第三章 铁 金属材料(含解析)同步练习2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 第三章 铁 金属材料(含解析)同步练习2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-17 00:11:44

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第三章 铁 金属材料同步练习
一、单选题
1.化学推动着社会的进步和科技的发展,下列说法错误的是(  )
A.铸造下水井盖的生铁硬度大,抗压,含碳量比钢低
B.漂白粉既可作纸张的漂白剂,又可作游泳池的消毒剂
C.铁强化酱油可以减少缺铁性贫血问题的发生
D.“蛟龙号”耐压球壳的钛合金是金属材料
2.下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
B.阿伏加德罗常数等于6.02×1023个12C中含有的碳原子数
C.物质的量是能把物质的质量和微观粒子数联系起来的一个物理量
D.若一分子NO、N2O的质量分别为ag、bg,则N原子的摩尔质量是(b-a) g/mol
3.下列物质中,不属于合金的是(  )
A.青铜 B.不锈钢 C.硬铝 D.黄金
4.铁粉与下列物质反应时,产物中一定含有+3价铁元素的是(  )
A.稀硝酸 B.氯气
C.硫酸铜溶液 D.浓盐酸
5.下列物质露置在空气中,成分不发生变化的是(  )
A.Na2O B.Fe3O4 C.Ca(ClO)2 D.Fe(OH)2
6.标准状况下,现有①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3,对这四种气体的关系有以下四种表述,其中不正确的是(  )
A.氢原子个数:①>③>④>② B.质量:②>③>①>④
C.物质的量:②>③>④>① D.体积:②>③>①>④
7.下列推理正确的是 (  )
A.铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3,故铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3
B.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.活泼金属钠保存在煤油中,故活泼金属铝也保存在煤油中
D.钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂,故金属单质参与此类反应时金属均作还原剂
8.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的是(  )
A.核内无中子的原子
B.外围电子排布为3s23p3
C.最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子
D.N层上无电子,最外层的电子数等于电子层数的金属原子
9.当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯中不可能出现的情况是(  )
A.溶液中有Fe2+和Cu2+ B.溶液中只有Fe2+
C.有铜粉无铁粉 D.有铁粉无铜粉
10.进行下列反应后,所得溶液中一定只含有一种溶质的是(  )
A.将铁粉加到稀硝酸中
B.向稀盐酸中滴入少量的NaAlO2溶液
C.向MgSO4、H2SO4的混合溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液
D.NaOH溶液与醋酸溶液反应后所得的pH大于7的溶液
11.下列叙述正确的是 (  )
A.1 mol的CH4质量为16g/mol
B.3.01×1023个CO2分子的质量约为22g
C.H2O的摩尔质量为18g
D.标准状况下,1 mol任何物质体积均为22.4L
12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下22.4LCO2与足量的Na2O2反应转移电子数为2NA
B.标准状况下,11.2L H2O含有的分子数为0.5NA
C.40g NaOH溶解在1L水中,则其100 mL溶液中含Na+数为0.1NA
D.25℃,1.01×105 Pa,14g氮气中含有7NA个电子
13.下列各组中微粒能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的(  )
选项 微粒组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A Na+、Fe3+、Cl-、I- NaOH溶液 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
B K+、NH3·H2O、CO32- 通入少量CO2 2OH-+CO2=CO32-+H2O
C H+、Fe2+、SO42-、Cl- Ba(NO3)2溶液 SO42-+Ba2+=BaSO4↓
D Na+、Al3+、Cl-、NO3- 少量澄清石灰水 Al3++3OH-=Al(OH)3↓
A.A B.B C.C D.D
14.下列溶液中,溶质的物质的量浓度为1moI/L的是(  )
A.将6.2gNa2O溶解于水,并配成200mL溶液
B.1L含1mol K+的K2SO4溶液
C.将22.4LHCl溶于1L水
D.将40.0 g NaOH溶于1L水
15.以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线。制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.用1 mol CH4理论上能生产标准状况下CH3OH 22.4 L
B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NA
C.44 g CO2气体和44 g CH4与CO的混合气体,所含C原子数均为NA
D.用CH4制备合成气的反应中,若生成1 mol CO,反应转移电子数为3NA
16.下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A.实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉
B.常温下浓硝酸与铁不反应,故常温下可用铁质容器贮运浓硝酸
C.过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁
D.向过量的铁与稀硝酸充分反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
二、综合题
17.以下方法常用于对废水中的苯酚进行定量测定:取含苯酚废水,加过量溴水使苯酚完全反应,煮沸,再加入过量溶液生成三溴苯酚,再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液.已知(三溴苯酚).和溶液颜色均为无色.
(1)消耗的物质的量为   .
(2)废水中苯酚的物质的量浓度为   (写出简要计算过程).
18.向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液中逐渐加入铁粉,c(Fe2+)的变化如图所示。
(1)横坐标0~1段反应的离子方程式为:   。
(2)忽略溶液体积的变化,则原溶液c(NO3-)为    。
19.回答下列问题:
(1)在一定条件下,和氟气可发生如下反应从而可知在中,元素R的化合价为   。
(2)若在标准状况下,将VLHCl气体溶于1L水中,所得溶液密度为dg/L,则此溶液的物质的量浓度为   mol/L。(用含V,d字母的算式表示)
(3)某学生用和组成的均匀混合物进行以下实验。(气体体积已折算成标准状况下的体积,不考虑在水中的溶解,不考虑HCl的挥发)
实验1:取2.96g固体混合物加入质量分数为12.0%,密度为的盐酸40mL共产生672mL气体。
实验2:取8.88g该固体混合物逐滴加入40mL该盐酸,则产生amL的气体。
①盐酸的物质的量浓度   (保留两位小数)。
②样品中物质的量之比   。
③a=   mL。
20.物质的分类、转化、化学计量在化学中占有重要地位。
(1)以下物质:①液氯 ②HCl气体 ③氨水 ④熔融Na2SO4⑤蔗糖 ⑥KClO3晶体 ⑦SO2⑧空气。属于混合物的是   (填相应物质前序号,下同);所给状态下能导电的是   ;属于电解质的是   。
(2)根据反应物、生成物的类别和数量,化学反应可分为四种基本反应类型。
①下列反应中
A.2H2O2H2↑+ O2↑
B.H2O + 3NO2= 2 HNO3+ NO
C.2H2O + 2F2 = 4HF + O2↑
D.2H2O + 2Na= 2 NaOH+ H2↑
反应D属于四种基本反应类型中的   反应。属于氧化还原反应,但水只作还原剂的是   (填相应反应前字母)
②实现下列变化过程,必须加入还原剂的是   。
A.KClO3→ KCl B.Cl-→ Cl2 C.CaO → CaCO3 D.MnO2 → Mn2+
(3)完成下列有关物质的量的计算:
①27g某金属氯化物MCl2含有0.4mol氯离子,则金属M的摩尔质量为   。
②标准状况下,6.72L NH3分子中所含原子数与   g CO2所含原子数相等。
21.某学生在实验室做了5个实验:请选择符合实际情况的图象:
(1)向AlCl3溶液中逐滴加入稀氨水直至过量,沉淀的质量随氨水加入量的变化情况   
(2)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,沉淀的质量随NaOH溶液加入量的变化情况   
(3)向澄清石灰水中通入CO2直至过量,沉淀质量随CO2通入量的变化情况   
(4)向Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中加入NaOH溶液直至过量,沉淀质量随NaOH溶液加入量的变化情况   
(5)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量,沉淀质量随AlCl3加入量的变化情况   
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,生铁的含碳量比钢高,故A符合题意;
B.漂白粉具有漂白性和强氧化性,因此漂白粉既可作漂白纸张的漂白剂,又可作游泳池的消毒剂,故B不符合题意;
C.人体血液中含有血红蛋白,其中含有铁元素,人体缺少铁元素会引起缺铁性贫血,所以在酱油中加入铁强化剂,可减少缺铁性贫血问题的发生,故C不符合题意;
D.钛合金属于金属材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.漂白粉具有强氧化性;
C.人体缺少铁元素会引起缺铁性贫血,在酱油中加入铁强化剂,可减少缺铁性贫血问题的发生;
D.合金属于金属材料。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一物质的量的单位,A不符合题意;
B.阿伏加德罗常数的含义为12g12C中含有的12C原子数量,B不符合题意;
C.物质的量n= ,n= ,可见通过物质的量可以计算物质的质量,也可以计算其中含有的基本微粒数,因此物质的量是能把物质的质量和微观粒子数联系起来的一个物理量,C符合题意;
D.NO比N2O少一个N原子,若一分子NO、N2O的质量分别为ag、bg,则N原子的质量为(b-a)g,则N原子的摩尔质量为(b-a)NAg/mol,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.物质的量是7个国际基本物理量之一,而摩尔是它的单位;
B.阿伏加德罗常数指的是0.012千克碳12中包含的碳12的原子的数量。
3.【答案】D
【解析】【解答】合金是由金属与金属或与非金属熔合而成具有金属特性的混合物,黄金是金的单质,不属于合金,故选项D正确。
故答案为:D
【分析】根据合金的概念判断是否属于合金即可。
4.【答案】B
【解析】【解答】A. 稀硝酸与铁粉反应时,若铁粉过量,则生成硝酸亚铁;
B. 氯气与铁粉反应只能生成氯化铁,产物一定含有+3价铁元素;
C. 硫酸铜溶液与铁粉反应只能生成硫酸亚铁,无+3价铁元素;
D. 浓盐酸与铁反应只能生成氯化亚铁,无+3价铁元素。
故答案为:B。
【分析】铁与强氧化剂反应生成高价铁,与一般氧化剂反应生成低价铁,据此判断。
5.【答案】B
【解析】【解答】下列物质露置在空气中,成分不发生变化的是
A.Na2O和空气中水、二氧化碳等要反应,故A不符合题意;
B.Fe3O4稳定,在空气中不反应,故B符合题意;
C.Ca(ClO)2和空气中二氧化碳和水反应,故C不符合题意;
D.Fe(OH)2和空气中氧气和水反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. Na2O与空气中的水、二氧化碳等反应生成NaOH、Na2CO3等。
B. Fe3O4在空气中不与水、二氧化碳等反应。
C. Ca(ClO)2与空气中的二氧化碳和水反应生成HClO和CaCO3沉淀。
D. Fe(OH)2与空气中的氧气和水反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀。
6.【答案】C
【解析】【解答】①6.72 L CH4的物质的量;②3.01×1023个HCl分子的物质的量;③13.6 g H2S的物质的量
A.①0.3molCH4中所含氢原子数N=n×NA=0.3mol×4×NA=1.2NA;
②0.5molHCl中所含氢原子数N=n×NA=0.5mol×1×NA=0.5NA;
③0.4molH2S中所含氢原子数N=n×NA=0.4mol×2×NA=0.8NA;
④ 0.2molNH3中所含氢原子数N=n×NA=0.2mol×3×NA=0.6NA;
故四种气体中所含氢原子数大小为:①>③>④>②,A不符合题意;
B.①0.3molCH4的质量m=n×M=0.3mol×16g/mol=4.8g;
②0.5molHCl的质量m=n×M=0.5mol×36.5g/mol=18.25g;
④ 0.2molNH3的质量m=n×M=0.2mol×17g/mol=3.4g;
故四种气体的质量大小为:②>③>①>④,B不符合题意;
C.四种气体的物质的量大小为:②>③>①>④,C符合题意;
D.四种气体所处状态相同,根据公式V=n×Vm可知,其体积之比等于物质的量之比,故四种气体的体积大小为:②>③>①>④,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对物质的量相关计算的考查,先根据公式、、计算各气体的物质的量,再结合选项所求进行分析。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体Fe3O4,A不符合题意;
B.金属钠的活动性很强,投入盐溶液中,直接与H2O发生反应,不与盐溶液发生置换反应,B不符合题意;
C.金属铝在空气中能与氧气反应,形成一层致密的氧化物薄膜,对内层金属可以起到保护作用,故铝不需要保存在煤油中,C不符合题意;
D.金属元素只有正化合价,没有负化合价,故金属单质参与反应时,只能失去电子,做还原剂,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.铁在氧气中燃烧,生成黑色固体四氧化三铁;
B.钠的金属性很强,能直接与H2O反应;
C.铝能在空气中形成致密的氧化物薄膜;
D.金属元素只有正化合价,没有负价;
8.【答案】D
【解析】【解答】解:既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应,都产生H2,应为Al,
A.核内无中子的原子为H,故A错误;
B.价电子构型为3s23p3的元素为P,故B错误;
C.最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子,为Mg、Kr元素,故C错误;
D.N层上无电子,最外层上的电子数等于电子层数的原子,可为H、Be、Al等,故D正确.
故选D.
【分析】既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应都产生H2,中学常见为Al,原子核外有13个电子,最外层电子数为3,根据原子结构判断可能的元素,以此解答该题.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:铁和铜同时加进去,铁先和三价铁反应,如果铁离子还有多的,再和铜反应,
A、加入铁粉和铜粉后,氯化铁把铁粉全部氧化还能部分或恰好全部氧化铜粉时,溶液中只有Fe2+、Cu2+,故A不选;
B、加入铁粉和铜粉后,铁首先与氯化铁反应,铁恰好与氯化铁完全反应或铁反应完后还有剩余,此时溶液中只有Fe2+,故B不选;
C、可能,铁离子的量较大,能和铁反应完毕,或剩余部分三价铁和部分铜反应,或者是铁和三价铁恰好反应,故C不选;
D、不可能,有金属铁时,一定将铜置换出来了,故B结果不可能出现,故D选;
故选D.
【分析】盛有FeCl3溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉,铁首先与氯化铁反应生成氯化亚铁,铁反应完后,铜才与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,根据答案所给的情况来分析.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:A.铁粉与稀硝酸反应可生成Fe2+或Fe3+,可能为二者的混合物,故A错误;
B.向稀盐酸中滴入少量的NaAlO2溶液生成氯化铝和氯化钠,所以溶液中的溶质为氯化铝和氯化钠,故B错误;
C.向MgSO4、H2SO4的混合溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,生成Mg(OH)2和BaSO4,溶质只有Ba(OH)2,故C正确;
D.NaOH溶液与醋酸溶液反应后所得的pH大于7的溶液,可能含有醋酸钠和氢氧化钠,所以溶液中可能含有两种溶质,故D错误.
故选C.
【分析】A.铁粉与稀硝酸反应可生成Fe2+或Fe3+;
B.向稀盐酸中滴入少量的NaAlO2溶液生成氯化铝和氯化钠;
C.向MgSO4、H2SO4的混合溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,生成Mg(OH)2和BaSO4;
D.可能含有醋酸钠和氢氧化钠.
11.【答案】B
【解析】【解答】A.1 mol的CH4质量为16g,A不符合题意;
B.3.01×1023个CO2分子的质量约为 ×44g/mol=22g,B符合题意;
C.H2O的摩尔质量为18g/mol,C不符合题意;
D.标准状况下,1 mol任何气体的体积均为22.4L,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】本题考查了阿伏加德罗常数及物质的量的相关计算。解此题的关键是熟练掌握物质的量与阿伏加德罗常数的数量关系。
12.【答案】D
【解析】【解答】A. 标准状况下22.4LCO2的物质的量是1mol,与足量的Na2O2反应消耗1mol过氧化钠,转移电子数为NA,A不符合题意;
B. 标准状况下水是液态,不能利用气体摩尔体积计算11.2L H2O含有的分子数,B不符合题意;
C. 40g NaOH的物质的量是1mol,溶解在1L水中,溶液的体积不是1L,则不能计算100 mL溶液中所含Na+数,C不符合题意;
D. 25℃,1.01×105 Pa,14g氮气的物质的量是14g÷28g/mol=0.5mol,1分子氮气含有14个电子,则其中含有7NA个电子,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1mol过氧化钠反应产生氧气,转移的电子的物质的量为1mol,运用气体摩尔体积时候,注意条件与物质的状态。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.Fe3+、I-之间发生氧化还原反应,在溶液中不能共存,故A不符合题意;
B.通入少量CO2,NH3 H2O优先反应,符合题意的离子方程式为:2NH3 H2O+CO2═CO32-+H2O+2NH4+,故B不符合题意;
C.加入硝酸钡后,硝酸根离子在酸性条件下氧化亚铁离子,符合题意的离子方程式为:NO3-+3Fe2++4H+═NO↑+3Fe3++2H2O、SO42-+Ba2+═BaSO4↓,故C不符合题意;
D.Al3+与少量氢氧化钙反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:Al3++3OH-═Al(OH)3↓,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.Fe3+、I-之间发生氧化还原反应,在溶液中不能共存。
B.一水合氨为弱碱不能拆。
C.加硝酸钡,引入硝酸根离子与原溶液中氢离子形成硝酸,氧化亚铁离子。
14.【答案】A
【解析】【解答】A、将6.2gNa2O溶解于水生成NaOH的物质的量= ×2=0.2mol,并配成200mL溶液,故浓度=0.2mol/0.2L=1mol·L-1,故A符合题意;
B. 1L含1mol K+的K2SO4溶液,K2SO4溶液浓度为 =0.5mol·L-1,故B不符合题意;
C、22.4LHCl不一定是标准状态,故C不符合题意;
D、40.0 g NaOH的物质的量为1mol,但溶液的体积不是1L,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】物质的量浓度等于物质的物质的量与体积的比值。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.CH3OH在标况下不是气体,故无法得出标况下的体积是22.4 L的结论,故A不符合题意;
B.1mol的CH3OH和CH4,一个甲醇分子含有18个质子,一个甲烷分子含有10个质子,一个甲醇分子比一个甲烷分子多8个质子,1mol的CH3OH比CH4多8NA 个质子,但等物质的量没给出具体的物质的量数值,故CH3OH的质子数不一定比CH4多8NA,故B不符合题意;
C.44 g CO2气体的物质的量为 ,一氧化碳的相对分子质量为28,甲烷的相对分子质量为16,44 g CH4与CO的混合气体假设全部是CH4气体,物质的量为 >1mol,44 g CH4与CO的混合气体假设全部是CO气体,物质的量为 >1mol,故44 g CH4与CO的混合气体的物质的量大于1mol,所含C原子数大于1mol,故C原子数大于NA,故C不符合题意;
D.制备CH3OH的反应过程中生成一氧化碳,发生反应:CO2(g)+C(s)=2CO(g),生成2mol一氧化碳时,转移2mol电子消耗1mol碳原子,消耗的碳原子来自于甲烷的分解,CH4(g)=C(s)+2H2(g) ,甲烷中碳的化合价从-4价升高到0价,生成1mol碳原子转移的电子的物质的量为4mol,要生成2mol一氧化碳共需要转移6mol电子,则若生成1 mol CO,反应转移电子的物质的量为3mol,转移的电子数为3NA;
故答案为:D。
【分析】A.CH3OH在标况下不是气体;
B.根据等质量的CH3OH和CH4的物质的量计算;
C.根据n=计算;
D.根据电子转移守恒计算。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.亚铁离子不稳定,易被氧化生成铁离子,铁能够还原铁离子为亚铁离子,所以保存FeCl2溶液时常加入铁粉,A符合题意;
B.常温下铁遇浓硝酸发生钝化,钝化是化学变化,B不符合题意;
C.不管铁与氯气的相对量如何,铁与氯气反应只能生成氯化铁,C不符合题意;
D.过量的铁与稀硝酸充分反应后生成硝酸亚铁,滴加KSCN溶液,溶液不变红,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.亚铁离子不稳定,易被氧化生成铁离子,铁能够还原铁离子为亚铁离子;
B.常温下铁遇浓硝酸发生钝化;
C.铁与氯气反应只能生成氯化铁;
D.过量的铁与稀硝酸充分反应后生成硝酸亚铁。
17.【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)滴定至终点时消耗溶液,的浓度为,则消耗的物质的量为;
(2)根据反应的方程式可知:,则,即苯酚的物质的量为,其体积为,则其浓度为。
【分析】(1)根据n=cV求出物质量,注意单位的统一;
(2)由n=cV变形,得c=,注意单位统一。
18.【答案】(1)Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
(2)9mol/L
【解析】【解答】(1)Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液氧化性为HNO3>Fe3+>Cu2+,金属铁先和氧化性强的反应,所以当加入金属铁1mol时发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,故0~1段反应的离子方程式为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;(2)第一阶段发生反应Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O消耗1mol铁,HNO3为4mol,第二阶段与三价铁反应,而第一阶段生成1mol的Fe(NO3)3,而第二阶段消耗1mol的铁,由方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+可知,原溶液中Fe(NO3)3的物质的量为:2mol-1mol=1mol,第三阶段发生Fe+Cu2+= Cu +Fe2+,加铁粉1mol,亚铁离子的浓度增加1mol/L,即溶液的体积为1L,Cu(NO3)2的物质的量为1mol,所以原溶液c(NO3-)为(4+3+2)/1=9mol/L。
【分析】(1)根据氧化性进行排列,氧化性越强越先发生反应;
(2)根据每一阶段发生反应的化学方程式,可以确定消耗的反应物物质的量以及产物的物质的量,利用公式c=n/V确定浓度。
19.【答案】(1)+5
(2)
(3)3.50mol/L;2:1;1792
【解析】【解答】(1)根据电荷守恒可知, n 2= 1 2,解得n=1,令中R元素的化合价为a,离子中各元素化合价代数和等于离子的所带电荷:a+( 2)×3= 1;解得a=+5,故答案为+5;
(2)HCl的物质的量为;HCl的质量为,1L水的质量为1000mL×1g/mL=1000g,故溶液的质量为,溶液的体积为;故所得溶液的物质的量浓度为;
故答案为:为;
(3)①根据可知,质量分数为12.0%、密度为1.065g/cm3的盐酸的物质的量浓度为,故答案为3.50mol/L;
②,由Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O可知,2.96g全部为碳酸钠时,反应消耗盐酸最多为,故碳酸钠、碳酸氢钠完全反应,设二者物质的量分别为xmol、ymol,根据二者总质量有106x+84y=2.96,根据碳原子守恒有,联立解得x=0.02,y=0.01,故n(Na2CO3):n(NaHCO3)=0.02mol:0.01mol=2:1,故答案为2:1;
(3)8.88g固体混合物中碳酸钠物质的量为,碳酸氢钠的物质的量为,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,0.06mol碳酸钠完全转化为碳酸氢钠消耗HCl为0.06mol,生成碳酸氢钠为0.06mol,故剩余HCl为0.14mol 0.06mol=0.08mol,反应后碳酸氢钠总量为0.03mol+0.06mol=0.09mol,由NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O可知,0.08molHCl完全反应消耗碳酸氢钠为0.08mol,小于0.09mol,故HCl完全反应,则生成二氧化碳为0.08mol×22.4L/mol=1.792L=1792mL,故答案为1792。
【分析】(1)结合化合价升降守恒进行判断,F化合价降低2个价态,则R升高2个价态,即R由+5变为+7;
(2)结合公式计算;
(3) ① 碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量,计算氯化氢的物质的量;
② 结合化学计量数之比等于物质的量之比判断碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量;
③a结合碳元素守恒判断二氧化碳的物质的量和体积。
20.【答案】(1)③⑧;③④;②④⑥
(2)置换;C;D
(3)64g/mol;17.6
【解析】【解答】(1)氨水和空气是混合物,选③⑧;氨水和熔融硫酸钠中含自由移动的离子,能导电,选③④;HCl气体、熔融Na2SO4、KClO3晶体在水溶液或熔融状态下自身可以电离,是电解质,选②④⑥;
(2)①钠与水的反应是置换反应;
A.电解水时氢元素化合价降低,氧元素化合价升高,水既是氧化剂又是还原剂,不正确;
B.水和NO2反应时,氢元素和氧元素化合价均不变,既不是氧化剂又不是还原N元素的化合价既升高又降低,既是氧化剂又是还原剂,不正确;
C.水与氟气反应时氧元素化合价升高,是还原剂,正确;
D.钠与水反应时,水中氢元素化合价降低,为氧化剂,不正确;
故答案为:C;
②需要加入还原剂才能实现的反应中,元素的化合价降低。
A.氯酸钾中氯元素由+5价降为-1价,氯酸钾受热分解得到氯化钾,不需要加还原剂就能能实现,A不正确;
B.氯离子生成氯气时,氯元素化合价由-1价升高为0价,需要加氧化剂,B不正确;
C.氧化钙转化为碳酸钙时,元素化合价未发生变化,C不正确;
D.二氧化锰转化为氯化锰时,锰元素由+4价降为+2价,需要加还原剂才能实现,D正确;
故答案为:D;
(3)①27g某金属氯化物MCl2含有0.4mol氯离子,金属氯化物的物质的量为0.2mol,金属氯化物的摩尔质量为:,金属M的摩尔质量为:;
②标准状况下,6.72L NH3分子中原子的物质的量为:,中原子的物质的量为1.2mol时,的物质的量为0.4mol,质量为:。
【分析】(1)混合物:有多种分子的物质;电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;
(2)单质和化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应,属于氧化还原反应;
化合物和化合物交换离子,属于复分解反应,不属于氧化还原反应;
多种物质生成一种物质,属于化合反应,有单质参加,则属于氧化还原反应;
一种物质生成多种物质,属于分解反应,有单质参加,则属于氧化还原反应;
② 加入还原剂的目的是使某种元素化合价降低;
A、氯元素化合价降低,但是不需要加入还原剂即可生成氯化钾;
B、氯元素化合价升高;
C、元素化合价不变;
D、锰元素化合价降低;
(3) ① 结合公式M=m/n判断;
② 结合公式n=m/M和公式n=V/Vm判断。
21.【答案】(1)B
(2)A
(3)C
(4)E
(5)D
【解析】【解答】(1)向AlCl3溶液中逐滴加入稀氨水直至过量,发生反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,Al(OH)3沉淀的质量随氨水加入量逐渐增大,符合的图像为B。
故答案为:B。(2)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,发生反应的离子方程式:Al3++3OH-= Al(OH)3↓, Al(OH)3+ OH-=AlO2-+4H2O,沉淀的质量随NaOH溶液加入量沉淀逐渐增加,当Al3+全部转化为沉淀后,再加NaOH溶液沉淀会溶解,根据方程式计量数比知道符合的是图:A。
故答案为:A。(3)向澄清石灰水中通入CO2直至过量,发生反应的方程式:Ca(OH)2+CO2= CaCO3 +H2O, CaCO3+H2O+CO2= Ca(HCO3)2开始通入CO2沉淀质量逐渐增加,达到最大值时,继续通入CO2沉淀会溶解符合的是图C。
故答案为:C。(4)向Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中加入NaOH溶液直至过量,发生反应的离子方程式: Al(OH)3↓,Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓, NaOH溶液Al(OH)3+ OH-=沉淀部分溶解,符合的图像为E.
故答案为:E。(5)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量,发生反应的离子方程式:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O开始没有沉淀产生,继续加入发生Al3++3AlO2-+6H2O= 4Al(OH)3↓,产生沉淀,符合的图像为D。
故答案为:D。
【分析】(1)氯化铝跟氨水反应生成氢氧化铝,无法进一步溶解;
(2)氯化铝中滴入氢氧化钠至过量,会先产生氢氧化铝沉淀,再溶解为偏铝酸钠,沉淀和溶解消耗的氢氧化钠物质的量之比为3:1;
(3)澄清石灰水通入二氧化碳至过量,先生成碳酸钙,碳酸钙再溶解转化为碳酸氢钙,前后物质的量之比为1:1;
(4)硫酸镁和硫酸铝都跟氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氢氧化镁,氢氧化铝会进一步溶解转化为偏铝酸钠,而氢氧化镁则不会;
(5)氢氧化钠中加入氯化铝,则氢氧化钠一开始量多,氯化铝量少,不会产生沉淀,全部转化为偏铝酸钠,当氢氧化钠全部消耗完,再滴入氯化铝,则氯化铝会跟偏铝酸钠反应生成氢氧化铝。