9.3.1《金属材料的性能》巩固提升练-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.碲锌镉(TeZnCd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中不正确的是
A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的,无固定的熔、沸点
B.它易导电、导热,具有延展性
C.它的熔、沸点比Zn的低
D.它的硬度和强度比Cd的大
2.文物研究是中华文化传承的重要组成部分。下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是
A.青铜器皿除锈 B.缺损玉器补配 C.变形金属复原 D.丝绸残片剥离
A.A B.B C.C D.D
3.部分含铜物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.d的代表物质具有强氧化性
B.将c的溶液与氢氧化钠溶液混合可制得不溶性碱
C.将b投入稀硫酸中,溶液变蓝
D.铜生锈的条件是铜和氧气、水同时发生接触
4.第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。例如,在熔融状态下,可用金属钠制备金属钾;MgCl2可制备多种镁产品:铝-空气电池具有较高的比能量,在碱性电解液中总反应式为4Al+3O2+4OH-+6H2O=4[Al(OH)4]-,高纯硅广泛用于信息技术领域,高温条件下,将粗硅转化为三氟硅烷(SiHCl3),再经氢气还原得到高纯硅。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.钠的密度比钾大,可用于冶炼金属钾
B.熔融的氯化镁能电解,可用作冶炼镁的原料
C.铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
D.晶体硅熔点高、硬度大,可用作通讯设备的芯片
5.定量实验可以利用不同的原理来设计实验方法,利用下列原理来测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,不可行的是
A.将硫酸铜晶体加热,使它失去结晶水,称量硫酸铜晶体加热前后的质量,计算
B.称取一定质量的硫酸铜晶体,配成溶液,加足量氯化钡溶液,测定所得沉淀的质量后计算
C.称取一定质量的硫酸铜晶体,配成溶液,加足量的铁丝,待反应完成后,取出铁丝、洗净、烘干、称量铁丝反应前后质量的变化计算
D.称取一定质量的硫酸铜晶体,配成溶液,用pH计测量溶液的pH后计算
6.小明家收藏了一尊清末的铝制佛像,至今保存完好。其未被锈蚀的主要原因是( )
A.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物易发生还原反应
C.铝不易被氧化
D.铝易被氧化,但氧化铝膜具有保护内部铝的作用
7.物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A.氮气很稳定,无法被大多数生物体直接吸收
B.纯铝的硬度和强度小,适合制造机器零件
C.具有一定的毒性,不适合做防腐剂
D.颗粒细小的还原铁粉易与胃酸反应,不可做缺铁性贫血的补铁剂
8.考古遗迹和历史文物是历史的见证,反映了古代人民丰富多彩的生活。下列文物属于无机非金属材料的是
铜烤炉 黄花梨云龙纹条案 三彩骑卧驼陶俑 山居图扇面
A B C D
A.A B.B C.C D.D
9.北京2022年冬奥会中使用了大量新材料。所使用的材料属于有机高分子材料的是
A B C D
速滑冰刀中的钛合金 大理石冰壶 颁奖礼服中的石墨烯发热材料 可降解餐具中的聚乳酸材料
A.A B.B C.C D.D
10.化学在人类生产生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是
A.烟花的五彩斑斓利用了焰色试验原理 B.小苏打作食品蓬松剂
C.铁粉作食品袋内的脱氧剂 D.超级钢和石灰石均属于合金
二、填空题
11.对牙膏的探究要用到许多化学知识。
(1)下表列出了三种牙膏中的摩擦剂,请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别: 、 、 。
(2)根据你的推测,牙膏摩擦剂在水中的溶解性是 (填“易溶”或“难溶”)。
(3)Y牙膏中的摩擦剂——碳酸钙可以用石灰石来制备,某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案,其流程如图所示:
请写出上述方案中有关反应的化学方程式:
① ;
② ;
③ 。
(4)请你仍用石灰石作原料(其他试剂自选),设计实验室制备碳酸钙的另一种实验方案,依照(3)所示的方式,将你的实验方案用流程图表示出来:
→ 。
(5)检验牙膏中是否含有碳酸钙的实验方法是 。
12.在铜版印刷中用作印刷电路铜板腐蚀剂,按要求回答下列问题:
(1)氯化铁溶液腐蚀铜板的离子方程式: .
(2)将5至6滴饱和氯化铁溶液滴入到25mL 沸水中,继续加热,得红褐色液体.
写出反应的离子方程式: .
(3)向100mL 硫酸铝铵溶液中逐滴滴入 溶液.随着溶液体积V 的变化,沉淀物质的量n 的变化如图所示:
①请认真思考,写出相应的离子方程式:
OA 段:
OB 段:
BC 段:
CD 段:
②当离子恰好全部沉淀时,生成 物质的量为 mol.
13.家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞,此时可以用一种固体管道疏通剂疏通。这种固体管道疏通剂的主要成分有和铝粉,请解释其疏通原理 。
14.某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3;乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为 ;
(2)乙同学认为有Cu(OH)2生成的理论依据是 用离子方程式表示);
(3)两同学利用下图所示装置进行测定:
①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为 、洗涤、干燥;
②装置E中碱石灰的作用是
③实验过程中有以下操作步骤:
a.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应
b.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气
c.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气
正确的顺序是 (填选项序号,下同);若未进行步骤 ,将使测量结果偏低;
④若沉淀样品的质量为mg,装置D的质量增加了ng,则沉淀中CuCO3的质量分数为 。
15.请用下列物质的序号填空:
A.Na2O2 B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.K- Na合金E.Na F.Ca(ClO)2 G.CaCO3 H.NaCl
(1)可用于潜艇中供氧剂的是 ;
(2)可用于消毒饮用水的是 ;
(3)可用作原子反应堆的导热剂是 ;
(4)可用作制取发酵粉或用于治疗胃酸过多的药物的是 ;
(5)广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织工业上的是 。
16.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的 。(填序号)
A.硬度适中 B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质 D.不活泼性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的铜币,黑色物质是 ,绿色物质是 ,这枚金属币的真面目为 色。
17.磁性材料A由两种元素组成,取2.960 g A在足量的空气中充分煅烧,得到2.400 g红棕色固体B和无色刺激性气体D。固体B溶于盐酸形成棕黄色溶液C,再加入KSCN溶液变为血红色。气体D溶于水得到无色酸性溶液E,向E中加足量碘的碘化钾溶液(红棕色)得到溶液F,同时溶液酸性增强。请回答下列问题:
(1)溶液C也可用于处理污水,用离子方程式表示污水处理原理: 。
(2)已知化合物A能与稀硫酸反应,反应后得到浅绿色溶液,同时生成一种淡黄色不溶物和一种臭鸡蛋气味气体,写出该反应的化学方程式: 。
(3)用离子方程式解释E中加足量碘的碘化钾溶液后溶液酸性增强的原因 。
18.阅读短文,回答问题。
碳纤维又称石墨纤维,是一种含碳量在90%以上的人造无机纤维。
碳纤维具有石墨微晶结构,外形呈纤维状,柔软,主要用途是与树脂、金属、陶瓷等制造复合材料。碳纤维复合材料具有密度低、强度大、弹性高、耐高温、耐腐蚀等优异性能,已成为航空航天等领域的优良材料。
目前我国已用碳纤维复合材料研制出新型地铁车辆。与用钢、铝合金等传统金属材料制造的地铁车辆相比,新型车辆最大的特点是更轻、更节能。虽然新型车辆的制造成本高,但是整车减重13%,也减少了对线路的损害。据测算,新型车辆可综合节能15%以上。
请依据以上短文,判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
(1)碳纤维中只有碳元素 。
(2)碳纤维具有石墨微晶结构 。
(3)碳纤维复合材料性能优异,具有广泛的应用前景 。
(4)用碳纤维复合材料制造的新型地铁车辆更轻、更节能 。
19.用所学化学知识填空。
(1)2021年,“复兴号”列车将首次行驶在雪域高原。用于制造列车车体的镍不锈钢属于 材料。
(2)化学在青稞增产中起到非常重要的作用。田地里的青稞叶发黄,需施 肥(选填“氮、磷、钾”)补充养分。
(3)牦牛肉、酥油、糌粑、土豆等农产品是西藏人民喜爱的食物,其中酥油富含的营养素是 。
(4)含钛的形状记忆合金常用于制造人造卫星和宇宙飞船的天线。由如图可知钛原子的核电荷数是 。
20.(1)2017年,宿迁市成功创建为全国文明卫生城市,城市生态环境明显改善。
①下列做法不利于改善空气质量的是 。
a.工厂通过静电除尘减少悬浮颗粒物排放
b.以新能源公交车代替燃油公交车
c.夜间排放工业废气
② 公共场所安装直饮水设备,方便市民饮用。直饮水需要经过活性炭处理、超滤膜过滤、紫外灯照射等处理过程。其中活性炭作为 。
a. 混凝剂 b. 吸附剂 c.杀菌、消毒剂
③ 宿迁40余处“落叶景观带”成为扮靓城市的秋冬美景,为保护落叶景观带设置的“严禁烟火”标志是 。
a b c
(2)红薯含有丰富的淀粉、膳食纤维、胡萝卜素、维生素A、B、C、E以及钾、铁、钙等多种营养成分,是一种营养均衡的保健食品。
① 红薯中含有的 可有效改善牙龈出血。
a.维生素A b.维生素B c.维生素C
② 以上成分中, (填元素符号)为人体必需的微量元素。
③ 红薯中含有丰富的淀粉,其在人体内完全水解的最终产物是 (填化学式)。实验室检验该水解产物所用的试剂是 。
④ 红薯不宜过多食用,否则会产生较多胃酸。双羟基铝碳酸钠[NaAl(OH)2CO3]是一种常用的抗酸药,它和胃酸反应的化学方程式为: 。
(3)2017年,世界最长的跨海大桥——港珠澳跨海大桥正式通车。建造大桥使用了大量钢材、水泥、玻璃、光导纤维、橡胶等材料。
① 工业上生产水泥、玻璃都用到的原料是 。
② 深埋在海水中的钢管桩易发生 腐蚀,下列保护钢管桩的措施不合理的是 。
a.使用抗腐蚀性强的合金钢
b.在钢材表面喷涂防腐涂料
c.钢管桩附着铜以增强抗腐蚀性
③ 港珠澳大桥工程使用了大量密封橡胶衬垫。为使橡胶性能更好,天然橡胶需经过 处理以增强其机械性能。
④ 光导纤维是由高纯度SiO2于2000℃下拉制而成,工业上常用SiCl4与O2在高温条件下通过置换反应制得SiO2,该反应的化学方程式为: 。
三、实验探究题
21.磁性四氧化三铁是一种多功能磁性材料。化学共沉淀法制备磁性四氧化三铁具有工艺简单,操作方便和反应时间短的优点。具体操作:准确称取一定摩尔比质量的FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O于烧瓶中,加入10mL超声除气的蒸馏水,在一定温度下超声溶解后,向烧瓶中快速滴加25%NH3·H2O,控制反应终止的pH为10~11,盖上反口胶塞,组装好装置如图所示,气球中充入N2,在一定温度下进行超声反应,一段时间后,转移至恒温水浴锅,在一定温度下晶化至反应完成。
(1)采用化学共沉淀法制备磁性四氧化三铁颗粒的反应离子方程式为 。
(2)气球中充入N2的作用是 。
(3)磁性四氧化三铁颗粒用蒸馏水洗涤至中性后,再用乙醇洗涤2遍,用乙醇洗涤的优点 。
(4)若Fe3+与Fe2+的物质的量分别为0.8mol、0.6mol,反应时间为0.5h,反应温度为80℃,晶化时间为1h、晶化温度为70℃为最佳条件,最终获得的磁性四氧化三铁颗粒质量为33.7g,则产率为 %(保留至小数点后一位)。
22.某兴趣小组采用10.0g废易拉罐(含90%的Al,还含有少量的Fe、Mg等杂质)制备明矾[]的实验流程如图:
(1)试剂①应选用 (填字母)。
a.盐酸 b.溶液 c.氨水 d.NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。
(3)从溶液C中得到明矾的实验操作为 、 过滤。
(4)能否将步骤中的CO2溶液替换为盐酸?请回答并简述理由 。
23.碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
①写出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O与氢气反应的化学方程式 ;
②试验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l)。
③称取23.9g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g,化学式为 ;
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由。 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A、碲锌镉是晶体,而晶体有固定的熔沸点,故A符合题意;
B、该晶体具有金属的导电、导热,延展性,故B不符合题意;
C、合金的熔沸点比成分金属低,故C不符合题意;
D、合金的硬度和强度比成分金属大,故D不符合题意;
综上所述,本题应选A。
【点睛】合金是由两种或两种以上的金属与非金属或金属与金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。合金具有以下通性:(1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点。(2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大。(3)一般情况下合金的导电性和导热性低于任一组分金属。(4)有的抗腐蚀能力强。由于合金的许多性能优于纯金属,所以在应用材料中大多使用合金。
2.A
【详解】A.青铜器除锈见新,铜锈的主要成分是铜绿,利用化学物质将铜绿转化为新物质,从而达到青铜器除锈的目的,属于化学变化,选项A正确;
B.补配玉器缺损,没有新物质的形成,不属于化学变化,选项B错误;
C.复原变形金属只改变了金属形状,没有新物质的形成,属于物理变化,选项C错误;
D.剥离丝绸残片,没有新物质的生成,选项D错误;
答案选A。
3.D
【详解】A.由图可知,d的代表物质中的铜元素具有最高价,化合价容易降低,具有强氧化性,A正确;
B.c为正二价的铜盐,将铜盐溶液与氢氧化钠溶液混合可制得氢氧化铜沉淀,B正确;
C.氧化铜遇到稀硫酸发生反应:,溶液变蓝,C正确;
D.铜生锈的条件是铜和氧气、水、二氧化碳同时发生接触,生成铜绿,D错误;
故选:D。
4.B
【详解】A.钾比钠熔点低,反应置换出钾的蒸气,生成钾蒸气后逸出,反应平衡正移,可用于冶炼金属钾,A错误;
B.氯化镁为离子化合物,熔融的氯化镁能电解生成镁,可用作冶炼镁的原料,B正确;
C.铝的抗腐蚀性能耗,可用于制作铝金属制品,C错误;
D.晶体硅是良好的半导体,可用作通讯设备的芯片,D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.先称量坩埚的质量为mg,将m1g硫酸铜晶体加热,使它失去结晶水,再称量硫酸铜晶体加热后的质量为m2,则有m(CuSO4)=(m2-m)g,结晶水的质量为m(H2O)=(m+m1-m2),然后根据,即可算出n值,A原理可行,A不合题意;
B.称取一定质量的硫酸铜晶体为mg,配成溶液,加足量氯化钡溶液,测定所得沉淀的质量即硫酸钡的质量m1,根据硫酸钡的质量即可计算出CuSO4的质量,故结晶水的质量为:m-,根据A的分析即可计算出结晶水n的值,原理可行,B不合题意;
C.称取一定质量的硫酸铜晶体为mg,配成溶液,加足量的铁丝,待反应完成后,取出铁丝、洗净、烘干、称量铁丝反应前后质量的变化即可计算出硫酸铜的质量,也就计算出结晶水的质量,由A、B分析均可知,能计算出结晶水n的值,原理可行,C不合题意;
D.称取一定质量的硫酸铜晶体,配成溶液,由于硫酸铜水解是一个可逆反应,无法通过用pH计测量溶液的pH的方法来测量出硫酸铜的质量,故该原理无法计算出结晶水n的值,原理不可行,D符合题意;
故答案为:D。
6.D
【分析】铝的化学性质比较活泼,能和氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止铝与氧气的接触,对铝起到保护作用。
【详解】A.铝的活动性较强,属于活泼金属,易发生化学反应,故A错误;
B.铝的氧化物氧化性较弱,难以在常温下发生还原反应,故B错误;
C.铝的化学性质比较活泼,易被氧化,故C错误;
D.铝的化学性质比较活泼,易被氧化,但氧化铝生成一层致密的氧化物薄膜,阻止铝与氧气的接触,具有保护内部铝的作用,故D正确;
答案选D。
7.A
【详解】A.氮气分子结构中含很稳定的N≡N,因此性质稳定,不易反应,故A正确;
B.纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机器零件;若向铝中加入少量的合金元素,如Cu、Mg及稀土元素等,可制成铝合金,如硬铝是指铝合金中以Cu为主要合金元素的一类合金,密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,故B错误;
C.亚硝酸钠具有还原性,用于加工肉制品,可用作食品防腐剂,故C错误;
D.微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐,可做补铁剂,故D错误;
故选:A。
8.C
【详解】A.铜烤炉为金属材料,A错误;
B.黄花梨为木制品,所含的植物纤维为有机材料,B错误;
C.陶俑是烧制而成的无机非金属材料,C正确;
D.山居图扇面为纸张制品,属于植物纤维制品,不是无机非金属材料,D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.速滑冰刀中的钛合金属于合金,是金属材料,故A错误;
B.大理石冰壶主要成分是碳酸钙,是无机盐,不是有机高分子材料,故B错误;
C.颁奖礼服中的石墨烯发热材料属于无机非金属材料,不是有机高分子材料,故C错误;
D. 可降解餐具中的聚乳酸材料,属于有机高分子材料,故D正确;
故选D。
10.D
【详解】A.烟花是利用金属的焰色反应制成的,A正确;
B.小苏打(碳酸氢钠),受热后分解出二氧化碳气体, 可作食品蓬松剂,B正确;
C.铁粉具有还原性,可以被氧气氧化,消耗氧气,因此作为脱氧剂,C正确;
D.石灰石不是合金,D错误;
故选D。
11. 碱 盐 氧化物 难溶 CaCO3CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 取少量牙膏于试管中,加入少量蒸馏水,再加入少量稀盐酸,若产生气体且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则证明牙膏中含有碳酸钙
【分析】(1)电离后生成的所有的阴离子都是OH-的化合物为碱;金属阳离子和酸根形成的化合物为盐;两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物为氧化物;
(2)氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅均难溶于水;
(3)石灰石高温分解生成氧化钙(即生石灰),氧化钙溶于水生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成碳酸钙;
(4)石灰石与盐酸反应生成氯化钙,氯化钙中加入碳酸钠溶液即可得到碳酸钙;
(5)检验有无碳酸钙,需在牙膏中加入盐酸,若产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则有碳酸钙。
【详解】(1)根据物质的结构可知,氢氧化铝属于碱,碳酸钙属于盐,二氧化硅属于氧化物;
(2)牙膏摩擦剂起摩擦作用,氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅均难溶于水;
(3)石灰石高温分解生成氧化钙(即生石灰),氧化钙溶于水生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成碳酸钙,发生的反应为:①CaCO3CaO+CO2↑;②CaO+H2O=Ca(OH)2;③Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(4)石灰石与盐酸反应生成氯化钙,氯化钙中加入碳酸钠溶液即可得到碳酸钙,流程为:;
(5) 检验有无碳酸钙,需在牙膏中加入盐酸,若产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则有碳酸钙,具体过程为:取少量牙膏于试管中,加入少量蒸馏水,再加入少量稀盐酸,若产生气体且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则证明牙膏中含有碳酸钙。
12.
【分析】(1)Fe3+有强氧化性,能把金属铜氧化成铜离子;
(2)向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,即制得Fe(OH)3胶体;
(3)①100mL 0.1mol L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],根据它的物质的量.计算出溶液含有NH4+,Al3+,SO42-的物质的量,根据消耗的氢氧化钡的物质的量和沉淀的物质的量关系可以确定OA段是生成硫酸钡的反应,OB段是铝离子完全沉淀的反应,BC段沉淀的量没变,BC是消耗铵根的反应,CD段是沉淀减少的过程,CD溶解氢氧化铝的反应,根据分析写出离子方程式;
②OA段是生成硫酸钡的反应,加入200ml氢氧化钡时,达到氢氧化铝的沉淀最大量,氢氧化铝没有溶解,图象上可以读出氢氧化铝的物质的量。
【详解】(1)Fe3+有强氧化性,能把金属铜氧化成铜离子,自身被还原成 Fe2+,反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)实验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,当溶液变为红褐色时立即停止加热,反应的化学方程式为:;
(3)①100mL 0.1mol L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],NH4Al(SO4)2物质的量为0.01mol.溶液含有NH4+0.01mol,Al3+0.01mol,SO42-0.02mol,关键弄清楚反应顺序,开始滴加氢氧化钡溶液,同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.03molOH-,即加入0.015molBa(OH)2,加入的Ba2+为0.015mol,SO42-0.02mol ,SO42-+Ba2+=BaSO4↓,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝;(开始到B),再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3 H2O,所以沉淀质量继续增加;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.02molBa(OH)2,加入0.04molOH-,Al3+反应掉0.03molOH-,生成Al(OH)30.01mol,剩余0.01molOH-恰好与NH4+完全反应,此时溶液中NH4+完全反应,此时溶液为氨水溶液;继续滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,由方程式可知要使0.01molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.005molBa(OH)2,此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液;
②根据以上分析不难得出,OA段是生成硫酸钡的反应,OB段是铝离子完全沉淀的反应,BC是消耗铵根的反应,CD溶解氢氧化铝的反应,根据以上分析不难得出,当SO42-离子恰好全部沉淀时,加入0.02molBa(OH)2,这时根据图象氢氧化铝没有开始溶解,故生成Al(OH)3 物质的量仍为0.01mol。
13.和铝粉反应放出大量的热,加快NaOH分解油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等的速率,同时生成的氢气起到物理疏通作用
【详解】固体管道疏通剂的主要成分有和铝粉,两者发生反应:,该反应放出大量的热,加快NaOH分解油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等的速率,生成的氢气起到物理疏通作用。
14. Cu2++2=CuCO3↓+CO2↑+H2O +H2O H2CO3+OH- 过滤 防止空气中CO2和水蒸气进入装置D cab b ×100%
【详解】(1) 如果甲的观点正确,则生成碳酸通的同时,必然还生成CO2和水,方程式为Cu2++2=CuCO3↓+CO2↑+H2O。
(2) 乙同学认为有Cu(OH)2生成的理论依据是+H2O H2CO3+OH-。
(3) ①沉淀不溶于水,过滤即可。②由于空气中也含有水蒸气和CO2,所以E中碱石灰的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D,干扰实验。③由于装置中也含有空气,所以首先要排尽装置中的空气,然后再反应。由于反应中的生成的气体会残留再装置,因此反应结束后,再通入空气将反应中生成的气体全部排除,因此正确的答案选cab;若未进行步骤b,将使测量结果偏低;④D是吸收CO2的,所以碳酸铜的质量是g,所以碳酸铜的质量分数是。
15. A F D C B
【详解】(1)过氧化钠与二氧化碳、水均能反应产生氧气,常用于潜艇中供氧剂,故答案为A;
(2)次氯酸钙可与水反应生成少量次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可用于消毒,故答案为F;
(3)K-Na合金具有良好的导热性,可用作原子反应堆的导热剂,故答案为D;
(4)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳气体可使糕点蓬松,常用作发酵粉,碳酸氢钠碱性较弱不会损失消化道且碳酸氢钠与胃酸中的HCl反应,可用于治疗胃酸过多,故答案为C;
(5)碳酸钠可以用于制造肥皂、造纸、纺织工业,故答案为B。
16. D CuO 紫红
【详解】(1)金银铜都属于不活泼金属,易加工,因此在历史上都曾经用作货币,故选D;
(2)铜稳定性略微差一些,容易与氧气等物质反应而“生锈”;铜币上的黑色物质是CuO,绿色物质是Cu2(OH)2CO3,铜币本身为紫红色。
17. Fe3+ + 3H2OFe(OH)3+ 3H+ 或Fe3+ + 3H2OFe(OH)3(胶体)+ 3H+ Fe3S4+3H2SO4===3H2S↑+3FeSO4+S↓ H2SO3+I2+H2O===SO42-+4H++2I-
【详解】试题分析:磁性材料A由两种元素组成,取2.960 g A在足量的空气中充分煅烧,得到2.400 g红棕色固体B和无色刺激性气体D。固体B溶于盐酸形成棕黄色溶液C,再加入KSCN溶液变为血红色,说明棕黄色溶液C是氯化铁溶液,B为氧化铁。气体D溶于水得到无色酸性溶液E,向E中加足量碘的碘化钾溶液(红棕色)得到溶液F,同时溶液酸性增强,可以推断D为二氧化硫,E为亚硫酸,亚硫酸可以被碘氧化为硫酸,碘被还原为氢碘酸,所以酸性增强。2.400 g红棕色氧化铁的物质的量为0.015mol,其中含铁0.03mol,铁元素的质量为1.68g,由铁元素守恒求得2.960 g A中含硫元素的质量为1.28g,S 的物质的量为0.04mol,所以A中的化学式为Fe3S4。
(1)氯化铁溶液可用于处理污水,用离子方程式表示污水处理原理为Fe3+ + 3H2OFe(OH)3+ 3H+ 或Fe3+ + 3H2OFe(OH)3(胶体)+ 3H+。
(2)化合物A能与稀硫酸反应,反应后得到浅绿色硫酸亚铁溶液,同时生成一种淡黄色不溶物硫和一种臭鸡蛋气味气体硫化氢,该反应的化学方程式为Fe3S4+3H2SO4===3H2S↑+3FeSO4+S↓。
(3)E中加足量碘的碘化钾溶液后溶液酸性增强的原因用离子方程式可表示为H2SO3+I2+H2O===SO42-+4H++2I-。
18.(1)错
(2)对
(3)对
(4)对
【解析】(1)
由短文第一句话可知碳纤维含碳量在90%以上,除此之外还有10%左右的其他元素,故错误;
(2)
由短文第二句话可知碳纤维具有石墨微晶结构,外形呈纤维状,故正确;
(3)
由短文第三句话“碳纤维复合材料具有密度低、强度大、弹性高、耐高温、耐腐蚀等优异性能”,因此具有广泛的应用前景,故正确;
(4)
短文第二段提到新型车辆最大的特点是更轻、更节能,故用碳纤维复合材料制造的新型地铁车辆更轻、更节能,故正确;
19.(1)金属
(2)氮
(3)油脂
(4)22
【详解】(1)用于制造列车车体的镍不锈钢属于金属材料。
(2)田地里的青稞叶发黄,说明缺乏氮元素,需施氮肥补充养分。
(3)酥油富含的营养素是油脂。
(4)原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数,由如图可知钛原子的核电荷数是22。
20. c b a c Fe C6H12O6 新制Cu(OH)2 或银氨溶液 NaAl(OH)2CO3 + 4HCl=NaCl + AlCl3 + 3H2O + CO2↑ 石灰石或CaCO3 电化学或吸氧 c 硫化 SiCl4 + O2 SiO2 + 2Cl2
【详解】(1) ①a、可减少颗粒状污染物的排放,b、可减少碳氧化物、氮氧化物的排放,所以a、b都能改善空气质量,c、任何时候排放过量的或有污染空气的工业废气都会造成空气污染,故c不利于改善空气质量。正确答案为c;②活性炭具有吸附性,使饮用水得到净化,活性炭没有强氧化性或杀菌消毒作用,也没有凝结的作用,所以正确答案为b;③图a是“严禁烟火”标志,图b是禁止随意扔垃圾标志,图c是严禁摘花标志,所以正确答案为a;
(2) ①牙龈出血是由于缺少维生素C引起的,故正确答案为c;②在这些物质成分中,为人体必需的微量元素是铁;③淀粉水解的最终产物是葡萄糖,化学式为C6H12O6,由于葡萄糖分子结构中含有—CHO,所以实验室检验的试剂有银氨溶液或新制的Cu(OH)2浊液;④双羟基铝碳酸钠[NaAl(OH)2CO3]与胃酸(HCl)反应的化学方程式为NaAl(OH)2CO3 + 4HCl= NaCl + AlCl3 + 3H2O + CO2↑;
(3) ①工业上生产水泥的原料是石灰石和黏土,生产玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英,所以二者都用到的原料是石灰石;②海水中含有电解质,钢管里含有极少量杂质碳等,所以深埋在海水中的钢管桩易发生电化腐蚀;使用抗腐蚀性强的合金钢可以减少这种腐蚀,故a合理;在钢材表面喷涂防腐涂料可防止与海水接触,减少腐蚀,b也合理;c、由于铁比铜活泼,所以在钢管桩附着铜,使铁作负极,失去电子而加速腐蚀,故c不合理。正确答案为c;③天然橡胶分子结构中含有碳碳双键,易被氧化而变质、老化等,所以要经过硫化处理以增强其性能;④根据叙述可知反应物为SiCl4和O2,生成物为SiO2,由质量守恒可写出该反应的化学方程式为SiCl4 + O2 SiO2 + 2Cl2。
21.(1)Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8+4H2O
(2)作保护气,防止Fe2+被氧化
(3)乙醇易溶于水,且易挥发
(4)36.3
【分析】制取磁性四氧化三铁颗粒时,FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O中快速滴加25%NH3·H2O,超生波作用,且晶化温度为70℃,生成磁性四氧化三铁小颗粒;同时需控制反应温度,以防氨水大量挥发;还需营造隋性氛围,以防Fe2+被氧化。
【详解】(1)采用化学共沉淀法制备磁性四氧化三铁颗粒时,FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O、NH3·H2O混合反应,离子方程式为Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8+4H2O。答案为:Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8+4H2O;
(2)因为Fe2+具有还原性,易被空气中氧气氧化,所以应隔绝空气,则气球中充入N2的作用是:作保护气,防止Fe2+被氧化。答案为:作保护气,防止Fe2+被氧化;
(3)磁性四氧化三铁颗粒用蒸馏水洗涤至中性后,表面附着少量蒸馏水,可用乙醇洗涤,以去除蒸馏水,则用乙醇洗涤的优点:乙醇易溶于水,且易挥发。答案为:乙醇易溶于水,且易挥发;
(4)若Fe3+与Fe2+的物质的量分别为0.8mol、0.6mol,则理论上生成0.4mol Fe3O4,磁性四氧化三铁颗粒质量为33.7g,则产率为≈36.3%。答案为:36.3。
【点睛】在Fe3O4中,3个Fe的化合价分别为+2、+3、+3价。
22.(1)d
(2)
(3) 蒸发浓缩 冷却结晶
(4)不能,氢氧化铝溶于盐酸,不易控制盐酸用量
【分析】废易拉罐中含有90%的Al,还含有少量的Fe、Mg等杂质;根据实验流程可以得知,溶液A为NaAlO2溶液,则试剂①为NaOH溶液,沉淀A为Fe、Mg等杂质;向溶液A(NaAlO2溶液)中通入足量的CO2,得到的沉淀B为Al(OH)3;再把沉淀B[Al(OH)3]和稀硫酸、K2SO4混合得到溶液C,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可得明矾。
【详解】(1)经分析可知,试剂①为NaOH溶液,故选d。
(2)易拉罐溶解过程中,Al和NaOH溶液发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
(3)溶液C为KAl(SO4)2溶液,可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤的方法得到明矾。
(4)溶液A为NaAlO2溶液,通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀,因为Al(OH)3不会和碳酸反应,若将CO2替换为盐酸,因为Al(OH)3溶于盐酸,不易控制盐酸用量,故不能将CO2替换为盐酸。
23. xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O k j g(h) f(i) d(e) e(d) h(g) i(f) b(c) c(b) 1.8 CuCO3·Cu(OH)2·H2O 可行,根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O =(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量,即可计算出其组成
【分析】结合实验原理及所给实验装置可知,首先要制取纯净的氢气(包括制取装置、除HCl、干燥),还原碱式碳酸铜生成水和CO2,可用浓硫酸吸收生成的水,用碱石灰吸收生成的CO2,为了防止空气中的水蒸气、CO2干扰实验,可用碱石灰吸收。
【详解】(1) ①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的产物有铜、二氧化碳和水,方程式为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O,②本实验的原理,用干燥的氢气与碱式碳酸铜反应,通过测定生成的二氧化碳和水、反应后固体铜的质量来确定物质的组成,为防止空气中二氧化碳和水进入装置造成干扰,可在最后连接一个盛有碱石灰的干燥装置,结合上述分析可知,氢气流方向的连接顺序是:a→k,j→g(h),f(i) →d(e),e(d) →h(g),i(f) →b(c),c(b) →l;③ 根据题意得: ,解得:y=x,,解得:z=x,即x= y=z,化学式为:CuCO3·Cu(OH)2·H2O,化学方程式为:CuCO3·Cu(OH)2·H2O+2H2=2Cu+CO2+4H2O,由化学方程式可以看出,碱式碳酸铜每1分子能生成4个水分子,即生成的水中碱式碳酸铜中水占了四分之一,因此碱式碳酸铜中水的质量为:7.2g =1.8g,故答案为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O; k;j;g(h);f(i);d(e);e(d);h(g);i(f);b(c);c(b);1.8; CuCO3·Cu(OH)2·H2O;
(2) 根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2 (x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、氧化铜、二氧化碳和水的质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成,故答案为:可行;根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O =(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量,即可计算出其组成
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