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课时提升卷(十一)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.下列有关金属的叙述中正确的是( )
A.金属单质在氧化还原反应中总是作还原剂
B.非金属单质在氧化还原反应中总是作氧化剂
C.钠原子在氧化还原反应中失去1个电子,而铝原子失去3个电子,所以钠的还原性小于铝
D.金属元素的单质在常温下均为固体
2.(双选)下列关于金属性质的叙述中正确的是( )
A.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的
B.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧
C.金属与非金属单质发生反应时,被氧化的一定是金属
D.铁丝在纯氧中可以燃烧
3.(2013·天水高一检测)下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是( )
A.Al是比较活泼的金属,易被O2氧化,所以Al易被腐蚀
B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性
C.铝箔在空气中受热可以熔化,但是不能剧烈燃烧
D.铝箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落
4.(2013·珠海高一检测)下列说法错误的是( )
A.钠在空气中燃烧时先熔化,再燃烧,最后所得的产物是Na2O2
B.铝因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜,保护内层金属,故铝不需特殊保护
C.铝制品在生活中非常普通,是因为铝非常不活泼
D.铁因在潮湿的空气中形成的氧化物疏松,不能保护内层金属
5.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
6.2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此可判断产物是
( )
A.只有Na2O B.只有Na2O2
C.Na2O和Na2O2的混合物 D.无法确定
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)将一小块钠投入一盛有硫酸铜溶液的烧杯中:
(1)钠与水剧烈反应并熔成一个闪亮的小球的原因: ?______?______?______?;
(2)写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式:?__?______?___________?______,
?______?______?______?______?__。
8.(10分)(2013·济南高一检测)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)
答案解析
1.【解析】选A。金属单质没有负价,在氧化还原反应中只能失电子,作还原剂,A正确;H2在氧化还原反应中可作还原剂,如H2+CuOCu+H2O,B错误;金属还原性的强弱取决于失去电子的能力,而不在于失去电子的多少,C错误;金属汞在常温下为液体,D错误。
【易错提醒】金属活泼性的强弱与其最外层电子数、失去电子数的多少无关,只与失去电子的难易程度有关。
2.【解析】选C、D。Na与O2的反应产物是由反应条件决定的,常温下生成Na2O,点燃时生成Na2O2,与O2的用量无关,A错误;铝箔在空气中受热可熔化,但由于表面形成熔点很高的Al2O3,故不会燃烧,B错;金属与非金属单质反应时,只能失电子被氧化,C正确;铁丝在纯氧中燃烧生成Fe3O4,D项正确。
3.【解析】选A。铝易与O2反应生成致密的氧化膜,隔绝铝与O2接触,故铝不易被腐蚀。铝箔在空气中加热不会燃烧,但在纯氧气中加热能燃烧;Al2O3比Al熔点高,包在铝箔的外面,是Al受热熔化但不滴落的根本原因。
4.【解析】选C。钠燃烧时先熔化,生成淡黄色固体Na2O2,A正确;铝在空气中易被O2氧化,形成一层致密的氧化膜,阻止内层金属继续反应,B正确,C错误;铁形成的氧化物疏松,不能隔绝铁与O2的接触,继续被氧化,D正确。
5.【解析】选B。先用排除法将D项排除,因为Fe与AlCl3溶液不反应;Fe与稀硫酸、稀盐酸反应时,每加入56 g铁,放出2 g氢气,溶液质量都会增加;铁与硫酸铜溶液反应,每加入56 g铁,会析出64 g铜,溶液质量会减轻,故选B。
6.【解析】选C。n(Na)==0.1 mol,n(O)==0.075 mol,n(Na)∶n(O)=0.1∶0.075=4∶3,故为Na2O、Na2O2的混合物。
【技法小结】反应产物的判断
(1)此类题目特点:由于参加反应的物质的量多少或条件不同会引起产物不同;
(2)常用方法:①平均比值法,如题中求n(Na)∶n(O);②极值法,如题中按全部生成Na2O固体3.1 g,全部生成Na2O2固体3.9 g,3.1 g<3.5 g<3.9 g,故为Na2O和Na2O2的混合物。
7.【解析】钠与水剧烈反应并熔成一个闪亮的小球,应从两个方面来分析:一是钠的熔点较小,二是反应放热。
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,应先考虑钠与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否与盐溶液反应。
答案:(1)钠与水反应是放热反应,钠的熔点低
(2)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4
8.【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。
答案:(1)Na2O 2Na+O2Na2O2
(2)CO2 2CO+O22CO2 能
C+CO22CO
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课时提升卷(十三)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.有两份铝粉,分别投入盐酸中(甲)和氢氧化钠溶液中(乙),在相同条件下产生氢气的体积相等,则甲、乙反应中转移电子的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
2.(2013·东山高一检测)等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应,则在相同的条件下,产生氢气的体积比是( )
A.1∶1 B.3∶4 C.2∶3 D.4∶3
3.将质量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分别投入足量的稀盐酸中,则这些金属与酸反应生成H2的体积由大到小排列顺序是( )
A.Zn>Fe>Na>Mg>Al B.Al>Mg>Na>Fe>Zn
C.Na>Mg>Al>Fe>Zn D.Fe>Zn>Mg>Al>Na
4.(2013·嘉兴高一检测)将1 mol Na和1 mol Al的混合物投入足量水中,产生气体在标准状况下的体积为( )
A.11.2 L B.22.4 L C.33.6 L D.44.8 L
5.铁粉可与高温水蒸气反应,若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g,则参加反应的铁粉的物质的量是( )
A.0.5 mol B.1 mol C.1.5 mol D.2 mol
6.(能力挑战题)把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含amol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含bmol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )
A.0.1(b-2a)mol·L-1 B.10(2a-b)mol·L-1
C.10(b-a)mol·L-1 D.10(b-2a)mol·L-1
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。
(1)各取wg钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(2)各取0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(3)若产生相同体积(同温同压)的氢气,所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是__________;质量之比是_________。
8.(10分)把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
答案解析
1.【解析】选A。有关反应的化学方程式为:2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑,
2Al+2H2O+2NaOH====2NaAlO2+3H2↑,可知产生等体积H2,消耗Al的物质的量相等,故转移电子的物质的量相等。
2.【解析】选B。根据反应的化学方程式知:Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
1 mol Fe与盐酸反应生成1 mol H2,与水蒸气反应生成mol H2,故相同条件下,产生H2的体积比是3∶4。
【易错提醒】易忽略Fe分别与盐酸和水蒸气反应时,铁表现的化合价不同,错误认为等量铁转移电子的物质的量相同,产生氢气的量也相同。
3.【解析】选B。同等价态的金属与酸反应,置换出H2的多少与其物质的量(n=)多少有关,物质的量大,置换出的H2多;当质量相等时M越小(金属按+2价),则其物质的量越大,则M(Al)=27 g·mol-1×=18 g·mol-1,M(Na)=23 g·mol-1×2=46 g·mol-1,M(Mg)=24 g·mol-1,M(Fe)=56 g·mol-1,M(Zn)=65 g·mol-1可知相同质量时,物质的量大小顺序为n(Al)>n(Mg)>n(Na)>n(Fe)>n(Zn),B选项正确。
4.【解析】选D。由2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2 2 1
1 mol 1 mol 0.5 mol
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2 2 3
1 mol 1 mol 1.5 mol
故Na、Al完全反应生成2 mol H2,即44.8 L。
5.【解析】选C。3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Δm
3 mol 64 g
n(Fe) 32 g
=,解得n(Fe) =1.5 mol。
6.【解析】选D。根据电荷守恒有2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),得n(K+)=n(Cl-)-
2n(Ba2+)=n(Ag+)-2n(S)=(b-2a)mol,c(K+)==10(b-2a)mol·L-1。
7.【解析】(1)利用电子守恒,产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比:
×1∶×2∶×3。
(2)0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,金属转移的电子数之比为(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3),所以产生氢气的体积之比为1∶2∶3。
(3)与前两问恰好反过来,氢气的体积相等,转移的电子数相等,即金属得失电子数相等。
答案:(1)∶∶ (2)1∶2∶3 (3)6∶3∶2 23∶12∶9
8.【解析】(1)消耗HCl的物质的量:0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=
0.08 mol。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al + 6HCl====2AlCl3+3H2↑
2 mol 6 mol
x 3x
Fe + 2HCl====FeCl2+H2↑
1 mol 2 mol
y 2y
得x=0.02 mol,y=0.01 mol。
答案:(1)0.08 mol
(2)Al:0.02 mol Fe:0.01 mol
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课时提升卷(十二)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(2013·长春高一检测)关于钠的描述正确的是( )
①钠在自然界既有游离态又有化合态存在
②金属钠着火不可以用泡沫灭火器救火
③钠的密度比煤油大
④钠比铜活泼,因而钠可以从CuCl2溶液中置换出铜
⑤钠在空气中燃烧,主要产物是Na2O2
A.①③④⑤ B.③④⑤ C.①③⑤ D.②③⑤
2.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.钠和冷水反应:
Na+2H2O====Na++2OH-+H2↑
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:
Al+2OH-====Al+H2↑
C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+====2Al3++3H2↑
D.铁跟稀硫酸反应:Fe+2H+====Fe3++H2↑
3.(双选)下列实验操作中,溶液里无固体析出的是( )
A.MgCl2溶液中加入Na的小颗粒
B.Ca(OH)2饱和溶液中加入Na的小颗粒
C.KNO3稀溶液中加入Na的小颗粒
D.水中加入Na的小颗粒
4.(2013·聊城高一检测)若在加入铝粉能放出H2的溶液中,分别加入下列各组离子,肯定不能大量共存的是( )
A.Fe3+、S、Cl-、Na+ B.Ba2+、Mg2+、C、Cl-
C.S、Na+、K+、C D.S、K+、Cl-、OH-
5.下列反应没有氢气生成的是( )
A.单质钠投入水中
B.铝投入到氢氧化钠溶液中
C.铜块放入稀硫酸中
D.往铁粉中通入水蒸气,并高温加热
6.(能力挑战题)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·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,则加入铝粉的质量为( )
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.6 g
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)(2013·衡阳高一检测)将一定质量的Al、Fe混合物加入到足量的盐酸中,充分反应后得到标准状况下的氢气8.96 L;如果将等质量的该混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反应后得到标准状况下的氢气6.72 L。
(1)写出涉及反应的化学方程式: ?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_??___?_?_?_。
(2)混合物中Al和Fe的质量分别为__??___?_?_?和____________。
8.(10分)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置,该装置的塑料隔板(有许多细小的孔)插入的深度以钠恰好与水接触为准,反应产生的气体将钠托起进入煤油中,反应随即停止。当钠表面的气泡消失后,钠块又下沉到水与煤油的界面上。即使钠块较大,也可防止反应太剧烈。
(1)实验之前必须进行的操作是_?______________,操作方法是?___________
_________________________________________。
(2)在反应过程中关闭K,能观察到的现象为??____________________________
___________________________________________________________________。
(3)U形管右端仪器a的作用是?______________________________________。
答案解析
1.【解析】选D。钠是活泼金属,自然界中只有化合态,①错误;钠能与水剧烈反应,着火不能用泡沫灭火器灭火,且不会从溶液中置换出铜,②正确、④错误;钠的密度小于煤油,③错误;钠在空气中燃烧产物不是Na2O,而是Na2O2,⑤正确。
2.【解析】选C。A项电荷不守恒;B项还应有H2O参与反应且电荷也不守恒;D项应生成Fe2+。
3.【解析】选C、D。四项实验操作中都有化学反应:2Na+2H2O====2Na++2OH-+
H2↑,并且反应放出热量,使溶液温度升高。由于Mg(OH)2难溶于水,所以在A项中还有化学反应:Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓。B项中的Ca(OH)2溶液已是饱和的,温度升高,Ca(OH)2的溶解度减小,反应又消耗水(溶剂),必有Ca(OH)2固体析出。
【易错提醒】金属钠与水溶液反应的理解误区
(1)钠不与溶质反应,并不说明钠不发生反应,因为钠与溶剂——水反应。
(2)钠与水反应生成的氢氧化钠不与溶质反应生成沉淀,并不说明没有固体产生,如将钠投入某溶质的饱和溶液中,由于钠消耗了水,使溶质析出。
4.【解析】选B。加入铝粉能放出H2的溶液既可能是酸性溶液,又可能是强碱性溶液,A在碱性环境下Fe3+不能大量共存;B中Ba2+、Mg2+与C都不可大量共存;C在碱性环境下可共存,酸性环境下C不可大量共存;D在碱性环境下可共存,酸性环境下OH-不可大量共存。
5.【解析】选C。A项,发生反应2Na+2H2O====2NaOH+H2↑;B项,发生反应2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑;C项,铜与稀硫酸不反应,不会生成氢气;D项,发生反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
6.【解析】选A。根据反应方程式:
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,
两者产生的气体量之比为1∶2,若Al完全反应,则产生气体量相同。可判断出,两个反应中酸应该不足,碱应该过量。
m(HCl)=0.1 L×3 mol·L-1×36.5 g·mol-1=10.95 g
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
6×36.5 3×2
10.95 g m(H2)=0.3 g
则Al与NaOH反应生成的H2的质量为0.3 g×2=0.6 g
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2×27 3×2
m(Al)=5.4 g 0.6 g
所以答案选A。
【技法小结】利用反应规律判断反应物是否过量的方法
解答此类题目也可根据Al与盐酸、NaOH溶液反应的
规律来分析判断。本题中<<1,所以Al与盐酸反应时,Al过量;Al与NaOH溶液反应时,NaOH过量。
7.【解析】Al、Fe都与盐酸反应产生氢气,但只有Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气,又由2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑知等质量铝与盐酸、氢氧化钠反应产生的氢气体积相同,都为6.72 L,则铁产生的氢气为8.96 L-6.72 L=2.24 L,进而求得铝、铁的质量分别为5.4 g、5.6 g。
答案:(1)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑,
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑,
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
(2)5.4 g 5.6 g
8.【解析】(1)实验之前必须检查装置的气密性。
(2)当钠与H2O接触时,有气泡生成,随着反应的进行,U形管左侧液面下降,钠与水脱离,反应停止,右侧液面上升。
(3)①关闭K后U形管右侧液面上升,U形管中的气体可由a逸出;②实验过程中U形管右侧液面升高,水可以进入a;③可由a向U形管中加入液体。
答案:(1)检查装置的气密性 关闭K,从U形管右侧加水至右侧液面高于左侧液面,长时间液面保持不变,证明装置的气密性良好
(2)关闭K,Na仍与H2O反应生成H2,导致U形管左侧气压增大,液面下降,右侧液面上升,当Na与H2O脱离,反应即停止
(3)当右侧液面上升到一定程度时,水可进入a中,同时a还可以向U形管中加入水
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课时提升卷(十五)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.下列说法正确的是( )
A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物
C.Al2O3属于两性氧化物
D.Al2O3能与所有的酸、碱溶液反应
2.(双选)下列各组物质能相互反应,最终能生成氢氧化铝的是( )
A.铝和氢氧化钠溶液共热
B.氯化铝溶液中滴入过量氢氧化钾溶液
C.明矾溶液中滴入过量氨水
D.物质的量浓度相同的硝酸铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合
3.(2013·天水高一检测)在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是( )
A.Mg2+、Al3+、Fe2+ B.H+、Mg2+、Al3+
C.H+、Ba2+、Al3+ D.只有Mg2+、Al3+
4.(2013·邢台高一检测)下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→Al D.AlCl3→Al(OH)3
5.有Mg、Al混合粉末10.2 g,将它溶于500 mL 4 mol·L-1的盐酸里,若要使沉淀质量达到最大值,则需加入2 mol·L-1氢氧化钠溶液的体积为( )
A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL
6.向30 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L-1的NaOH溶液,若产生0.78 g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A.3 mL B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mL
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(9分)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是?__________。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、C、D、E所含物质的化学式:
固体B____________________________________________________________;
固体C____________________________________________________________;
固体D____________________________________________________________;
溶液E____________________________________________________________。
(3)①③反应的化学方程式分别为:?___________________________________、
?__?__________________________________。
②反应的离子方程式为?_____________________________________________。
8.(11分)(能力挑战题)将0.1 mol的镁和铝的混合物溶于100 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol·L-1的NaOH溶液。请回答下列问题:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示:
①有关反应的离子方程式为?______________________________________。
②当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)=_________mol,V2=________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=________mL。
答案解析
1.【解析】选C。Al2O3虽然难溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有必然的联系。Al2O3属于两性氧化物,与强酸、强碱反应,但不与弱酸、弱碱反应。
【易错提醒】(1)易错选B。忽略了并不是所有的金属氧化物都是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,而Al2O3是两性氧化物。
(2)易错选D。忽略了Al2O3只溶于强酸和强碱溶液。
2.【解析】选C、D。铝和氢氧化钠溶液共热生成NaAlO2,A错误;氯化铝溶液中滴入过量氢氧化钾溶液生成KAlO2, B错误;明矾溶液中滴入氨水生成Al(OH)3,Al(OH)3不溶于过量氨水,C正确;物质的量浓度相同的硝酸铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,硝酸铝过量,生成的Al(OH)3不溶解,D正确。
3.【解析】选B。无色溶液,则一定不含Fe2+。随着氢氧化钠溶液的加入,开始没有沉淀生成,则发生H++OH-====H2O,即溶液中含有H+;沉淀增加后又减少,说明沉淀中一定含有Al(OH)3,即溶液中含有Al3+;最后沉淀没有完全溶解,说明沉淀中还有其他不溶性的Mg(OH)2,即溶液中含有Mg2+,故选B。
4.【解析】选B。2Al(OH)3Al2O3+3H2O,A可以;2Al+2OH-+2H2O====2Al+3H2↑,C可以;AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl,D可以。
5.【解析】选A。因为MgMg2+Mg(OH)2,AlAl3+Al(OH)3,沉淀的量达到最大值时铝元素全部形成Al(OH)3而不被溶解,此时NaOH消耗的物质的量恰好等于盐酸中HCl的物质的量,即n(NaOH)=n(HCl),故2 mol·L-1×V(NaOH)=
4 mol·L-1×500×10-3L,所以V(NaOH)=1 L=1 000 mL。
6.【解析】选B。已知n(AlCl3)=0.03 mol,n[Al(OH)3]=0.01 mol,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个
答案:一是氢氧化钠不足,二是氢氧化钠过量。
由两者反应的离子方程式知
Al3++3OH-====Al(OH)3↓,
Al(OH)3+OH-====Al+2H2O
当碱的量不足时,则V(NaOH)===7.5 mL;当碱过量时,则V(NaOH)=
L=0.027 5 L=27.5 mL。
【技法小结】有关铝盐与碱溶液反应的计算方法
以AlCl3与NaOH溶液反应为例:
(1)反应原理:
①Al3++3OH―====Al(OH)3↓;
②Al(OH)3+OH―====Al+2H2O;
①+②=③:Al3++4OH―====Al+2H2O。
(2)计算:
设AlCl3、NaOH的物质的量分别为a、b,且=x,则:
x的取值
铝元素的存在形式
Al(OH)3的物质的量
x<3
Al3+、Al(OH)3
b
x=3
Al(OH)3
a=b
3Al(OH)3、Al
4a-b
x≥4
Al
0
7.【解析】根据KAl(SO4)2易溶于水,而Al2O3、Fe2O3难溶于水,推知固体C为Fe2O3和Al2O3,相应溶液为KAl(SO4)2溶液;根据Al2O3能溶于NaOH溶液,而Fe2O3不溶,推知固体D为Fe2O3,相应溶液为NaAlO2溶液;然后根据图中物质的转化关系,依次推出固体B为Al2O3,溶液E为K2SO4和(NH4)2SO4。
答案:(1)过滤 (2)Al2O3 Al2O3和Fe2O3 Fe2O3 K2SO4和(NH4)2SO4
(3)Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O
NaAlO2+HCl+H2O====Al(OH)3↓+NaCl
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3N
8.【解析】(1)由图像可知:当V1=160 mL时,此时NaOH与溶液中剩余的H2SO4恰好发生中和反应:H++OH-====H2O。则与Mg、Al反应的n(H2SO4)=0.2 mol-0.16 mol×=0.12 mol。假设n(Mg)=xmol,n(Al)=ymol,则有方程组:,解得:x=0.06,y=0.04。当加入V2NaOH溶液时,得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2,关系式为Mg2+～2OH-,Al3+～4OH-,则V2=160 mL+×103mL·L-1=440 mL。
(2)当Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时,溶液中只有Na2SO4,关系式为2NaOH～H2SO4,则V(NaOH)==0.4 L=400 mL。
答案:(1)①H++OH-====H2O,Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓,Al3++3OH-====Al(OH)3↓,
Al(OH)3+OH-====Al+2H2O
②0.06 440
(2)400
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课时提升卷(十六)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(双选)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A.可以采用加热的方法除去Fe2O3中的Fe(OH)3
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3
D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
2.(2013·安庆高一检测)在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤之,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A.FeO B.Fe C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
3.(2013·黄山高一检测)下列各组物质相互反应后,再向得到的溶液中滴入KSCN试剂,溶液变成红色的是( )
A.氯水和氯化亚铁溶液 B.铁屑和氯化铜溶液
C.铁屑和过量稀硫酸 D.过量铁屑和氯化铁溶液
4.(2013·嘉峪关高一检测)有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可以把它们鉴别开来,这种试剂是( )
A.盐酸 B.烧碱溶液 C.氨水 D.KSCN溶液
5.(能力挑战题)将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项
反应情况设想
评 价
A
当铁、铜均不剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,一定无Fe3+
正确,Fe3+和Fe、Cu均可反应
B
当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,无Fe3+
正确,Fe和Cu与Fe3+都反应,故有Fe2+和Cu2+,无Fe3+
C
当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定只有Fe2+,无Cu2+
正确,Cu有剩余,故无Cu2+
D
当铁有剩余,铜无剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+
不正确,不可能有Fe剩余,而Cu不剩余,因为Fe比Cu优先与Fe3+反应
6.有一铁的氧化物样品,用5 mol·L-1的盐酸140 mL恰好完全溶解,所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应,使Fe2+全部转化为Fe3+,则此氧化物为
( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:
将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另一支试管中滴入KSCN溶液。
请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是______
_________________________________________________________________。
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是________
_________________________________________________________________。
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是__________
_________________________________________________________________。
(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释_________________________________________________________________。
8.(10分)有三种金属单质A、B、C,其中A的焰色反应为黄色,B、C是常见金属,且C的合金用量最大。三种金属单质A、B、C与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A________、H________、乙________,C的一种氧化物是具有磁性的黑色晶体,该氧化物的化学式是__________________________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①________________________________________;
反应②________________________________________。
(3)检验溶液G中金属阳离子的常用方法是____________________________。
答案解析
1.【解析】选A、B。Fe(OH)3加热分解生成Fe2O3,A正确;铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4,B正确;可以通过化合反应2FeCl3+Fe====3FeCl2生成FeCl2,可以通过化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3生成Fe(OH)3,C错误;FeCl3作净水剂是利用Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体的吸附作用,而不是氧化性,D错误。
2.【解析】选D。金属钠投入溶液生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与FeSO4的溶液反应生成Fe(OH)2,在空气中灼烧沉淀时,首先Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和水。
【易错提醒】本题易错选A。认为Fe(OH)2受热分解会生成对应的碱性氧化物FeO,忽视了Fe(OH)2露置于空气中加热时,会被空气中的O2氧化为Fe(OH)3。
3.【解析】选A。滴入KSCN试剂,溶液变成红色说明有Fe3+生成。A项发生Cl2+2Fe2+====2Cl-+2Fe3+,正确;B项发生Fe+Cu2+====Fe2++Cu,错误;C项发生Fe+2H+====H2↑+Fe2+,错误;D项发生Fe+2Fe3+====3Fe2+,错误。
4.【解析】选B。NaOH与上述五种溶液混合时,其中NaCl无明显现象,在FeCl2中先出现白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;而FeCl3中只出现红褐色沉淀现象;在MgCl2中只出现白色沉淀现象,而AlCl3中先出现白色沉淀,后沉淀消失。
5.【解析】选D。当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3+存在,A错误;当铁过量时,铜不与Fe3+反应,无Cu2+生成,溶液中不存在Cu2+和Fe3+,B错误;铜有剩余则溶液中一定无Fe3+,可能有Cu2+,C错误;铁比铜活泼,不可能铁剩余而无铜剩余,D的评价正确。
6.【解析】选D。n(Cl)=5 mol·L-1×0.14 L+2×=0.75 mol;n(H)=5 mol·L-1×0.14 L=0.7 mol,所以===,即该氧化物的化学式为Fe5O7。
【互动探究】若本题中求得n(Fe)∶n(O)=3∶4。则该铁的氧化物样品一定是Fe3O4吗?若不一定,请讨论有哪些组合情况?
提示:不一定。可能存在以下三种情况:
(1)纯净Fe3O4; (2)FeO、Fe2O3的混合物,且n(FeO)∶n(Fe2O3)=1∶1;
(3)FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物,其中n(FeO)∶n(Fe2O3)=1∶1,Fe3O4为任意量。
7.【解析】加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2+,而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3+,所以前三问的答案很容易得出,而第(4)问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,影响观察Fe(SCN)3的红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。
答案:(1)没有变质 (2)完全变质 (3)部分变质
(4)不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
8.【解析】金属A(Na)与H2O反应生成NaOH和H2,推知甲为H2,D为NaOH,进一步推知金属B为Al,气体丙为HCl,溶液E为盐酸,溶液G中含有Fe3+;因为C为金属,且C的合金用量最大,推知C为Fe,由此确定G为FeCl3。
答案:(1)Na Fe(OH)3 Cl2 Fe3O4 (2)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
(3)取适量G溶液于试管中,加入KSCN溶液,溶液显红色
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课时提升卷(十四)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(2013·天水高一检测)下述对焰色反应实验操作注意事项的说明,正确的是
( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
2.(双选)下列叙述正确的是( )
A.Na2O与Na2O2中各元素的化合价对应相同
B.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟Ca(OH)2溶液反应得到白色沉淀
C.钠在常温下不容易被氧化
D.Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
3.把标准状况下4.48 L的CO2通过一定量的固体Na2O2后,收集到标准状况下
3.36 L气体,则这3.36 L气体的成分是( )
A.O2 B.CO2 C.CO2和O2 D.无法确定
4.某溶液中含有HC、C、S、Na+、N五种离子(S具有强还原性)。若向其中加入Na2O2粉末充分反应后(溶液体积变化忽略不计),溶液中离子浓度保持不变的是( )
A.N B.C、N
C.S、N D.C、N、Na+
5.(2013·景德镇高一检测)由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通过足量的NaOH溶液,气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热,有气体放出,下列判断正确的是
( )
A.混合物中一定不含Na2CO3、NaCl
B.混合物中一定有Na2O2、NaHCO3
C.无法确定混合物中是否含有NaHCO3
D.混合物中一定不含Na2O2、NaCl
6.下列叙述中正确的是( )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:
①WX+H2O+CO2↑
②Z+CO2X+O2
③Z+H2OY+O2↑
④X+Ca(OH)2Y+CaCO3↓
试完成下列问题:
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:
W:____________、X:____________、
Y:____________、Z:____________。
(2)以上4个化学反应,属于氧化还原反应的是___________(填反应序号),反应中氧化剂是___________(写化学式),还原剂是___________(写化学式)。
(3)若④反应在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式:
①离子方程式:______________________________________________________。
②化学方程式:______________________________________________________。
8.(10分)(能力挑战题)在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可用于制取氧气。
(1)A是实验室用CaCO3制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:______
___________________________________________________________________。
(2)按要求填写表中空格:
仪器编号
盛放的试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
C
与CO2反应,产生O2
D
吸收未反应的CO2气体
(3)为了达到实验目的,________(填“需要”或“不需要”)在B装置之后增加一个吸收水蒸气的装置;若你认为需要增加一个吸收水蒸气的装置,应选用____
______?作为吸水剂;若你认为不需要,请说明理由：___________________。
(4)证明收集到的气体是氧气的方法是?_____________________________?__。
答案解析
1.【解析】选D。焰色反应是通过观察火焰颜色来检验物质存在的实验,实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验物质的真实焰色反应情况。观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目的是为了滤去钠的黄光。
2.【解析】选B、D。Na2O2、Na2O中氧元素分别为-1、-2价,A错误;Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀,B正确;Na在常温下很容易被空气中的O2氧化,C错误;Na2O2与CO2或H2O反应生成O2,可作供氧剂。
3.【解析】选C。4.48 L CO2与足量Na2O2反应时,产生2.24 L O2,现反应后气体体积为3.36 L,说明4.48 L CO2未完全反应,则3.36 L气体应为CO2和O2的混合气体。
【易错提醒】本题易错选A,原因在于没有根据CO2与Na2O2反应时的体积变化规律分析问题,错误地认为4.48 L CO2完全反应,3.36 L气体全部是O2。
4.【解析】选A。Na2O2与水反应生成NaOH和O2,溶液中Na+的浓度增加;生成的NaOH与HC反应,C浓度增大,HC浓度减小;且Na2O2能与S发生氧化还原反应,S浓度减小;唯一浓度不变的离子是N。
5.【解析】选B。混合粉末加盐酸有气体产生说明其中可能有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3。又由于气体通过足量的NaOH溶液后体积减小,说明气体中同时含有O2和CO2。则原混合粉末中肯定存在Na2O2,还可能有Na2CO3或NaHCO3中的一种或两种。将原混合粉末在空气中加热有气体放出,说明NaHCO3肯定存在。但Na2CO3和NaCl不能确定是否存在。
【互动探究】(1)加热上述固体放出的气体的成分是什么?
提示:加热时NaHCO3分解生成CO2和H2O(g),Na2O2可与CO2和H2O(g)反应产生O2,故气体组成有三种可能①CO2、H2O(g)、O2②H2O(g)、O2③O2。
(2)若加热上述固体放出的气体中只有O2,则过氧化钠与碳酸氢钠的物质的量符合什么关系?
提示:由关系式2NaHCO3～CO2～H2O(g),Na2O2～CO2,Na2O2～H2O(g)知,若气体中只有O2,必须保证n(Na2O2)≥n(NaHCO3)。
6.【解析】选D。CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2,再加入NaHCO3无明显现象,A项错;向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,仅生成NaHCO3和NaCl,无CO2气体放出,B项错;等质量的NaHCO3和Na2CO3,其中NaHCO3的物质的量多,与足量盐酸反应时,放出的CO2多,C项错;D项,发生的反应为:Na2CO3+CO2+H2O====
2NaHCO3↓,由于NaHCO3的溶解性较小,故有结晶析出,D项正确。
【技法小结】Na2CO3、NaHCO3和盐酸反应规律
(1)放出CO2的速率:NaHCO3溶液与盐酸反应放出CO2的速率快。
(2)CO2生成量比较:
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生的CO2相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的酸反应,NaHCO3产生的CO2多。
③等体积等浓度的盐酸与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应,NaHCO3产生的CO2多。
7.【解析】①反应可认定为NaHCO3的分解反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,该反应是非氧化还原反应。将X是Na2CO3代入②反应,逆推可知Z为Na2O2:2Na2O2+
2CO2====2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,以上两反应都是氧化还原反应,且Na2O2既是氧化剂又是还原剂。④反应为Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH,其离子方程式为C+Ca2+====CaCO3↓。多数可溶性碳酸盐和Ca(OH)2的反应都可用此离子方程式表示,该反应不是氧化还原反应。
答案:(1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
(2)②③ Na2O2 Na2O2
(3)Ca2++C====CaCO3↓
Ca(OH)2+K2CO3====2KOH+CaCO3↓(答案不唯一,合理即可)
8.【解析】实验室利用CaCO3与盐酸反应制取CO2,因为CO2中混有挥发出的HCl,故用饱和NaHCO3溶液除去HCl;用CO2与Na2O2反应产生O2,在收集O2之前,要先用NaOH溶液吸收未反应完的CO2。
答案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O
(2)
仪器编号
盛放的试剂
加入该试剂的目的
B
除去CO2中的HCl气体
C
过氧化钠固体
D
NaOH溶液
(3)不需要 因为水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气,不影响实验目的
(4)把带火星的木条伸入试管口,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气
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