2能C+CO22.CO二、能力提升1.下列说法正确的是()A.一定质量的Na与O2反应生成Na2O或Na2O2,转移电子数相同B.Na、Mg、Al各0.1 mol分别在空气中放置足
6、够长的时间,Na消耗O2最少C.光亮的镁条在空气中放置和燃烧生成黑色固体D.Na、Mg、Al分别与同体积的Cl2反应,消耗Na的质量最小解析:Na与O2反应无论生成的是Na2O还是Na2O2,Na的变化都是NaNa+,A项正确;Na能全部转化为氧化物,Mg和Al因表面生成氧化物保护膜而仅有少量转化为氧化物,B项错误;光亮的镁条在空气中燃烧生成白色MgO,C项错误;在NaCl、MgCl2和AlCl3中,金属与Cl的质量之比分别为2335.5、1235.5、935.5,D项错误。答案:A2.下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.KB.NaC.FeD.Al解析:Fe在
7、空气中被氧化为疏松的氧化铁,起不到保护内层金属的作用;金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜,保护内层金属不被腐蚀,选D。答案:D3.下列说法错误的是()A.钠在空气中燃烧时先熔化,再燃烧,最后所得的产物是Na2O2B.铝因在空气中形成了一层致密的氧化膜,可保护内层金属,故铝不需特殊保护C.铝制品在生活中的使用非常普遍,是因为铝非常不活泼D.铁在潮湿的空气中形成的氧化物比较疏松,不能保护内层金属解析:钠燃烧时先熔化,生成淡黄色固体Na2O2,A正确;铝在空气中易被O2氧化,形成一层致密的氧化膜,阻止内层金属继续反应,B正确,C错误;铁形成的氧化物疏松,不能隔绝铁与O2的接触,继续被氧化,D正确。答
8、案:C4.2.3 g金属钠在一定条件下与O2反应完全后得到3.5 g 固体,由此可判断产物是()A.只有Na2OB.只有Na2O2C.Na2O和Na2O2的混合物D.无法确定解析:n(Na)=2.3 g23 gmol-1=0.1 mol,n(O)=3.5 g-2.3 g16 gmol-1=0.075 mol,n(Na)n(O)=0.10.075=43,故为Na2O、Na2O2的混合物。答案:C5.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
9、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,使钠落入水中,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;向烧杯中的溶液滴加,溶液变红,说明钠与水反应生成碱性物质。(3)如果实验前加入反应管内水的体积为a mL,欲使水最终全部被排出,则所取金属钠的质量至少为g(设当时实验条件下气体摩尔体积为V mLmol-1)。解析:(3)V(H2)=V(水)=a mLn(H2)=V(H2)VmLmol-1=aV mol由2Na+2H2O2.NaOH+H22 mol1 moln(Na) a
10、V moln(Na)=2aV molm(Na)=2aV mol23 gmol-1=46aV g答案:(1)2Na+2H2O2.Na+2OH-+H2(2)钠与水的反应过程中有热量放出,Na熔点较低酚酞溶液(3)46aV6.(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)某兴趣小组的同学用如右图所示装置测定空气中氧气的含量。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15
11、,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的15。下列对这两种现象的解释合理的是。a.甲同学使用钠的量可能不足,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,使钠表面变灰暗,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15,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)钠表面变灰暗,气球膨胀4Na+O22.Na2O(2)2Na+O2Na2O2abcd