鲁科版高一化学必修一同步精选对点训练铝与酸碱溶液反应的计算及综合应用Word文档格式.docx
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D.镁条放入氯化铝溶液Mg+Al3+===Mg2++Al
8.将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( )
A.3mol·
L-1HCl
B.4mol·
L-1HNO3
C.8mol·
L-1NaOH
D.18mol·
L-1H2SO4
9.等量的Al分别加入0.3L1mol·
L-1的盐酸和NaOH溶液中,生成氢气的体积比为1∶2,则加入Al的质量为( )
A.2.7g
B.5.4g
C.8.1g
D.10g
10.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积比为( )
A.1∶1
B.1∶6
C.2∶3
D.3∶2
11.两份铝屑,第一份与过量的盐酸反应,第二份与过量的氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为1∶2,则第一份与第二份铝屑的质量比为( )
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
12.铝分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗H2SO4和NaOH的物质的量之比为( )
A.1∶4
B.2∶3
C.3∶2
D.4∶1
13.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,在相同状况下,两个反应放出气体的体积相等,则反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比是( )
B.2∶1
C.3∶1
D.1∶3
14.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·
L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉质量为( )
A.5.4g
B.3.6g
C.2.7g
D.1.8g
15.将两份质量都为mg的铝和镁的混合物,分别投入到足量的氢氧化钠溶液和盐酸中,生成氢气在同温同压下体积比为1∶2,则混合物中铝和镁的物质的量之比为( )
A.1∶2
B.1∶3
D.2∶3
16.现有铝、铁组成的混合物,分为等质量的两份,分别投入到足量的稀盐酸和稀氢氧化钠溶液中,放出氢气的体积比为2∶1(相同条件下)。
则该混合物中铝和铁的关系正确的是( )
A.物质的量之比为1∶1
B.物质的量之比为2∶3
C.质量之比为56∶27
D.条件不足无法计算
17.将5.4gAl投入到200mL2.0mol·
L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余,该溶液可能为( )
A.NaOH溶液
B.Ba(OH)2溶液
C.H2SO4溶液
D.HCl溶液
18.质量比为2∶3的金属铝分别与足量稀硫酸和NaOH溶液反应,则产生H2的体积比是( )
C.2∶3
19.美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,有关说法不正确的是( )
A.还原性:
Na>Al
B.铝钠合金若投入一定量水中可得无色溶液,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入到足量CuCl2溶液中,肯定有Cu(OH)2沉淀析出
D.若mg不同组成的铝钠合金投入到足量盐酸中,若放出的H2越多,则铝的质量分数越小
20.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
21.(2013·
山东)足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )
A.氢氧化钠溶液
D.稀硝酸
22.足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )
D.氢氧化钡溶液
23.有一根粗铝含铁和硅两种杂质,取两份等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和稀氢氧化钠溶液中,放出等质量的氢气,则该粗铝中铁和硅的关系正确的是( )
①物质的量之比为1∶1,②物质的量之比是2∶1,③质量之比是4∶1,④质量之比是2∶1。
A.②④
B.②③
C.①④
D.只有④
24.某无色溶液放入铝片后有氢气产生,在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是( )
A.HCO
B.Mg2+
C.Cl-
D.CO
25.某溶液中加入铝粉放出H2,此溶液中一定能大量存在的离子组是( )
A.K+、Cl-、Na+、NO
B.HCO
、K+、SO
、Na+
C.Cl-、K+、SO
D.Na+、SO
、NH
、Cl-
26.某溶液与Al反应能放出H2,下列离子在该溶液中一定能大量共存的是( )
A.NH
、Fe2+、NO
、SO
B.Na+、K+、Cl-、SO
C.Mg2+、H+、Cl-、NO
D.K+、Ca2+、HCO
27.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
、HCO
C.Na+、K+、SO
D.K+、Na+、NO
、CO
28.(双选)某无色溶液放入铝片后有氢气产生,下列离子在该溶液中可能大量存在的是( )
B.CO
C.Fe3+
D.NH
29.根据铝的化学性质,回答下列问题:
(1)在1支试管中加入5mL盐酸,再放入一小段铝片,观察到的现象是__________________________,一段时间后,将点燃的木条放在试管口,又观察到的现象是____________________,铝与盐酸反应的化学方程式是______________,该反应的还原剂是______________,氧化剂是__________。
(2)在1支试管中加入5mL氢氧化钠溶液,再放入一小段铝片,观察到的现象是______________,一段时间后,将点燃的木条放在试管口,又观察到的现象是__________________,铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是______________,该反应的还原剂是__________,氧化剂是________。
(3)上述两个反应实质上共同点是__________________________________________。
30.把等质量的铝粉分别投入等浓度、等体积的稀H2SO4和NaOH溶液中,则
(1)写出反应的离子方程式____________,______________。
(2)若铝粉过量,则产生H2的物质的量之比为____________。
(3)若铝粉在两溶液中均完全溶解,则产生H2的物质的量之比为________。
(4)若产生H2的物质的量之比为5∶6,则铝粉在________溶液中完全溶解。
31.回答下列问题:
(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,所得H2的体积之比是________。
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中,产生H2的体积之比是________。
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中,二者产生的H2相等,则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。
32.将两份铝粉分别与足量的稀盐酸和氢氧化钾溶液反应:
(1)同温同压下,若放出气体的体积相同,则两份铝粉的质量之比为__________。
(2)反应中消耗的HCl和KOH的物质的量之比为________。
(3)相关的离子反应式________________、________________。
33.某无色透明溶液,跟金属铝反应放出H2,试判断下列离子:
Mg2+、Ba2+、Cu2+、H+、Ag+、SO
、OH-、HCO
、NO
,何种离子能大量存在于此溶液中。
(1)当生成Al3+时,可能存在____________________。
(2)当生成[Al(OH)4]-时,可能存在______________。
34.某无色透明溶液可能含有下列离子中的一种或几种:
Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO
、OH-。
试判断:
(1)该溶液中一定不含有的离子是__________。
(2)若能与铝反应生成Al3+时,该溶液中能大量存在的离子是__________。
(3)若能与铝反应生成Al[(OH)4]-时,该溶液中能大量存在的离子是__________。
答案解析
1.C
【解析】 铝和强碱溶液反应,不是铝直接和碱反应,而是铝先被水氧化,氧化产物再和强碱反应生成四羟基合铝酸盐。
因此在此反应中,铝为还原剂,水为氧化剂。
2.C
【解析】铝与硫酸溶液反应生成硫酸铝和氢气,铝是还原剂,硫酸是氧化剂;
铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,铝是还原剂,水是氧化剂。
3.A
【解析】铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,铝是还原剂,盐酸是氧化剂;
铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,铝是还原剂,水是氧化剂;
相同质量的铝完全反应,转移电子的物质的量相同,产生氢气的量相同。
4.C
【解析】铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝和铜;
铝与稀硫酸发生置换反应生成硫酸铝和氢气;
铝还能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气;
常温下,铝在浓硫酸中钝化。
5.D
【解析】铝有两性,既能与氢氧化钠溶液反应,又能和盐酸等反应;
铁只能和酸反应,和浓氢氧化钠溶液不反应。
6.D
【解析】铝与NaOH溶液反应,而镁不与NaOH溶液反应。
7.B
【解析】选项A、C、D中两端电荷不守恒。
8.A
【解析】在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2;
加入NaOH溶液,只有Al与之反应生成H2,而镁不反应;
加入盐酸,镁、铝都与盐酸反应生成H2,所以放出H2的量最多。
9.B
【解析】 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑①
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑②
由生成H2体积比为1∶2可知,①②两反应消耗Al的质量之比为1∶2,①中铝过量,盐酸完全反应,0.3molHCl与足量Al反应生成H2为0.15mol。
又知②中NaOH未完全反应,Al完全反应,所以②中生成H2为0.3mol,由方程式系数比可知Al的物质的量为0.2mol,即5.4g。
10.A
【解析】相同质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液完全反应,产生氢气的物质的量相等,其体积比为1∶1。
11.B
【解析】铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
由化学方程式可知,铝与产生氢气的物质的量关系式都为2Al~3H2,若二者产生氢气的体积比为1∶2,则第一份与第二份铝屑的物质的量比为1∶2,质量比也为1∶2。
12.C
【解析】由化学反应方程式2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,生成等量H2建立关系式:
3H2SO4~3H2~2NaOH。
13.C
【解析】由2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,可知当生成氢气的体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
14.A
【解析】反应的化学方程式为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,盐酸和氢氧化钠溶液的物质的量都为0.3mol,它们完全反应时,产生氢气的体积比为1∶3,当二者产生氢气的体积比为1∶2,说明盐酸完全反应,氢氧化钠过量。
0.3mol盐酸完全反应时,产生氢气的物质的量为0.15mol,铝与氢氧化钠溶液反应产生氢气的物质的量为0.15mol×
2=0.3mol,铝粉的质量为0.2mol×
27g·
mol-1=5.4g。
15.D
【解析】设混合物中含有Al的物质的量为x、Mg的物质的量为y,根据相同条件下,金属产生氢气的体积之比等于其失去电子的物质的量之比可知,3x∶(3x+2y)=1∶2即x∶y=2∶3。
16.B
【解析】根据题意,可以判断出铝与NaOH溶液(或稀盐酸)反应产生的氢气体积和铁与稀盐酸反应产生的氢气体积相等,由关系式2Al~3H2、Fe~H2,可知n(Al)∶n(Fe)=2∶3,m(Al)∶m(Fe)=(27×
2)∶(56×
3)=9∶28。
17.D
【解析】5.4gAl的物质的量n(Al)=
=0.2mol。
Al与HNO3反应不产生H2,排除A项;
B项中n(OH-)=0.2L×
2.0mol·
L-1×
2=0.8mol,C项中n(H+)=0.8mol,D项中n(H+)=0.4mol,由2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,2Al+6H+===2Al3++3H2↑,可知0.2molAl与0.2molOH-或0.6molH+正好完全反应,则B项OH-过量,C项H+过量,D项Al过量。
18.C
【解析】因为稀硫酸和NaOH溶液是足量的,因此铝无论是与H2SO4反应生成H2,还是与NaOH溶液反应生成H2,H2的量都是由铝的量决定的。
19.D
【解析】A项,钠的还原性强于铝;
B项,铝钠合金溶于水得无色溶液,说明NaOH可以溶解完合金中的铝,故n(Na)≥n(Al),正确;
C项,钠与水反应生成NaOH,NaOH与CuCl2反应,肯定有Cu(OH)2生成;
D项,同质量的Na和Al,Al生成的H2多,所以放出的H2越多,铝的质量分数越大。
20.B
【解析】假设甲、乙中产生氢气的物质的量分别为5mol、6mol,根据2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,可知,甲中参加反应的Al为
mol、H2SO4为5mol,乙中参加反应的铝为4mol,NaOH为4mol,故反应前酸、碱均为5mol、Al为4mol,因此甲中铝过量,乙中碱过量。
21.A
【解析】设铝为1mol,1mol铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4],消耗1molNaOH;
1mol铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3,消耗1.5mol硫酸;
1mol铝与盐酸反应生成AlCl3,消耗3mol盐酸;
硝酸与金属铝反应不生成氢气。
22.D
【解析】铝与盐酸,氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为2Al+6H+===2Al3++3H2↑,2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,即Al~3H+,Al~OH-,可知1molAl需NaOH1mol、稀H2SO41.5mol、HCl3mol、Ba(OH)20.5mol。
23.B
【解析】由2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,等质量的铝与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应产生的氢气质量相等,根据题设条件粗铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应放出等质量的氢气,说明铁与盐酸反应产生氢气的质量和硅与氢氧化钠溶液反应产生氢气的质量相等,由Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑可知,铁与硅的物质的量之比为2∶1,质量之比为4∶1。
24.C
【解析】该溶液能与铝反应放出氢气,说明该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。
A项中HCO
不能在酸性或碱性溶液中大量存在;
B项中Mg2+不能在碱性溶液中大量存在;
D项中CO
不能在酸性溶液中大量存在。
25.C
【解析】能与铝反应生成氢气的溶液,可以是强碱溶液,也可以是强酸溶液。
A组离子能大量共存,但在酸性条件下,由于HNO3具有强氧化性,不产生H2,不符合题意;
B组离子虽然能大量共存,但HCO
既能与酸反应,又能与碱反应,不符合题意;
D组离子能大量共存,但在碱性条件下NH
与OH-不能大量共存,不符合题意。
26.B
【解析】与Al反应放出H2的溶液既可能是酸溶液,也可能是碱溶液,NH
、Fe2+、Mg2+、H+在碱性条件下不能大量共存,Fe2+、NO
在酸性条件下发生氧化还原反应也不能大量共存,A、C项错误;
HCO
在酸性、碱性条件都不能大量共存,D项错误。
27.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。
28.BD
【解析】该溶液为无色溶液,一定不能大量存在Fe3+。
该溶液能与铝片反应产生氢气,说明该溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液,HCO
在强酸性溶液和强碱性溶液中都不能大量存在,CO
在强碱性溶液中能大量存在,NH
在强酸性溶液中能大量存在。
29.
(1)试管中有气泡冒出,铝片逐渐溶解,且刚开始反应较慢,后来渐渐加快 点燃的木条放在试管口时气体燃烧 2Al+6H+===2Al3++3H2↑ Al HCl
(2)试管中有气泡冒出,铝片逐渐溶解,且刚开始反应较慢,后来渐渐加快 点燃的木条放在试管口时气体燃烧 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ Al H2O
(3)都是铝将电子转移给酸中的氢离子和碱中的水分子,生成氢气,铝是还原剂
【解析】铝是一种两性金属,既能与酸反应,也能与碱反应,在反应中都是铝将电子转移给酸中的氢离子和碱中的水分子,生成氢气,铝是还原剂,相同质量的铝分别与酸、碱溶液反应,产生氢气的量相同。
30.
(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2)2∶3
(3)1∶1 (4)NaOH
【解析】
(1)Al与稀H2SO4和NaOH溶液的化学反应为2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,离子反应为2Al+6H+===2Al3++3H2↑、2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(2)Al过量,H2SO4、NaOH均完全反应,2molH2SO4反应生成2molH2,2molNaOH反应生成3molH2,因此H2物质的量之比为2∶3。
(3)Al完全溶解,等质量的Al产生等量H2,则H2物质的量之比为1∶1。
(4)产生H2的物质的量之比为5∶6,则Al在NaOH溶液中完全溶解,在H2SO4中过量。
31.
(1)1∶1
(2)1∶3 (3)3∶1
(1)根据化学方程式:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,得Al与H2的关系式均为2Al~3H2,故只要参加反应的Al的量相等,所得H2的量必相等。
(2)因为在反应中Al过量,产生的H2由HCl和NaOH的量决定。
根据化学反应中的关系式:
6HCl~3H2、2NaOH~3H2,故当HCl、NaOH物质的量相等时,二者产生H2的体积比为1∶3。
(3)因为铝足量且产生H2相等,根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因为两溶液体积相等,故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。
32.
(1)1∶1
(2)3∶1 (3)2Al+6H+===2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
【解析】铝与盐酸、氢氧化钾溶液反应的方程式:
2Al+6HCl===AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
若二者放出氢气的体积相同时,则铝转移电子的物质的量相同,即参加反应的铝粉质量相同,由化学方程式可知,反应中消耗的HCl和KOH的物质的量之比为3∶1。
33.
(1)H+、Mg2+、SO
(2)OH-、Ba2+、NO
【解析】 铝既能跟酸反应放出H2,又能跟碱反应放出H2。
当生成Al3+时,说明溶液呈酸性,含有大量H+,则OH-、SO
不能大量存在,NO-3也不能大量存在,因为H+、NO
与Al反应不放出氢气;
必须含有SO2-4,保持溶液呈电中性;
含SO
则不能含有Ba2+、Ag+;
Cu2+为蓝色,不能大量存在,可能含有Mg2+。
当生成[Al(OH)4]-时,说明溶液呈碱性,含有OH-,不能大量存在H+、Mg2+、Ag+、Cu2+、HCO
,阳离子只能是含有Ba2+,则不含有SO
,可能含有NO
。
34.
(1)Cu2+
(2)H+、Mg2+、SO
(3)OH-、Ba2+
【解析】该溶液为无色溶液,一定不能大量存在Cu2+。
该溶液与铝反应生成Al3+时,说明该溶液为强酸性溶液(含有大量的H+),SO
、OH-不能大量存在;
因为溶液中的阴离子只能为SO
,所以Ba2+与Ag+不能大量存在;
溶液中大量存在的离子为H+、Mg2+、SO
该溶液与铝反应生成Al[(OH)4]-时,说明该溶液为强碱性溶液(含有大量的OH-),Mg2+、Ag+、H+、HCO
不能大量存在;
因为溶液中的阳离子只能有Ba2+,所以SO
与SO
溶液中大量存在的离子为OH-、Ba2+。
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