2022-2023学年高中化学人教版(2019)第3单元 第二节金属材料 课时练习

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名称 2022-2023学年高中化学人教版(2019)第3单元 第二节金属材料 课时练习
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文件大小 2.8MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-09-15 17:30:49

文档简介

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第二节 金属材料
1.利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程称为金属冶炼。工业上冶炼下列金属时常用电解法的是
A.Ag B.Fe C.Mg D.Cu
【答案】C
【详解】按金属活动性,工业上冶炼Mg、Al采用电解法, Fe和Cu可用热还原的方法,Ag可用分解法,则C符合;
答案选C。
2.工业上常用电解法冶炼的金属是
A.Al B.Fe C.Hg D.Ag
【答案】A
【分析】根据金属的活泼性不同采用不同的方法,电解法用于冶炼活泼金属,如K、Ca、Na、Mg、Al等;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得;物理分离法:Pt、Au用物理分离的方法制得;据此分析。
【详解】A.Al属于活泼金属,工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼,故A正确;
B.Fe属于较不活泼,工业上采用热还原法冶炼,故B错误;
C.Hg的活泼性比较差,工业上采用热分解法冶炼,故C错误;
D.Ag的活泼性比较差,工业上采用热分解法冶炼,故D错误;
故选:A。
3.下列元素在自然界存在游离态的是
A.Cl B.N C.Na D.Al
【答案】B
【详解】能在自然界以游离态存在的,其单质的化学性质较稳定。Cl2、Na、Al均较为活泼,N2较稳定;
故选B。
4.2022年6月,神州十四号载人飞船发射升空,飞船轨道舱壳体结构使用了大量的铝合金材料,铝合金材料能担此大任,与下列的性质无关的是
A.质量轻 B.耐腐蚀 C.可塑性好 D.导电性好
【答案】D
【详解】神州十四号载人飞船发射升空,飞船轨道舱壳体结构使用了大量的铝合金材料,是因为铝合金具有密度小、硬度大、耐腐蚀、具有良好的可塑性等特性,与其导电性无关;
故选:D。
5.旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜镍合金)。下列说法正确的是
A.看颜色可区分它和白银 B.硬度比铜的大
C.熔点比铜的高 D.导电性导热性比铜强
【答案】B
【详解】A.外观均为银白色金属光泽,不易分辨,描述错误,不符题意;
B.合金硬度一般比纯金属硬度大,描述正确,符合题意;
C.合金熔点一般比纯金属熔点低,描述错误,不符题意;
D.合金导电性导热性一般比纯金属导电性导热性差,描述错误,不符题意;
综上,本题选B。
6.金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是
A.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物的方法冶炼
C.纯铁的硬度比生铁高
D.高炉炼铁的还原剂是CO
【答案】D
【详解】A.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活泼性,故A错误;
B.氯化铝为共价化合物,电解氯化铝得不到铝,工业上用电解氧化铝的方法制取铝,电解熔融氯化镁的方法制取镁,故B错误;
C.生铁为铁碳合金,合金的硬度大于其组分金属,则生铁的硬度比纯铁高,故C错误;
D.铁为较活泼金属,通常用热还原法冶炼,高炉炼铁的主要原理为,该反应中CO为还原剂,故D正确;
故答案选D。
7.足量的Na、Mg、Al,分别与少量的盐酸溶液反应,产生的氢气
A.Na、Mg、Al一样多
B.Na最多,Mg、Al相同
C.Al最多,Na最少
D.Na最多,Al最少
【答案】B
【详解】足量的Na、Mg、Al,分别与少量的盐酸溶液反应,由于钠能与水反应,所以钠产生的氢气最多,Mg、Al与水不反应,只能与盐酸反应,根据与氢原子守恒可知二者的产生的氢气一样多,且均小于钠产生的氢气。
答案选B。
8.铝合金是目前用途最广泛的合金之一,下列关于铝及其化合物说法错误的是
A.等质量的量Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应,产生相同质量的H2
B.常温下,铝不与氧气反应
C.Al2O3是两性氧化物,所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物
D.偏铝酸钠的化学式可表示为:NaAlO2或Na[Al(OH)4]
【答案】B
【详解】A.等质量铝与足量盐酸反应的反应式为:,与足量氢氧化钠溶液反应的反应式为:,无论与酸反应还是与碱反应,铝与氢气的关系式均为,铝质量相等,产生的氢气质量相同,A正确;
B.铝与氧气在常温下反应在铝表面生成致密氧化物薄膜,保护内部铝不受腐蚀,反应式为:,B错误;
C.氧化铝可与碱性溶液中的氢氧根反应生成偏铝酸根,大量摄入铝元素不利于人体健康,C正确;
D.偏铝酸钠在水溶液中以四羟基合铝酸钠的形式存在,可简写为,D正确;
故选B。
9.下列说法不正确的是
A.有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂
B.用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠
C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D.回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
【答案】C
【详解】A.Al可用与铝热反应的还原剂,可用于冶炼铁等金属,用于焊接钢轨,故A正确;
B.钠是活泼金属,冶炼金属钠,应用电解熔融的氯化钠的方法,电解氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,故B正确;
C.铝为活泼金属,应用电解熔融的氧化铝的方法治炼,故C错误;
D.回收旧金属可进行冶炼生成金属单质,也可用于制备其它化工产品,如回收铁、铝等,故D正确;
答案选C。
10.下列有关对金属和金属材料的认识不正确的是
A.铁有良好的导热性,常用来制作炊具
B.铝表面易形成致密的氧化膜,可阻止铝进一步被氧化
C.制金属镁,在氯化镁溶液中加入钠:2Na + MgCl2=2NaCl + Mg
D.钠钾合金在常温常压下是液体,可用作原子反应堆的导热剂
【答案】C
【详解】A.铁具有良好的导热性,而且铁元素也是人体必需的微量元素,常用铁制作炊具,故A正确;
B.铝具有抗腐蚀性,铝表面易形成致密的氧化膜,可阻止里面的金属进一步被氧化,故B正确;
C.钠与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁和氢气,得不到镁,应该是电解熔融的氯化镁冶炼金属镁,故C错误;
D.钠钾合金在常温常压下是液体,具有良好的导热性,可用作原子反应堆的导热剂,故D正确;
故选C。
11.下列离子方程式书写正确的是
A.向NaClO溶液中通入少量:
B.Al片投入NaOH溶液中:
C.溶于醋酸:
D.溶液与少量溶液反应:
【答案】A
【详解】A.NaClO溶液与少量发生氧化还原反应,生成,反应的离子方程式为:,故A正确;
B.Al与NaOH溶液反应会生成,反应的离子方程式为:,故B错误;
C.与醋酸反应,二者均不能拆成离子形式,离子方程式为:,故C错误;
D.溶液与少量溶液反应的离子方程式为:,故D错误;
故答案选A。
12.下列各组离子一定能大量共存的是
A.某无色透明的酸性溶液:、、、
B.加入铝粉,有放出:、、、
C.加入过量溶液后可得到澄清的溶液:、、、
D.常温下碱性的溶液:、、、
【答案】D
【详解】A.高锰酸根离子在溶液中呈紫色,无色溶液中不可能含有高锰酸根离子,且在酸性溶液中,氯离子与高锰酸根离子发生氧化还原反应不能大量共存,故A错误;
B.加入铝粉有氢气生成的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,酸溶液中,硝酸根离子与铝反应生成一氧化氮,不能生成氢气,碱溶液中,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,所以题给离子在加入铝粉有氢气生成的溶液中一定不能大量共存,故B错误;
C.溶液中的钡离子、碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸钡沉淀,溶液会变混浊,所以加入过量氢氧化钠溶液后可得到澄清的溶液中不可能含有钡离子和碳酸氢根离子,故C错误;
D.、、、在碱性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故D正确;
故选D。
13.工业上用某种氧化铝矿石(含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:
对上述流程中的判断正确的是
A.X可以是氨水
B.沉淀主要成分是铁的氢氧化物
C.反应Ⅱ为:
D.除电解外,上述流程中涉及的反应都不是氧化还原反应
【答案】D
【分析】某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质),加入过量氢氧化钠溶液,得到Fe2O3沉淀和NaAlO2溶液,向NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,发生反应CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO,对氢氧化铝进行加热可制得氧化铝,电解熔融氧化铝得到铝单质,据此解答。
【详解】A.一水合氨是弱碱,不能与氧化铝反应,只能选择强碱,故A错误;
B.氧化铁和强碱不反应,沉淀主要成分是氧化铁,故B错误;
C.反应Ⅱ中的反应为:CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO,故C错误,
D.反应Ⅰ中氧化铝和强碱反应不是氧化还原反应,反应Ⅱ属于复分解反应,不是氧化还原反应,氢氧化铝分解生成氧化铝的反应不是氧化还原反应,因此除电解外,上述流程中涉及的反应都不是氧化还原反应,故D正确;
故选D。
14.下列说法正确的是
A.工业上镁、铝都是用电解其熔融氯化物制得
B.可利用铝热反应冶炼铁、铬、锰、钴等高熔点金属
C.蛋白质、油脂、糖类均能发生水解反应
D.蛋白质、油脂、糖类均为天然高分子化合物
【答案】B
【详解】A. 氯化铝为共价化合物,熔融的氯化铝不导电,故A错误;
B. 铝热反应是放热反应,可利用铝热反应冶炼铁、铬、锰、钴等高熔点金属,故B正确;
C. 蛋白质、油脂均能发生水解反应,糖类中的单糖不能发生水解,故C错误;
D. 蛋白质为天然高分子化合物,油脂、糖类中的单糖、低聚糖是小分子化合物,故D错误;
故选B。
15.将mgFe、Cu合金投入足量稀硝酸中,固体完全溶解,共收集到2.24L(标准状况)NO气体,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,下列判断正确的是
A.Fe、Cu和稀硝酸反应,稀硝酸只表现了氧化性
B.最终所得溶液中溶质只有一种
C.整个过程中有0.1mol电子发生转移
D.理论上沉淀的质量为(m+5.1)g
【答案】D
【详解】A.Fe、Cu和稀HNO3反应,稀硝酸既表现了氧化性又表现了酸性,A项错误;
B.所得溶液中溶质有NaNO3和过量的NaOH两种,B项错误;
C.NO的物质的量为0.1mol,合金与稀硝酸反应中转移0.3mol电子,C.项错误;
D.最后得到的沉淀是Fe(OH)3和Cu(OH)2,沉淀的质量等于合金的质量和增加的OH-的质量之和,而增加的OH-的物质的量也等于整个过程中转移电子的物质的量,即增加的OH-的物质的量也是0.3mol,所以理论上沉淀的质量为mg+0.3mol×17g/mol=(m+5.1)g,D项正确。
故选D。
16.下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是
A.用铝热剂在野外焊接钢轨
B.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
C.用Na2O2作潜水艇的供氧剂
D.用浓硝酸溶解试管壁上的银单质
【答案】B
【详解】A.铝热剂在野外焊接钢轨是Al和氧化铁反应生成铁单质,利用了氧化还原反应,A不符合题意;
B.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O),是由于盐酸与铁锈发生反应,生成FeCl3和H2O,反应不是氧化还原反应,B符合题意;
C.用Na2O2作供氧剂是由于Na2O2能与人体呼出的H2O、CO2等反应生成O2,利用了氧化还原反应,C不符合题意;
D.用浓硝酸溶解试管壁上的银单质,是由于浓硝酸氧化银生成硝酸银,利用了氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
17.孔雀石的主要成分是,某小组以孔雀石、锌粒、废稀硫酸为原料制备铜,设计了如下两套方案:
方案1:孔雀石
方案2:
下列说法错误的是
A.方案1和方案2都发生了置换反应
B.从安全角度考虑,方案1优于方案2
C.理论上,方案2中等质量的锌可以制备等质量的铜
D.方案2消耗的能量大于方案1消耗的能量
【答案】C
【分析】方案1中,与硫酸反应,生成硫酸铜、二氧化碳和水,接着加入锌与硫酸铜发生置换反应,得到铜;方案2中高温分解得到氧化铜,锌与硫酸反应生成氢气,氢气与氧化铜加热得到铜,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,方案1和方案2都发生了置换反应,A项正确;
B.方案2用了氢气加热,则从安全角度考虑,方案1优于方案2,B项正确;
C.方案1中存在关系式,方案2中存在关系式,则理论上,方案2中等物质的量的锌可以制备等物质的量的铜,C项错误;
D.方案2中用了高温和加热,则消耗的能量大于方案1消耗的能量,D项正确;
答案选C。
18.解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是
A.用石英和焦炭制取粗硅:SiO2+CSi+CO2
B.氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应:4H++4F-+SiO2=SiF4↑+2H2O
C.将氧化铁溶于氢碘酸的离子反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D.单质铝溶于烧碱溶液中:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
【答案】D
【详解】A.工业生产中焦炭为足量的炭变为CO,方程式为,A项错误;
B.HF为弱酸不拆开,方程式为4HF+SiO2 =SiF4↑ +H2O,B项错误;
C.HI为还原性强酸,I-与Fe3+发生氧化还原反应方程式为Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2 +H2O,C项错误;
D.Al为两性金属既能与酸反应也能与强碱进行反应,反应方程式为2Al+ 2NaOH+6H2O= 2Na[Al(OH)4]+3H2↑,D项正确;
答案选D。
19.现有部分被氧化的Fe、Cu混合物(氧化物为Fe2O3、CuO)样品共5.60 g,经如下处理:
下列说法正确的是
A.V= 672
B.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
C.样品中氧元素的物质的量为0. 02 mol
D.溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.05 mol
【答案】A
【分析】稀硫酸足量,Fe2O3、CuO与硫酸反应产生Fe3+、Cu2+,Fe则转化为变为Fe2+,Cu与硫酸不反应,作为滤渣过滤得到,即3.2 g滤渣为金属铜的质量,其物质的量为0.05 mol,即合金样品中共含有铜元素0.05 mol;因为氧化性从大到小依次为:Fe3+>Cu2+>H+ ,可知Fe3+优先发生反应,由于滤液A中不含Cu2+,且有气体生成,则推知该气体为H2,则滤液A中不含Fe3+,滤液A中含有亚铁离子、氢离子和硫酸根离子,加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体3.2 g为Fe2O3,其物质的量为0.02 mol,其中铁元素的物质的量为0.04 mol,据此分析。
【详解】A.3.2g铜和3.2g氧化铁的物质的量分别为=0.05mol、=0.02mol,则样品中含氧元素的物质的量为=0.01mol,若样品与硫酸恰好反应得到溶液为FeSO4溶液,根据元素守恒可知n(H2SO4)=n(Fe SO4)=n(Fe)=0.04 mol,由金属氧化物中氧元素转化为水可知,生成水的氢离子物质的量为0.04mol×2—0.01mol×2=0.06mol,由氢原子个数守恒可知,生成标准状况下氢气的体积为0.06mol××22.4L/mol=0.672L=672mL,A正确;
B.由以上分析可知滤液A中的阳离子为Fe2+、H+,不含Fe3+,B错误;
C.结合上述分析可知,样品中氧元素的物质的量为0.01 mol,C错误;
D.溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04 mol,D错误;
故选A。
20.部分被氧化的Fe—Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g,经如图处理:
下列说法错误的是
A.滤液A中的阳离子为Fe2+和H+
B.样品中氧元素的质量是0.48g
C.溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol
D.V=336
【答案】D
【分析】由题给流程可知,向样品中加入足量稀硫酸,反应得到不含铜离子的滤液、3.2g滤渣、标准状况下VmL气体,由氧化性强弱顺序可知,氧化铁和氧化铜溶于足量稀硫酸后得到含有铁离子、铜离子和氢离子的混合溶液中铁离子优先反应,由滤液A中不含铜离子,且有气体氢气生成可知,滤液A中含有亚铁离子、氢离子和硫酸根离子,3.2g滤渣为铜;滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体3.2g为氧化铁;3.2g氧化铁的物质的量为,则样品中含氧元素的物质的量为,质量为0.03mol×16g/mol=0.48g,由电荷守恒可知,参加反应的硫酸的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,由金属氧化物中氧元素转化为水可知,生成氢气的氢离子物质的量为0.04mol×2-0.03mol×2=0.02mol,由氢原子个数守恒可知,生成标准状况下氢气的体积为。
【详解】A.铜不与稀硫酸反应,则生成的滤渣3.2g为铜,金属铜可以和三价铁反应,所以滤液A中一定不含三价铁离子,由滤液A中不含铜离子,且有气体氢气生成可知,滤液A中的阳离子为Fe2+和H+,故A正确;
B.最后加热得到的3.2g固体为氧化铁,其物质的量为,则样品中含氧元素的物质的量为,质量为0.03mol×16g/mol=0.48g,故B正确;
C.根据分析,铁元素的物质的量为0.04mol,铁与过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁,则反应消耗硫酸的总物质的量为0.04mol,故C正确;
D.由分析可知,氧元素的物质的量为0.03mol,它结合氢离子0.06mol,所以硫酸中生成氢气的氢离子的物质的量为0.08mol-0.06mol=0.02mol,生成标准状况下氢气的体积为,则V=224,故D错误;
答案选D。
21.钠、铝和铁是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题:
(1)常温下,钠在空气中被氧化生成___________(填“Na2O”或“Na2O2”);
(2)Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,则是一种___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物;
(3)Fe(OH)3不溶于水,但能溶于酸,请写出Fe(OH)3与盐酸反应的离子方程式:___________。
【答案】(1)Na2O
(2)两性
(3)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
【解析】(1)
常温下钠在空气中被氧化为生成Na2O;加热条件下生成过氧化钠;
(2)
既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物,Al2O3与酸、碱反应生成盐与水,属于两性氧化物;
(3)
Fe(OH)3与盐酸发生中和反应,两种化合物相互交换成分,生成氯化铁和水,离子方程式为:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O。
22.1774年,瑞典化学家舍勒发现软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸在一定条件下能反应产生一种黄绿色气体,命名为氯气。 实验室也可以用高锰酸钾和盐酸反应制氯气。
(1)写出该反应的离子方程式:______________________。
(2)当质量分数80%的高锰酸钾7.9g完全反应时,计算理论上生成标准状况下氯气体积___________(假设杂质不参与反应)。
【答案】(1)2+16 H++10Cl-=2Mn2++5 Cl2 ↑+8H2O
(2)解:质量分数80%的高锰酸钾7.9g中高锰酸钾的物质的量为,由方程式体现的关系可知,生成氯气的物质的量为,则标准状况下氯气体积0.1mol×22.4L/mol=2.24L。
【解析】(1)
高锰酸钾和盐酸反应制氯气,反应为锰离子和氢离子、氯离子生成锰离子、氯气和水,2+16 H++10Cl-=2Mn2++5 Cl2 ↑+8H2O。
(2)
见答案。
23.某学校课外活动小组,对本地化工厂排放废水中的盐酸含量进行了测定。取废水50g,用2%的氢氧化钠溶液进行中和,当溶液pH=7时,用去氢氧化钠溶液20g。计算废水中盐酸的溶质质量分数_______。
【答案】0.73%
【详解】设废水中HCl的质量为x,20g氢氧化钠溶液中含溶质NaOH的质量为20×2%=0.4g,根据:
,x=0.365g,废水中盐酸的溶质质量分数=×100%=0.73%,故答案为:0.73%。
24.将标准状况下22.4L氯化氢气体溶于水得到500mL的溶液,计算
(1)所得溶液溶质的物质的量浓度为_______mol/L。
(2)上述溶液可与_______mL2mol/L的氢氧化钠溶液恰好完全反应。
【答案】(1)2
(2)500
【解析】(1)将标准状况下22.4LHCl气体溶于水配成500mL溶液,含有HCl的物质的量为:n(HCl)==1mol,所得溶液的物质的量浓度为:c==2mol/L,故答案为2mol/L;
(2)盐酸与氢氧化钠反应时,物质的量之比1:1,因此n(NaOH)=1mol,NaOH的体积为=0.5L=500mL,故答案为500mL。
25.回答下列问题
(1)①写出磷酸的化学式_______;②写出Cl2的电子式_______。
(2)写出金属铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式_______。
(3)用1.00mol/L NaCl溶液配制100mL 0.50mol/LNaCl溶液,需用_______(填仪器名称)量取_______mL1.00mol/L NaCl溶液。
【答案】(1) H3PO4
(2)2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑
(3) 量筒 50.0
【解析】(1)
磷酸的化学式为H3PO4;Cl2的电子式为:;
故答案为:H3PO4;。
(2)
铝与氢氧化钠溶液反应的的离子方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑;
故答案为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑。
(3)
用1.00mol/L NaCl溶液配制100mL 0.50mol/LNaCl溶液时,要用量筒量取NaCl溶液,根据浓度计算公式可得,需要1.00mol/L NaCl溶液体积=100mL× 0.50mol/L÷1.00mol/L=50.0ml;
故答案为:50.0。
26.已知铁和稀硝酸反应的化学方程式有两种情况:
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
现将21克铁粉加入1升1.2mol/L稀硝酸中,求生成NO的体积_______(标况下)。
【答案】6.72 L
【详解】21克铁粉的物质的量为===0.375 mol,1升1.2 mol/L稀硝酸中硝酸的物质的量为n=cV=1L×1.2 mol/L=1.2mol,若只发生第一个反应,0.375 mol铁粉需硝酸1.5 mol;若只发生第二个反应,0.375 mol铁粉需硝酸1.0 mol,现有硝酸介于二者之间,所以两个反应都发生;设第一个反应产生NOx mol,根据Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O可知,需铁x mol,硝酸4x mol;第二个反应产生NO y mol,根据反应3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,可知需铁y mol,硝酸4 y mol,根据铁守恒,①x+y =0.375,根据硝酸守恒②4x+4y=1.2,将①②联立,解得x=y=0.15,所以共生成NO:0.15mol+0.15mol=0.3mol,生成NO的体积V=nVm=0.3mol ×22.4L/mol=6.72L。
27.硫黄制硫酸时发生的反应有S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4。
(1)由硫黄制取硫酸的关系式是_______。
(2)假设64g硫黄完全反应,可制取硫酸的质量是_______。
【答案】(1)S~H2SO4
(2)196 g
【解析】(1)
由S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4,可知S~SO2~SO3~H2SO4,可得S~H2SO4;
(2)
64g硫黄物质的量为==2mol,由小问1可知S~H2SO4,n(H2SO4)=n(S)=2mol,制取硫酸的质量为m=nM=2mol×98g/mol=196g;
28.阅读下列科普短文并回答相应问题。目前,我国的电动汽车约有80%应用的电池为磷酸铁锂电池,2021年将有约9400吨的磷酸铁锂报废,为了避免环境污染,更为了减少资源与经济损失,必须对废弃的电池进行回收。通常采用的湿法冶金回收工艺为:首先用①溶液浸泡拆解下来的材料,材料中的②与③溶解得到④溶液和含⑤石墨、的滤渣,再用⑥稀和⑦稀的混合液浸泡滤渣(产生的⑧经回收处理转化为硝酸,可循环利用),得到含和磷酸的浸出液,再调节浸出液的得到⑨沉淀,过滤浸出液,加⑩固体浓缩结晶得晶体。
(1)上述短文中的①~⑩(仅指划线的部分)中,能导电的是___________(填序号,下同),属于电解质的是___________,属于非电解质的是___________,既能与强酸反应又能与强碱反应的是___________。
(2)上述短文中的中的铁的化合价为___________,当有标准状况下产生时,参加反应的的物质的量为___________。
(3)上述短文中“用溶液浸泡时,单质与溶液反应的化学方程式为:___________。
(4)上述短文中使用稀硫酸的浓度为,现需要用98%的浓硫酸(密度为)配制该稀硫酸,需要浓硫酸的体积为___________(保留1位小数),配制过程中用到的仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、___________。
【答案】(1) ①②④⑤⑥⑦ ③⑨⑩ ⑧ ②③⑩
(2) +2 0.6
(3)2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑
(4) 54.3 250mL容量瓶
【解析】(1)
①~⑩中,能导电,应为电解质的水溶液、金属或石墨等,其中③⑨⑩属于电解质,⑧属于非电解质,铝、氢氧化铝以及碳酸铵,能与强酸反应又能与强碱反应,故答案为:①②④⑤⑥⑦;③⑨⑩;⑧;②③⑩;
(2)
的LiFePO4中Li为+1价、P为+5价、O为-2价,则Fe的化合价为+2价,反应中Fe元素化合价由+2价升高到+3价,N元素化合价由+5价降低为+2价,有标准状况下4.48LNO产生时,即0.2mol,则参加反应的LiFePO4的物质的量为=0.3mol,故答案为:+2;0.6;
(3)
铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式:2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑;
(4)
使用稀硫酸的浓度为4mol L-1,现需要用98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制该稀硫酸250mL,浓硫酸的浓度为,则4mol/L×0.25L=18.4mol/L×V(浓),V(浓)=0.0543L=54.3mL,配制溶液时,一般用到量取、溶解、移液、洗涤以及定容等操作步骤,配制过程中用到的仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶,故答案为:54.3;250mL容量瓶。
29.已知:5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+ 。现将3.16mgKMnO4固体溶于水配成20mL溶液,吸收空气管道中的SO2,若管道中空气流量为40L/min,经过5min溶液恰好褪色。请计算:
(1)所用KMnO4溶液的物质的量浓度_______mol/L。
(2)空气样品中SO2的含量 _______mg/L。
(3)若空气中SO2的浓度不超过0.02mg/L为合格,则上述空气质量_______(填“合格”或“不合格”)。
【答案】(1)0.001
(2)0.016
(3)合格
【解析】(1)
3.16mgKMnO4固体的物质的量为:,溶液的体积为20mL,故KMnO4溶液的物质的量浓度为:;
(2)
由(1)可知消耗的SO2的物质的量为:,5min消耗的空气的体积为:,空气样品中SO2的含量为:;
(3)
(2)中计算的SO2的浓度为0.016mg/L,故空气质量合格。
30.实验室H2还原CuO所得的红色固体可能是Cu和Cu2O的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。现有8.0gCuO被H2还原后,得到红色固体6.8g。
(1)6.8g上述混合物中含Cu与Cu2O的物质的量之比是___。
(2)若将6.8g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤洗涤干燥,可得到固体___g。
【答案】(1)2:1
(2)4.8g
【解析】(1)
8.0gCuO被H2还原后,得到红色固体6.8g,那么减少的质量应是氧元素的质量,8.0gCuO的物质的量是n(CuO)==0.1mol,减少的氧元素物质的量n(O)=0.075mol,剩余的氧元素存在于Cu2O中,根据氧元素守恒,则n(Cu2O)=(0.1-0.075)mol=0.025mol,根据铜元素守恒,则n(Cu)=0.1-0.0252=0.05mol,所以,混合物中Cu与Cu2O的物质的量之比是0.05:0.025=2:1。
(2)
根据题意,混合物中的铜和稀硫酸是不反应,Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜,反应的化学方程式是Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+ H2O,由第一问可知,6.8g混合物中含有Cu2O是0.025mol,根据化学方程式可知,生成的铜也是0.025mol,过滤后所得固体是由生成的铜和原来的铜组成的,则所得固体铜的物质的量为0.05mol+0.025mol=0.075mol,质量为0.075mol64g/mol=4.8g
31.向盛有300mLNaHCO3和Na2CO3混合溶液的烧杯中逐滴加入0.40mol·L-1的Ba(OH)2溶液,加入500mL恰好完全反应,溶液中c(OH-)为0.35mol·L-1。请回答:(忽略溶液混合时体积的变化)
(1)当NaHCO3溶液完全转化为BaCO3时,消耗Ba(OH)2溶液的体积V=___________。
(2)原混合溶液中n(NaHCO3):n(Na2CO3)=___________。
【答案】(1)300mL或0.300L
(2)3:2
【分析】发生2NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2H2O+Na2CO3,Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH,加入500mL恰好完全反应,溶液中c(OH-)为0.35mol/L,设原混合溶液中n(NaHCO3)、n(Na2CO3)分别为x、y,则x+y=0.4×0.5,x+2y=0.35×0.8,解得y=0.08mol,x=0.12mol。
(1)
原溶液中Na2CO3转化为沉淀时消耗氢氧化钡的体积为==0.2L=200mL,当NaHCO3溶液完全转化为BaCO3时消耗Ba(OH)2溶液的体积V=500mL-200mL=300mL。
(2)
原混合溶液中n(NaHCO3):n(Na2CO3)=0.12mol:0.08mol=3:2,故答案为:3:2。
32.实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度,用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL该盐酸,当酸与碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液24.50mL。求该盐酸的物质的量浓度___________。
【答案】0.0980mol·L-1
【详解】消耗的NaOH溶液中n(NaOH)=24.50mL×10-3L/mL×0.1000mol·L-1=2.45×10-3mol。
由NaOH+HCl=NaCl+H2O可知,NaOH与HCl的化学计量数相等(均为1),根据n=可知,化学计量数之比等于物质的量之比,由此可得:n(HCl)=n(NaOH)=2.45×10-3mol。
该盐酸的物质的量浓度为c(HCl)==0.0980mol·L-1
33.将氧化钠和过氧化钠组成的固体混合物溶于一定量的水中,充分反应后,收集到标准状况下的气体3.36L,同时得到0.8mol氢氧化钠,请计算
(1)原固体混合物中氧化钠和过氧化钠的质量___________。
(2)恰好中和所得溶液,需加入2.0mol/L H2SO4溶液的体积___________。
【答案】(1)6.2g;23.4g
(2)200mL
【分析】氧化钠与水反应生成氢氧化钠,反应的化学方程式为Na2O+H2O=2NaOH,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2↑。
(1)
标准状况下的3.36L氧气的物质的量为0.15mol,由方程式2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2↑可知,过氧化钠的物质的量为0.3mol,生成的氢氧化钠为0.6mol,则氧化钠生成氢氧化钠的物质的量为(0.8—0.6)mol=0.2mol,氧化钠的物质的量为0.1mol,0.1mol氧化钠的质量为0.1mol×62g/mol=6.2g,0.3mol过氧化钠的质量为0.3mol×78g/mol=23.4g,故原固体混合物中氧化钠和过氧化钠的质量分别为6.2g;23.4g;
(2)
硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,由方程式可知恰好中和时,氢氧化钠的物质的量等于2倍硫酸的物质的量,则有2.0 mol/L×V(H2SO4)×10—3L=0.8mol× ,解得V=200mL。
34.(ⅰ)把等物质的量的Cu、Fe粉投入到一定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液。
(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的离子有____。
(2)若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,则溶液中一定存在的离子有____,可能存在的金属粉末有____。
(ⅱ)向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应,试计算:
(3)Al的物质的量___。
(4)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度____、____。
(5)在标准状况下生成H2的体积____。
【答案】(1)Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-
(2) Fe2+、Cl- Fe、Cu或Cu
(3)0.4mol
(4) 0.4mol 0.8mol·L 1
(5)13.44L
【解析】(1)
若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,说明溶液中铁离子未反应完,则铁和铜都与铁离子反应完了,铁离子和铁反应生成亚铁离子,铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,因此溶液中存在的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-;故答案为:Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-。
(2)
若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,说明溶液中没有铁离子,则说明铁离子已经和铁或铜反应完,铁首先和铁离子反应,可能铁未反应完,则溶液中有亚铁离子,金属粉末可能是铁和铜,当铁不断反应,可能铁反应完后铜又和铁离子反应,生成亚铁离子和铜离子,可能剩余铜,也有可能铜和铁离子都刚好反应完,溶液中没有剩余固体,因此溶液中一定存在的离子有Fe2+、Cl-,可能存在的金属粉末有Fe、Cu或Cu;故答案为: Fe2+、Cl-; Fe、Cu或Cu。
(3)
10.8gAl的物质的量;故答案为:0.4mol。
(4)
根据关系式2Al~2NaOH~3H2,则参加反应的NaOH的物质的量为0.4mol,溶液中溶质的物质的量浓度;故答案为:0.4mol;0.8mol·L 1。
(5)
生成氢气物质的量n(H2)= =0.6mol,则在标准状况下生成H2的体积;故答案为:13.44L。
35.把11g含镁、铝、铜的合金粉末放入过量氢氧化钠溶液中,得到6.72LH2(标准状况),取等质量的合金粉末放入过量盐酸中,得到8.96LH2(标准状况)。试计算:
(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的方程式____
(2)该合金样品中铝的质量为______g。
(3)该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为多少_____?(无解题过程不给分)
【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(2)5.4g
(3)2:4:1
【解析】(1)
铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;
(2)
合金与NaOH溶液反应时,只有铝会反应,生成的氢气为=0.3mol,根据方程式可知铝的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×27g/mol=5.4g;
(3)
与盐酸反应时,Al、Mg都可以反应产生氢气,共产生=0.4mol氢气,Al与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,铝的物质的量为0.2mol,所以由铝产生的氢气为0.3mol,则由镁产生的氢气为0.4mol-0.3mol=0.1mol,根据离子方程式Mg+2H+=Mg2++H2↑可知,Mg的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×24g/mol=2.4g,则铜的质量为11g-2.4g-5.4g=3.2g,物质的量为=0.05mol,所以镁、铝、铜的物质的量之比为0.1mol:0.2mol:0.05mol=2:4:1。
36.已知硫粉和溶液反应可以生成多硫化钠(),离子反应为:、……,现有1.11mol/L 溶液100mL,往其中加入6.72g硫粉,控制一定条件使硫粉恰好完全反应,反应后溶液的阴离子有、、(忽略其他阴离子,假设溶液体积不变),且物质的量之比为1:10:100,请计算:
(1)加入硫粉的物质的量:n(S)=_______mol。
(2)反应后:_______mol。
(3)反应后:_______mol。
【答案】(1)0.21
(2)0.111
(3)1.00
【解析】(1)
6.72g硫粉的物质的量为=0.21mol,故答案为:0.21;
(2)
设溶液中离子的物质的量为xmol,由硫原子个数守恒可得:x+20x+300x=0.21mol+1.11mol/L×0.1L,解得x=0.001,则0.001mol+0.001mol×10+0.001mol×100=0.111mol,故答案为:0.111;
(3)
设溶液中离子的物质的量为xmol,由硫原子个数守恒可得:x+20x+300x=0.21mol+1.11mol/L×0.1L,解得x=0.001,则=1.00mollL,故答案为:1.00。
37.实验室中有一瓶碳酸钠固体,已有部分变质(假设杂质只有,并且杂质分布均匀)。为测定其组成,称取6.14g样品溶于水,配成100mL溶液。取出25.00mL该溶液,然后向溶液中滴加溶液至30.00mL时恰好完全沉淀。
请计算:
(1)加入的溶液中溶质的物质的量为_______。
(2)样品中_______。
【答案】(1)0.015mol
(2)5:1
【解析】(1)
加入的溶液中溶质的物质的量=0.50mol/L×30.0010-3L=0.015mol;
(2)
设Na2CO3的物质的量为xmol,NaHCO3的物质的量为ymol,根据Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH和NaHCO3+ Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O可列出x+y=0.015×;样品的质量为6.14g可列出106x+84y=6.14,联立二式解得y=0.01,x=0.05,故样品中5:1。
38.高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。
(1)实验室里欲用固体来配制的酸性溶液。
①计算所需固体的质量为_______ (计算结果保留两位小数)
②需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、_______。
③下列操作导致所配溶液物质的量浓度偏小的是_______(填序号)
a.加水定容时俯视刻度线
b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
d.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
(2)用上述酸性溶液来测定溶液中的物质的量浓度,原理是用一定物质的量浓度的溶液与一定体积的溶液恰好完全反应。该反应的化学方程式为:
①用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目_______。
②实验时应测定的数据有:量取溶液的体积和_______。
(3)溶液也可以与草酸()反应,被还原为。若称取草酸溶于稀硫酸后,用上述溶液与草酸反应,恰好完全反应时消耗溶液。则的氧化产物化学式为_______。
【答案】 3.95 250mL容量瓶 cd 消耗溶液的体积 CO2
【详解】(1)①欲用固体来配制的酸性溶液,但是实验室没有240mL的容量瓶,应用250mL容量瓶,则所需固体的质量为;
②根据配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀可以知道需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250mL容量瓶;
③a. 加水定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,则导致所配溶液物质的量浓度偏大;
b. 容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对所配溶液物质的量浓度无影响;
c. 定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水,导致溶质损失,导致所配溶液物质的量浓度偏小;
d. 溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯,导致溶质损失,导致所配溶液物质的量浓度偏小,故选cd;
(2)①在该反应中,Mn元素化合价从+7价降低为+2价,得电子,作氧化剂,Fe元素化合价从+2价升高为+3价,失去电子,作还原剂,当10mol硫酸亚铁与2mol高锰酸钾反应时,转移10mol电子,则用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目为;
②用上述酸性溶液来测定溶液中的物质的量浓度,原理是用一定物质的量浓度的溶液与一定体积的溶液恰好完全反应,已知溶液的物质的量浓度,实验时应测定:量取溶液的体积和消耗溶液的体积,再按照方程式列比例计算即可;
(3)草酸的物质的量为,设的氧化产物中C元素的化合价为x,则根据得失电子守恒可得:0.1mol/L×0.04L×(7-2)=0.01mol×2×(x-3),解得x=4,则
的氧化产物化学式为CO2。
39.工业上常用铝质容器盛装冷浓酸.为研究铝质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将铝片放入氢氧化钠溶液中以除去表面氧化膜,反应的离子方程式为________
(2)将已去除表面氧化物的铝片放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铝片表面无明显变化,其原因是________ .
(3)另称取铝片6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后收集到气体X.甲同学取448ml(标准状况)气体X通入足量过氧化氢溶液中,然后再加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g,由于此推知气体X中SO2的体积分数为________ .
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体X中还可能含量有H2 . 为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略).
(1)丙同学认为还可能产生氢气的理由是____ .
(2)A中试剂可选用________
a 高锰酸钾溶液 b 品红溶液 c 氢氧化钠溶液 d 溴水
(3)B中加入的试剂可能是________ ,E的作用是________ ;
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是: ________ .
【答案】 Al2O3+2OH-=2AlO +H2O 铝表面被钝化 50% 随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,铝与稀硫酸反应产生氢气 acd 浓硫酸 防止空气中得水蒸气进入D装置中 C中固体由黑变红和D中固体由白变蓝
【分析】根据铝片表面氧化膜为氧化物,氧化铝为两性氧化物,能够与氢氧化钠溶液反应写出其离子方程式;根据铝在冷浓硫酸中产生钝化现象判断;根据题中数据,由元素守恒计算SO2的体积分数;根据题中图示信息,装置A用于除去X气体中SO2,装置B用于除去气体中的水蒸气,装置C探究H2还原CuO,装置D用于检验产物有水生成,装置E是避免空气中水蒸气进入D装置,干扰实验;据此解答。
【详解】[探究一]
(1)铝片表明生成氧化铝保护膜,阻止了金属铝继续被氧化,可以用氢氧化钠溶液除去铝表明的氧化铝,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;答案为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
(2)铝片放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铝片钝化阻止反应进一步进行;答案为铝表面被钝化。
(3)SO2具有还原性,通入足量过氧化氢溶液中,SO2被氧化成H2SO4,生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀,则n(混合气体)==0.02mol;由硫元素守恒可得关系式为SO2 ~BaSO4,n(BaSO4)==0.01mol,SO2的物质的量也为0.01mol,二氧化硫的体积分数为×100%=50%;答案为50%。
[探究二]
(1)由于随着反应的进行,浓硫酸会逐渐变为稀硫酸,金属铝能够与稀硫酸反应产生氢气,即2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;答案为随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,铝与稀硫酸反应产生氢气。
(2)装置A中的试剂必须能够将二氧化硫气体除去,选用试剂可以为酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、溴水,三种试剂均与SO2反应,可以除去它;品红试液可以检验二氧化硫,但是不能用于除去二氧化硫,所以正确的是acd;答案为acd。
(3)装置B中盛放的是浓硫酸,用于干燥除去二氧化硫的后的气体,防止气体中的水蒸气进入装置C导致大试管断裂;装置D用于检验反应产物是否有水分生成,所以必须使用碱石灰吸收空气中的水蒸气,防止空气中得水蒸气进入D装置中干扰氢气的检验;答案为浓硫酸,防止空气中得水蒸气进入D装置中。
(4)如果混合气体中含有氢气,则C中固体CuO由黑变红,同时装置D中无水硫酸铜固体由白变蓝;答案为C中固体由黑变红和D中固体由白变蓝。
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第二节 金属材料
1.利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程称为金属冶炼。工业上冶炼下列金属时常用电解法的是
A.Ag B.Fe C.Mg D.Cu
2.工业上常用电解法冶炼的金属是
A.Al B.Fe C.Hg D.Ag
3.下列元素在自然界存在游离态的是
A.Cl B.N C.Na D.Al
4.2022年6月,神州十四号载人飞船发射升空,飞船轨道舱壳体结构使用了大量的铝合金材料,铝合金材料能担此大任,与下列的性质无关的是
A.质量轻 B.耐腐蚀 C.可塑性好 D.导电性好
5.旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜镍合金)。下列说法正确的是
A.看颜色可区分它和白银 B.硬度比铜的大
C.熔点比铜的高 D.导电性导热性比铜强
6.金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是
A.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物的方法冶炼
C.纯铁的硬度比生铁高
D.高炉炼铁的还原剂是CO
7.足量的Na、Mg、Al,分别与少量的盐酸溶液反应,产生的氢气
A.Na、Mg、Al一样多
B.Na最多,Mg、Al相同
C.Al最多,Na最少
D.Na最多,Al最少
8.铝合金是目前用途最广泛的合金之一,下列关于铝及其化合物说法错误的是
A.等质量的量Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应,产生相同质量的H2
B.常温下,铝不与氧气反应
C.Al2O3是两性氧化物,所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物
D.偏铝酸钠的化学式可表示为:NaAlO2或Na[Al(OH)4]
9.下列说法不正确的是
A.有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂
B.用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠
C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D.回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
10.下列有关对金属和金属材料的认识不正确的是
A.铁有良好的导热性,常用来制作炊具
B.铝表面易形成致密的氧化膜,可阻止铝进一步被氧化
C.制金属镁,在氯化镁溶液中加入钠:2Na + MgCl2=2NaCl + Mg
D.钠钾合金在常温常压下是液体,可用作原子反应堆的导热剂
11.下列离子方程式书写正确的是
A.向NaClO溶液中通入少量:
B.Al片投入NaOH溶液中:
C.溶于醋酸:
D.溶液与少量溶液反应:
12.下列各组离子一定能大量共存的是
A.某无色透明的酸性溶液:、、、
B.加入铝粉,有放出:、、、
C.加入过量溶液后可得到澄清的溶液:、、、
D.常温下碱性的溶液:、、、
13.工业上用某种氧化铝矿石(含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:
对上述流程中的判断正确的是
A.X可以是氨水
B.沉淀主要成分是铁的氢氧化物
C.反应Ⅱ为:
D.除电解外,上述流程中涉及的反应都不是氧化还原反应
14.下列说法正确的是
A.工业上镁、铝都是用电解其熔融氯化物制得
B.可利用铝热反应冶炼铁、铬、锰、钴等高熔点金属
C.蛋白质、油脂、糖类均能发生水解反应
D.蛋白质、油脂、糖类均为天然高分子化合物
15.将mgFe、Cu合金投入足量稀硝酸中,固体完全溶解,共收集到2.24L(标准状况)NO气体,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,下列判断正确的是
A.Fe、Cu和稀硝酸反应,稀硝酸只表现了氧化性
B.最终所得溶液中溶质只有一种
C.整个过程中有0.1mol电子发生转移
D.理论上沉淀的质量为(m+5.1)g
16.下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是
A.用铝热剂在野外焊接钢轨
B.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
C.用Na2O2作潜水艇的供氧剂
D.用浓硝酸溶解试管壁上的银单质
17.孔雀石的主要成分是,某小组以孔雀石、锌粒、废稀硫酸为原料制备铜,设计了如下两套方案:
方案1:孔雀石
方案2:
下列说法错误的是
A.方案1和方案2都发生了置换反应
B.从安全角度考虑,方案1优于方案2
C.理论上,方案2中等质量的锌可以制备等质量的铜
D.方案2消耗的能量大于方案1消耗的能量
18.解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是
A.用石英和焦炭制取粗硅:SiO2+CSi+CO2
B.氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应:4H++4F-+SiO2=SiF4↑+2H2O
C.将氧化铁溶于氢碘酸的离子反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D.单质铝溶于烧碱溶液中:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
19.现有部分被氧化的Fe、Cu混合物(氧化物为Fe2O3、CuO)样品共5.60 g,经如下处理:
下列说法正确的是
A.V= 672
B.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
C.样品中氧元素的物质的量为0. 02 mol
D.溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.05 mol
20.部分被氧化的Fe—Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g,经如图处理:
下列说法错误的是
A.滤液A中的阳离子为Fe2+和H+
B.样品中氧元素的质量是0.48g
C.溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol
D.V=336
21.钠、铝和铁是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题:
(1)常温下,钠在空气中被氧化生成___________(填“Na2O”或“Na2O2”);
(2)Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,则是一种___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物;
(3)Fe(OH)3不溶于水,但能溶于酸,请写出Fe(OH)3与盐酸反应的离子方程式:___________。
22.1774年,瑞典化学家舍勒发现软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸在一定条件下能反应产生一种黄绿色气体,命名为氯气。 实验室也可以用高锰酸钾和盐酸反应制氯气。
(1)写出该反应的离子方程式:______________________。
(2)当质量分数80%的高锰酸钾7.9g完全反应时,计算理论上生成标准状况下氯气体积___________(假设杂质不参与反应)。
23.某学校课外活动小组,对本地化工厂排放废水中的盐酸含量进行了测定。取废水50g,用2%的氢氧化钠溶液进行中和,当溶液pH=7时,用去氢氧化钠溶液20g。计算废水中盐酸的溶质质量分数_______。
24.将标准状况下22.4L氯化氢气体溶于水得到500mL的溶液,计算
(1)所得溶液溶质的物质的量浓度为_______mol/L。
(2)上述溶液可与_______mL2mol/L的氢氧化钠溶液恰好完全反应。
25.回答下列问题
(1)①写出磷酸的化学式_______;②写出Cl2的电子式_______。
(2)写出金属铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式_______。
(3)用1.00mol/L NaCl溶液配制100mL 0.50mol/LNaCl溶液,需用_______(填仪器名称)量取_______mL1.00mol/L NaCl溶液。
26.已知铁和稀硝酸反应的化学方程式有两种情况:
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
现将21克铁粉加入1升1.2mol/L稀硝酸中,求生成NO的体积_______(标况下)。
27.硫黄制硫酸时发生的反应有S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4。
(1)由硫黄制取硫酸的关系式是_______。
(2)假设64g硫黄完全反应,可制取硫酸的质量是_______。
28.阅读下列科普短文并回答相应问题。目前,我国的电动汽车约有80%应用的电池为磷酸铁锂电池,2021年将有约9400吨的磷酸铁锂报废,为了避免环境污染,更为了减少资源与经济损失,必须对废弃的电池进行回收。通常采用的湿法冶金回收工艺为:首先用①溶液浸泡拆解下来的材料,材料中的②与③溶解得到④溶液和含⑤石墨、的滤渣,再用⑥稀和⑦稀的混合液浸泡滤渣(产生的⑧经回收处理转化为硝酸,可循环利用),得到含和磷酸的浸出液,再调节浸出液的得到⑨沉淀,过滤浸出液,加⑩固体浓缩结晶得晶体。
(1)上述短文中的①~⑩(仅指划线的部分)中,能导电的是___________(填序号,下同),属于电解质的是___________,属于非电解质的是___________,既能与强酸反应又能与强碱反应的是___________。
(2)上述短文中的中的铁的化合价为___________,当有标准状况下产生时,参加反应的的物质的量为___________。
(3)上述短文中“用溶液浸泡时,单质与溶液反应的化学方程式为:___________。
(4)上述短文中使用稀硫酸的浓度为,现需要用98%的浓硫酸(密度为)配制该稀硫酸,需要浓硫酸的体积为___________(保留1位小数),配制过程中用到的仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、___________。
29.已知:5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+ 。现将3.16mgKMnO4固体溶于水配成20mL溶液,吸收空气管道中的SO2,若管道中空气流量为40L/min,经过5min溶液恰好褪色。请计算:
(1)所用KMnO4溶液的物质的量浓度_______mol/L。
(2)空气样品中SO2的含量 _______mg/L。
(3)若空气中SO2的浓度不超过0.02mg/L为合格,则上述空气质量_______(填“合格”或“不合格”)。
30.实验室H2还原CuO所得的红色固体可能是Cu和Cu2O的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。现有8.0gCuO被H2还原后,得到红色固体6.8g。
(1)6.8g上述混合物中含Cu与Cu2O的物质的量之比是___。
(2)若将6.8g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤洗涤干燥,可得到固体___g。
31.向盛有300mLNaHCO3和Na2CO3混合溶液的烧杯中逐滴加入0.40mol·L-1的Ba(OH)2溶液,加入500mL恰好完全反应,溶液中c(OH-)为0.35mol·L-1。请回答:(忽略溶液混合时体积的变化)
(1)当NaHCO3溶液完全转化为BaCO3时,消耗Ba(OH)2溶液的体积V=___________。
(2)原混合溶液中n(NaHCO3):n(Na2CO3)=___________。
32.实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度,用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL该盐酸,当酸与碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液24.50mL。求该盐酸的物质的量浓度___________。
33.将氧化钠和过氧化钠组成的固体混合物溶于一定量的水中,充分反应后,收集到标准状况下的气体3.36L,同时得到0.8mol氢氧化钠,请计算
(1)原固体混合物中氧化钠和过氧化钠的质量___________。
(2)恰好中和所得溶液,需加入2.0mol/L H2SO4溶液的体积___________。
34.(ⅰ)把等物质的量的Cu、Fe粉投入到一定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液。
(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的离子有____。
(2)若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,则溶液中一定存在的离子有____,可能存在的金属粉末有____。
(ⅱ)向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应,试计算:
(3)Al的物质的量___。
(4)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度____、____。
(5)在标准状况下生成H2的体积____。
35.把11g含镁、铝、铜的合金粉末放入过量氢氧化钠溶液中,得到6.72LH2(标准状况),取等质量的合金粉末放入过量盐酸中,得到8.96LH2(标准状况)。试计算:
(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的方程式____
(2)该合金样品中铝的质量为______g。
(3)该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为多少_____?(无解题过程不给分)
36.已知硫粉和溶液反应可以生成多硫化钠(),离子反应为:、……,现有1.11mol/L 溶液100mL,往其中加入6.72g硫粉,控制一定条件使硫粉恰好完全反应,反应后溶液的阴离子有、、(忽略其他阴离子,假设溶液体积不变),且物质的量之比为1:10:100,请计算:
(1)加入硫粉的物质的量:n(S)=_______mol。
(2)反应后:_______mol。
(3)反应后:_______mol。
37.实验室中有一瓶碳酸钠固体,已有部分变质(假设杂质只有,并且杂质分布均匀)。为测定其组成,称取6.14g样品溶于水,配成100mL溶液。取出25.00mL该溶液,然后向溶液中滴加溶液至30.00mL时恰好完全沉淀。
请计算:
(1)加入的溶液中溶质的物质的量为_______。
(2)样品中_______。
38.高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。
(1)实验室里欲用固体来配制的酸性溶液。
①计算所需固体的质量为_______ (计算结果保留两位小数)
②需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、_______。
③下列操作导致所配溶液物质的量浓度偏小的是_______(填序号)
a.加水定容时俯视刻度线
b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
d.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
(2)用上述酸性溶液来测定溶液中的物质的量浓度,原理是用一定物质的量浓度的溶液与一定体积的溶液恰好完全反应。该反应的化学方程式为:
①用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目_______。
②实验时应测定的数据有:量取溶液的体积和_______。
(3)溶液也可以与草酸()反应,被还原为。若称取草酸溶于稀硫酸后,用上述溶液与草酸反应,恰好完全反应时消耗溶液。则的氧化产物化学式为_______。
39.工业上常用铝质容器盛装冷浓酸.为研究铝质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将铝片放入氢氧化钠溶液中以除去表面氧化膜,反应的离子方程式为________
(2)将已去除表面氧化物的铝片放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铝片表面无明显变化,其原因是________ .
(3)另称取铝片6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后收集到气体X.甲同学取448ml(标准状况)气体X通入足量过氧化氢溶液中,然后再加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g,由于此推知气体X中SO2的体积分数为________ .
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体X中还可能含量有H2 . 为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略).
(1)丙同学认为还可能产生氢气的理由是____ .
(2)A中试剂可选用________
a 高锰酸钾溶液 b 品红溶液 c 氢氧化钠溶液 d 溴水
(3)B中加入的试剂可能是________ ,E的作用是________ ;
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是: ________ .
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