2022高考人教版化学一轮同步练习必修1第3章第1节第2课时铝与氢氧化钠溶液的反应.docx

(时间45分钟，总分值100分)
一、选择题(此题包括8小题，每题6分，共48分)
1．(2022·莆田高一检测)除去镁粉中的少量铝粉，可选用(　　)
A．硫酸 B．氨水
C．盐酸 D．氢氧化钠溶液
解析：H2SO4、HCl可同时溶解Mg、Al；氨水与Al、Mg都不反响；而NaOH溶液只溶解Al，不溶解Mg.
答案：D
2．(2022·芜湖市高一模块考试)等质量的钠进行以下实验，其中产生氢气最多的是(　　)
A．将钠放入足量水中
B．将钠放入足量稀硫酸中
C．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量水中
D．将钠放入足量稀盐酸中
解析：等质量的钠与溶液反响时产生氢气的量相同，但C项中铝箔能够与生成的NaOH反响生成氢气，故C正确．
答案：C
3．用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针孔扎假设干个小孔，放入水中，完全反响后，放出的气体体积(标准状况)为(　　)
A．无法确定 B．1.12 L
C．大于1.12 LD．小于1.12 L
解析：首先发生的反响是：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑,0.1 mol Na产生标准状况下的H21.12 L，后发生的反响是：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，此反响又能产生局部H2.
答案：C
4．将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反响后，有2 mol的电子发生转移，那么参加反响的铝的物质的量为(　　)
A. mol B．1 mol
C．2 mol D. mol
解析：铝在参加反响时1 mol Al可失去3 mol电子，因此有2 mol电子转移需Al的物质的量为mol.
答案：D
5．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中，在同温、同压下产生的气体体积比是(　　)
A．1∶2∶3 B．6∶3∶2
C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
解析：0.3 mol Na、Mg、Al对100 mL 1 mol·L－1的盐酸都过量，产生的H2应该由盐酸决定，盐酸的量相等时Mg、Al产生的H2为，但钠与水还可以反响，故0.3 mol Na全部反响后产生的H2 应为0.15 mol，所以三者产生的气体体积比应为0.15∶∶＝3∶1∶1.
答案：C
6．(2022·东营模拟)将4.6 g Na和2.7 g Al同时参加足量的水中充分反响，将反响后的溶液稀释、定容为500 mL.以下说法中正确的选项是(　　)
A．反响中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 L
B．参加反响的水的质量与参加Al的质量相等
C．所得溶液中Na＋和Al3＋的物质的量之比为2∶1
D．所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为1∶1
解析：Na与Al两种金属参加到足量水中，首先发生Na与水的反响，然后发生了Al与生成的NaOH的反响．根据反响的化学方程式可得：
2Na　＋　2H2O===2NaOH＋H2↑
46 g36 g2 mol 1 mol
4．6 g3.6 g 0.2 mol 0.1 mol
金属铝与生成的NaOH反响时，NaOH过量，故按照Al的量进行计算：
2Al　＋　2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
54 g2 mol36 g 2 mol 3 mol
2.7 g0.1 mol 1.8 g0.1 mol 0.15 mol
反响共生成了(0.1＋0.15) mol H2，在标准状况下的体积为5.6 L，A错误；参加反响的水的质量为(3.6＋1.8) g＝5.4 g，与参加铝的质量不相等，B错误；Al与NaOH反响并没有生成Al3＋，C错误；所得溶液的溶质为0.1 mol NaOH与0.1 mol NaAlO2，阴阳离子的物质的量之比为1∶1，D正确．
答案：D
7．(2022·无锡模拟)以下列图是研究某反响产物的示意图，锥形瓶中盛装的是某种固体或溶液，小烧杯中盛有少量某种固体，分液漏斗内盛有过量的某种液体，U形管内装有有色液体，装置气密性良好．假设锥形瓶内是Na2CO3溶液，分液漏斗内的液体是盐酸或NaOH溶液，向烧杯内滴加盐酸或NaOH溶液时，发现U形管内液体右移(不考虑反响过程中的热量变化)，静止后液面左边低于右边，那么烧杯内的物质是(　　)
A．过氧化钠　　　　　　　B．碳酸氢钠
C．铝 D．铁
解析：烧杯内的物质是铝，向烧杯内迅速滴加盐酸或NaOH溶液时，均产生H2，但由于H2不溶于水，所以造成锥形瓶内压强增大，U形管内液体右移，最后液面左边低于右边．
答案：C
8．将铁、铝的混合物参加到足量氢氧化钠溶液中，充分反响后过滤，再将过滤得到的固体参加到足量的硫酸铜溶液中，充分反响后过滤得到的固体质量正好与原固体质量相等，那么原固体中铝的质量分数为(　　)
A．14.3% B．12.5%
C．87.5% D．无法计算
解析：由参加氢氧化钠时只与铝反响，剩余固体为铁，再与硫酸铜反响而得到的固体是铜，即得到的铜的质量与原混合物的质量相等，即相当于铁置换出铜时的质量差即为铝的质量，所以设铁质量为56 g时，那么生成的铜质量为64 g，所以增加了8 g，即相当于原混合物中有铝为8 g，所以得到铝的含量为×100%＝12.5%.
答案：B
二、非选择题(此题包括5小题，共52分)
9．(8分)在一个用铝制的易拉罐内充满CO2气体，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布密封罐口．经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来．
(1)罐壁内凹而瘪的原因是_________________________________________________，
离子方程式可能为________________________________________________________；
(2)罐再鼓起的原因是________________________________________________，
离子方程式可能为________________________________________________________．
解析：在易拉罐内充入CO2后参加NaOH溶液，会发生反响2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，而使罐内气体压强减小，所以在外界大气的作用下而变瘪；而后过量的NaOH溶液会与易拉罐的成分铝发生反响而生成H2，发生的反响是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，所以罐内压强会变大，所以易拉罐又会重新鼓起来．
答案：(1)CO2被吸收而被外界大气压瘪
2OH－＋CO2===CO＋H2O
(2)由于铝与碱反响生成H2，压强增大而重新鼓起
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
10．(8分)分别取W克钠、铁、铝与足量的盐酸反响，在相同条件下产生氢气的体积比是________；
(2)分别取0.1 mol钠、铁、铝与足量的盐酸反响，在相同条件下产生氢气的体积比是________；
(3)假设产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的质量比是________；
(4)假设产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、铁、铝三种金属的物质的量之比是________．
解析：(1)W克钠、铁、铝的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，由电子得失转移守恒可得，2 mol钠生成1 mol氢气，1 mol铁生成1 mol氢气，2 mol铝生成3 mol氢气，所以生成氢气的体积比为 mol∶ mol∶ mol＝∶∶；同理可得到(2)、(3)、(4)的答案．
答案：(1)∶∶　(2)1∶2∶3　(3)23∶28∶9　(4)6∶3∶2

瓶中取出24.0 g固体，配成1 L溶液，请计算：
(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度是________．
(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 mL于一烧杯中，投入足量的金属铝，完全反响后，产生的气体在标准状况下的体积是________．
解析：n(NaOH)＝＝＝0.6 mol，
c(NaOH)＝＝＝0.6 mol/L，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol 22.4 L×3
0.6 mol/L×0.2 LV
V＝＝4.032 L.
答案：(1)0.6 mol/L　(2)4.032 L
12．(11分)在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验．三组实验均为30 mL同浓度的盐酸，参加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(mg)
255
385
459
生成气体(mL)
280
336
336
(1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是缺乏的______，理由是________________．
(2)要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作为计算依据的数据是____________________，求得的盐酸的物质的量浓度为______________________．
(3)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作为计算依据的数据是____________，求得的Mg、Al的物质的量之比为__________．
解析：(1)甲乙两组比照可知，甲中盐酸过量，合金反响完全；假设乙中盐酸过量，那么可产生氢气：×280 mL＝423 mL，而实际为336 mL，说明乙中盐酸缺乏，合金过量．
(2)在乙或丙中，因盐酸反响完全，那么可根据：
2HCl～H2
2　　　1
n(HCl)＝×2＝0.03 mol，
c(HCl)＝＝1 mol/L.
(3)在甲中，合金反响完全，设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，那么：
Mg～H2　　　　　　2Al～3H2
xxyy
24 g/mol x＋27 g/mol y＝0.255 g
x＋y＝
解得x＝0.005 mol，y＝0.005 mol，所以，＝，镁铝的物质的量之比为1∶1.
答案：(1)乙　假设盐酸足量应放出×280 mL＝423 mL
(2)30 mL、336 mL　1 mol/L
(3)255 mg、280 mL　1∶1
13．(14分)铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料．某研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计以下实验方案进行探究．填写以下空白．
[实验方案]　将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反响，测定生成气体在通常状况下(约20℃，1.01×105 Pa)的体积．
[问题讨论]　(1)同学们拟选用以下实验装置完成实验：
① 你认为最简易的装置其连接顺序是：
A接(　　)(　　)接(　　)(　　)接(　　)(　　)．(填接口字母，可不填满)
②实验开始时，先翻开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻翻开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．请你帮助分析原因_______________________________．
(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小．于是他们设计了如下列图的实验装置．
(碱式滴定管上的刻度数值上小下大)
①装置中导管a的作用是____________________________________________________．
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL.那么产生氢气的体积为________ mL.
解析：实验中通过测定气体体积来确定样品中各组分的质量分数，所以装置的连接顺序为A、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是产生的氢气使锥形瓶内的压强增大从而大于外界大气压所致；导管a的作用是平衡气压，使液体能够顺利滴下，同时消除滴入的硫酸对气体体积的影响．
答案：(1)①E、D、G　②锌与稀硫酸反响放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大
(2)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，翻开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于参加稀硫酸引起的氢气体积误差　②V1－V2