2017-2018学年高一化学上学期课时同步练习11.doc

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第一节　金属的化学性质
第1课时　金属与非金属、水、酸和盐的反应

1．金属的存在及含量
(1)存在。
①形式：绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中，只有极少数金属如金等以游离态的形式存在。
②原因：多数金属的化学性质比较活泼。
(2)金属在自然界中的含量(在下面的横线上填上相应的元素名称)。

2．金属的物理性质

(2)差异：密度、硬度、熔点差别较大。
3．金属的化学性质
(1)大多数金属与氧气等非金属反应(例如镁条燃烧)。
①现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生大量的白烟；
②化学方程式：2Mg＋O22MgO。
(2)活泼金属与酸反应(例如镁条与稀盐酸反应)。
①现象：镁条逐渐溶解，同时产生无色气泡；
②离子方程式：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。
(3)与盐溶液反应。
①铝丝与硫酸铜溶液反应：
a．现象：铝丝表面有红色物质生成；
b．离子方程式：2Al＋3Cu2＋===3Cu＋2Al3＋。
②铜丝与硝酸银溶液反应：
a．现象：铜丝表面有银白色物质生成。
b．离子方程式：Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。
4．钠与氧气反应的实验探究
实验操作

实验现象
(1)新切开的钠具有银白色金属光泽，在空气中其表面很快变暗；
(2)钠受热先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成一种淡黄色固体

实验结论及反应方程式
(1)钠通常保存在石蜡油或煤油中。
(2)钠在空气中可被迅速氧化生成Na2O，反应方程式为4Na＋O2===2Na2O；
(3)钠与O2在加热时剧烈反应生成Na2O2，反应方程式为：2Na＋O2Na2O2。
5.铝与氧气的反应
实验操作
实验现象
实验原理

(1)空气中久置的铝箔
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不能滴落
构成铝表面氧化膜的Al2O3熔点很高(比铝高)，包在铝的外面，使液态铝不能滴落
(2)用砂纸打磨的铝箔
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不能滴落
发生反应4Al＋3O22Al2O3，生成的Al2O3包在铝的外面，使液态铝不能滴落
6.金属与其他非金属的反应
金属与Cl2、S等物质反应生成相应的氯化物、硫化物。
7．金属与酸的反应
非氧化性酸(盐酸或稀硫酸)和金属活动性顺序表中氢以前的金属反应生成盐和氢气，如Zn、Fe和稀盐酸反应的离子方程式分别为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
8．金属与水的反应
(1)钠与水的反应。

反应的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)铁与水的反应：通常铁与冷水和热水均不反应，但铁可与水蒸气反应。
①实验装置。

②实验操作与现象：用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2。
③实验结论。
反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。

(时间20分钟，满分30分)

知识点一　金属的活动性

1．(双选)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．金属一般具有导电性、导热性和延展性
C．金属单质在化学反应中失去电子，作还原剂
D．金属元素在自然界中是以化合态存在的
答案：BC
解析：A项不正确，大多数金属在常温下为固态，个别金属(如汞)为液态；D项不正确，绝大多数金属元素在自然界中是以化合态存在的，极少数化学性质不活泼的金属以游离态存在，如Au等。
2．金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室中探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同的温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：
金属
Ti
Mg
Cu
金属表面现象
放出气泡速度缓慢
放出气泡速度快
无变化
下列有关三种金属的说法正确的是(　　)
A．三种金属的活动性由强到弱的顺序是Ti、Mg、Cu
B．若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg
C．用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径
D．Cu和MgCl2溶液不发生化学反应
答案：D
解析：可根据金属与同浓度的酸反应时，反应程度的不同判断金属的活动性，反应剧烈的金属其活动性较强。A项，Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速度慢，说明Ti的金属活动性比Mg弱；B项，由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应，故不能用此法提纯金属钛；C项，由于Ti是较为昂贵的金属，用Ti制造Cu经济上不划算；D项，由于Cu不如镁活泼，Cu不与MgCl2溶液发生反应，故选D。

知识点二　金属与非金属的反应
3．下列说法错误的是(　　)
A．钠在空气中燃烧时先熔化，再燃烧，所得产物是Na2O2
B．镁因在空气中形成了一层致密的氧化膜，保护了内层的镁，故镁不像钠一样需要特殊保存
C．铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼
D．因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层
答案：C
解析：铝是比较活泼的金属，在自然界中只能以化合态存在。铝制品有很好的稳定性，是由于表面上覆盖了一层致密的氧化物(Al2O3)薄膜，使铝不能进一步与氧气或水作用。铝在空气中易形成致密的氧化膜而具有抗腐蚀性，日常生活中的铝制品是采用了特殊工艺将氧化膜变厚，使其抗腐蚀性能更好，而不是因为铝不活泼。
4．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属钠先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。其中描述正确的是(　　)
A．①② B．①②③
C．①④ D．①④⑤
答案：D
解析：Na与O2反应常温下生成Na2O，为白色固体；加热时生成Na2O2，为淡黄色固体，反应条件不同，产物不同。钠的熔点只有97.81 ℃，受热时立即熔化。钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。

知识点三　金属与酸和水的反应
5．在烧杯中加入水和苯(密度：0.88 g·cm－3)各50 mL，将一小粒金属钠(密度：0.97 g·cm－3)投入烧杯中。观察到的现象可能是(　　)
A．钠在水层中反应并四处游动
B．钠停留在苯层中不发生反应
C．钠在苯的液面上反应并四处游动
D．钠在苯与水的界面处反应并上、下跳动
答案：D
解析：钠的密度比水的密度小，比苯的密度大，苯在上层，水在下层，投入金属钠，则钠在苯与水的界面处反应，生成H2，H2推动金属钠上、下跳动，D项正确。
6．将铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是(　　)
A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液
C．稀盐酸 D．AlCl3溶液
答案：B
解析：铁片与稀硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，溶液质量增加，A项错误；铁片与硫酸铜溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，溶液质量减少，B项正确；铁片与稀盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，溶液质量增加，C项错误；铁片与AlCl3溶液不反应，D项错误。
7．等体积、等物质的量浓度的稀硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成氢气的体积之比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况是(　　)
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．甲中酸过量、乙中碱过量
答案：B
解析：假设甲、乙中产生氢气的物质的量分别为5 mol、6 mol，根据2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，甲中参加反应的Al为mol、H2SO4为5 mol，乙中参加反应的铝为4 mol，NaOH为4 mol，故酸、碱均为5 mol、Al为4 mol，因此甲中铝过量、乙中碱过量。
8．某溶液中加入铝粉，有H2放出，在该溶液中一定能大量共存的离子组是(　　)
A．K＋、Mg2＋、Cl－、SO
B．Na＋、NH、SO、HCO
C．Na＋、K＋、SO、Cl－
D．K＋、Na＋、NO、CO
答案：C
解析：该溶液可能为酸性溶液，也可能为强碱性溶液。A项，Mg2＋不能在强碱性溶液中大量存在；B项，NH不能在强碱性溶液中大量存在，HCO在酸性溶液、强碱性溶液中均不能大量存在；D项，CO在酸性溶液中不能大量存在。
9．在常温下，Fe与水并不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用如图所示装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下Fe与水蒸气反应的实验。

请回答该实验中的问题。
(1)写出Fe与水蒸气反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验前必须对整套装置进行的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是________________________________________________________________________。
(4)干燥管中盛装的物质可以是________，作用是
________________________________________________________________________。
(5)试管中收集到的气体是________，若要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行________，这一操作的目的是________________________________________________________________________。
答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　(2)检查装置的气密性　(3)为实验提供水蒸气　(4)碱石灰(合理即可)　干燥反应产生的H2　(5) H2　验纯　防止点燃时氢气因混有氧气而爆炸
解析：(1)反应物和生成物均有气体，故化学方程式中不用“↑”符号。(2)实验前要检查装置的气密性。(3)反应物中水的状态是气态，故该装置的作用是为实验提供水蒸气。(4)干燥管中的物质主要用来干燥氢气，常见的固体干燥剂均可。

课后作业·速达标

时间：30分钟　满分100分

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．下列关于金属的叙述正确的是(　　)
A．金属都易失去电子
B．金属元素在自然界中都以化合态形式存在
C．所有金属都能与酸反应生成氢气
D．金属具有导电性、导热性和延展性
答案：D
解析：有些金属不易失去电子，如Au、Pt，A项错误；Au、Pt等金属在自然界中主要以游离态形式存在，B项错误；活动性排在氢以后的金属不能与酸反应产生氢气，C项错误。
2．从煤油中取出钠块的正确操作是(　　)
A．用手指捏 B．用镊子夹
C．用纸槽取 D．用滴管吸
答案：B
解析：用镊子从煤油中夹取一小块钠。
3．2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此可判断出产物是(　　)
A．Na2O
B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2的混合物
D．无法确定
答案：C
解析：n(Na)＝＝0.1 mol，n(O)＝＝0.075 mol，n(Na)∶n(O)＝0.1∶0.075＝4∶3，故产物为Na2O和Na2O2的混合物。
4．取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法不正确的是(　　)
A．铝表面失去光泽
B．剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．熔化的铝不滴落
D．在加热熔化过程中生成了氧化铝
答案：B
解析：用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热，表面生成氧化铝，由于氧化铝的熔点比铝的熔点高，故铝熔化但不滴落，铝箔燃烧不能生成黑色固体。
5．将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有(　　)
①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面　②钠立即与水反应，并有气体产生　③反应后溶液变红　④钠熔化成闪亮的小球　⑤小球在水面上四处游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出
A．①②③④ B．②③④⑤
C．②④⑤⑥ D．③④⑤⑥
答案：C
6．已知A、B、C是单质，且C是绿色植物光合作用的产物之一，X、Y是化合物，它们之间的转化关系如下图(反应条件略)。下列A、B间的对应关系不正确的是(　　)

A．A是铝，B是铁
B．A是碳，B是硅
C．A是氢气，B是铜
D．A是钠，B是氢气
答案：D
解析：铝与四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，铝与氧气反应生成氧化铝，A选项正确；碳与二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，硅在氧气中燃烧生成二氧化硅，过量的碳与氧气反应生成一氧化碳，B选项正确；氢气与氧化铜反应生成水和铜，氢气与氧气反应生成水，铜在氧气中加热生成氧化铜，C选项正确；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢气在氧气中燃烧生成水，但是钠与氧气反应生成氧化钠或过氧化钠，不能生成氢氧化钠，D选项错误。
7．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的(　　)

答案：A
8．(双选)能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　)
A．钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋
C．钠与盐酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑
D．钠跟氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
答案：AD
解析：B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠与水反应生成的氢氧化钠再与CuSO4反应，总方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。C中电荷不守恒。
9．(双选)下列叙述中不正确的是(　　)
A．铝的化学性质很活泼，在空气中极易锈蚀
B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝条投入CuSO4溶液中无明显现象
D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落
答案：AC
10．将金属Cu投入金属A的盐溶液中，观察到Cu的表面出现银白色物质；金属B投入稀硫酸中，观察到B的表面有气泡产生。下列关于金属A、B、Cu活动性的叙述正确的是(　　)
A．B>Cu>A B．A>Cu>B
C．B>A>Cu D．A>B>Cu
答案：A
解析：在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，反之则不能，Cu能和A的盐溶液反应，Cu应排在A前面，B能和稀硫酸反应，说明B排在氢前面，一定排在Cu前面，故选A。
二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
11．(10分)镁、铝、铁在日常生活中有较为广泛的用途。
(1)镁在空气中燃烧时，发出耀眼的白光，故可用来制造镁闪光灯，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)铁丝在氧气中燃烧时所发生反应的化学方程式为________，铁丝在空气中生锈是因为铁跟________发生了反应。
(3)铝箔餐盒及铝箔托盘适用于航空食品包装和蛋糕烘焙。铝箔耐腐蚀的原因是________________________________________________________________________
________(用化学方程式解释)。
答案：(1)2Mg＋O22MgO　(2)3Fe＋2O2Fe3O4　氧气、水　(3)4Al＋3O2===2Al2O3
解析：(1)镁在空气中燃烧的化学方程式为2Mg＋O22MgO。(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成Fe3O4，铁丝在空气中生锈是因为铁跟氧气、水发生了反应。(3)铝箔耐腐蚀是因为铝与空气中的氧气发生反应4Al＋3O2===2Al2O3，铝表面生成致密的氧化膜，从而保护了内部金属。
12．(10分)有A、B、C、D四种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B为红色固体，锈蚀时变为绿色；C在空气中加热熔化但不滴落；D在氧气中燃烧，火星四射。
根据以上信息回答下列问题：
(1)写出对应化学式．A________，B________，C________，D________。
(2)A在室温下与氧气反应时生成________，D在空气中锈蚀生成________。
(3)写出下列化学方程式：
①A在空气中燃烧________________________________________________________________________；
②B与氧气在加热条件下反应________________________________________________________________________；
③C在氧气中燃烧________________________________________________________________________。
答案：(1)Na　Cu　Al　Fe　(2)Na2O　Fe2O3　(3)①2Na＋O2Na2O2　②2Cu＋O22CuO　③4Al＋3O22Al2O3
解析：根据已知信息，可推断出A为Na，B为Cu，C为Al，D为Fe。
13．(10分)某研究性学习小组为探究铝与氧气能否反应，做了如下实验：
(1)甲同学用坩埚钳夹持一小块铝箔(厚约0.1 mm)，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是铝箔熔化失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学取另一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，观察到的现象与(1)中相同，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙同学积极改进实验，终于观察到铝在空气中燃烧的现象，他的实验方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)铝熔化而氧化铝薄膜未熔化，包在了液态铝的外面　(2)除去氧化膜的铝在加热过程中又很快生成了一层新的氧化铝保护膜　(3)将铝粉撒到酒精灯火焰上(增大铝与空气的接触面积)或将铝箔略卷，尖端夹一根火柴，然后将火柴引燃，把火柴和铝箔一起伸入到装有氧气的集气瓶中(提高反应的温度)
解析：铝与氧气反应时在铝表面生成一层致密的氧化膜，对内部金属起到保护作用。
14．(10分)某班同学用如图所示的装置测定空气里氧气的含量。燃烧匙上放适量钠，烧杯中装满水，先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞入瓶塞。等钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。

(1)写出燃烧匙中发生反应的化学方程式：____________________________，生成物中氧元素化合价为________价；若将钠暴露于空气中，生成物中氧元素化合价为________价。
(2)实验完毕，广口瓶内水面上升明显小于空气体积的，对这一现象解释正确的是________。
a．该同学可能未塞紧瓶塞，导致钠熄灭时外界空气进入瓶内
b．该同学可能使用钠的量不足
c．该同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时部分空气受热从导管逸出
d．该同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞前瓶内部分空气受热逸出
答案：(1)2Na＋O2Na2O2　－1　－2　(2)a、b
解析：(1)钠燃烧时生成Na2O2，反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2，Na2O2中氧气元素显－1价；若是钠暴露于空气中，则生成Na2O，氧元素为－2价。(2)若实验中广口瓶内空气中O2完全消耗，则水面上升为空气体积的，而今水面上升小于空气体积的，可能是未塞紧瓶塞，导致钠熄灭时部分空气进入瓶中，也可能钠的用量不足，未完全耗尽广口瓶中的氧气，a、b正确；而c、d两项会导致广口瓶中水面上升大于空气体积的。
15．(10分)A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：
O2
(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为________，A→C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的化学式为________，B→C反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A和C是否能反应？________(填“能”或“不能”)，若能，写出反应的化学方程式：______________________________。(若不能，此空不填)
答案：(1)Na2O　2Na＋O2Na2O2
(2)CO2　2CO＋O22CO2　能　C＋CO22CO
解析：(1)根据C为淡黄色固体，推知C为Na2O2，则B为Na2O，A为Na，A→C的反应为2Na＋O2Na2O2。(2)根据C是最主要的温室气体，推知C为CO2，则A为C，B为CO，A与C能反应，化学方程式为C＋CO22CO。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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