金属及其化合物综合练习(一)(后附解析版)

金属及其化合物综合练习（一）

1．某无色透明溶液与铝反应放出H₂，该溶液中可能含有大量的H^＋、K^＋、Mg^2＋、Cl^－、OH^－、SO4^2-、CO3^2-，试推断：

第一种情况，无色透明溶液中一定有________，可能有__________离子。

第二种情况，无色透明溶液中一定有________，可能有__________离子。

2.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)：

(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的分子式为________，B→C反应的化学方程式为__________________。

A和C是否可以反应________，若能，写出反应的化学方程式，若不能，此空不填______________________。

3．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(注：Na₂O₂可以与H₂O、CO₂能反应)：

(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_____________________________。

(4)操作中通空气和加热的顺序为______________________。

4．用如图装置进行铁粉在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：

(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：_________________。

(2)干燥管C内盛放的药品是________。干燥管的________(填“m”或“n”)端与导管口g 相连接。

(3)若收集到标准状况下的H₂为22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为________g。

(4)当固体质量增加32 g时，生成H₂的质量为________g。

5．用如图所示

的方法研究钠与水反应的性质，其中A是用带孔的铝箔包裹着的小钠块。

(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刺上适当大、足够多的小孔，若孔过小或数目不够，可能出现的不良后果是________；假如在实验刚开始后就将镊子松开拿出水面，A表现出来的现象是________；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________________。

③钠跟水反应的化学方程式是：_________________。

(4)如果用盐酸代替水做钠的性质研究的实验有一定的危险，主要原因是_______________。

6.某研究性学习小组为了探究“铝的燃烧”，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________________，产生该现象的原因是________________________。

(2)乙同学将甲同学的实验方案进行了改进：另取一块铝箔，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，结果观察到的现象与甲仍相同，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，他的实验方案________________。

(4)丁同学善于思考，甲、乙两位同学的实验使他领会了为什么铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性，他的解释是______________________；受丙同学的启发，他又提出了铝燃烧的另一实验方案，结果实验成功，你认为该方案可能是_________________________。

(5)通过本次探究活动，该小组同学一致认为通过________________的方法可以观察到可燃物燃烧的现象。

7. (1)如图1所示，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)某同学用如图2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。

①上述实验过程中发生反应的化学方程式为_____________________________________。

②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，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是_____(填序号)。

a．甲同学可能使用钠的量不足，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

8.过氧化钠是一种淡黄色固体，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用．某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O₂，设计出如下实验装置：

（1）请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目

                                          ；
（2）A中制取CO₂的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：______；
（3）B装置的作用是                            ；

（4）为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用______的木条伸入集气瓶内，木条会出现                ；
（5）若E中石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因：                              ；
（6）当D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？

                                                                     ；
（7）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值______（大或小），相差约______mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于                      ．

金属及其化合物综合练习（一）解析版

3．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(注：Na₂O₂可以与H₂O、CO₂能反应)：

(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

__________________________________________。

(4)操作中通空气和加热的顺序为

________________________________________________________________________。

解析：　用金属钠和空气制备纯度较高的Na₂O₂，要避免生成的Na₂O₂与空气中的水分和二氧化碳发生反应，在制取过程中要除去这两种杂质，且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。

答案：　(1)氢氧化钠溶液　吸收导入的空气中的二氧化碳

(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ　h　g　f　e　a　b　c　(3)防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置Ⅰ　(4)先通一段时间的空气再加热Ⅰ装置

4检验生成的氢气。请回答下列问题：

(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：_________________。

(2)干燥管C内盛放的药品是________。干燥管的________(填“m”或“n”)端与导管口 g 相连接。

(3)若收集到标准状况下的H₂为22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为________g。

(4)当固体质量增加32 g时，生成H₂的质量为________g。

解析：　

(3)由

                        高温

3Fe＋4H₂O(g)=Fe₃O₄＋4H₂

 3×56 g                                4×22.4 L

 m＝42 g                                 22.4 L

(4)固体质量增加是因为Fe生成了Fe₃O₄，增加的质量为氧的质量，故氢气的质量为：

m(H₂)＝32/16×2 g＝4 g。

                                              高温

答案：　(1)3Fe＋4H₂O(g)==Fe₃O₄＋4H₂

(2)无水CaCl₂(或P₂O₅或碱石灰)　m

(3)42　(4)4

5．用如图所示

的方法研究钠与水反应的性质，其中A是用带孔的铝箔包裹着的小钠块。

(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刺上适当大、足够多的小孔，若孔过小或数目不够，可能出现的不良后果是________；假如在实验刚开始后就将镊子松开拿出水面，A表现出来的现象是________；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

___________________________。

③钠跟水反应的化学方程式是：_________________。

(4)如果用盐酸代替水做钠的性质研究的实验有一定的危险，主要原因是

_____________________。

解析：　为了防止Na与氧气、水反应，实验室中一般将Na保存在煤油中。在使用Na时，为了不影响实验效果，一般要用滤纸擦净其表面的煤油。Na的化学性质活泼，常温下跟水剧烈反应生成NaOH和H₂，并放出大量的热，在封闭的空间内发生这样的化学反应极易爆炸；常温下Na与盐酸反应生成NaCl和H₂，反应更加剧烈，放热更多，极易爆炸。Na比水密度小，在水中浮在水面上，Na与水反应生成的H₂增大了Na所受的浮力。

答案：　(1)擦去钠表面的煤油，避免影响实验效果　(2)发生爆炸　浮上水面　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在气体充满或基本充满试管时，在水中单手握管身、拇指封管口，管口朝下移出水面。在火焰的近处横置试管，管口靠近火焰，松开拇指点燃气体，听到轻微的“噗”声；②向烧杯内的溶液中滴入3滴酚酞试液，溶液显红色；③2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑　(4)钠与盐酸反应非常剧烈，生成H₂的同时放出大量热，易发生爆炸　

6.某研究性学习小组为了探究“铝的燃烧”，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________________，产生该现象的原因是________________________________。

(2)乙同学将甲同学的实验方案进行了改进：另取一块铝箔，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，结果观察到的现象与甲仍相同，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，他的实验方案是_______________________。

(4)丁同学善于思考，甲、乙两位同学的实验使他领会了为什么铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性，他的解释是_________________________________；受丙同学的启发，他又提出了铝燃烧的另一实验方案，结果实验成功，你认为该方案可能是___________________________________________。

(5)通过本次探究活动，该小组同学一致认为通过________________的方法可以观察到可燃物燃烧的现象。

【答案】(1)铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着　构成铝表面氧化膜的Al₂O₃熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落

(2)除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al₂O₃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)

(4)铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝进一步被氧化

将铝箔卷曲，尖端夹一根火柴，将火柴引燃后，把火柴和铝箔一起伸入到盛有氧气的集气瓶中即可观察到耀眼的白光(提高反应温度)

(5)增大可燃物与空气的接触面积(或提高反应的温度)

7. (1)如图1所示，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)某同学用如图2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。

①上述实验过程中发生反应的化学方程式为_____________________________________。

②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，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是_____(填序号)。

a．甲同学可能使用钠的量不足，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

【答案】(1)钠表面变暗，气球膨胀  4Na+O₂===2Na₂O

                        加热

(2)①2Na+O₂₌₌₌Na₂O₂  ②abcd      

8.过氧化钠是一种淡黄色固体，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用．某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O₂，设计出如下实验装置：

（1）请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目

                                                         ；
（2）A中制取CO₂的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：______；
（3）B装置的作用是                                      ；

（5）为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用______的木条伸入集气瓶内，木条会出现                ；
（5）若E中石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因：                              ；
（6）当D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？

                                                                     ；
（7）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值______（大或小），相差约______mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于                      ．

8．答案：（1）

（2）②  

（3）除CO₂中的HCl．

（4）带火星；复燃．

（5）未反应的二氧化碳与石灰水反应所致．

（6）由于生成氧气的量减少，E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸．

（7）小；30；Na₂O₂可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出．

，

 （注：上述解析中有些方程式可能出现乱码，请按照课本书写）