【精品解析】高中化学人教版(2019)必修第一册第三章第二节 金属材料

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名称 【精品解析】高中化学人教版(2019)必修第一册第三章第二节 金属材料
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2022-07-14 11:47:23

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高中化学人教版(2019)必修第一册第三章第二节 金属材料
一、单选题
1.(2021高一上·金华期末)下列关于我国飞机所用的材料中,主要成分属于金属材料的是(  )
A.座椅滑轨——铝锂合金 B.轮胎——橡胶
C.尾翼主盒——碳纤维 D.风挡——玻璃
2.(2021高一上·农安期末)手工制作工艺在我国有着悠久的历史,是中华民族文化艺术的瑰宝。下列手工艺品用金属材料制成的是(  )
A.北京糖人 B.山东面塑 C.芜湖铁画 D.东阳木雕
A.A B.B C.C D.D
3.(2022高一下·武冈期中)铝是地壳中含量最高的金属元素,下列关于铝及其化合物的说法错误的是(  )
A.可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3
B.纯铝的硬度和强度较小,不适合用于制造机器零件
C.铝制品廉价易得,适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物
D.铝在冷的浓硝酸中发生钝化,因此可用铝槽车运输浓硝酸
4.(2022高一下·镇巴县期中)人类的生产生活离不开金属材料,随着科技水平的不断提高,金属及其合金在日常生活中扮演着越来越重要的角色。下列有关合金的说法中正确的是(  )
A.碳素钢是合金,硬铝是单质
B.Ti-Fe储氢合金不是一种新型合金
C.目前用量最大用途最广的合金是生铁
D.“蛟龙”号载人潜水器的钛合金球壳(外壳)耐压、耐腐蚀
5.(2022·舟山模拟)宝鸡是青铜器的故乡,青铜是我国较早使用的金属材料,下列与铜有关的说法正确的是(  )
A.《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,是古代湿法炼铜的方法,胆矾可作为湿法炼铜的原料
B.铜的氧化物有CuO和Cu2O,它们在稀硫酸中反应原理相同
C.《本草纲目》中载有一药物,名“铜青”,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜
D.青铜的主要成分为铜、锌合金,博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上
6.(2021·高州模拟)某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:
下列说法错误的是(  )
A.a、b、c既能与酸又能与碱反应
B.a→b发生的反应为AlO +H++H2O=Al(OH)3↓
C.b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解
D.X为NaOH溶液,Y为盐酸
7.(2021高一下·安徽开学考)将表面已完全氧化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是(  )
A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.氯化铜 D.氢氧化钠
8.(2020高三上·北京月考)把Ba(OH)2溶液滴入明矾(KAl(SO4)2)溶液中,使SO 全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是(  )
A.Al3+ B.Al(OH)3
C.Al3+和Al(OH)3 D.AlO
9.(2022·青岛模拟)实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量,设计如下流程:
下列说法错误的是(  )
A.所加盐酸体积不少于100mL
B.沉淀1的质量为g
C.沉淀1加足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
D.镁铝合金中镁、铝质量之比为
10.(2022高一下·大庆月考)下列物质中,既能与HCl反应,又能跟NaOH反应的是(  )
①NaHCO3②Al ③Al2O3④Al(OH)3⑤(NH4)2CO3
A.②③④ B.①②③④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
11.(2021高一上·广州期末)下列除杂质的操作中不正确的是(  )
A.铝粉中混有铁粉:用磁铁吸引除去
B.溶液中混有:加入过量铁粉充分反应后过滤
C.固体中混有少量:加入适量稀盐酸
D.中混有:加入足量NaOH溶液后过滤
12.(2021高一上·广州期末)相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应,.所生成的氢气在标准状况下的体积比是(  )
A.2:3 B.1:1 C.3:4 D.24:27
13.(2021高一上·泸州期末)下列有关现象的描述正确的是(  )
A.向硫酸镁溶液中逐滴滴入氨水,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
B.过氧化钠加入水后迅速滴加2滴酚酞,溶液最终呈蓝色
C.CaCl2溶液中通入CO2,生成白色沉淀
D.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟
14.(2020高三上·乌兰察布期中)下列实验过程中产生的现象与对应的图象不相符的是( )
A. 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量
B. 向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量
C. 向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸
D. 向含有Mg2+和Al3+的溶液中加入NaOH溶液至过量
15.(2020高二上·浙江期中)有一瓶澄清溶液,其中可能含有:NH 、K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、NO 、Cl-、SO 、CO ,取该溶液进行下列实验:
⑴取部分溶液,向其中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至过量,有白色沉淀生成,沉淀量与加入Ba(OH)2溶液量的关系如下图。
⑵取(1)反应后过滤所得沉淀和滤液,在沉淀中加入稀盐酸后,沉淀不减少。将滤液分为两等份,一份加热,未产生刺激性气味的气体;另一份加HNO3酸化时有白色沉淀产生,继续加HNO3;沉淀又消失,再加AgNO3没有变化。根据以上事实确定:(  )
A.溶液中一定含有Al3+、Mg2+ B.不能确定是否含有K+、NO
C.不能确定是否含有CO D.溶液中一定含有Al3+、Cl-
16.(2020高二下·哈尔滨期末)下列图像正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
17.(2017高二上·上海期末)如图图象中,纵坐标为沉淀物的物质的量,横坐标为向溶液中加入反应物的物质的量,则相应的图象序号与(1)﹣(4)对应的是   
溶液 加入物质 对应的图象
⑴饱和石灰水 通过量CO2气体
⑵氯化铝溶液 加入过量氨水
⑶MgCl2、AlCl3的混合液 逐滴加入NaOH溶液至过量
⑷含少量NaOH的NaAlO2溶液 逐滴加入稀盐酸
18.(2016高三下·即墨月考)有A、B、C、D四种均含有铝元素的化合物,它们之间存在如下的反应关系:
①A+NaOH=D+H2O
②B=A+H2O
③C+NaOH(适量)=B+NaCl
④C+D+H2O=B+NaCl
则A是   、C是   (填化学式)
三、综合题
19.(2021高二下·云南期末)镁及其合金是用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提取的,其中的主要步骤如图:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2 ,试剂A可选用   。
(2)操作分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是   。
(3)试剂B可以选用   (填化学式)。
(4)溶液C中的阴离子除了OH-外,主要还含有   (填离子符号)。
(5)工业上常用电解法冶炼一些非常活泼的金属,写出用无水MgCl2冶炼镁的化学方程式   。
20.(2021高一下·塔县期末)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使 转化为 ,试剂①可以选用   ,要使 完全转化为沉淀,加入试剂①的量应   ;
(2)加入试剂①后,能够分离得到 沉淀的方法是   ;
(3)试剂②可以选用   ;
(4)无水 在熔融状态下,通电后会产生 和 ,该反应的化学方程式为:
   。
四、推断题
21.(2022高一下·兖州期中)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,它们有如图所示转化关系。
(1)常温下,A、B、C、D均为气体;气体B溶于水显碱性;在雷雨天气,可发生反应②,则反应③的化学方程式为   ,D相对分子质量比C大16,则D为    (填化学式)。
(2)若A是淡黄色固体,B为氢化物,常温下,D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体。则反应③的化学方程式为   。在加热条件下,D的浓溶液能与木炭发生反应生成C,D体现的性质为   
(3)若B是淡黄色固体,且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质。则反应③的化学反应方程式为   。
(4)若D为红褐色沉淀,且①的反应物有盐酸,向B溶液中入 溶液的现象为   。
(5)若A为金属单质,B为氧化物,D难溶于水且具有两性。若反应②③均在盐酸中完成,则C的化学式为   。若反应②③均在 溶液中完成,则C的化学式为   。
22.(2020高一上·湖州期末)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:乙   、丙   。
(2)写出下列反应的离子反应方程式:反应①   反应②   。
(3)金属B的氧化物既能和强酸反应又能和强碱反应,试写出B的氧化物与强碱反应的离子方程式   。
五、实验探究题
23.(2020高一上·南宁期末)根据要求,回答下列问题:
(1)Ⅰ.如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据。
该浓盐酸中, 的物质的量浓度为    。
(2)取用任意体积的该浓盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是___________(填标号)。
A.溶液的密度 B.溶质 的物质的量
C.溶质 的物质的量浓度 D.溶液中 的物质的量
(3)用该浓盐酸和蒸馏水配制 物质的量浓度为 的稀盐酸。
①需量取    该浓盐酸进行配制(保留1位小数)。
②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面:   。定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面略有下降,再加适量的蒸馏水到容量瓶颈部的刻度线   。
(4)Ⅱ.将一定量的镁铝合金投入 一定浓度的盐酸中,充分反应,合金全部溶解。向合金溶解后所得溶液中滴加 溶液,生成沉淀的质量与加入的 溶液的体积关系如图所示。
原合金中,镁的质量为   g,铝的质量为   g。
(5)盐酸溶液中溶质的物质的量浓度为    。
24.(2020高二上·宁波月考)已知某种治疗胃病药品的主要成分是铝碳酸镁片,化学式为AlaMgb(OH)mCO3·nH2O,假设药品中的其他成分受热不分解,不溶于水且不与稀硫酸反应。某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成。
(1)[实验一] 取m g该药片,研成粉末放入硬质玻璃管中,加热,充分反应后测得装置C增重2.16 g,装置D增重0.44 g。
装置C和D中盛放的药品是C   ,D   。
(2)实验开始前先通入一段时间空气,其目的是   ,其操作方法是   。 当B处的酒精灯点燃后以及反应结束后一段时间内仍然再通入空气的目的是   。
(3)[实验二]另取mg该药片,加入100mL1mol·L-1的稀硫酸,充分反应后滤去不溶物,向滤液中逐渐加入1mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示:
根据以上所给数据求出x=   。
(4)通过计算确定铝碳酸镁的化学式为   。
(5)有医生建议患有严重胃溃疡的患者最好慎用该药,试用你所学的知识解释这样建议的理由是   。
(6)有同学认为不需要做实验一,只需要在实验二的基础上再得知两个数据就可以求出铝碳酸镁的化学式,你认为这两个数据应该是   。
25.(2020高一上·佳木斯期末)某同学通过以下装置测定M样品(只含Fe、Al、Cu)中各成分的质量分数。取两份质量均为m g的M样品,按实验1(如图1)和实验2(如图2)进行实验,该同学顺利完成了实验并测得气体体积分别为V1 mL和V2 mL(已折算到标准状况下)。
(1)写出实验1中可能发生反应的离子方程式:   。
(2)该实验需要0.50 mol·L-1的NaOH溶液480 mL,请回答下列问题:
①配制时应用托盘天平称量   g NaOH,应选择    mL容量瓶。
②配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质会导致所配溶液浓度   。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)该实验中所用稀硫酸是用98%的浓硫酸(ρ=1.84g/cm3)配制的,则该浓硫酸的物质的量浓度是   。
(4)对于实验2,读数时冷却至室温除视线平视外,还应进行的操作是:    。
(5)实验2中导管a的作用   。
(6)M样品中铜的质量的数学表达式为(用V1和V2 表示):   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】金属的通性;合金及其应用
【解析】【解答】A.铝锂合金属于金属材料,A符合题意;
B.橡胶为有机物,属于非金属材料,B不符合题意;
C.碳纤维由碳单质组成,属于无机材料,C不符合题意;
D.玻璃是硅酸盐产品,属于非金属材料,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】金属材料包含纯金属和合金,结合选项进行判断
2.【答案】C
【知识点】无机非金属材料;金属的通性
【解析】【解答】A.北京糖人是糖类物质,不含金属材料,A不符合题意;
B.山东面塑是面粉制作,面粉主要为淀粉,不含金属材料,B不符合题意;
C.芜湖铁画是含金属铁的合金,为金属材料,C符合题意;
D.东阳木雕是木材属于纤维,不含金属材料,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.糖类物质组成元素为C、H、O,不含金属;
B.淀粉组成元素为C、H、O,不含金属;
C.铁画是金属铁的合金,为金属材料;
D.木材属于纤维组成元素为C、H、O,不含金属材料。
3.【答案】C
【知识点】铝的化学性质;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.Al2O3是两性氧化物,可以溶于NaOH溶液,Fe2O3是碱性氧化物,不和NaOH反应,所以可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3,故A不符合题意;
B.纯铝的硬度和强度较小,不适合用于制造机器零件,可以用铝合金制造机器零件,故B不符合题意;
C.铝能和碱反应,不适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物,故C符合题意;
D.铝在冷的浓硝酸中发生钝化,因此可用铝槽车运输浓硝酸,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氧化铝与氢氧化钠反应,氧化铁不与氢氧化钠反应;
B.纯铝的硬度和强度较小;
C.铝能和碱反应;
D.铝在冷的浓硝酸中钝化。
4.【答案】D
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A.碳素钢和硬铝都是一种金属和其他金属或非金属熔合在一起所形成的金属材料,都是合金,A不符合题意;
B.Ti-Fe储氢合金是钛合金,是一种新型合金,B不符合题意;
C.目前用量最大用途最广的合金是钢,C不符合题意;
D.用钛合金制造耐压耐压球壳,利用的是强度大、耐压、耐腐蚀这一系列性质,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.碳素钢和硬铝均是合金,为混合物;
B.Ti-Fe储氢合金是一种新型合金;
C. 目前用量最大用途最广的合金是钢。
5.【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;合金及其应用
【解析】【解答】A.《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”即铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,是古代湿法炼铜的方法,胆矾(CuSO4 5H2O)可作为湿法炼铜的原料,故A符合题意;
B.铜的氧化物有CuO和Cu2O,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,因此它们在稀硫酸中反应原理不相同,故B不符合题意;
C.铜青是铜器上的绿色物质,则铜青是铜绿,而青铜是合金,故C不符合题意;
D.博物馆中贵重青铜器放在银质托盘上,会加速青铜器的腐蚀,因此不能放在银质托盘上,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.湿法炼铜的原理是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,胆矾的化学式为CuSO4 5H2O,据此分析。
B.CuO、Cu2O与稀硫酸分别反应的产物不同,据此分析。
C.铜青的主要成分是碱式碳酸铜,而青铜是铜锡合金。
D.铜比银活泼,二者放一起会形成原电池,加速青铜器的腐蚀。
6.【答案】A
【知识点】铝的化学性质;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】解:A. b为氢氧化铝,为两性氢氧化物,既能与酸又能与碱反应,C为氧化铝,属于两性氧化物,既能与酸又能与碱反应,a为偏氯酸钠溶液,只能和酸反应,不能和碱反应,故A符合题意;
B.a为偏氯酸钠溶液,b为氢氧化铝,a→b发生的反应为NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl,
离子反应为:AlO +H++H2O=Al(OH)3↓,所以B选项是正确的;
C.b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O,生成氧化铝和水,氧化铝电解2 Al2O3 4Al+3O2↑,生成铝和氧气,所以C选项是正确的;
D. 铁粉和铝粉混合物,加入试剂X,过滤得到铁,试剂X能溶解铝,盐酸和铁、铝都反应,氢氧化钠溶液只和铝反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,a为偏氯酸钠溶液,偏铝酸钠和适量盐酸反应NaAlO2+HCl+H2O=AL(OH)3↓+NaCl,所以X为NaOH溶液,Y为盐酸,所以D选项是正确的;
故答案为:A。
【分析】在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,加入试剂X,过滤得到铁,说明试剂X能溶解铝,盐酸和铁、铝都反应,氢氧化钠溶液只和铝反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,生成可溶性的偏铝酸盐,所以X为NaOH溶液,Y为盐酸,a为偏氯酸钠溶液,偏铝酸钠和适量盐酸反应NaAlO2+HCl+H2O=AL(OH)3↓+NaCl,生成氢氧化铝沉淀,b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,氧化铝电解生成铝和氧气。
7.【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.稀硫酸可以和氧化铝反应生成硫酸铝和水,然后铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,A不符题意;
B.稀硝酸可以和氧化铝反应生成硝酸铝和水,然后铝和稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸了、水和一氧化氮,B不符题意;
C.氯化铜不和氧化铝反应,C符题意;
D.氢氧化钠和氧化铝反应生成偏铝酸钠和水,然后铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,D不符题意;
故答案为:C。
【分析】完全氧化的铝条表面有氧化铝,氧化铝是两性氧化物,可以和酸、碱反应
8.【答案】D
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】明矾的化学式为KAl(SO4)2 12H2O,设明矾为1mol,则溶液中含有1molAl3+,2molSO42-,由反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓可知,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,需要2molBa(OH)2,则加入4molOH-,则发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,所以最后溶液中存在AlO2-。
故答案为:D。
【分析】设硫酸铝钾的物质的量为1mol,然后分别计算出铝离子、硫酸根离子的物质的量,根据硫酸根离子的物质的量得出“SO42-全部转化成BaSO4沉淀”时需要消耗氢氧化钡的物质的量,从而得出氢氧化钡提供的氢氧根离子的物质的量,最后判断反应产物。
9.【答案】B
【知识点】合金及其应用;镁的化学性质;铝的化学性质
【解析】【解答】A.由分析可知,镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol,则溶解合金加入5mol/L盐酸的体积不少于×103mL/L=100mL,故A不符合题意;
B.由分析可知,镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol,则氢氧化镁、氢氧化铝沉淀的质量之和为mg+0.5mol×17g/mol=(m+8.5)g,故B符合题意;
C.由分析可知,沉淀1加足量氢氧化钠溶液发生的反应为氢氧化铝与足量氢氧化钠溶液反应生成为四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故C不符合题意;
D.由分析可知,合金中镁、铝质量之比为48:54=8:9,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据化学方程式判断;
B.利用化学组成和得失电子守恒判断;
C.氢氧化铝是两性物质;
D.依据混合物的计算方法分析。
10.【答案】B
【知识点】钠的重要化合物;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】①NaHCO3能与HCl反应生成NaCl2、H2O和CO2,能与NaOH反应生成Na2CO3,因此NaHCO3既能与HCl反应,也能与NaOH反应,①符合题意;
②Al是一种两性金属,既能与HCl反应,又能与NaOH反应,②符合题意;
③Al2O3是一种两性金属氧化物,既能与HCl反应,又能与NaOH反应,③符合题意;
④Al(OH)3是一种两性氢氧化物,既能与HCl反应,又能与NaOH反应,④符合题意;
⑤(NH4)2CO3能与HCl反应生成NH4Cl、H2O和CO2,也能与NaOH反应生成Na2CO3、NH3和H2O,⑤符合题意;
综上,上述物质中,既能与HCl反应,又能与NaOH反应的物质有①②③④⑤,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据所给物质与HCl、NaOH的反应进行分析即可。
11.【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物;除杂;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】A.铁能被磁铁吸引,而铝不能,因此可用磁铁吸引,除去铝粉中混有的铁粉,A不符合题意;
B.加入过量铁粉后发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2,可将溶液中的FeCl3转化为FeCl2,过量的铁粉可用过滤除去,B不符合题意;
C.加入适量的稀盐酸,发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,反应后生成NaCl,产生新的杂质,C符合题意;
D.加入NaOH溶液后发生反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,Mg(OH)2与NaOH溶液不反应,过滤后可得到Mg(OH)2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、铁能被磁铁吸引,而铝不能;
B、Fe3+具有氧化性,能与Fe反应生成Fe2+;
C、加入稀盐酸后,HCl与Na2CO3反应生成NaCl,引入新的杂质;
D、Al(OH)3是一种两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应,而Mg(OH)2与NaOH不反应;
12.【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】令m(Mg)=m(Al)=1g,则、。Mg与稀盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,因此反应生成。Al与稀盐酸反应的化学方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,则反应生成。同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此反应生成H2的体积比为,C符合题意
故答案为:C
【分析】Mg、Al与稀盐酸反应的化学方程式分别为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。相同质量的Mg、Al与足量的稀盐酸反应,则可令m(Mg)=m(Al)=1g,计算反应生成n(H2)。
13.【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;镁、铝的重要化合物;铜及其化合物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.向硫酸镁溶液中逐滴滴入氨水,产生氢氧化镁白色沉淀,沉淀不溶解,A不符合题意;
B.过氧化钠加入水后迅速滴加2滴酚酞,过氧化钠和水反应,生成氢氧化钠显碱性,过氧化钠具有漂白性,所以现象为先变蓝后褪色,B不符合题意;
C.CaCl2溶液与CO2不反应,C不符合题意;
D.铜在氯气中燃烧生成氯化铜,产生棕黄色烟,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.向硫酸镁溶液中逐滴滴入氨水:Mg2++2NH3. H2O = Mg(OH)2↓+2NH4+,逐渐产生沉淀,氢氧化镁不与氨水反应;
B.过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠,氢氧化钠能酚酞溶液变红色,过氧化钠具有漂白性,随后溶液褪色;
C. CaCl2溶液不与CO2反应;
D.铜与氯气反应生成氯化铜。
14.【答案】C
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物;有关过量问题的计算
【解析】【解答】A. 先发生 反应,再发生 反应,与图象相符,故A不符合题意;
B. 先发生 反应,再发生 ,与图象相符,故B不符合题意;
C. 先发生 反应,再发生 反应,与图象不符,故C符合题意;
D. 先发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,再发生 反应,与图象相符,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】C项为易错点,注意碳酸钠和盐酸反应时的滴加顺序不同,发生的反应也不同。
15.【答案】B
【知识点】离子共存;镁、铝的重要化合物;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)取部分溶液,向其中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至过量,有白色沉淀生成,沉淀量(纵坐标)与加入Ba(OH)2溶液量(横坐标)的关系如图,可知生成的沉淀可部分溶解,则为氢氧化铝,一定含有Al3+,则不含Fe2+、CO ;(2)取(1)反应后过滤所得沉淀和滤液,在沉淀中加入稀盐酸后,沉淀不减少,说明沉淀不是氢氧化镁,应为硫酸钡,则一定含有SO ,将滤液分为两等份,一份加热,未产生刺激性气味的气体,说明不含NH ,另一份加HNO3酸化时有白色沉淀产生,继续加HNO3,沉淀又消失,再加AgNO3没有变化,说明不含Cl-,不能确定的离子为K+、NO ,
故答案为:B。
【分析】 根据图形可看出该溶液中一定有Al3+,Al3+与Ba(OH)2先生成Al(OH)3沉淀然后又溶解为AlO2-,加HCl后沉淀不减少,可判断原溶液中有SO 没有Mg2+、Fe2+、CO ,根据一份滤液加热无刺激性气味气体生成。则一定没有NH ;另一份滤液加HNO3酸化,有沉淀,该沉淀能溶于HNO3同时加入AgNO3无变化,确定该滤液中一定没有Cl-,剩余的K+、NO 不能确定是否有。
16.【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.1mol偏铝酸根与1mol氢离子反应生成1mol氢氧化铝沉淀,1mol氢氧化铝沉淀完全溶解消耗3mol氢离子,A不符合题意;
B.1mol铝离子与3mol氢氧根离子反应生成1mol氢氧化铝沉淀,B不符合题意;
C.1mol铝离子与3mol氢氧根离子反应生成1mol氢氧化铝沉淀,1mol氢氧化铝沉淀完全溶解消耗1mol氢氧根离子,C符合题意;
D.铝离子不与氢离子反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. AlO2-+H2O+H+=Al(OH)3↓ ,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
B. Al3+ +3OH-=Al(OH)3;
C.Al3+ +3OH-=Al(OH)3,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
D.铝离子与氢离子可以共存。
17.【答案】BCAD
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】解:(1)饱和石灰水通过量CO2气体,应先有沉淀:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,后沉淀溶解:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,两段消耗的CO2气体等量,对照图象应为B;(2)氨水是弱碱,不能溶解氢氧化铝,氯化铝溶液加入过量氨水的反应方程式为:AlCl3+3NH3 H2O═Al(OH)3↓+3NH4Cl,对照图象应为C;(3)MgCl2、AlCl3的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,先是生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl;AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl,后是氢氧化铝溶解,Al(OH)3 +NaOH═NaAlO2+2H2O,对照图象应为A;(4)含少量NaOH的NaAlO2溶液,逐滴加入稀盐酸,先是NaOH和HCl发生中和反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,后是NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3 +3HCl=AlCl3+3H2O,对照图象应为D;
故答案为:BCAD.
【分析】所示图象中,纵坐标为沉淀物的物质的量,横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量,
A表示先沉淀至达到最大量,后沉淀部分溶解;
B表示先后加入等量的物质,先沉淀最大量,后沉淀全部溶解;
C表示加入某溶液,沉淀达最大量后,再加入某溶液,沉淀不再增加或溶解;
D表示加入某溶液,经过一段时间后,才出现沉淀,沉淀达最大量后,再加入某溶液,最后沉淀全部溶解.
18.【答案】Al2O3;AlCl3
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】解:A、B、C、D四种均含有铝元素的化合物,
已知A可以与NaOH溶液反应生成D和水,则A为氧化铝或氢氧化铝,B分解生成A和水,说明A为Al2O3,则B为Al(OH)3,
C+NaOH(适量)=B+NaCl,即C+NaOH(适量)=Al(OH)3+NaCl,则C为AlCl3,
AlCl3+D+H2O=B+NaCl,由元素守恒可知,D为NaAlO2,
故答案为:Al2O3;AlCl3.
【分析】A、B、C、D四种均含有铝元素的化合物,
已知A可以与NaOH溶液反应生成D和水,则A为氧化铝或氢氧化铝,B分解生成A和水,说明A为Al2O3,则B为Al(OH)3,C+NaOH(适量)=B+NaCl,则C为AlCl3,
AlCl3+D+H2O=B+NaCl,则D为NaAlO2,据此分析.
19.【答案】(1)Ca(OH)2
(2)过滤
(3)HCl
(4)Cl-、
(5)
【知识点】海水资源及其综合利用;镁、铝的重要化合物;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2 ,应选择加碱,且在转化中不引入新的沉淀,从课本知识知,海水中加入石灰乳可以产生氢氧化镁沉淀而没有硫酸钙沉淀,则可选择加比NaOH便宜的熟石灰,故试剂A可选用Ca(OH)2。
(2) 过滤用于分离固体和液体,则操作分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤。
(3) 氢氧化镁溶于盐酸得氯化镁溶液,故试剂B可以选用HCl(填化学式)。
(4)溶液C中的阴离子除了OH-外,主要还含有Cl-、 (填离子符号)。
(5)电解熔融MgCl2得到镁和氯气,冶炼镁的化学方程式。
【分析】根据图中工业流程可知,海水中加入碱,使镁离子沉淀,过滤得到氢氧化镁,氢氧化镁溶于盐酸得到氯化镁溶液,氯化镁溶液在HCl气流下蒸发得到无水氯化镁,电解熔融的氯化镁可得镁。
20.【答案】(1)Ca(OH)2(或NaOH、KOH等);过量
(2)过滤
(3)盐酸
(4)MgCl2(熔融) Mg + Cl2 ↑
【知识点】海水资源及其综合利用;镁、铝的重要化合物;物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1) 为了使 转化为 , 应该选择的是碱性物质,在转化过程中不引入新的杂质离子,因此试剂①是氢氧化钠,为了保证离子沉淀完全应该使氢氧化钠的量过量,故正确答案是: Ca(OH)2(或NaOH、KOH等) 、过量
(2)采用过滤的方法分离不溶于水的固体和液体,氢氧化镁不溶于水,因此分离氢氧化镁的方法是过滤,故正确答案是:过滤
(3)氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,故正确答案是:盐酸
(4)电解熔融的氯化镁得到镁和氯气,电解的返程式为 MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑,故正确答案是:MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑
【分析】根据流程图,海水中加入氢氧化钠将硫酸镁转化为氢氧化镁。氢氧化镁与盐酸反应得到氯化镁,经过蒸发浓缩、洗涤蒸干得到干燥的氯化镁,然后电解得到金属镁即可进行答案填写
21.【答案】(1);NO2
(2)2H2S+3O2=2SO2+2H2O;强氧化性
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
(5);
【知识点】含氮物质的综合应用;含硫物质的性质及综合应用;钠的重要化合物;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】(1).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,常温下,A、B、C、D均为气体,气体B溶于水显碱性,则气体B是NH3,气体A是N2,在雷雨天气,可发生反应②,则气体C是NO,D相对分子质量比C大16,而氧元素的原子量是16,则气体D为NO2。
(2).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质, 若A是淡黄色固体,则A可能是S,B为氢化物,则B是H2S,常温下,D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体,则D是H2SO4,则C是SO2。
(3).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质, 若B是淡黄色固体,则B可能是Na2O2,则A是Na,且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质,则这种物质应是H2O,则C是NaOH,则D可能是Na2CO3。
(4).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,若D为红褐色沉淀,则D是Fe(OH)3,C是Fe(OH)2,A是Fe,且①的反应物有盐酸,则B是FeCl2。
(5).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,若A为金属单质,B为氧化物,D难溶于水且具有两性,则D是Al(OH)3,A是Al,B为Al2O3。
据以上分析解答。
(1)经分析B是NH3,C是NO,则反应③的化学方程式为 ;C是NO,C、D之间可以相互转换,且含有同一种元素,D相对分子质量比C大16,而氧元素的原子量是16,则D为NO2;
(2)反应③是B→C,即H2S转化为SO2,则反应③的化学方程式是2H2S+3O2=2SO2+2H2O;在加热条件下,D的浓溶液能与木炭发生反应生成C,即是木炭和浓硫酸反应,反应的化学方程式是C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中碳被氧化为二氧化碳,体现了浓硫酸的强氧化性。
(3)反应③是B→C,经分析B是Na2O2,C是NaOH,且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质,则这种物质应是H2O,则反应③的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
(4)经分析B是FeCl2,则向B溶液中加入 溶液的现象为生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
(5)经分析A是Al,B为Al2O3,若反应②③均在盐酸中完成,则C是AlCl3,若反应②③均在 溶液中完成,则C的化学式为 。
【分析】(1)气体B溶于水显碱性,则气体B为氨气,A为氮气,C为NO,D为NO2,据此解答;
(2)A是淡黄色固体,B为氢化物,常温下,D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体,则A为S,B为H2S,C为SO2,D为浓硫酸,据此解答;
(3)A是单质, 若B是淡黄色固体,则B可能是Na2O2,A为Na,C是NaOH,则D可能是Na2CO3,据此解答;
(4) D为红褐色沉淀,则为Fe(OH)3,C是Fe(OH)2,A是Fe,B是FeCl2,据此解答;
(5) A为金属单质,B为氧化物,D难溶于水且具有两性,D为Al(OH)3,A为Al,B为Al2O3,据此解答。
22.【答案】(1)Cl2;HCl
(2)2Al+ 2OH-+ 2H2O= 2AlO +3 H2 ↑;4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3
(3)Al2O3+ 2OH- = 2AlO + H2O
【知识点】铝的化学性质;镁、铝的重要化合物;铁的化学性质;无机物的推断
【解析】【解答】(1)分析可知,乙为氯气;丙为HCl;
(2)反应①为铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO +3H2↑;反应②为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,离子方程式为4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3;
(3)B的氧化物为氧化铝,氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐和水,离子方程式为Al2O3+ 2OH-=2AlO +H2O。
【分析】金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,乙是黄绿色气体,乙为Cl2,红褐色沉淀为Fe(OH)3;由反应①Na→气体甲+D,为Na与水的反应,生成甲为H2,D为NaOH,由NaOH+金属B→H2可知,B为金属Al,由甲+乙→丙,故丙为HCl,HCl溶于水的物质E,故E为盐酸;G+NaOH→Fe (OH)3,G含有Fe3+,由E(盐酸)+金属C生成的F和Cl2反应生成G可知, 金属B为变价金属,应为Fe,所以F为FeCl2,G为FeCl3,由F和D反应生成Fe (OH)2,结合物质的性质解答该题。
23.【答案】(1)11.9
(2)A;C
(3)16.8;偏低;偏低
(4)4.8;2.7
(5)8
【知识点】镁的化学性质;铝的化学性质;配制一定物质的量浓度的溶液;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】I.(1)质量分数36.5%、密度1.19g/mL 浓盐酸的物质的量浓度= ,故答案为:11.9;
(2)A.溶液具有均一性,则溶液的浓度与溶液体积大小无关,故A正确;
B.溶液中HCl的物质的量与溶液体积大小有关,故B不正确;
C.溶质 的物质的量浓度与溶液体积大小无关,故C正确;
D.溶液中 的物质的量n=cV,与溶液体积大小有关,故D不正确;
故答案为:AC;
(3)①令需要浓盐酸的体积为V mL,根据稀释定律,稀释前后HCl的物质的量不变,则V×10-3L×11.9mol/L=0.5 L×0.400mol/L,解得:V=16.8,
故答案为:16.8;
②用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面,会导致所取的浓盐酸溶液体积偏小,则所配溶液的浓度偏低,故答案为:偏低;
定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降是正常的,再加适量的蒸馏水,会导致溶液浓度偏低,故答案为:偏低。
Ⅱ.(4)由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O.继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者质量之和为19.4g,溶液为氯化钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,到沉淀量开始进行,到沉淀量最小时,沉淀为Mg(OH)2,质量为11.6g,故到沉淀量最大,Al(OH)3的质量为19.4g-11.6g=7.8g.
由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]= ,所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g,
n(Mg)=n[Mg(OH)2]= ,所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g,
故答案为:m(Mg)=4.8g,m(Al)=2.7g;
(5)加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl,根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl),根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol,所以n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol,原盐酸的物质的量浓度为 .故答案为:8mol/L.
【分析】
(1)根据物质的量浓度计算公式,根据图片上的数据进行计算即可;
(2)其密度、浓度不会变化,因为溶液是均一稳定的;
(3)根据计算需要16.8mL的浓盐酸,俯视会造成浓度偏低;再加蒸馏水会导致浓度偏低;
(4)注意铝的两性,最高沉淀是铝和镁的完全沉淀,而过量强碱时唯一沉淀是镁的沉淀,据此计算即可;
(5)根据计算出的镁铝的物质的量,由其与盐酸的反应,计算盐酸的物质的量,再根据体积计算浓度。
24.【答案】(1)无水CaCl2或P2O5;碱石灰或NaOH固体
(2)排除装置B中的CO2、H2O;关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a;赶走固体分解产生的CO2、H2O,使其被充分吸收
(3)200
(4)Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O
(5)因为胃酸和该药作用产生的CO2会刺激胃黏膜,导致胃穿孔
(6)产生CO2的物质的量;药片中主要成分的含量
【知识点】镁、铝的重要化合物;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)分析本题的实验装置可知,样品铝碳酸镁片在加热条件下分解生成铝和镁的氧化物、CO2、H2O,装置C中应放入能吸水的物质,但不能吸收二氧化碳气体,否则无法确定生成的水和二氧化碳各自的质量,所以装置C中是吸收水蒸气,利用无水CaCl2或P2O5可以吸收,装置D是吸收二氧化碳气体的装置,可以利用碱石灰吸收二氧化碳气体,故答案为:无水无水CaCl2或P2O5;碱石灰或NaOH固体;(2)实验开始前先通入一段时间空气,气目的是赶净装置B中的二氧化碳和水蒸气,确保CD两装置吸收的水蒸气、二氧化碳全部是样品分解生成的;所以通入的空气必须先除去空气中的水和二氧化碳A装置中应放入碱石灰或固体氢氧化钠,实验开始前先通入一段时间空气,其目的是排除装置B中的CO2、H2O,其操作方法是;关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a;当B处的酒精灯点燃后以及反应结束后一段时间内仍然要通入空气的目的是排出固体分解产生的CO2、H2O,使其被充分吸收,故答案为:排除装置B中的CO2、H2O;关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a;排出固体分解产生的CO2、H2O,使其被充分吸收;(3)图象分析沉淀0.06mol为Mg(OH)2,Al(OH)3物质的量为0.08mol-0.06mol=0.02mol,溶解0.02mol Al(OH)3需要1mol/L的NaOH溶液可以利用反应Al(OH)3+OH-=AlO +2H2O, 需要1mol/L氢氧化钠溶液体积为20mL,则x=220mL-20mL=200mL,故答案为:200;(4)图象中可以分析得到样品中含Al3+0.02mol,Mg2+0.06mol,取mg该药片,研成粉末放入硬质玻璃管中,加热,充分反应后测得装置C增重2.16g为水,物质的量n= =0.12mol,装置D增重0.44g为CO2,物质的量为0.01mol;反应中生成水0.12mol,生成二氧化碳0.01mol,Al3+0.02mol,Mg2+0.06mol,n(Al3+):n(Mg2+):n(CO )=0.02:0.06:0.01=2:6:1,依据元素化合价代数和为0计算氢氧根离子数,2×(+3)+6×(+2)+1×(-2)+氢氧根离子数×(-1)=0,氢氧根离子数=16,所以含有结晶水为4个,据此推算样品的化学式Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O,故答案为:Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O;(5)胃酸主要成分是盐酸,和该药反应生成的二氧化碳容易使胃壁穿孔,故答案为:因为胃酸和该药作用产生CO2会刺激胃粘膜,导致胃穿孔;(6)不需要做实验一,只需要在实验二的基础上再得知两个数据就可以求出铝碳酸镁的化学式,实验二已经知道铝离子、镁离子物质的量,只需要测定二氧化碳物质的量和主要成分的含量既可以计算得到化学式,故答案为:产生CO2的物质的量; 药片中主要成分的含量.
【分析】根据实验流程,将药品在空气中加热,药品分解生成镁的氧化物、CO2和H2O,C、D装置应为测定CO2和H2O含量的装置,因此装置C中应放入能吸水的物质,但不能吸收二氧化碳气体,否则无法确定生成的水和二氧化碳各自的质量;反应开始前,应先通入一段时间空气,通气目的是赶净装置B中的二氧化碳和水蒸气,确保CD两装置吸收的水蒸气、二氧化碳全部是样品分解生成的;根据图像分析药品加热后固体产物中Al、Mg的含量,同时确定药品的化学式;依据胃酸主要成分是盐酸,和该药反应生成的二氧化碳容易使胃壁穿孔,据此分析回答。
25.【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(2)10.0;500mL;偏大
(3)18.4 mol/L
(4)调整BC液面相平
(5)平衡气压使液体顺利滴下(减小氢气体积时的误差 )
(6)
【知识点】铝的化学性质;铁的化学性质;铜及其化合物;配制一定物质的量浓度的溶液;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)实验1中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铁、铜与氢氧化钠溶液不反应,则反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;(2)①实验室中没有480mL容量瓶,配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液应选用500mL容量瓶,则配制时应用托盘天平称量氢氧化钠的质量为0.5L×0.50 mol·L-1×40g/mol=10.0g,故答案为:10.0;500mL;
②配制NaOH溶液时,若NaOH固体中含有Na2O杂质,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,会导致氢氧化钠的物质的量增大,所测结果偏大,故答案为:偏大;(3)设该硫酸的体积为1L,由题意可知浓硫酸中硫酸的物质的量为 =18.4mol,则物质的量浓度为 =18.4mol/L,故答案为:18.4mol/L;(4)对于实验2,平视读数前应等到冷却到室温,并上下移动C量气管,使B、C液面相平,其目的是使B管收集的气体压强等于外界大气压,这样读得的读数才准确,故答案为:调整BC液面相平;(5)实验2中导管a的作用是平衡气压,便于液态顺利流下,若拆去导管a,加入液体时,排出锥形瓶中部分空气,导致测定的气体体积偏大,故答案为; 平衡气压使液体顺利滴下(减小氢气体积时的误差 );(6)由实验1可知,铝的物质的量为 ,由实验2可知铁的物质的量为 ,则样品中铜的质量为m—( ×27g/mol)—( ×24g/mol)= ,故答案为: 。
【分析】(1)实验1中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铁、铜与氢氧化钠溶液不反应;(2)①实验室中没有480mL容量瓶,配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液应选用500mL容量瓶;②配制NaOH溶液时,若NaOH固体中含有Na2O杂质,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,会导致氢氧化钠的物质的量增大;(3)设该硫酸的体积为1L,由题意可知浓硫酸中硫酸的物质的量为 =18.4mol,则物质的量浓度为 =18.4mol/L;(4)对于实验2,平视读数前应等到冷却到室温,并上下移动C量气管,使B、C液面相平,其目的是使B管收集的气体压强等于外界大气压;(5)实验2中导管a的作用是平衡气压,便于液态顺利流下;(6)由实验1可知,铝的物质的量为 ,由实验2可知铁的物质的量为 ,由此计算铜的质量。
1 / 1高中化学人教版(2019)必修第一册第三章第二节 金属材料
一、单选题
1.(2021高一上·金华期末)下列关于我国飞机所用的材料中,主要成分属于金属材料的是(  )
A.座椅滑轨——铝锂合金 B.轮胎——橡胶
C.尾翼主盒——碳纤维 D.风挡——玻璃
【答案】A
【知识点】金属的通性;合金及其应用
【解析】【解答】A.铝锂合金属于金属材料,A符合题意;
B.橡胶为有机物,属于非金属材料,B不符合题意;
C.碳纤维由碳单质组成,属于无机材料,C不符合题意;
D.玻璃是硅酸盐产品,属于非金属材料,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】金属材料包含纯金属和合金,结合选项进行判断
2.(2021高一上·农安期末)手工制作工艺在我国有着悠久的历史,是中华民族文化艺术的瑰宝。下列手工艺品用金属材料制成的是(  )
A.北京糖人 B.山东面塑 C.芜湖铁画 D.东阳木雕
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】无机非金属材料;金属的通性
【解析】【解答】A.北京糖人是糖类物质,不含金属材料,A不符合题意;
B.山东面塑是面粉制作,面粉主要为淀粉,不含金属材料,B不符合题意;
C.芜湖铁画是含金属铁的合金,为金属材料,C符合题意;
D.东阳木雕是木材属于纤维,不含金属材料,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.糖类物质组成元素为C、H、O,不含金属;
B.淀粉组成元素为C、H、O,不含金属;
C.铁画是金属铁的合金,为金属材料;
D.木材属于纤维组成元素为C、H、O,不含金属材料。
3.(2022高一下·武冈期中)铝是地壳中含量最高的金属元素,下列关于铝及其化合物的说法错误的是(  )
A.可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3
B.纯铝的硬度和强度较小,不适合用于制造机器零件
C.铝制品廉价易得,适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物
D.铝在冷的浓硝酸中发生钝化,因此可用铝槽车运输浓硝酸
【答案】C
【知识点】铝的化学性质;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.Al2O3是两性氧化物,可以溶于NaOH溶液,Fe2O3是碱性氧化物,不和NaOH反应,所以可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3,故A不符合题意;
B.纯铝的硬度和强度较小,不适合用于制造机器零件,可以用铝合金制造机器零件,故B不符合题意;
C.铝能和碱反应,不适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物,故C符合题意;
D.铝在冷的浓硝酸中发生钝化,因此可用铝槽车运输浓硝酸,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氧化铝与氢氧化钠反应,氧化铁不与氢氧化钠反应;
B.纯铝的硬度和强度较小;
C.铝能和碱反应;
D.铝在冷的浓硝酸中钝化。
4.(2022高一下·镇巴县期中)人类的生产生活离不开金属材料,随着科技水平的不断提高,金属及其合金在日常生活中扮演着越来越重要的角色。下列有关合金的说法中正确的是(  )
A.碳素钢是合金,硬铝是单质
B.Ti-Fe储氢合金不是一种新型合金
C.目前用量最大用途最广的合金是生铁
D.“蛟龙”号载人潜水器的钛合金球壳(外壳)耐压、耐腐蚀
【答案】D
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A.碳素钢和硬铝都是一种金属和其他金属或非金属熔合在一起所形成的金属材料,都是合金,A不符合题意;
B.Ti-Fe储氢合金是钛合金,是一种新型合金,B不符合题意;
C.目前用量最大用途最广的合金是钢,C不符合题意;
D.用钛合金制造耐压耐压球壳,利用的是强度大、耐压、耐腐蚀这一系列性质,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.碳素钢和硬铝均是合金,为混合物;
B.Ti-Fe储氢合金是一种新型合金;
C. 目前用量最大用途最广的合金是钢。
5.(2022·舟山模拟)宝鸡是青铜器的故乡,青铜是我国较早使用的金属材料,下列与铜有关的说法正确的是(  )
A.《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,是古代湿法炼铜的方法,胆矾可作为湿法炼铜的原料
B.铜的氧化物有CuO和Cu2O,它们在稀硫酸中反应原理相同
C.《本草纲目》中载有一药物,名“铜青”,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜
D.青铜的主要成分为铜、锌合金,博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;合金及其应用
【解析】【解答】A.《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”即铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,是古代湿法炼铜的方法,胆矾(CuSO4 5H2O)可作为湿法炼铜的原料,故A符合题意;
B.铜的氧化物有CuO和Cu2O,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,因此它们在稀硫酸中反应原理不相同,故B不符合题意;
C.铜青是铜器上的绿色物质,则铜青是铜绿,而青铜是合金,故C不符合题意;
D.博物馆中贵重青铜器放在银质托盘上,会加速青铜器的腐蚀,因此不能放在银质托盘上,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.湿法炼铜的原理是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,胆矾的化学式为CuSO4 5H2O,据此分析。
B.CuO、Cu2O与稀硫酸分别反应的产物不同,据此分析。
C.铜青的主要成分是碱式碳酸铜,而青铜是铜锡合金。
D.铜比银活泼,二者放一起会形成原电池,加速青铜器的腐蚀。
6.(2021·高州模拟)某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:
下列说法错误的是(  )
A.a、b、c既能与酸又能与碱反应
B.a→b发生的反应为AlO +H++H2O=Al(OH)3↓
C.b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解
D.X为NaOH溶液,Y为盐酸
【答案】A
【知识点】铝的化学性质;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】解:A. b为氢氧化铝,为两性氢氧化物,既能与酸又能与碱反应,C为氧化铝,属于两性氧化物,既能与酸又能与碱反应,a为偏氯酸钠溶液,只能和酸反应,不能和碱反应,故A符合题意;
B.a为偏氯酸钠溶液,b为氢氧化铝,a→b发生的反应为NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl,
离子反应为:AlO +H++H2O=Al(OH)3↓,所以B选项是正确的;
C.b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O,生成氧化铝和水,氧化铝电解2 Al2O3 4Al+3O2↑,生成铝和氧气,所以C选项是正确的;
D. 铁粉和铝粉混合物,加入试剂X,过滤得到铁,试剂X能溶解铝,盐酸和铁、铝都反应,氢氧化钠溶液只和铝反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,a为偏氯酸钠溶液,偏铝酸钠和适量盐酸反应NaAlO2+HCl+H2O=AL(OH)3↓+NaCl,所以X为NaOH溶液,Y为盐酸,所以D选项是正确的;
故答案为:A。
【分析】在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,加入试剂X,过滤得到铁,说明试剂X能溶解铝,盐酸和铁、铝都反应,氢氧化钠溶液只和铝反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,生成可溶性的偏铝酸盐,所以X为NaOH溶液,Y为盐酸,a为偏氯酸钠溶液,偏铝酸钠和适量盐酸反应NaAlO2+HCl+H2O=AL(OH)3↓+NaCl,生成氢氧化铝沉淀,b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,氧化铝电解生成铝和氧气。
7.(2021高一下·安徽开学考)将表面已完全氧化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是(  )
A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.氯化铜 D.氢氧化钠
【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.稀硫酸可以和氧化铝反应生成硫酸铝和水,然后铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,A不符题意;
B.稀硝酸可以和氧化铝反应生成硝酸铝和水,然后铝和稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸了、水和一氧化氮,B不符题意;
C.氯化铜不和氧化铝反应,C符题意;
D.氢氧化钠和氧化铝反应生成偏铝酸钠和水,然后铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,D不符题意;
故答案为:C。
【分析】完全氧化的铝条表面有氧化铝,氧化铝是两性氧化物,可以和酸、碱反应
8.(2020高三上·北京月考)把Ba(OH)2溶液滴入明矾(KAl(SO4)2)溶液中,使SO 全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是(  )
A.Al3+ B.Al(OH)3
C.Al3+和Al(OH)3 D.AlO
【答案】D
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】明矾的化学式为KAl(SO4)2 12H2O,设明矾为1mol,则溶液中含有1molAl3+,2molSO42-,由反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓可知,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,需要2molBa(OH)2,则加入4molOH-,则发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,所以最后溶液中存在AlO2-。
故答案为:D。
【分析】设硫酸铝钾的物质的量为1mol,然后分别计算出铝离子、硫酸根离子的物质的量,根据硫酸根离子的物质的量得出“SO42-全部转化成BaSO4沉淀”时需要消耗氢氧化钡的物质的量,从而得出氢氧化钡提供的氢氧根离子的物质的量,最后判断反应产物。
9.(2022·青岛模拟)实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量,设计如下流程:
下列说法错误的是(  )
A.所加盐酸体积不少于100mL
B.沉淀1的质量为g
C.沉淀1加足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
D.镁铝合金中镁、铝质量之比为
【答案】B
【知识点】合金及其应用;镁的化学性质;铝的化学性质
【解析】【解答】A.由分析可知,镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol,则溶解合金加入5mol/L盐酸的体积不少于×103mL/L=100mL,故A不符合题意;
B.由分析可知,镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol,则氢氧化镁、氢氧化铝沉淀的质量之和为mg+0.5mol×17g/mol=(m+8.5)g,故B符合题意;
C.由分析可知,沉淀1加足量氢氧化钠溶液发生的反应为氢氧化铝与足量氢氧化钠溶液反应生成为四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故C不符合题意;
D.由分析可知,合金中镁、铝质量之比为48:54=8:9,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据化学方程式判断;
B.利用化学组成和得失电子守恒判断;
C.氢氧化铝是两性物质;
D.依据混合物的计算方法分析。
10.(2022高一下·大庆月考)下列物质中,既能与HCl反应,又能跟NaOH反应的是(  )
①NaHCO3②Al ③Al2O3④Al(OH)3⑤(NH4)2CO3
A.②③④ B.①②③④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
【答案】B
【知识点】钠的重要化合物;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】①NaHCO3能与HCl反应生成NaCl2、H2O和CO2,能与NaOH反应生成Na2CO3,因此NaHCO3既能与HCl反应,也能与NaOH反应,①符合题意;
②Al是一种两性金属,既能与HCl反应,又能与NaOH反应,②符合题意;
③Al2O3是一种两性金属氧化物,既能与HCl反应,又能与NaOH反应,③符合题意;
④Al(OH)3是一种两性氢氧化物,既能与HCl反应,又能与NaOH反应,④符合题意;
⑤(NH4)2CO3能与HCl反应生成NH4Cl、H2O和CO2,也能与NaOH反应生成Na2CO3、NH3和H2O,⑤符合题意;
综上,上述物质中,既能与HCl反应,又能与NaOH反应的物质有①②③④⑤,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据所给物质与HCl、NaOH的反应进行分析即可。
11.(2021高一上·广州期末)下列除杂质的操作中不正确的是(  )
A.铝粉中混有铁粉:用磁铁吸引除去
B.溶液中混有:加入过量铁粉充分反应后过滤
C.固体中混有少量:加入适量稀盐酸
D.中混有:加入足量NaOH溶液后过滤
【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物;除杂;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】A.铁能被磁铁吸引,而铝不能,因此可用磁铁吸引,除去铝粉中混有的铁粉,A不符合题意;
B.加入过量铁粉后发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2,可将溶液中的FeCl3转化为FeCl2,过量的铁粉可用过滤除去,B不符合题意;
C.加入适量的稀盐酸,发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,反应后生成NaCl,产生新的杂质,C符合题意;
D.加入NaOH溶液后发生反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,Mg(OH)2与NaOH溶液不反应,过滤后可得到Mg(OH)2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、铁能被磁铁吸引,而铝不能;
B、Fe3+具有氧化性,能与Fe反应生成Fe2+;
C、加入稀盐酸后,HCl与Na2CO3反应生成NaCl,引入新的杂质;
D、Al(OH)3是一种两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应,而Mg(OH)2与NaOH不反应;
12.(2021高一上·广州期末)相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应,.所生成的氢气在标准状况下的体积比是(  )
A.2:3 B.1:1 C.3:4 D.24:27
【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】令m(Mg)=m(Al)=1g,则、。Mg与稀盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,因此反应生成。Al与稀盐酸反应的化学方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,则反应生成。同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此反应生成H2的体积比为,C符合题意
故答案为:C
【分析】Mg、Al与稀盐酸反应的化学方程式分别为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。相同质量的Mg、Al与足量的稀盐酸反应,则可令m(Mg)=m(Al)=1g,计算反应生成n(H2)。
13.(2021高一上·泸州期末)下列有关现象的描述正确的是(  )
A.向硫酸镁溶液中逐滴滴入氨水,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
B.过氧化钠加入水后迅速滴加2滴酚酞,溶液最终呈蓝色
C.CaCl2溶液中通入CO2,生成白色沉淀
D.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟
【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;镁、铝的重要化合物;铜及其化合物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.向硫酸镁溶液中逐滴滴入氨水,产生氢氧化镁白色沉淀,沉淀不溶解,A不符合题意;
B.过氧化钠加入水后迅速滴加2滴酚酞,过氧化钠和水反应,生成氢氧化钠显碱性,过氧化钠具有漂白性,所以现象为先变蓝后褪色,B不符合题意;
C.CaCl2溶液与CO2不反应,C不符合题意;
D.铜在氯气中燃烧生成氯化铜,产生棕黄色烟,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.向硫酸镁溶液中逐滴滴入氨水:Mg2++2NH3. H2O = Mg(OH)2↓+2NH4+,逐渐产生沉淀,氢氧化镁不与氨水反应;
B.过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠,氢氧化钠能酚酞溶液变红色,过氧化钠具有漂白性,随后溶液褪色;
C. CaCl2溶液不与CO2反应;
D.铜与氯气反应生成氯化铜。
14.(2020高三上·乌兰察布期中)下列实验过程中产生的现象与对应的图象不相符的是( )
A. 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量
B. 向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量
C. 向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸
D. 向含有Mg2+和Al3+的溶液中加入NaOH溶液至过量
【答案】C
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物;有关过量问题的计算
【解析】【解答】A. 先发生 反应,再发生 反应,与图象相符,故A不符合题意;
B. 先发生 反应,再发生 ,与图象相符,故B不符合题意;
C. 先发生 反应,再发生 反应,与图象不符,故C符合题意;
D. 先发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,再发生 反应,与图象相符,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】C项为易错点,注意碳酸钠和盐酸反应时的滴加顺序不同,发生的反应也不同。
15.(2020高二上·浙江期中)有一瓶澄清溶液,其中可能含有:NH 、K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、NO 、Cl-、SO 、CO ,取该溶液进行下列实验:
⑴取部分溶液,向其中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至过量,有白色沉淀生成,沉淀量与加入Ba(OH)2溶液量的关系如下图。
⑵取(1)反应后过滤所得沉淀和滤液,在沉淀中加入稀盐酸后,沉淀不减少。将滤液分为两等份,一份加热,未产生刺激性气味的气体;另一份加HNO3酸化时有白色沉淀产生,继续加HNO3;沉淀又消失,再加AgNO3没有变化。根据以上事实确定:(  )
A.溶液中一定含有Al3+、Mg2+ B.不能确定是否含有K+、NO
C.不能确定是否含有CO D.溶液中一定含有Al3+、Cl-
【答案】B
【知识点】离子共存;镁、铝的重要化合物;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)取部分溶液,向其中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至过量,有白色沉淀生成,沉淀量(纵坐标)与加入Ba(OH)2溶液量(横坐标)的关系如图,可知生成的沉淀可部分溶解,则为氢氧化铝,一定含有Al3+,则不含Fe2+、CO ;(2)取(1)反应后过滤所得沉淀和滤液,在沉淀中加入稀盐酸后,沉淀不减少,说明沉淀不是氢氧化镁,应为硫酸钡,则一定含有SO ,将滤液分为两等份,一份加热,未产生刺激性气味的气体,说明不含NH ,另一份加HNO3酸化时有白色沉淀产生,继续加HNO3,沉淀又消失,再加AgNO3没有变化,说明不含Cl-,不能确定的离子为K+、NO ,
故答案为:B。
【分析】 根据图形可看出该溶液中一定有Al3+,Al3+与Ba(OH)2先生成Al(OH)3沉淀然后又溶解为AlO2-,加HCl后沉淀不减少,可判断原溶液中有SO 没有Mg2+、Fe2+、CO ,根据一份滤液加热无刺激性气味气体生成。则一定没有NH ;另一份滤液加HNO3酸化,有沉淀,该沉淀能溶于HNO3同时加入AgNO3无变化,确定该滤液中一定没有Cl-,剩余的K+、NO 不能确定是否有。
16.(2020高二下·哈尔滨期末)下列图像正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.1mol偏铝酸根与1mol氢离子反应生成1mol氢氧化铝沉淀,1mol氢氧化铝沉淀完全溶解消耗3mol氢离子,A不符合题意;
B.1mol铝离子与3mol氢氧根离子反应生成1mol氢氧化铝沉淀,B不符合题意;
C.1mol铝离子与3mol氢氧根离子反应生成1mol氢氧化铝沉淀,1mol氢氧化铝沉淀完全溶解消耗1mol氢氧根离子,C符合题意;
D.铝离子不与氢离子反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. AlO2-+H2O+H+=Al(OH)3↓ ,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
B. Al3+ +3OH-=Al(OH)3;
C.Al3+ +3OH-=Al(OH)3,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
D.铝离子与氢离子可以共存。
二、填空题
17.(2017高二上·上海期末)如图图象中,纵坐标为沉淀物的物质的量,横坐标为向溶液中加入反应物的物质的量,则相应的图象序号与(1)﹣(4)对应的是   
溶液 加入物质 对应的图象
⑴饱和石灰水 通过量CO2气体
⑵氯化铝溶液 加入过量氨水
⑶MgCl2、AlCl3的混合液 逐滴加入NaOH溶液至过量
⑷含少量NaOH的NaAlO2溶液 逐滴加入稀盐酸
【答案】BCAD
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】解:(1)饱和石灰水通过量CO2气体,应先有沉淀:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,后沉淀溶解:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,两段消耗的CO2气体等量,对照图象应为B;(2)氨水是弱碱,不能溶解氢氧化铝,氯化铝溶液加入过量氨水的反应方程式为:AlCl3+3NH3 H2O═Al(OH)3↓+3NH4Cl,对照图象应为C;(3)MgCl2、AlCl3的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,先是生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl;AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl,后是氢氧化铝溶解,Al(OH)3 +NaOH═NaAlO2+2H2O,对照图象应为A;(4)含少量NaOH的NaAlO2溶液,逐滴加入稀盐酸,先是NaOH和HCl发生中和反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,后是NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3 +3HCl=AlCl3+3H2O,对照图象应为D;
故答案为:BCAD.
【分析】所示图象中,纵坐标为沉淀物的物质的量,横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量,
A表示先沉淀至达到最大量,后沉淀部分溶解;
B表示先后加入等量的物质,先沉淀最大量,后沉淀全部溶解;
C表示加入某溶液,沉淀达最大量后,再加入某溶液,沉淀不再增加或溶解;
D表示加入某溶液,经过一段时间后,才出现沉淀,沉淀达最大量后,再加入某溶液,最后沉淀全部溶解.
18.(2016高三下·即墨月考)有A、B、C、D四种均含有铝元素的化合物,它们之间存在如下的反应关系:
①A+NaOH=D+H2O
②B=A+H2O
③C+NaOH(适量)=B+NaCl
④C+D+H2O=B+NaCl
则A是   、C是   (填化学式)
【答案】Al2O3;AlCl3
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】解:A、B、C、D四种均含有铝元素的化合物,
已知A可以与NaOH溶液反应生成D和水,则A为氧化铝或氢氧化铝,B分解生成A和水,说明A为Al2O3,则B为Al(OH)3,
C+NaOH(适量)=B+NaCl,即C+NaOH(适量)=Al(OH)3+NaCl,则C为AlCl3,
AlCl3+D+H2O=B+NaCl,由元素守恒可知,D为NaAlO2,
故答案为:Al2O3;AlCl3.
【分析】A、B、C、D四种均含有铝元素的化合物,
已知A可以与NaOH溶液反应生成D和水,则A为氧化铝或氢氧化铝,B分解生成A和水,说明A为Al2O3,则B为Al(OH)3,C+NaOH(适量)=B+NaCl,则C为AlCl3,
AlCl3+D+H2O=B+NaCl,则D为NaAlO2,据此分析.
三、综合题
19.(2021高二下·云南期末)镁及其合金是用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提取的,其中的主要步骤如图:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2 ,试剂A可选用   。
(2)操作分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是   。
(3)试剂B可以选用   (填化学式)。
(4)溶液C中的阴离子除了OH-外,主要还含有   (填离子符号)。
(5)工业上常用电解法冶炼一些非常活泼的金属,写出用无水MgCl2冶炼镁的化学方程式   。
【答案】(1)Ca(OH)2
(2)过滤
(3)HCl
(4)Cl-、
(5)
【知识点】海水资源及其综合利用;镁、铝的重要化合物;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2 ,应选择加碱,且在转化中不引入新的沉淀,从课本知识知,海水中加入石灰乳可以产生氢氧化镁沉淀而没有硫酸钙沉淀,则可选择加比NaOH便宜的熟石灰,故试剂A可选用Ca(OH)2。
(2) 过滤用于分离固体和液体,则操作分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤。
(3) 氢氧化镁溶于盐酸得氯化镁溶液,故试剂B可以选用HCl(填化学式)。
(4)溶液C中的阴离子除了OH-外,主要还含有Cl-、 (填离子符号)。
(5)电解熔融MgCl2得到镁和氯气,冶炼镁的化学方程式。
【分析】根据图中工业流程可知,海水中加入碱,使镁离子沉淀,过滤得到氢氧化镁,氢氧化镁溶于盐酸得到氯化镁溶液,氯化镁溶液在HCl气流下蒸发得到无水氯化镁,电解熔融的氯化镁可得镁。
20.(2021高一下·塔县期末)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使 转化为 ,试剂①可以选用   ,要使 完全转化为沉淀,加入试剂①的量应   ;
(2)加入试剂①后,能够分离得到 沉淀的方法是   ;
(3)试剂②可以选用   ;
(4)无水 在熔融状态下,通电后会产生 和 ,该反应的化学方程式为:
   。
【答案】(1)Ca(OH)2(或NaOH、KOH等);过量
(2)过滤
(3)盐酸
(4)MgCl2(熔融) Mg + Cl2 ↑
【知识点】海水资源及其综合利用;镁、铝的重要化合物;物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1) 为了使 转化为 , 应该选择的是碱性物质,在转化过程中不引入新的杂质离子,因此试剂①是氢氧化钠,为了保证离子沉淀完全应该使氢氧化钠的量过量,故正确答案是: Ca(OH)2(或NaOH、KOH等) 、过量
(2)采用过滤的方法分离不溶于水的固体和液体,氢氧化镁不溶于水,因此分离氢氧化镁的方法是过滤,故正确答案是:过滤
(3)氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,故正确答案是:盐酸
(4)电解熔融的氯化镁得到镁和氯气,电解的返程式为 MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑,故正确答案是:MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑
【分析】根据流程图,海水中加入氢氧化钠将硫酸镁转化为氢氧化镁。氢氧化镁与盐酸反应得到氯化镁,经过蒸发浓缩、洗涤蒸干得到干燥的氯化镁,然后电解得到金属镁即可进行答案填写
四、推断题
21.(2022高一下·兖州期中)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,它们有如图所示转化关系。
(1)常温下,A、B、C、D均为气体;气体B溶于水显碱性;在雷雨天气,可发生反应②,则反应③的化学方程式为   ,D相对分子质量比C大16,则D为    (填化学式)。
(2)若A是淡黄色固体,B为氢化物,常温下,D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体。则反应③的化学方程式为   。在加热条件下,D的浓溶液能与木炭发生反应生成C,D体现的性质为   
(3)若B是淡黄色固体,且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质。则反应③的化学反应方程式为   。
(4)若D为红褐色沉淀,且①的反应物有盐酸,向B溶液中入 溶液的现象为   。
(5)若A为金属单质,B为氧化物,D难溶于水且具有两性。若反应②③均在盐酸中完成,则C的化学式为   。若反应②③均在 溶液中完成,则C的化学式为   。
【答案】(1);NO2
(2)2H2S+3O2=2SO2+2H2O;强氧化性
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
(5);
【知识点】含氮物质的综合应用;含硫物质的性质及综合应用;钠的重要化合物;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】(1).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,常温下,A、B、C、D均为气体,气体B溶于水显碱性,则气体B是NH3,气体A是N2,在雷雨天气,可发生反应②,则气体C是NO,D相对分子质量比C大16,而氧元素的原子量是16,则气体D为NO2。
(2).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质, 若A是淡黄色固体,则A可能是S,B为氢化物,则B是H2S,常温下,D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体,则D是H2SO4,则C是SO2。
(3).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质, 若B是淡黄色固体,则B可能是Na2O2,则A是Na,且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质,则这种物质应是H2O,则C是NaOH,则D可能是Na2CO3。
(4).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,若D为红褐色沉淀,则D是Fe(OH)3,C是Fe(OH)2,A是Fe,且①的反应物有盐酸,则B是FeCl2。
(5).A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素,其中A是单质,若A为金属单质,B为氧化物,D难溶于水且具有两性,则D是Al(OH)3,A是Al,B为Al2O3。
据以上分析解答。
(1)经分析B是NH3,C是NO,则反应③的化学方程式为 ;C是NO,C、D之间可以相互转换,且含有同一种元素,D相对分子质量比C大16,而氧元素的原子量是16,则D为NO2;
(2)反应③是B→C,即H2S转化为SO2,则反应③的化学方程式是2H2S+3O2=2SO2+2H2O;在加热条件下,D的浓溶液能与木炭发生反应生成C,即是木炭和浓硫酸反应,反应的化学方程式是C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中碳被氧化为二氧化碳,体现了浓硫酸的强氧化性。
(3)反应③是B→C,经分析B是Na2O2,C是NaOH,且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质,则这种物质应是H2O,则反应③的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
(4)经分析B是FeCl2,则向B溶液中加入 溶液的现象为生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
(5)经分析A是Al,B为Al2O3,若反应②③均在盐酸中完成,则C是AlCl3,若反应②③均在 溶液中完成,则C的化学式为 。
【分析】(1)气体B溶于水显碱性,则气体B为氨气,A为氮气,C为NO,D为NO2,据此解答;
(2)A是淡黄色固体,B为氢化物,常温下,D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体,则A为S,B为H2S,C为SO2,D为浓硫酸,据此解答;
(3)A是单质, 若B是淡黄色固体,则B可能是Na2O2,A为Na,C是NaOH,则D可能是Na2CO3,据此解答;
(4) D为红褐色沉淀,则为Fe(OH)3,C是Fe(OH)2,A是Fe,B是FeCl2,据此解答;
(5) A为金属单质,B为氧化物,D难溶于水且具有两性,D为Al(OH)3,A为Al,B为Al2O3,据此解答。
22.(2020高一上·湖州期末)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:乙   、丙   。
(2)写出下列反应的离子反应方程式:反应①   反应②   。
(3)金属B的氧化物既能和强酸反应又能和强碱反应,试写出B的氧化物与强碱反应的离子方程式   。
【答案】(1)Cl2;HCl
(2)2Al+ 2OH-+ 2H2O= 2AlO +3 H2 ↑;4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3
(3)Al2O3+ 2OH- = 2AlO + H2O
【知识点】铝的化学性质;镁、铝的重要化合物;铁的化学性质;无机物的推断
【解析】【解答】(1)分析可知,乙为氯气;丙为HCl;
(2)反应①为铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO +3H2↑;反应②为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,离子方程式为4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3;
(3)B的氧化物为氧化铝,氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐和水,离子方程式为Al2O3+ 2OH-=2AlO +H2O。
【分析】金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,乙是黄绿色气体,乙为Cl2,红褐色沉淀为Fe(OH)3;由反应①Na→气体甲+D,为Na与水的反应,生成甲为H2,D为NaOH,由NaOH+金属B→H2可知,B为金属Al,由甲+乙→丙,故丙为HCl,HCl溶于水的物质E,故E为盐酸;G+NaOH→Fe (OH)3,G含有Fe3+,由E(盐酸)+金属C生成的F和Cl2反应生成G可知, 金属B为变价金属,应为Fe,所以F为FeCl2,G为FeCl3,由F和D反应生成Fe (OH)2,结合物质的性质解答该题。
五、实验探究题
23.(2020高一上·南宁期末)根据要求,回答下列问题:
(1)Ⅰ.如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据。
该浓盐酸中, 的物质的量浓度为    。
(2)取用任意体积的该浓盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是___________(填标号)。
A.溶液的密度 B.溶质 的物质的量
C.溶质 的物质的量浓度 D.溶液中 的物质的量
(3)用该浓盐酸和蒸馏水配制 物质的量浓度为 的稀盐酸。
①需量取    该浓盐酸进行配制(保留1位小数)。
②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面:   。定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面略有下降,再加适量的蒸馏水到容量瓶颈部的刻度线   。
(4)Ⅱ.将一定量的镁铝合金投入 一定浓度的盐酸中,充分反应,合金全部溶解。向合金溶解后所得溶液中滴加 溶液,生成沉淀的质量与加入的 溶液的体积关系如图所示。
原合金中,镁的质量为   g,铝的质量为   g。
(5)盐酸溶液中溶质的物质的量浓度为    。
【答案】(1)11.9
(2)A;C
(3)16.8;偏低;偏低
(4)4.8;2.7
(5)8
【知识点】镁的化学性质;铝的化学性质;配制一定物质的量浓度的溶液;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】I.(1)质量分数36.5%、密度1.19g/mL 浓盐酸的物质的量浓度= ,故答案为:11.9;
(2)A.溶液具有均一性,则溶液的浓度与溶液体积大小无关,故A正确;
B.溶液中HCl的物质的量与溶液体积大小有关,故B不正确;
C.溶质 的物质的量浓度与溶液体积大小无关,故C正确;
D.溶液中 的物质的量n=cV,与溶液体积大小有关,故D不正确;
故答案为:AC;
(3)①令需要浓盐酸的体积为V mL,根据稀释定律,稀释前后HCl的物质的量不变,则V×10-3L×11.9mol/L=0.5 L×0.400mol/L,解得:V=16.8,
故答案为:16.8;
②用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面,会导致所取的浓盐酸溶液体积偏小,则所配溶液的浓度偏低,故答案为:偏低;
定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降是正常的,再加适量的蒸馏水,会导致溶液浓度偏低,故答案为:偏低。
Ⅱ.(4)由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O.继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者质量之和为19.4g,溶液为氯化钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,到沉淀量开始进行,到沉淀量最小时,沉淀为Mg(OH)2,质量为11.6g,故到沉淀量最大,Al(OH)3的质量为19.4g-11.6g=7.8g.
由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]= ,所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g,
n(Mg)=n[Mg(OH)2]= ,所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g,
故答案为:m(Mg)=4.8g,m(Al)=2.7g;
(5)加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl,根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl),根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol,所以n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol,原盐酸的物质的量浓度为 .故答案为:8mol/L.
【分析】
(1)根据物质的量浓度计算公式,根据图片上的数据进行计算即可;
(2)其密度、浓度不会变化,因为溶液是均一稳定的;
(3)根据计算需要16.8mL的浓盐酸,俯视会造成浓度偏低;再加蒸馏水会导致浓度偏低;
(4)注意铝的两性,最高沉淀是铝和镁的完全沉淀,而过量强碱时唯一沉淀是镁的沉淀,据此计算即可;
(5)根据计算出的镁铝的物质的量,由其与盐酸的反应,计算盐酸的物质的量,再根据体积计算浓度。
24.(2020高二上·宁波月考)已知某种治疗胃病药品的主要成分是铝碳酸镁片,化学式为AlaMgb(OH)mCO3·nH2O,假设药品中的其他成分受热不分解,不溶于水且不与稀硫酸反应。某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成。
(1)[实验一] 取m g该药片,研成粉末放入硬质玻璃管中,加热,充分反应后测得装置C增重2.16 g,装置D增重0.44 g。
装置C和D中盛放的药品是C   ,D   。
(2)实验开始前先通入一段时间空气,其目的是   ,其操作方法是   。 当B处的酒精灯点燃后以及反应结束后一段时间内仍然再通入空气的目的是   。
(3)[实验二]另取mg该药片,加入100mL1mol·L-1的稀硫酸,充分反应后滤去不溶物,向滤液中逐渐加入1mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示:
根据以上所给数据求出x=   。
(4)通过计算确定铝碳酸镁的化学式为   。
(5)有医生建议患有严重胃溃疡的患者最好慎用该药,试用你所学的知识解释这样建议的理由是   。
(6)有同学认为不需要做实验一,只需要在实验二的基础上再得知两个数据就可以求出铝碳酸镁的化学式,你认为这两个数据应该是   。
【答案】(1)无水CaCl2或P2O5;碱石灰或NaOH固体
(2)排除装置B中的CO2、H2O;关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a;赶走固体分解产生的CO2、H2O,使其被充分吸收
(3)200
(4)Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O
(5)因为胃酸和该药作用产生的CO2会刺激胃黏膜,导致胃穿孔
(6)产生CO2的物质的量;药片中主要成分的含量
【知识点】镁、铝的重要化合物;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)分析本题的实验装置可知,样品铝碳酸镁片在加热条件下分解生成铝和镁的氧化物、CO2、H2O,装置C中应放入能吸水的物质,但不能吸收二氧化碳气体,否则无法确定生成的水和二氧化碳各自的质量,所以装置C中是吸收水蒸气,利用无水CaCl2或P2O5可以吸收,装置D是吸收二氧化碳气体的装置,可以利用碱石灰吸收二氧化碳气体,故答案为:无水无水CaCl2或P2O5;碱石灰或NaOH固体;(2)实验开始前先通入一段时间空气,气目的是赶净装置B中的二氧化碳和水蒸气,确保CD两装置吸收的水蒸气、二氧化碳全部是样品分解生成的;所以通入的空气必须先除去空气中的水和二氧化碳A装置中应放入碱石灰或固体氢氧化钠,实验开始前先通入一段时间空气,其目的是排除装置B中的CO2、H2O,其操作方法是;关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a;当B处的酒精灯点燃后以及反应结束后一段时间内仍然要通入空气的目的是排出固体分解产生的CO2、H2O,使其被充分吸收,故答案为:排除装置B中的CO2、H2O;关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a;排出固体分解产生的CO2、H2O,使其被充分吸收;(3)图象分析沉淀0.06mol为Mg(OH)2,Al(OH)3物质的量为0.08mol-0.06mol=0.02mol,溶解0.02mol Al(OH)3需要1mol/L的NaOH溶液可以利用反应Al(OH)3+OH-=AlO +2H2O, 需要1mol/L氢氧化钠溶液体积为20mL,则x=220mL-20mL=200mL,故答案为:200;(4)图象中可以分析得到样品中含Al3+0.02mol,Mg2+0.06mol,取mg该药片,研成粉末放入硬质玻璃管中,加热,充分反应后测得装置C增重2.16g为水,物质的量n= =0.12mol,装置D增重0.44g为CO2,物质的量为0.01mol;反应中生成水0.12mol,生成二氧化碳0.01mol,Al3+0.02mol,Mg2+0.06mol,n(Al3+):n(Mg2+):n(CO )=0.02:0.06:0.01=2:6:1,依据元素化合价代数和为0计算氢氧根离子数,2×(+3)+6×(+2)+1×(-2)+氢氧根离子数×(-1)=0,氢氧根离子数=16,所以含有结晶水为4个,据此推算样品的化学式Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O,故答案为:Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O;(5)胃酸主要成分是盐酸,和该药反应生成的二氧化碳容易使胃壁穿孔,故答案为:因为胃酸和该药作用产生CO2会刺激胃粘膜,导致胃穿孔;(6)不需要做实验一,只需要在实验二的基础上再得知两个数据就可以求出铝碳酸镁的化学式,实验二已经知道铝离子、镁离子物质的量,只需要测定二氧化碳物质的量和主要成分的含量既可以计算得到化学式,故答案为:产生CO2的物质的量; 药片中主要成分的含量.
【分析】根据实验流程,将药品在空气中加热,药品分解生成镁的氧化物、CO2和H2O,C、D装置应为测定CO2和H2O含量的装置,因此装置C中应放入能吸水的物质,但不能吸收二氧化碳气体,否则无法确定生成的水和二氧化碳各自的质量;反应开始前,应先通入一段时间空气,通气目的是赶净装置B中的二氧化碳和水蒸气,确保CD两装置吸收的水蒸气、二氧化碳全部是样品分解生成的;根据图像分析药品加热后固体产物中Al、Mg的含量,同时确定药品的化学式;依据胃酸主要成分是盐酸,和该药反应生成的二氧化碳容易使胃壁穿孔,据此分析回答。
25.(2020高一上·佳木斯期末)某同学通过以下装置测定M样品(只含Fe、Al、Cu)中各成分的质量分数。取两份质量均为m g的M样品,按实验1(如图1)和实验2(如图2)进行实验,该同学顺利完成了实验并测得气体体积分别为V1 mL和V2 mL(已折算到标准状况下)。
(1)写出实验1中可能发生反应的离子方程式:   。
(2)该实验需要0.50 mol·L-1的NaOH溶液480 mL,请回答下列问题:
①配制时应用托盘天平称量   g NaOH,应选择    mL容量瓶。
②配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质会导致所配溶液浓度   。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)该实验中所用稀硫酸是用98%的浓硫酸(ρ=1.84g/cm3)配制的,则该浓硫酸的物质的量浓度是   。
(4)对于实验2,读数时冷却至室温除视线平视外,还应进行的操作是:    。
(5)实验2中导管a的作用   。
(6)M样品中铜的质量的数学表达式为(用V1和V2 表示):   。
【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(2)10.0;500mL;偏大
(3)18.4 mol/L
(4)调整BC液面相平
(5)平衡气压使液体顺利滴下(减小氢气体积时的误差 )
(6)
【知识点】铝的化学性质;铁的化学性质;铜及其化合物;配制一定物质的量浓度的溶液;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)实验1中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铁、铜与氢氧化钠溶液不反应,则反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;(2)①实验室中没有480mL容量瓶,配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液应选用500mL容量瓶,则配制时应用托盘天平称量氢氧化钠的质量为0.5L×0.50 mol·L-1×40g/mol=10.0g,故答案为:10.0;500mL;
②配制NaOH溶液时,若NaOH固体中含有Na2O杂质,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,会导致氢氧化钠的物质的量增大,所测结果偏大,故答案为:偏大;(3)设该硫酸的体积为1L,由题意可知浓硫酸中硫酸的物质的量为 =18.4mol,则物质的量浓度为 =18.4mol/L,故答案为:18.4mol/L;(4)对于实验2,平视读数前应等到冷却到室温,并上下移动C量气管,使B、C液面相平,其目的是使B管收集的气体压强等于外界大气压,这样读得的读数才准确,故答案为:调整BC液面相平;(5)实验2中导管a的作用是平衡气压,便于液态顺利流下,若拆去导管a,加入液体时,排出锥形瓶中部分空气,导致测定的气体体积偏大,故答案为; 平衡气压使液体顺利滴下(减小氢气体积时的误差 );(6)由实验1可知,铝的物质的量为 ,由实验2可知铁的物质的量为 ,则样品中铜的质量为m—( ×27g/mol)—( ×24g/mol)= ,故答案为: 。
【分析】(1)实验1中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铁、铜与氢氧化钠溶液不反应;(2)①实验室中没有480mL容量瓶,配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液应选用500mL容量瓶;②配制NaOH溶液时,若NaOH固体中含有Na2O杂质,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,会导致氢氧化钠的物质的量增大;(3)设该硫酸的体积为1L,由题意可知浓硫酸中硫酸的物质的量为 =18.4mol,则物质的量浓度为 =18.4mol/L;(4)对于实验2,平视读数前应等到冷却到室温,并上下移动C量气管,使B、C液面相平,其目的是使B管收集的气体压强等于外界大气压;(5)实验2中导管a的作用是平衡气压,便于液态顺利流下;(6)由实验1可知,铝的物质的量为 ,由实验2可知铁的物质的量为 ,由此计算铜的质量。
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