【2016成才之路】(人教A版)化学必修1:第二章化学物质及其变化(课件+同步测试)(13份打包)

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名称 【2016成才之路】(人教A版)化学必修1:第二章化学物质及其变化(课件+同步测试)(13份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2015-07-25 13:32:47

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第二章 第一节 第1课时
一、选择题
1.(2015·汕头市金山中学高二月考)实验中将KCl和NaCl研磨均匀,得到的样品为(  )
A.混合物 B.单质
C.纯净物 D.化合物
【解析】 混合物是指由两种或两种以上物质组成的;纯净物是由一种物质组成的,KCl和NaCl不反应,将KCl和NaCl研磨均匀得到二者的混合物,选A。
【答案】 A
2.(2015·南安一中高一期末)下列各组物质中,前一种是化合物,后一种是混合物的是(  )
A.铝土矿,洁净的雨水
B.蒸馏水,粗盐
C.氢氧化钾,含铜80%的氧化铜
D.红磷,空气
【解析】 A.铝土矿,洁净的雨水都是混合物,不符合;B.蒸馏水是纯净物中的化合物,粗盐是混合物,符合;C.氢氧化钾,含铜80%的氧化铜都是纯净物中的化合物,不符合;D.红磷是纯净物中的单质,空气是混合物,不符合;答案选B。
【答案】 B
3.(2015·江苏徐州高一期末)反应CuO+H2SO4(稀)===CuSO4+H2O属于(  )
A.化合反应 B.复分解反应
C.置换反应 D.分解反应
【解析】 此反应是酸和碱性氧化物的反应,属于复分解反应,B正确。
【答案】 B
4.(2015·湛江师大附中高一期中)对下列物质分类全部正确的是(  )
①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④NaOH ⑤液态氧 ⑥KClO3
A.碱:①④ B.纯净物:③④⑤
C.盐:①⑥ D.混合物:②⑤
【解析】 A中纯碱是Na2CO3属于盐类,错;B项中石灰水是混合物,错;C分类正确;D中液态氧是纯净物,错。
【答案】 C
5.(2015·攀枝花市高一期末)下列分类不正确的是(  )
A.纯碱属于碱类
B.SiO2属于酸性氧化物
C.Fe2O3属于碱性氧化物
D.Na2SO4属于盐类
【解析】 A.纯碱是碳酸钠,属于盐,所以选A;B.二氧化碳是非金属氧化物,属于酸性氧化物,所以不选B;C.氧化铁属于碱性氧化物,所以不选C;D.硫酸钠是盐,不选D。
【答案】 A
6.(2015·延边二中高一期末)下列叙述中,正确的是(  )
A.烧碱、纯碱均属于碱
B.CO2、SO2均属于酸性氧化物
C.凡能电离出H+离子的化合物均属于酸
D.盐类物质一定含有金属离子
【解析】 纯碱是Na2CO3属于盐类,A错;B正确;有的盐也能电离出H+,如NH4HSO4,C错,盐类可以没有金属离子如:NH4HSO4。
【答案】 B
7.(2015·郴州市湘南中学高一期末)根据某些性质,可将CaO、CuO归为一类氧化物,下列物质中也属于这类氧化物的是(  )
A.SO2 B.Na2O
C.CO D.FeSO4
【解析】 CaO、CuO为碱性氧化物,A.SO2为酸性氧化物,错误;B.Na2O为碱性氧化物,正确;C.CO既不是酸性氧化物又不是碱性氧化物,属于不成盐氧化物,错误;D.FeSO4为盐,错误。
【答案】 B
8.(2015·福建省闽侯一中高三月考)下列物质分类的正确组合是(  )



酸性氧化物
A
纯碱
盐酸
烧碱
二氧化硫
B
烧碱
硫酸
食盐
一氧化碳
C
苛性钠
醋酸
石灰石

D
苛性钾
碳酸
苏打
三氧化硫
【解析】 A.纯碱是碳酸钠,属于盐,盐酸是混合物,氯化氢是酸,A错误;B.CO不能与碱反应生成盐和水,因此不是酸性氧化物,B错误,C.水不能与碱反应生成盐和水,因此不是酸性氧化物,C错误;D.苛性钾是氢氧化钾,属于碱,碳酸是酸,苏打是碳酸钠,属于盐,三氧化硫与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,D正确,答案选D。
【答案】 D
9.(2015·福建省养正中学高三月考)下列物质中属于纯净物的是(  )
①由同种元素组成的物质 ②具有固定熔沸点的物质
③由相同种类和相同数目的原子组成的分子 ④某种元素的阳离子和另一种阴离子组成的物质 ⑤在氧气中燃烧只生成二氧化碳的物质 ⑥只含有一种分子的物质
A.②③⑥ B.④⑤⑥
C.①④ D.②⑥
【解析】 ①由同种元素组成的物质不一定是纯净物,例如氧气和臭氧组成的是混合物,错误;②具有固定熔沸点的物质属于纯净物,正确;③由相同种类和相同数目的原子组成的分子不一定是纯净物,错误;④某种元素的阳离子和另一种阴离子组成的物质不一定是纯净物,例如铁离子、亚铁离子分别与氯离子组成的是混合物,错误;⑤在氧气中燃烧只生成二氧化碳的物质不一定是纯净物,例如CO和碳组成的是混合物,错误;⑥只含有一种分子的物质是纯净物,正确,答案选D。
【答案】 D
10.(2015·经典习题选萃)(双选)图中“—”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是(  )




A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
Fe
CuCl2
Zn
HCl
【解析】 该题要求学生熟悉元素化合物的转化关系,同时注意题目叙述的关键信息,即“—”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙,对各选项中的物质逐个分析。A中的甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应;B中甲和乙、乙和丙、丁和甲不能反应;C中各反应分别是:甲和乙O2+2CO2CO2、乙和丙CO+CuOCu+CO2、丙和丁2CuO+C2Cu+CO2↑、丁和甲C+O2CO2、丁→乙2C+O22CO;D中的各反应分别是:甲和乙Fe+CuCl2===FeCl2+Cu、乙和丙Zn+CuCl2===ZnCl2+Cu、丙和丁Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑、丁和甲Fe+2HCl===FeCl2+H2↑、丁→乙CuO+2HCl===CuCl2+H2O。
【答案】 CD
二、非选择题
11.(2015·湖南省益阳六中高二月考)科学家在研究化学物质时,常常对物质进行分类以便对同类物质的组成和性能进行深入的研究。下列各组物质中有一种物质与其它物质不属于同一类按(例)所示,请将其挑出来,并说明理由。
物质组
不属于同一类的物质
理由
(例)Mg、O2、N2、NO
Mg
固体
(1)NaOH、Na2CO3、CH4、KCl
H2CO3、H2SO4、
NH3·H2O、H2SiO3
(3)CaO、SO2、CO2、SiO2
【解析】 (1)所给四种物质中只有甲烷是有机物。(2)只有NH3·H2O是碱,其余为酸。(3)CaO是碱性氧化物,其余是酸性氧化物。
【答案】 (1)CH4有机物 (2)NH3·H2O 碱 (3)CaO 碱性氧化物
12.(2015·经典习题选萃)无机化合物可根据其组成和性质进行分类,如下所示:
(1)上面所示的物质分类方法名称是________。
(2)
物质类别



氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②____
③______
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥______
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中②③⑥后面。
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式__________________________________
____________________________________________________________________。
(5)实验室制备⑦常用________和________反应,检验该气体的方法是________。
【解析】 常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl;碱有NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2;盐有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3等。酸、碱、盐、氧化物之间可以相互转化,如:CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O。实验室制备O2常利用H2O2在催化剂作用下的分解反应:2H2O22H2O+O2↑。制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,将产生的气体通入澄清石灰水若变浑浊即可证明是CO2。
【答案】 (1)树状分类法
(2)②H2SO4(或HNO3或H2CO3等均可) ③NaOH(或KOH) ⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3等)
(3)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(4)2H2O22H2O+O2↑
(5)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将气体通入澄清石灰水中,若浑浊,即可证明是CO2
13.单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系,可以用图简单表示,限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物,将图中指定序号的转变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。
①C+O2CO2
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
④________________________________________________________________________
⑤________________________________________________________________________
⑥________________________________________________________________________
⑦________________________________________________________________________
【答案】 ②CO2+H2O===H2CO3
③CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
④Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
⑤CaO+2HCl===CaCl2+H2O
⑥Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
⑦CaO+H2O===Ca(OH)2
14.“探险队员”——盐酸,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质),盐酸必须避开它们,否则就无法通过。
(1)请你帮助它走出迷宫(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在能“吃掉”盐酸的化学反应中,属于酸和碱中和反应的有________个,其中能“吃掉”盐酸的盐是________,写出该反应的化学方程式_________________________
________________________________________________________________________。
(3)在不能与盐酸反应的物质中,属于氧化物的是________(填写物质序号,下同),属于单质的是________。
(4)如果将盐酸换成氧气,它能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫吗?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 该题考查盐酸的化学性质。盐酸能与①②④⑤⑧⑨发生反应,与③⑥⑦⑩??不能反应。
【答案】 (1)③⑥⑩⑦??
(2)2 Na2CO3
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
(3)③⑩ ⑦?
(4)不能,因为氧气遇到CO等物质会被“吃掉”
【点拨】 (1)图中物质③、⑥、⑩、⑦、?、?均不与盐酸反应,沿该路线可走出迷宫。
(2)盐酸与NaOH、Ca(OH)2的反应属于酸和碱中和反应,能“吃掉”盐酸的盐是Na2CO3,该反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl===CO2↑+H2O+2NaCl。
(3)在不能与盐酸反应的物质中,属于氧化物的是CO2、CO,属于单质的是Cu、Ag。
(4)如果将盐酸换成氧气,它不能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫,因为氧气遇到一氧化碳、铜、银等物质时会发生反应也会被“吃掉”。
课件53张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章元素物质的分类方法是处理物质分类问题的重要方法,而电解质和氧化剂与还原剂中介绍的离子反应和氧化还原理论是中学化学中的重要理论,有关胶体的知识在化学中有着特殊的位置,对学习化学十分重要。
本章内容分为三个部分。第一部分是元素与物质的分类,具体内容包括:元素与物质的关系、物质的分类、胶体。第二部分是离子反应,具体内容包括:有关电解质的电离即酸、碱、盐的含义及其电离方程式的书写,电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的定义,电解质在水溶液中的反应——反应实质及离子方程式的书写。第一节 物质的分类第二章第1课时 简单分类法及其应用第二章当你走进大型商场的时候,会很顺利地购买到自己称心如意的商品;当你走进图书馆的时候,会很快借阅到自己需要的书籍,这是因为在日常生活、工作中,人们总是把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类。所谓分类,就是根据事物之间的共同点和差异点,把研究对象区分为不同种类的逻辑方法。
在初中化学的学习中,我们已经知道了很多种物质,请思考一下,我们是如何对其进行分类的?分类的依据是什么?1.了解物质分类的方法和依据。
2.认识分类方法的应用。
3.感受分类方法对化学学科研究和化学学习的重要作用。●学习目标1.化学物质和化学反应的简单分类
(1)化学物质常按其组成、结构、性质等来分类。元素可分为_____元素和________元素,化合物可分为___、___、___和氧化物。
(2)化学反应按反应前后反应物、产物的多少和种类分为________、________、________、__________。按得氧、失氧分为________、________。
2.简单分类法
对物质进行分类时,先设定一个_____,然后进行分类。常见的分类方法有__________、__________等。●新知预习金属非金属酸碱盐化合反应分解反应置换反应复分解反应氧化反应还原反应标准交叉分类法树状分类法1.交叉分类法中所涉及的类别之间是什么关系?并举例说明。●自主探究2.树状分类法中所涉及的类别之间是什么关系?举例说明。
提示:树状分类法中的类别之间有并列关系,也有从属关系,如:1.分类的概念及作用
分类即根据事物的特点对不同的事物分别归类,并且形成有一定从属关系的不同等级的系统的逻辑方法。
分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,更好地帮助我们认识物质,找出各类物质之间的联系。简单分类法及其应用 ●教材点拨2.分类的意义
(1)分类可以使大量繁杂的材料系统化、条理化,可以使科学研究对象之间建立起立体的从属关系。这样,既有利于存入和提取资料,为人们分门别类、深入地进行研究打下基础,又便于人们利用分类找出事物之间的本质区别和联系,进而探讨各类事物之间的转化关系,为科学研究提供了更加丰富的线索。
(2)由于科学分类系统反映了事物内部的规律性联系,因而可以根据系统的特性推出某些未被发现的事物的性质,进而为科学预见奠定基础。3.分类的主要规则
(1)每次分类必须按同一个标准进行。
(2)分类的子项应当互不相容。
(3)各子项之和必须等于母项。
4.对常见物质的分类
(1)根据物质的组成对物质分类(2)根据物质的组成和性质对无机化合物分类5.化学物质和化学反应的分类标准6.两种重要的分类方法
(1)交叉分类法
①含义:根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法。
我们在认识事物时需要采用多种分类方法,这样可以克服依据单一标准对物质分类的局限性。
②举例
根据不同的分类标准,对Na2CO3进行分类 (2015·湖北咸宁市高一期末)下列各组物质,按混合物、单质、化合物顺序排列正确的是(  )
A.空气、臭氧、胆矾   B.碘酒、白磷、盐酸
C.干冰、氮气、冰 D.生石灰、液氧、大理石
【解析】 A对;B中盐酸是混合物,化合物一定属于纯净物,错;C中干冰是二氧化碳固体,属于纯净物,错;D中生石灰是氧化钙,属于纯净物,大理石主要成分是碳酸钙,所以大理石是混合物,错,选A。
【答案】 A●典例透析(2015·汕头市金山中学高二月考)分类是学习和研究化学的一种重要方法。下列分类合理的是(  )
A.K2CO3和K2O都属于盐
B.H2SO4和HNO3都属于酸
C.KOH和Na2CO3都属于碱
D.Na2O和Na2SiO3都属于氧化物
【解析】 A、K2CO3属于盐,K2O属于氧化物,错误;B、H2SO4和HNO3都属于酸,正确;C、KOH属于碱,Na2CO3属于盐,错误;D、Na2O属于氧化物,Na2SiO3属于盐,错误;选B。
【答案】 B各类物质的化学通性
(1)金属单质(以Fe为例)不同种类物质之间的转化关系 ●教材点拨(2)氧化物(以CO2、CaO为例)(3)酸(以稀盐酸为例)(4)碱[以Ca(OH)2为例](5)盐(以Na2CO3为例)
温馨提示:既要掌握其所属类别的通性,还要掌握这种物质的特性。例如,酸与金属反应可以生成氢气和盐,这是一般活泼金属与非氧化性酸反应的规律,但并不是所有酸和金属的反应都产生H2,例如Cu与稀H2SO4不发生反应,Cu与HNO3反应不产生H2;活泼金属氧化物与水反应生成相应的碱,但Fe2O3、Al2O3等与H2O不反应。 (2015·试题调研)在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在右图关系,选择①~⑤中适当的物质,使有连线的两种物质发生反应。●典例透析(1)请推断它们的化学式分别为:
①________;②________;③________;④________;⑤________。
(2)写出下列物质之间反应的化学方程式:
①和②____________________________________;
②和④____________________________________;
②和⑤____________________________________;
③和④____________________________________。【解析】 该题结合物质的性质,考查物质分类的应用。据单质①能和酸②发生化学反应,推知①应为活泼金属单质即为铁;而酸只有稀H2SO4,即②为稀H2SO4;则氧化物④应为金属氧化物,即④为CaO;则氧化物③为酸性氧化物,即CO2;⑤属于盐且既能与稀H2SO4反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3。
【答案】 (1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
CaO+H2SO4===CaSO4+H2O
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O
CO2+CaO===CaCO3(2015·江苏涟水中学高二月考)以下表示的是碳及其化合物的相互转化关系:C+CuO→CO2+Cu;CO2+H2O→ H2CO3;H2CO3+Ca(OH)2→CaCO3+2H2O;CaCO3→CaO+CO2,其中涉及的基本反应类型依次为(  )
A.置换、化合、分解、复分解
B.化合、置换、复分解、分解
C.化合、置换、分解、复分解
D.置换、化合、复分解、分解
【解析】 根据这些反应的特点,它们的反应类型分别是置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应,选D。
【答案】 D1.(2015·郴州市湖南中学高一期中)下列各组物质中,第一种是酸,第二种是混合物,第三种是碱的是(  )
A.空气、硫酸铜、硫酸
B.水、空气、纯碱
C.氧化铁、胆矾、熟石灰
D.硝酸、食盐水、烧碱
【解析】 A.空气是混合物,硫酸铜是盐,硫酸是酸,错误;B.水是化合物,空气是混合物、纯碱是盐,错误;C.氧化铁是化合物,胆矾是盐,熟石灰是碱,错误;D.硝酸是酸、食盐水是混合物,烧碱是碱,正确。
【答案】 D2.(2015·岐山县高一期末)“X”光透视常用钡餐作造影剂。钡餐的主要成分为硫酸钡,其化学式是BaSO4,BaSO4属于(  )
A.单质 B.混合物
C.化合物 D.氧化物
【解析】 单质是一种元素构成的物质,混合物是指多种成分构成的物质,BaSO4既不是单质,也不是混合物,氧化物是由两种元素组成,其中一个是氧,BaSO4不属于氧化物,属于化合物,选C。
【答案】 C3.(2015·广东省汕头市金山中学高二月考)属于复分解反应的是(  )
A.SO3+H2O===H2SO4
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
C.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
D.KCl+AgNO3===KNO3+AgCl↓
【解析】 A.SO3+H2O===H2SO4属于化合反应;B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑属于置换反应,C.Fe+CuSO4=== FeSO4+Cu属于置换反应;D.KCl+AgNO3===KNO3+AlCl↓属于复分解反应,选D。
【答案】 D4.(2015·福州市八中高一期中)物质的分类是化学研究的重要方法之一。化学工作者经常根据物质的组成对物质进行分类研究。近年来发现,在金属大气层中存在三氧化二碳。下列物质与它属于同类的是(  )
A.C60、O3 B.H2O2、N2O4
C.H2SO4、H2CO3 D.Na2SO3、KMnO4
【解析】 根据物质的组成三氧化二碳的组成元素只有C、O两种元素,与它同一类的是B。
【答案】 B5.(2015·郴州市湘南中学高一期中)下列4组物质均有一种物质的类别与其它三种不同(  )
A.CaO、Na2O、CO2、CuO
B.S、C、P、Cu
C.HCl、H2O、H2SO4、HNO3
以上四组物质中类别不同的物质依次是(填化学式)
A________;B________;C________
【解析】 A中,CO2是酸性氧化物,其余都是碱性氧化物;B中,Cu是金属,其余都是非金属,C中,H2O是氧化物,其余都是酸。
【答案】 CO2、Cu、H2O牙膏成分的探究
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:这种制法的优点是反应条件简单、易于操作(实验室中)、所得碳酸钙的纯度高等。(5)检验碳酸钙的存在,可利用碳酸钙与酸反应产生二氧化碳气体的原理进行。第二章 第一节 第2课时
一、选择题
1.(2015·娄底市湘中名校高一期末)借助新的显微技术,能成功观察到小于200 nm的粒子。下列分散系中,分散质粒子半径最小的是(  )
A.雾 B.蛋白质溶液
C.石灰乳 D.硝酸钾溶液
【解析】 人们根据分散质微粒直径的大小将分散系分为溶液,胶体和浊液,分散质微粒直径小于1 nm的分散系是溶液,分散质微粒直径大于100 nm的分散系是浊液,分散质微粒直径介于1~100 nm之间的分散系是胶体,雾、蛋白质溶液属于胶体,石灰乳属于浊液,硝酸钾溶液属于溶液,选D。
【答案】 D
2.(2015·湖南省益阳六中高一期中)下列关于胶体的说法中正确的是(  )
A.胶体外观不均匀
B.胶体能通过半透膜
C.胶体能产生丁达尔效应
D.胶体不稳定,静置后容易产生沉淀
【解析】 A.胶体通常外观是均匀的,故不选A;B.胶体的微粒直径大于半透膜的空隙,不能透过半透膜,故不选B;C.胶体能产生丁达尔现象,故选C;D.通常胶体是比较稳定的体系,静置后不容易产生沉淀,故不选D。
【答案】 C
3.(2015·长沙市望城区高一期末)晚会上,我们看到了灯光产生的各种变幻的光柱,这是气溶胶发生的丁达尔现象。下列有关认识错误的是(  )
A.气溶胶是一种分散系
B.分散质大小在1~100 nm之间
C.分散剂是空气中的水珠
D.产生光柱属于丁达尔效应
【解析】 气溶胶分散剂是空气,选C。
【答案】 C
4.(2015·安徽省淮南市高一期末)我国科学家在世界上首次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10-9 m)恢复了磁性。下列关于“钴酞菁”分子的说法正确的是(  )
A.在水中所形成的分散系属于悬浊液
B.该分子既能透过滤纸,又能透过半透膜
C.该分子的直径比Na+小
D.在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
【解析】 分散质的直径在1 nm~100 nm(1 nm=10-9 m)之间的分散系称为胶体,小于1 nm的分散系是溶液,大于100 nm的分散系是浊液,1.3×10-9 m在1 nm~100 nm之间。A.“钴酞菁”溶于水构成的分散系是胶体,错误;B.胶体不能透过半透膜,能通过滤纸,可以用渗析的方法提纯胶体,错误;C.根据分散系的分类,该分子比Na+大,错误;D.胶体有丁达尔现象,正确。
【答案】 D
5.(2015·黑龙江省绥化市高一期末)“纳米材料”是指粒子直径在1~100 nm之间的材料,纳米碳就是其中的一种。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,对所形成的分散系说法正确的是:(1)是溶液;(2)是胶体;(3)能产生丁达尔效应;(4)能通过滤纸;(5)不能通过滤纸;(6)静置后会析出黑色的沉淀。(  )
A.(1)(4)(6) B.(2)(3)(4)
C.(2)(3)(5) D.(3)(4)(6)
【解析】 “纳米材料”是粒子直径为1~100 nm的材料,纳米碳就是其中的一种,属于胶体分散质微粒直径的大小,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体,能通过滤纸,具有丁达尔现象,故(2)(3)(4)正确。
【答案】 B
6.(2015·四川省攀枝花市高一期末)下列说法错误的是(  )
A.胶体粒子的大小在1~100 nm之间
B.当光束通过NaCl溶液时会产生丁达尔效应
C.明矾在水中生成具有较强吸附能力的氢氧化铝胶体粒子,可作净水剂
D.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
【解析】 A.胶体的粒子的大小在1~100 nm之间,所以不选A;B.溶液没有丁达尔效应,胶体有丁达尔效应,所以选B;C.明矾中的铝离子遇水形成氢氧化铝胶体,有吸附能力,可做净水剂,所以不选C;D.沸水中滴加氯化铁饱和溶液,可以制备氢氧化铁胶体,所以不选D。
【答案】 B
7.(2015·湖北省襄阳市四校高一期末)关于KOH溶液和Fe(OH)3胶体描述正确的是(  )
A.两者的分散质都属于碱
B.两者均为有色不透明的分散系
C.两者分散质的直径都介于10-9~10-7 m之间
D.两者都有丁达尔效应
【解析】 碱是指电离时产生的阴离子全部为OH-的化合物。所以A正确。KOH溶液是无色透明的液体,所以B错误。KOH溶液中分散质粒子直径小于1 nm,Fe(OH)3胶体分散质粒子直径在1 nm至100 nm之间。C错误。KOH溶液不发生丁达尔效应,不会出现明显的光带,D错误。答案选A。
【答案】 A
8.下图是同学们经常使用的某品牌修正液包装标签。小明仔细阅读后,结合自己的生活经验和所学知识得出了修正液的某些性质,小明的推测中不合理的是(  )
修正液
使用方法:
使用前摇匀修正液
涂于修正处少许
待完全干后书写
注意事项:
用完后请及时盖上帽严禁食用 
A.修正液是一种胶体,均一、透明
B.修正液中含有的化学物质有毒
C.修正液的成分对纸张不具腐蚀性
D.修正液的溶剂易挥发、易燃
【解析】 图示说使用前摇匀修正液,说明它不是均一、稳定的,故不是胶体。“严禁食用”说明含有有毒的化学物质;修正液的成分对纸张不具腐蚀性;“用完后请及时盖上帽”说明修正液的溶剂易挥发;有一个易燃的图标,说明修正液的溶剂易燃。
【答案】 A
9.(2015·广州市高一期末)下列说法正确的是(  )
A.CuSO4溶液能产生丁达尔效应
B.分散质粒子的直径︰浊液>胶体>溶液
C.可以用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的可溶性杂质
D.在饱和氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液可制得Fe(OH)3胶体
【解析】 A.溶液不产生丁达尔效应,A错误;B.分散质粒子的直径:浊液>胶体>溶液,B正确;C.胶体分散质粒子能通过滤纸,C错误;D.往沸水中滴加饱和氯化铁溶液可以制得Fe(OH)3胶体,D错误;答案选B。
【答案】 B
10.(2015·广东省湛江师大附中等校高一期末)下列应用或事实与胶体的性质没有关系的是(  )
A.用明矾净化饮用水
B.用石膏或盐卤点制豆腐
C.在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现红褐色沉淀
D.清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽的光线
【解析】 明矾净水是利用明矾溶于水后生成的Al3+与水作用生成Al(OH)胶体的吸附性,能吸附水中的小颗粒;石膏或盐卤点制豆腐是利用蛋白质胶体遇到电解质发生聚沉;FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现红褐色沉淀没有胶体生成,与胶体性质无关;清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽的光线是因为空气属于气溶胶,有光通过时能产生一条光亮的通路,与胶体的性质有关。
【答案】 C
二、非选择题
11.现有如下各实验:
A.将1 g KCl加入10 g沸腾的水中;
B.将1 g可溶性淀粉加入到100 g水中,搅拌均匀后煮沸;
C.将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡;
D.将0.1 g植物油加入到10 g水中,充分振荡混匀;
E.将96 mL乙酸与5 mL水充分混合。
上述实验中所得到的分散系,属于溶液的有________,属于胶体的是________,属于浊液的是________。
【解析】 KCl、酒精均易溶于水,能够形成溶液,CaCO3、植物油难溶于水,少量CaCO3会与水生成悬浊液,而植物油与水形成乳浊液。
【答案】 A、E B C、D
12.(2015·经典习题选萃)将饱和FeCl3溶液滴入沸水时,液体变为红褐色,得到的是Fe(OH)3胶体。用此分散系进行实验:
(1)将其装入U形管内,用石墨做电极,接通直流电源,通电一段时间后发现阴极附近颜色________,这表明________,这种现象称为_____________________________。
(2)向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液,发生的现象是
___________________________________________________________________。
原因是_____________________________________________________________。
(3)向其中逐滴加入过量稀硫酸,现象是_________________________________;
原因是_____________________________________________________________。
(4)提纯此分散系的方法叫________。
【解析】 该题考查胶体的制备、性质、提纯等内容。
【答案】 (1)逐渐变深 Fe(OH)3胶粒带正电荷 电泳
(2)形成红褐色沉淀 电解质(NH4)2SO4电离出的SO中和了胶体粒子所带电荷,使Fe(OH)3胶体聚沉
(3)先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解形成黄色溶液 电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉,随着H2SO4的加入,H2SO4与Fe(OH)3发生反应:2Fe(OH)3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+6H2O,使沉淀溶解
(4)渗析
13.右图是我们清晨进入森林后看到的美丽景象,请认真观察右图,分析其隐含的化学道理,然后完成(1)~(3)小题:
(1)右图中的现象在化学上称作________,这说明森林中的空气具有________的性质。
(2)产生上述现象的根本原因是
________________________________________________________________________。
(3)此现象在化学上可用来__________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 从图片上的现象可知:森林中的空气在太阳光的照射下产生了明亮的光路,这是胶体的特性,它可以用来区分胶体与其他分散系,也可以用来检验一种分散系是不是胶体。
【答案】 (1)丁达尔效应 胶体
(2)空气中含有的胶体粒子大小介于1~100 nm的颗粒,能使光产生散射
(3)确定一种分散系是不是胶体
14.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学:向1 mol·L-1的FeCl3溶液中加少量NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。
丙同学:向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是________。
(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是____________________________________
_______________________________________________________________________,
利用的胶体性质是______________________________________________________。
(3)在胶体中加入电解质溶液或带有相反电荷的胶体微粒能使胶体微粒沉淀出来。丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行实验:①将其装入U形管内,用石墨作电极,通电一段时间后发现阴极区附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶体微粒带__________(带“正”或“负”)电荷。②向其中加入饱和Na2SO4溶液,产生的现象是________________________。
【解析】 有关胶体的制备,中学阶段只要求掌握Fe(OH)3胶体的制备方法,其考查内容一般是所用试剂(沸水、饱和FeCl3溶液)、用量、加热程度等。
FeCl3溶液与NaOH溶液发生复分解反应,生成Fe(OH)3沉淀;直接加热饱和FeCl3溶液,只会使之沸腾;获得Fe(OH)3胶体的正确方法即是丙同学的操作。验证胶体的最简单的操作是采用丁达尔效应。由于Fe(OH)3胶体粒子带正电,因此通电后,带正电的Fe(OH)3胶体粒子向阴极区靠近,导致阴极区附近的颜色逐渐变深,由于加入的Na2SO4中的SO带有负电荷,易中和Fe(OH)3胶体粒子表面的正电荷,而使之发生聚沉。
【答案】 (1)丙
(2)用一束光照射得到的液体,从侧面观察看到一条光亮的“通路” 丁达尔效应
(3)①正 ②有红褐色沉淀生成
课件57张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章第一节 物质的分类第二章第2课时 分散系及其分类第二章清晨,当鲜红的太阳从地平线升起时,你漫步在茂密的森林里,会看到缕缕霞光穿过树木的枝叶斑驳地铺洒在地面上;当你晚上走在城市的马路上,会看到汽车灯光产生的两条强烈的光柱(有雾的时候更明显);你还会看到当阳光透过墙上的小孔时,在较暗房间里会形成一道道光柱。这些美景的产生与胶体的重要性质——丁达尔效应密切相关。那么,什么是丁达尔效应?胶体还有哪些重要性质呢?1.了解分散系的概念及分散系的种类。
2.知道胶体是一种常见的分散系。
3.了解胶体的介稳性和丁达尔效应。●学习目标●新知预习一种(或多种)物质另一种(或多种)物质分散质分散剂3.按照分散质粒子的大小,可以把分散系分为______、________、________。
(1)________:分散质粒子直径小于1 nm。
(2)胶体:分散质粒子直径在___________之间。
(3)________:分散质粒子直径大于100 nm。
4.向_____中逐滴加入5~6滴______________,继续煮沸至溶液呈______色,停止加热,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。溶液胶体浊液溶液1~100 nm浊液沸水FeCl3饱和溶液红褐5.胶体的稳定性介于________和________之间,在一定条件下能稳定存在,属于________体系。
6.丁达尔效应
当光束通过胶体时,可以看到_________________,这是由于胶体粒子对光线______形成的。
应用:区分___________。溶液浊液介稳一条光亮的“通路”散射胶体和溶液1.区分溶液和胶体的方法是什么?
提示:利用丁达尔效应区分溶液与胶体。
2.日常生活中经常遇到的胶体有哪些?
提示:土壤胶体;牛奶;墨水;烟雾;豆浆;烟水晶等。●自主探究1.分散系的定义
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。被分散的物质称作分散质;起容纳分散质作用的物质称作分散剂。分散系及其分类 ●教材点拨2.分散系的分类
(1)根据分散质与分散剂的状态分9种分散系温馨提示:许多分散系属于混合分散系,如空气中有烟尘时,既有气—气分散系,又有气—固分散系,它们同时构成了复杂的分散系。
(2)根据分散质的直径不同分为溶液、胶体、浊液三种分散系。列表比较如下:温馨提示:(1)关于分散系的“两个”大小比较。
①分散质粒子的大小:溶液<胶体<浊液;
②分散系稳定性大小:溶液>胶体>浊液。
(2)关于分散质的“两个”只有。
①只有浊液不能透过滤纸,溶液和胶体能透过;
②只有溶液能透过半透膜,浊液和胶体不能透过。 (2015·河南省周口中学高三月考)美国UIC大学两位国家级传染病学专家认为,当前形势的埃博拉病毒已经能够通过气溶胶传播。据此,下列说法正确的是(  )
A.埃博拉病毒无法通过呼吸传播
B.佩戴口罩可有效预防埃博拉病毒侵染
C.目前已找到有效治疗埃博拉病毒的方法
D.埃博拉病毒颗粒直径大约80 nm●典例透析【解析】 仔细审题,传染病学专家认为埃博拉病毒已经能够通过气溶胶传播,说明埃博拉病毒具有传染(播)性,并且其直径应该介于1 nm~100 nm的范围,而我们熟悉气溶胶属于胶体的一种,例如常见的雾就属于气溶胶,那么,迁移有关胶体知识,结合生活常识可知埃博拉病毒可以通过呼吸传播,而口罩的孔径大于100 nm,故戴口罩无法预防埃博拉病毒的传播,关注新闻的同学都知道,埃博拉病毒在非洲肆虑,并未得到有效的遏制,故A、B、C均错误,而D选项埃博拉病毒颗粒直径大约80 nm,属于胶体的范围,故选择D。
【答案】 D
【点评】 本题关注当今社会热点,考查学生的阅读和分析问题的能力,也需要同学们熟悉胶体的本质特征是微粒直径介于1 nm~100 nm之间,无论直选还是结合常识排除,均能锁定答案D。(2015·试题调研)2013年1月我国大部分地区被雾霾笼罩,空气质量严重污染。PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米(2.5×106 m)的细小颗粒物,也称为可入肺颗粒物。下列有关说法中错误的是(  )
A.雾霾空气属于混合物
B.微粒直径为2.5微米的细小颗粒物可形成胶体
C.实施绿化工程,可以有效防治PM 2.5污染
D.PM 2.5表面积大,能吸附大量的有毒有害物质【解析】 选项A,空气是由N2、O2及一些尘埃等组成的混合物。选项B,胶体微粒直径介于1~100 nm之间,即介于1.0×10-9~1.0×10-7 m之间,所以微粒直径为2.5微米的细小颗粒物不属于胶体。选项C,实施绿化工程,树木能吸附空气中的尘埃,从而有效防治PM 2.5污染。选项D,PM 2.5表面积大,吸附能力强,能吸附有毒有害物质。
【答案】 B1.胶体的定义
分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系。
温馨提示:胶体与溶液、浊液的根本区别是什么?
胶体粒子直径在1~100 nm之间是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质。胶体的性质及其应用 ●教材点拨2.胶体的分类
常见的胶体分类方法是根据分散剂的状态进行分类,有三种:固溶胶(如有色玻璃、宝石、珍珠之类),液溶胶(如牛奶、豆浆之类),气溶胶(如云、雾、烟之类)。
3.胶体的性质
(1)胶体是介稳性的分散系
溶液是最稳定的分散系,浊液是最不稳定的分散系,胶体的稳定性介于二者之间。胶体介稳性的原因:
①主要原因:胶体粒子直径较小,具有较大的比表面积,同种胶体的胶粒因吸附分散剂中相同的离子而使胶体粒子带有同种电荷,彼此相互排斥,阻碍了胶粒的凝聚。
②次要原因:胶粒小、质量轻,布朗运动剧烈,能克服重力引起的沉降作用。
(2)丁达尔效应
当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”。这条光亮的通路是由于胶体粒子对光线散射形成的,叫丁达尔效应。(3)电泳现象
胶体粒子在外加电场的作用下会发生定向移动,这种现象称为电泳。
①电泳现象产生的原因是:胶体粒子直径较小,具有较大的比表面积,能选择性地吸附胶体中的某种离子而带有一定电荷,这些带电粒子在外电场作用下会发生定向移动。②不能说胶体带电荷,胶体应呈电中性,是胶体粒子带电荷。温馨提示:①不能用自来水代替蒸馏水制Fe(OH)3胶体,因自来水中的离子会使Fe(OH)3胶体颗粒聚成更大的颗粒,生成Fe(OH)3沉淀;②用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体,一般不用稀溶液,且滴加速率不能太快;③为加快反应,采用了加热,但当溶液呈红褐色时就要停止加热,加热过度就会破坏胶体,生成Fe(OH)3沉淀。
要边滴加FeCl3溶液,边振荡烧杯,但不能用玻璃棒搅拌溶液,否则会使生成的Fe(OH)3胶体颗粒碰撞成大颗粒形成沉淀。(2)胶体的两种分离提纯方法
①胶体与浊液的分离——过滤。
胶体微粒能透过滤纸,浊液中的微粒不能透过,用过滤的方法可分离胶体和浊液。
②胶体与溶液的分离——渗析。
溶液中的离子或小分子能透过半透膜,胶体微粒不能透过,将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中,置于流动的蒸馏水里一段时间即可除去胶体中的小分子或离子。
温馨提示:根据胶体的性质(如胶粒带电荷)认识使胶体发生聚沉的方法。特别要注意某些电解质的不断加入有可能使胶体先发生聚沉生成沉淀,而后沉淀溶解。 (2015·山东省文登市高一期末)下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是(  )
A.向胶体中加入电解质溶液,能发生聚沉
B.溶液呈电中性的,胶体是带电的
C.溶液能透过滤纸,胶体不能透过滤纸
D.溶液和胶体的本质区别是能否发生丁达尔现象●典例透析【解析】 胶体的性质之一是加入电解质溶液能发生聚沉,A项正确;无论胶体还是溶液都呈电中性,B项错误;溶液和胶体都能透过滤纸,C项错误;溶液和胶体的区别是分散质微粒直径的大小,胶体有丁达尔现象,用来鉴别溶液和胶体,D项错误;选A。
【答案】 A (2015·经典习题选萃)用白磷还原法可制得一种金的分散系,该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。其操作步骤如下:
①取20%白磷的乙醚溶液0.5 mL,加蒸馏水60 mL。
②先滴加1%氯化金水溶液0.75 mL,再滴加0.1 mol·L-1的K2CO3 0.6 mL,振荡变成棕红色。
③加热煮沸至溶液变成透明红色。
④分离提纯,除去无机溶质。
所得分散系中,金颗粒直径为5 nm~12 nm。请回答下列问题:
(1)该分散系属于________,其分散质是___________。
(2)用一束强光照射该分散系,从侧面可看到_______。
(3)步骤④的分离方法是_________________________。
(4)所得红色溶液________(填“能”或“不能”)继续加热。【解析】 (1)所得分散系中金颗粒的直径在5 nm~12 nm之间,所以形成的分散系属于胶体。其分散质是金颗粒。(2)由于胶体具有丁达尔效应,所以用一束强光照射该分散系,从侧面能看到一条光亮的通路。(3)无机杂质可以透过半透膜,故可以用渗析的方法进行分离提纯得到纯净的胶体。(4)若将所得溶液继续加热,则会发生聚沉。
【答案】 (1)胶体 金颗粒 (2)一条光亮的通路
(3)渗析 (4)不能(2015·山东省恒台县二中高三月考)下列叙述与胶体无关的是(  )
A.胶体分散质的微粒直径在10-9 m~10-7 m之间
B.当日光从窗隙射入暗室时,可观察到一束光亮的通路
C.胶体微粒具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子
D.向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀【解析】 A.胶体分散质的微粒直径在10-9 m~10-7 m之间,A正确;B.当日光从窗隙射入暗室时,可观察到一束光亮的通路,胶体能发生丁达尔效应,B正确;C.胶体微粒具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,C正确;D.向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀,发生复分解反应与胶体无关;答案选D。
【答案】 D(2015·经典习题选萃)从下列选项中选择适当的字母填入下列横线上:
A.过滤      B.聚沉
C.凝胶 D.布朗运动
E.电泳 F.丁达尔效应
(1)Fe(OH)3胶体呈红褐色,插入两个惰性电极,通电流一段时间,阴极附近的颜色逐渐变深,这种现象叫________;
(2)光束通过Fe(OH)3胶体,可以看到光亮的通路,这种现象叫________;(3)Fe(OH)3胶体中加入硅酸胶体(胶体粒子带负电),胶体变得浑浊,这是发生了______________________________;
(4)鉴别Fe(OH)3胶体和盐酸的方法是_______________。
【解析】 (1)因Fe(OH)3胶粒带有正电荷,所以在电场的作用下,向阴极区移动,而使该区颜色加深,这种现象称为电泳。
(2)光束通过胶体时,产生光亮的通路,称为丁达尔效应。
(3)加入与胶粒带相反电荷的胶体,胶体会发生聚沉。
(4)鉴别胶体和溶液利用丁达尔效应。
【答案】 (1)E (2)F (3)B (4)F1.(2015·湛江师大附中高二联考)下列关于分散系的说法正确的是(  )
A.石灰乳不是分散系
B.分散剂一定是液态
C.一种分散系里只有分散质和分散剂两种物质
D.Fe(OH)3胶体是一种液态分散系
【解析】 石灰乳是悬浊液是分散系,A错,分散剂可以是液态,也可以是气态,B错;一种分散系里可以有多种物质C错;D对。
【答案】 D2.(2015·江苏省莲水中学高二月考)看电影时,同学们可以看到放映机投射的光柱,这就是气溶胶发生的丁达尔现象。胶体区别于其它分散系的本质特征是(  )
A.胶体的分散质能透过滤纸
B.胶体能产生丁达尔现象
C.胶体的分散质粒子直径在1~100 nm之间
D.胶体是纯净物,其它分散系是混合物
【解析】 根据分散质微粒直径的大小,将分散系分为溶液,浊液和胶体,将分散质微粒直径在1~100 nm的分散系称为胶体,选C。
【答案】 C3.(2015·浙江省严州中学高一月考)下列关于胶体说法正确的是(  )
A.胶体是纯净物
B.胶体、溶液和浊液的本质区别是能否产生丁达尔现象
C.胶体不带电荷
D.胶体分散质粒子的直径在10~-9~10-7 μm之间【解析】 胶体是一种分散系,是混合物,故A项错误;分散系按照分散质粒子直径大小分为了胶体、溶液、浊液,故三者的本质区别为分散质粒子直径大小,故B项错误;某些胶体粒子为多分子聚集体,在形成过程中会包裹某些带电离子,故使胶体粒子带某种电荷,但胶体体系不带电,故C项正确;胶体分散质粒子的直径在1 nm~100 nm之间,即10-3~10-1 μm,故D项错误。
【答案】 C4.(2015·唐山一中高一期中)关于胶体和溶液的区别,下列叙述中正确的是(  )
A.溶液是透明的,胶体是不透明的
B.溶液中溶质粒子能通过滤纸,胶体中分散质粒子不能通过滤纸
C.溶液中通过一束光线没有特殊现象,胶体中通过一束光线出现明显光带
D.溶液稳定,放置后不会生成沉淀,胶体不稳定,放置会生成沉淀【解析】 A.溶液和胶体均不带电,均是透明的,故A错误;B.溶液中溶质粒子和胶体中分散质粒子均能通过滤纸,故B错误:C.只有胶体具有丁达尔效应,溶液中通过一束光线没有特殊现象,胶体中通过一束光线出现明显光带,故C正确;D.溶液和胶体均是稳定的分散系,放置后不会产生沉淀,故D错误,故选C。
【答案】 C5.(2015·西安市83中高三阶段考试)下列现象与胶体无关的是(  )
A.用激光笔照射蛋白质溶液时,出现一条光亮的通路
B.向豆浆中加入石膏制得可口的豆腐
C.CuSO4溶液显蓝色
D.向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,得到红褐色透明的分散系【解析】 蛋白质溶液达到胶体颗粒的大小,具有胶体的性质。因此当用激光笔照射蛋白质溶液时,出现一条光亮的通路,正确;B.豆浆属于胶体,遇到盐会发生聚沉,因此向豆浆中加入石膏制得可口的豆腐,正确;C.CuSO4溶液显蓝色是Cu2+的颜色,与胶体无关;D.向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,得到红褐色诱明的分散系属于胶体,正确。
【答案】 C6.(2015·试题调研)
(1)下列说法正确的是________。
A.一种分散系里只能有一种分散质
B.分散系中分散质粒子直径由大到小的顺序是:浊液、胶体、溶液
C.胶体都是均一、透明的
D.蔗糖溶于水得到胶体
(2)在生活中根据不同的分类标准可以将分散系分为各种类型,例如根据分散质____不同可将分散系分为溶液、胶体和浊液,其中分散质微粒的直径在____之间的分散系叫做胶体,胶体有很强的吸附能力,在日常生活中通常作为_____剂。【解析】 把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,即分散系。根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,其中分散质粒子直径由大到小的顺序是:浊液、胶体、溶液。大多数胶体是均一、透明的,胶体具有吸附性,生活中可作净水剂。蔗糖溶于水得其溶液。
【答案】 (1)B
(2)粒子直径大小 1 nm~100 nm 净水胶体的应用
胶体在自然界尤其是在生物界普遍存在,它与人类的生活及环境有着密切的联系。例如,在金属、陶瓷、聚合物等材料中加入固态胶体粒子,不仅可以改进材料的耐冲击、耐断裂、抗拉强度等机械性能,也可以改进材料的光学性质,有色玻璃就是由某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成的。在医学上,越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病,如胶态磁流体治癌术就是将磁性物质制成胶体粒子,作为药物的载体,在磁场作用下将药物送达病灶,从而提高疗效。 另外,血液本身就是胶体分散系,与血液有关的一些疾病的治疗、诊断方法就利用了胶体的性质,如血液透析、血清纸上电泳等。土壤里许多物质如黏土、腐殖质等常以胶体形式存在,所以土壤里发生的一些化学过程也与胶体有关。在日常生活里,也会经常接触并应用到胶体知识,如食品中的牛奶、豆浆、粥等都与胶体有关。第二章 第二节 第1课时
一、选择题
1.(2015·湖南省娄底市湘中名校高一上学期期末)下列物质中,属于电解质的是(  )
A.稀硫酸 B.氢氧化钾
C.乙醇 D.SO3
【解析】 在溶于水或受热熔化时能导电的化合物是电解质,电解质首先是化合物,其次导电离子是电解质本身电离的,稀硫酸属于混合物,A项错误;乙醇溶于水不导电,属于非电解质,C项错误;三氧化硫溶于水,与水反应生成硫酸,硫酸电离出离子而导电,SO3是非电解质,H2SO4是电解质,D项错误;选B。
【答案】 B
2.(2015·揭阳市一中高二上学期期末)下列物质中含有自由移动Cl-的是(  )
A.KClO3固体 B.Cl2
C.HCl气体 D.KCl溶液
【解析】 KClO3固体中含ClO,不含Cl-,故A错误;Cl2不含Cl-,故B错误;HCl气体不含Cl-,故C错误,D项正确。
【答案】 D
3.(2015·湖南省类底市高一上学期期末)下列物质中,导电性能最差的是(  )
A.石墨 B.固体KCl
C.稀盐酸 D.熔融NaOH
【解析】 石墨固体时可以导电,稀盐酸、熔融NaOH中含有自由移动的离子,也能导电,而固体KCl不能导电,所以答案选B。
【答案】 B
4.(2015·大连市高一期末)下列电离方程式中,正确的是(  )
A.Ca(OH)2===Ca2++2(OH)-
B.FeCl2===Fe2++3Cl-
C.H2SO4===H+SO
D.Al2(SO4)3===2Al3++3SO
【解析】 A中2OH-不应带小括号,B中Cl-系数应为2,否则电荷不守恒。C中H2SO4应电离出2H+,而不是H。
【答案】 D
5.(2015·经典习题选萃)下列关于电解质说法正确的是(  )
A.能导电的物质叫电解质
B.电解质在通电时发生电离
C.NaCl晶体不导电,所以NaCl不是电解质
D.熔融的KOH导电,所以KOH是电解质
【解析】 溶于水或熔融状态时能导电的化合物叫电解质,A、B错误,D正确。NaCl晶体不导电,但溶于水或熔融状态均导电,C错误。
【答案】 D
6.把0.05 mol醋酸分别加入到下列100 mL溶液中,溶液的导电能力变化最明显的(  )
A.0.5 mol/L NaOH溶液 B.0.5 mol/L盐酸
C.0.5 mol/L NH4Cl溶液 D.0.5 mol/L氨水
【解析】 醋酸与氨水反应生成强电解质,完全电离,故导电性明显增强,变化最明显。
【答案】 D
7.今有一种固体化合物X,X本身不导电,但熔化状态或溶于水中能够电离,下列关于该化合物X的说法中,正确的是(  )
A.X一定是电解质 B.X可能为非电解质
C.X只能是盐类 D.X可以是任意化合物
【解析】 溶于水或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。
【答案】 A
8.下列物质中都含有氢元素,其中属于酸的是(  )
A. NH3 B. CH4
C. NaHCO3 D. HNO3
【解析】 凡电离出来的阳离子全部是H+的化合物是酸,A、B两项为气态氢化物,不能电离,不是酸;C项是碳酸氢钠,属于盐;D是硝酸,溶于水电离出H+和NO,故D正确。
【答案】 D
9.(双选)关于酸、碱、盐的下列各种说法中,正确的是(  )
A.化合物电离时,生成的阳离子是氢离子的是酸
B.化合物电离时,生成的阴离子是氢氧根离子的是碱
C.化合物电离时,生成金属阳离子和酸根离子的是盐
D.NH4Cl是盐
【答案】 CD
10.下列说法正确的是(  )
A.水导电性很差,所以水是非电解质
B.电解质与非电解质的本质区别是在一定条件下能否电离
C.酸、碱和盐类都属于电解质,其他化合物都是非电解质
D.NaCl和HCl都是电解质,所以它们熔融状态下都能导电
【解析】 A项,水能电离出OH-与H+,所以水是电解质;C项,部分氧化物也属于电解质,如Na2O、CaO;D项,HCl在熔融状态下不导电。
【答案】 B
二、非选择题
11.在如图所示的串联装置中,发现灯泡不亮,但若向其中一个烧杯中加水,则灯泡会亮起来:
则:(1)加水的烧杯为________。
(2)将烧杯B和________混合后溶液的导电性会减弱。
(3)写出D烧杯中电解质的电离方程式:____________________________________
_____________________________________________________________________。
【解析】 四个烧杯中只有C中没有发生电解质电离,没有自由移动的离子,当加水时,H3PO4电离而导电;当CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合后,由于发生反应:CuSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Cu(OH)2↓,从而溶液中离子浓度减小,混合后溶液体积增大,导电能力减弱。
【答案】 (1)C (2)D
(3)Ba(OH)2===Ba2++2OH-
【点拨】 溶液导电,则肯定存在自由移动的离子;溶液不导电,则一定无自由移动的离子。
12.有以下几种物质
①干燥的食盐晶体 ②液态氯化氢 ③水银 ④蔗糖 ⑤冰醋酸 ⑥KNO3溶液 ⑦SO3
填空回答:(填序号)
(1)以上物质中属于电解质的是_____________________________________________
(2)以上物质中属于非电解质的是___________________________________________
(3)以上物质中加入水中与水充分混合后,水溶液能导电的是___________________
_______________________________________________________________________。
【答案】 (1)①②⑤ (2)④⑦ (3)①②⑤⑥⑦
13.松花蛋于明朝初年问世,其腌制配方有多种,但主要配料为生石灰、纯碱和食盐。将一定比例的配料用水和黏土调成糊状,敷于蛋上,密封保存,数日后可食用。
(1)腌制松花蛋的配料用水调制时,主要发生的化学反应的方程式有(不考虑黏土中物质可能参与的反应)
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)松花蛋外的糊状物经溶解、过滤后,滤液中肯定含有的溶质为________和________,可能含有的溶质为Ca(OH)2或Na2CO3。
(3)某同学设计下表的实验方案,探究(2)所得滤液中可能含有的物质是否存在,请你帮他完善实验方案。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液,滴加适量K2CO3溶液
若出现白色沉淀
滤液中含Ca(OH)2
若无白色沉淀
滤液中无Ca(OH)2
②取少量滤液,________
若出现________
滤液中含Na2CO3
(4)写出碳酸钠的电离方程式:
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)CaO+H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
(2)NaCl NaOH
(3)加入足量的盐酸 气泡
(4)Na2CO3===2Na++CO
14.已知Fe2(SO4)3的物质的量浓度为3 mol/L,写出Fe2(SO4)3的电离方程式,并求Fe3+和SO的物质的量浓度。
【解析】 Fe2(SO4)3在溶液中电离,电离方程式为:
Fe2(SO4)3===2Fe3++3SO
1 2 3
3 mol/L  c(Fe3+) c(SO)
解之,c(Fe3+)=6 mol/L,c(SO)=9 mol/L。
【答案】 Fe2(SO4)3===2Fe3++3SO
c(Fe3+)=6 mol/L c(SO)=9 mol/L
课件52张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章第二节 离子反应第二章第1课时 酸、碱、盐
在水溶液中的电离第二章物理学上,根据能否导电,可将物体分为导体和绝缘体。化学上,根据在水溶液里或熔融状态下能否导电,可将化合物分为电解质和非电解质。学习电解质及其相互间反应的知识,对于认识物质及其变化具有十分重要的作用。
你有没有被蜜蜂或黄蜂刺过?被刺伤是很痛的,而且伤口会肿胀。被蜜蜂刺到的伤口可以敷上小苏打(碳酸氢钠)溶液,因为蜜蜂的刺是酸性的,小苏打是碱性的,所以可以发生中和作用,减轻伤口的肿胀,消除痛楚。
被黄蜂刺到的伤口则以醋或柠檬汁来中和,因为它是碱性的。1.了解电解质的概念。
2.了解酸、碱、盐在水溶液中的电离及导电条件。
3.会书写电解质的电离方程式。●学习目标1.在________或______状态下能够导电的________叫电解质。
酸、碱、盐在水溶液中能够导电,是因为它们在溶液中发生了________。
2.电离方程式
将氯化钠加入水中,在______作用下,钠离子和氯离子脱离NaCl晶体表面,进入水中,形成了能够自由移动的________ _____和___________。这一过程可以用电离方程式表示为:_______________(为简便起见,仍用离子符号表示水合离子)。●新知预习水溶液里熔融化合物电离水分子水合钠水合氯离子 离子HCl的电离方程式:____________________________;
H2SO4的电离方程式:__________________________;
HNO3的电离方程式:__________________________。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸:电离时生成的阳离子_________的化合物。全部是H+ (2)碱:电离时生成的阴离子___________的化合物
(3)盐:电离时生成______________________和__________的化合物。全部是OH- 金属阳离子(或铵根离子) 酸根阴离子1.在导电性实验中,为什么氯化钠晶体不导电,而熔融的氯化钠和氯化钠水溶液以及大家熟悉的金属都可以导电?电解质导电的前提条件和实质是什么?
提示:带电粒子的定向移动就可以形成电流,像电子、阴离子、阳离子等。金属内的电子本来就是自由电子,当外加电场时可以定向移动形成电子流而导电。氯化钠晶体内虽然有阴阳离子,但不能自由移动,即使有外加电场,也不能定向移动形成电流。 ●自主探究而氯化钠在熔融态或在水溶液中,吸收了来自热或水分子作用等外界的能量,而离解出自由移动的钠离子和氯离子,即发生了电离,当外加电场作用时,离子从自由移动状态改为分别向两极定向移动而形成带电离子流,使电流通过电解质溶液而导电。因为电离的结果是产生了自由移动的离子移向两极。2.铁丝和盐酸能导电,所以二者是电解质,液态硫酸不导电,所以硫酸是非电解质,对吗?并分析。
提示:电解质和非电解质研究的对象是化合物,铁丝是单质,盐酸是混合物,所以二者都不是电解质,也不是非电解质。虽然液态硫酸不导电,但溶于水时能导电,所以硫酸是电解质。1.电解质和非电解质对比分析电解质和非电解质 ●教材点拨温馨提示:理解电解质和非电解质的本质区别及注意的“四个不一定”
本质区别:电解质在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离生成自由移动离子,而非电解质在水溶液里和熔融状态下自身不能发生电离,以分子形式存在。
四个不一定
(1)不是电解质的物质不一定是非电解质
电解质和非电解质的基本前提是化合物,单质和混合物既不是电解质又不是非电解质。(2)电解质不一定同时具备以下两个条件
①在水溶液里能导电;②在熔融状态下能导电。化合物具备其中一个条件即为电解质。如HCl在熔融时不导电,但在水溶液里能导电,所以HCl也属于电解质。
(3)导电的物质不一定是电解质
①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能导电,但它们是单质,不属于电解质也不属于非电解质。
②稀盐酸能导电,但不能说稀盐酸是电解质,因为稀盐酸是混合物。
(4)不导电的物质不一定不是电解质
BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而它们属于电解质。2.正确理解电解质的导电性
电解质的导电是靠自由移动的带有电荷的离子实现的。正确理解电解质的导电性,应注意以下几个方面:
(1)电解质导电是有条件的,在水溶液里或熔融状态时才能导电。
①酸:酸在固态或液态(熔融状态)时只有分子,没有自由移动的离子,因此不导电,如液态或固态的H2SO4、H3PO4等不导电;酸在水溶液里受水分子的作用,电离产生自由移动的离子,而能导电。②强碱和盐:强碱和大部分盐是离子化合物,在固态时,晶体内的阴、阳离子不能自由移动,所以不导电;在熔融状态或水溶液里能电离出自由移动的离子,故能导电。但要注意有些盐在受热时容易分解,如NH4HCO3。
③活泼金属氧化物:活泼金属氧化物也是离子化合物,有阴、阳离子,但是在固态时离子不能自由移动,故不导电;当活泼金属氧化物为熔融状态时,能够电离出自由移动的离子,而能导电;如果活泼金属氧化物能溶于水,大部分是由于能与水反应生成碱而导电的。(2)不能导电的物质不一定是非电解质,能导电的物质也不一定是电解质。
电解质、非电解质均指化合物,是纯净物。如氯单质不能导电,铜、石墨等单质能导电,但由于它们都是单质,所以它们既不是电解质也不是非电解质;食盐溶液虽然能导电,却是混合物而不是化合物,所以食盐溶液既不是电解质,也不是非电解质。
(3)电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关。离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。温馨提示:(1)有些化合物的水溶液能导电,是因为它们与水反应生成的物质发生电离而导电,而不是它们自身导电,故它们不属于电解质,如CO2、NH3等。
(2)电解质溶液总是呈电中性的,即阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的。 (2015·云南省景洪市三中高一期中)下列关于电解质说法正确的是(  )
A.能导电的物质叫电解质
B.电解质在通电时发生电离
C.NaCl晶体不导电,所以NaCl不是电解质
D.KOH是电解质
【解析】 电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,并不是所有能导电的物质都是电解质;电解质的电离不需要通电;NaCl晶体不导电,但NaCl是电解质。
【答案】 D●典例透析(2015·杭州地区重点中学高一期末)下列物质中,属于电解质且能导电的是(  )
A.铜片       B.硫酸溶液
C.熔融的氯化钠 D.固体氯化钾【解析】 电解质是在水溶液中或熔融状态下导电的化合物,A项铜片为单质,故不属于电解质,故A项错误;B项硫酸溶液为混合物,不属于电解质,B项错误;C项熔融氯化钠为电解质且溶融状态下电离为自由移动的阴、阳离子,故可导电,故C项正确;D项固体氯化钾为电解质,但固体氯化钾不存在自由移动的阴、阳离子,故不导电,D项错误;本题选C。
【答案】 C酸、碱、盐在水溶液中的电离 ●教材点拨温馨提示:当HCl溶于水时,在水分子的作用下,HCl分子裂解为自由移动的水合氢离子和水合氯离子,使HCl溶液(盐酸)导电。
当NaCl晶体受热时熔化为液体,Na+与Cl-也都成了自由移动的离子而使之能导电。温馨提示:人们发现了数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应。要是没有一种很好的归类整理方法,会对学习和研究化学带来很大的困难!只要应用分类法进行系统有序地研究就会很清晰了,在初中学习过的物质的分类就是很好的证明!
4.电离方程式
(1)定义:表示电解质电离的式子。
(2)书写注意事项:①注意正确拆分离子;②注意离子符号的正确写法;③注意电离出离子的电荷数守恒,即阳离子带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。 (2015·经典习题选萃)下列叙述正确的是(  )
A.NaCl溶液在电流作用下电离成Na+与Cl-
B.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不导电
D.导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数目多●典例透析【解析】 电离的条件是溶于水或受热熔化,不是通电,一定要分清溶液导电与电离的区别与联系。物质导电的前提是电离,导电时必须要接通直流电源,A错;酸的定义中强调电离出的阳离子全部为H+,B错;HCl溶于水能电离出自由移动的H+与Cl-,故能导电,但液态HCl由分子组成,无离子,不能导电,C正确;溶液的导电性主要由溶液中自由移动离子的浓度决定,即单位体积中自由移动离子的数目决定,D错。
【答案】 C下列叙述,正确的是(  )
A.电解质在电流的作用下发生电离
B.存在自由移动的离子是电解质溶液能导电的原因
C.金属铜能导电,所以铜是电解质
D.硫酸氢钠在水溶液中能电离出氢离子,所以硫酸氢钠属于酸1.(2015·安徽省淮南市高二期末)Cl2一种有毒气体,溶于水后形成的溶液能导电,则Cl2属于(  )
A.强电解质
B.弱电解质
C.非电解质
D.既不是电解质也不是非电解质
【解析】 电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,导电的离子必须是本身电离的;非电解质:在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。氯气不是化合物,既不是电解质也不是非电解质,D正确。
【答案】 D2.(2015·北京市东城区高一上学期期末)下列物质中,不属于电解质的是(  )
A.CO2 B.NaCl
C.H2SO4 D.KOH
【解析】 结合电解质的概念可知,中学所学的酸、碱、大多数盐类属于电解质,而且电解质导电必须是其本身电离,CO2的溶液能导电,是因为生成的碳酸的电离,所以CO2为非电解质。
【答案】 A3.(2015·北京市朝阳区高一上学期期末)下列关于NaCl的说法不正确的是(  )
A.给NaCl溶液通电,使NaCl发生电离
B.NaCl是电解质
C.NaCl电离的方程式是:NaCl===Na++Cl-
D.NaCl溶液能导电,是因为溶液中有自由移动的离子
【解析】 A.NaCl在水分子的作用下,电离成自由移动的离子,不需通电,不正确;B.NaCl在水溶液或者熔融状态下导电且是化合物,因此NaCl是电解质,说法正确;C.NaCl是盐,完全电离,NaCl===Na++Cl-,说法正确;D.电解质导电的原因是存在自由移动的阴、阳离子,说法正确。
【答案】 A4.(2015·经典习题选萃)关于酸、碱、盐、氧化物、电解质的下列说法正确的是(  )
A.氧化物都属于非电解质
B.电解质都是易溶解于水的物质
C.酸、碱、盐都属于电解质
D.酸、碱、盐在水溶液里都完全电离为离子
【解析】 氧化物如:Na2O、CaO等在熔化状态下能电离出自由移动的离子,所以Na2O和CaO属于电解质,A项错误;CaCO3、BaSO4是电解质,但二者都难溶于水,B项错误;有的弱酸、弱碱在水溶液中只有一小部分发生电离,D项错误。
【答案】 C5.(2015·经典习题选萃)下列物质:①Na ②Na2O
③NH3 ④HCl ⑤Ba(OH)2 ⑥NaCl ⑦蔗糖 
⑧NaCl溶液。(填序号)
(1)属于电解质的是________。
(2)属于非电解质的是________。
(3)能导电的是________。
【答案】 (1)②④⑤⑥ (2)③⑦ (3)①⑧6.(2015·云南省景洪市三中高一期中)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
(1)Ba(OH)2:__________________________________;
(2)HNO3:____________________________________;
(3)Na2CO3:___________________________________。电离学说的诞生
1884年,年仅25岁的瑞典化学家阿伦纽斯(1859-1927)在前人成果的基础上,通过进行溶液导电性研究提出了电离学说,用崭新的思想揭示了电解质溶液的本质。
论文公开发表后,遭到了英、德、法、俄等许多国家化学家的猛烈攻击,其中包括因发现元素周期律而享誉全球的俄国化学家门捷列夫,以研究溶液理论而著称于世的英国化学家阿姆斯特朗,以研究溶液电泳现象受到人们尊敬的德国化学家魏德曼,等等。他们认为,电离学说违背了戴维和法拉第所建立的经典的电化学理论,因而是“奇谈怪论”。门捷列夫曾预言说:“这个假说随着时间的转移将如燃素论所早已占有的那种地位而必然失败”。年轻的阿伦纽斯在权威们的攻击面前没有表现出怯懦、动摇和丧失信心。为了寻求知音的支持,他在那次论文答辩后的第二天,就把论文分别寄给了另外几位著名的化学家奥斯特瓦尔德、范特霍夫、克劳胥斯和梅耶尔等,征求他们的意见。与门捷列夫等人的态度相反,这些化学家都给予了积极的肯定。尤其是奥斯特瓦尔德,不远千里亲自找阿伦纽斯,同他一起讨论。范特霍夫称赞他的学说是“物理化学史上的一次革命”。支持派与保守派之间展开了激烈的斗争。电离学说赢得了越来越多的科学家的支持,电离学说终于用大量的无可辩驳的科学事实,征服了一个个艰难险阻,取得最后胜利。
1903年,阿伦纽斯荣获英国皇家学会的戴维勋章。同年他又成为世界上第三个诺贝尔化学奖获得者。第二章 第二节 第2课时
一、选择题
1.(2015·揭阳市一中高二期末)某溶液中存在大量的H+、Cl-、SO,该溶液中还可能大量存在的是(  )
A.HCO       B.Ba2+
C.Al3+ D.Ag+
【解析】 HCO和H+反应生成二氧化碳,故A错误;Ba2+和SO反应生成硫酸钡沉淀,故B错误;Ag+和Cl-反应生成氯化银沉淀,故D错误。
【答案】 C
2.(2015·高考广东理综)水溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.NH、Ba2+、Br-、CO B.Cl-、SO、Fe2+、H+
C.K+、Na+、SO、MnO D.Na+、H+、NO、HCO
【答案】 C
3.(2015·湖南省益阳市六中高一期中)下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-===MgCl2+H2↑
B.氯化钡溶液与硫酸反应:Ba2++SO===BaSO4↓
C.碳酸钠溶液与盐酸反应:Na2CO3+2H+===2Na++H2O+CO2↑
D.氢氧化镁与硫酸溶液反应:OH-+H+===H2O
【解析】 A.MgCl2为可溶性电解质应拆分为离子,故A错误.B.正确。C.Na2CO3为可溶性强电解质应拆分为离子,故C错误。D.Mg(OH)2为难溶物不可拆成离子形式,故D错误。
【答案】 B
【点评】 离子方程式书写及正误的判断方法:应注意:判断质量和电荷是否守恒,判断氧化物、难溶物、气体、单质,难电离的弱酸、弱碱、水是否写成了分子形式等。
4.(2015·陕西岐山县高一期末)下列化学方程中,能用离子方程式:Ba2++SO===BaSO4↓表示的是(  )
A.Ba(OH)2+(NH4)2SO4===BaSO4↓+2NH3·H2O
B.Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
C.BaCO3+H2SO4===BaSO4↓+2H2O+CO2↑
D.BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
【解析】 Ba2++SO=BaSO4↓表示可溶性钡盐与可溶性硫酸盐或H2SO4反应,Ba(OH)2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH3·H2O,氨水是弱碱,不能删除,A项错误;Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,水是弱电解质,不能删除,B项错误;BaCO3+H2SO4===BaSO4+2H2O+CO2↑,BaCO3是难溶盐,写化学式,C项错误;BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl符合题意,D项正确,选D。
【答案】 D
5.(2015·江西省吉安市高一期末)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.铜和醋酸:Cu+2CH3COOH===2CH3COO-+Cu2++H2↑
B.氧化铁与稀盐酸:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.铜和硝酸银溶液:Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.稀硝酸和石灰乳:H++OH-===H2O
【解析】 A.铜是不活泼金属,不能和酸反应生成氢气,所以不选A;B.氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,所以选B;C.没有满足电荷守恒,所以不选C;D.石灰乳不能拆成离子形式,不选D。
【答案】 B
6.(2015·山东省东营市一中高一模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:K+、Ba2+、NO、Cl-
B.0.1 mol·L-1FeCl3溶液:K+、NH、I-、OH-
C.8 mol·L-1HNO3的溶液:Fe2+、H+、Cl-、Na+
D.0.1 mol·L-1的NaOH溶液:K+、Na+、SO、CO
【解析】 A.溶液中含有碳酸钠,Ba2+和碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,所以不能共存,故A不合题意;B.Fe3+、I-离子之间发生氧化还原反应,NH和OH-反应生成一水合氨而不能大量共存,故B不合题意;C.H+、Fe2+、NO发生氧化还原反应,则不能大量共存,故C不合题意;D.各离子之间均不发生反应,即可以大量共存,故D符合题意。
【答案】 D
【点评】 本题考查了离子反应、离子共存,难度不大。常见的离子不共存的类型:(1)因发生复分解反应而不共存。(2)因发生氧化还原反应而不共存。(3)因生成络合物而不共存。
7.(2015·北京市朝阳区高一期末)要证明CuSO4溶液显蓝色不是由于SO造成的,下列实验无意义的是(  )
A.观察K2SO4溶液的颜色
B.加水稀释CuSO4溶液,溶液颜色变浅
C.向CuSO4溶液中滴加过量NaOH溶液,振荡后静置,溶液变成无色
D.向CuSO4溶液中滴加过量Ba(NO3)2溶液,振荡后静置,溶液未变成无色
【解析】 CuSO4溶液中显蓝色,可能是Cu2+造成的,也可能是SO造成的,A.观察K2SO4溶液颜色,如果显蓝色,说明是SO造成;B.加水稀释,离子浓度减小,颜色变浅,不能说明是谁造成溶液颜色的,符合题意;C.CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,反应后溶液中仍有SO,如果反应后溶液仍显蓝色,说明是SO造成的,反之是Cu2+造成的;D.CuSO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+Cu(NO3)2反应后溶液中无SO,如果反应后溶液显蓝色,说明是Cu2+造成的,反之是SO造成的。
【答案】 B
8.(2015·北京市东城区高一期末)只用下列试剂中的一种,就能将FeCl3、NH4Cl和NaCl三种溶液区别开的是(  )
A.KSCN溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.AgNO3溶液
【解析】 FeCl3遇NaOH会出现红褐色沉淀;NH4Cl遇NaOH产生气泡,NaCl与NaOH不反应,无明显现象,从而加以区分。
【答案】 C
9.(2015·四川省绵阳市高一期末)有一包白色粉末,其中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,现做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
②向①的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列关于白色粉末组成的判断正确的是(  )
A.肯定含有CaCl2、K2CO3,可能含有Ba(NO3)2
B.肯定含有Ba(NO3)2、K2CO3,可能含有CaCl2
C.肯定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种
D.Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3都存在
【解析】 ①有白色沉淀生成,K2CO3与Ba(NO3)2可以生成沉淀,也可以跟CaCl2反应生成沉淀,说明肯定有K2CO3,Ba(NO3)、CaCl2至少含有一种;③取少量②溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,不能说明混合物中含有CaCl2,因为②中加入过量的稀盐酸,对后面实验产生干扰,因此肯定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种。
【答案】 C
10.(2015·经典习题选萃)某些离子的检验及结论一定正确的是(  )
A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH
B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO
C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有SO
D.某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-
【解析】 B项中也可能是HCO,B项错误;C项中产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl,C项错误;D项中加入盐酸酸化的AgNO3溶液时,就引入了Cl-,不能证明是原溶液中是否含有Cl-,D项错误。
【答案】 A
11.(2015·试题调研)某同学在实验室中进行如下实验:
编号



实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是(  )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
【解析】 A中虽无明显变化,但两溶液发生了反应:H++OH-===H2O。B中,白色沉淀是BaSO4而不是CuCl2,D中发生的是离子反应:Zn+2H+===Zn2++H2↑。
【答案】 C
二、非选择题
12.(2015·湖南省益阳市六中高一期中)写出下列反应的离子方程式:
(1)氢氧化钠与硫酸反应________________;
(2)实验室制取CO2气体________________;
(3)少量CO2气体通入澄清石灰水________________;
(4)硫酸铜溶液与氢氧化钠反应________________。
【解析】 (1)氢氧化钠与硫酸都是可溶的强电解质,所以写为:OH-+H+===H2O;(2)实验室常用大理石和稀盐酸制备二氧化碳:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2;(3)少量CO2气体通入澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O;(4)Cu(OH)2难溶于水,方程式为:Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
【答案】 (1)OH-+H+===H2O
(2)CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2
(3)CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
(4)Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
13.(2015·四川省乐山市高一期末)某无色待测液中可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、NH等阳离子。某同学进行如下实验:
Ⅰ.加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成。
Ⅱ.过滤,取少许滤液,向其中加入过量的稀硫酸,又有白色沉淀生成。
Ⅲ.另取少量步骤Ⅱ中的滤液,加入NaOH溶液至溶液呈碱性,加热,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
(1)待测液中一定含有的离子是________,一定不含有的离子是________。
(2)步骤Ⅲ中产生气体的离子方程式为________________。
【解析】 (1)铁离子为浅黄色,所以在无色的溶液中,不存在铁离子。加入盐酸有白色沉淀,说明原溶液中有银离子;加入硫酸有白色沉淀,说明原溶液中有钡离子;加入氢氧化钠后加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,说明原溶液中有铵根离子。所以溶液中一定有Ag+、Ba2+、NH,一定没有Fe3+。(2)铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水,离子方程式为:NH+OH-NH3↑+H2O。
【答案】 (1)Ag+、Ba2+、NH,Fe3+
(2)NH+OH-NH3↑+H2O
14.用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质,所用试剂均为适量),写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。
(1)FeSO4溶液(CuSO4):试剂___________________________________,
离子方程式__________________________________________________;
(2)Cu(Mg):试剂_____________________________________________,
离子方程式__________________________________________________;
(3)CO(CO2):试剂____________________________________________,
离子方程式__________________________________________________。
【解析】 (1) Fe比Cu活泼,因此可向硫酸铜溶液中加入铁粉以置换出铜,过滤即可,发生的离子反应是
Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
(2) Mg是活泼金属,能与酸反应,而Cu是不活泼金属,不与酸反应,故可用稀盐酸,发生的离子反应是
Mg+2H+===Mg2++H2↑。
(3)CO2能与氢氧化钠溶液反应而CO不反应,故可选用氢氧化钠溶液,发生的离子反应是CO2+2OH-===CO+H2O。
【答案】 (1)铁粉 Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
(2)稀盐酸 Mg+2H+===Mg2++H2↑
(3)NaOH溶液 CO2+2OH-===CO+H2O
15.(2015·经典习题选萃)A、B、C、D四种可溶性盐,其阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别是NO、SO、Cl-、CO中的某一种。
(1)若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色。
(2)若向(1)的四支试管中分别加入盐酸,B盐溶液有沉淀产生,D盐溶液有无色无味气体逸出。
根据(1)、(2)实验事实可推断它们的化学式为:
A________;B________;C________;D________。
【解析】 阴离子中的CO只能与阳离子中的Na+结合为Na2CO3,余下的三种阴离子中的SO(Ag2SO4也是沉淀)只能与Cu2+结合为CuSO4,再余下的阴离子中的Cl-只能与Ba2+结合为BaCl2,NO离子只能与Ag+结合为AgNO3。C盐的水溶液呈蓝色,即C为CuSO4;与盐酸反应生成沉淀的是AgNO3,则B为AgNO3;与盐酸反应有无色无味气体逸出的是Na2CO3,则D为Na2CO3。
【答案】 BaCl2 AgNO3 CuSO4 Na2CO3
课件70张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章第二节 离子反应第二章第2课时 离子反应及其发生的条件第二章《三国演义》中有这样一个故事:诸葛亮第四次释放孟获后,孟获逃至秃龙洞,秃龙洞的毒泉中有一个“哑泉”,“人若饮之,则不能言,不过旬日必死”。不久,蜀军先锋王平率数百军士前来探路,由于天气炎热,人马均争先恐后误喝哑泉水。果然回宫后大难临头——军士们个个说不出话来,生命危在旦夕,诸葛亮也毫无办法。此时,幸巧遇见一老叟,经指点,蜀军众将士及时饮用万安溪安乐泉水,终于逐渐转危为安,渡过难关。经当代化学工作者实地分析研究,发现哑泉泉水中含有较多的硫酸铜,人喝了含有铜盐的水就会中毒,引起说话不清、呕吐腹泻,最后虚脱、痉挛而死。那么喝了万安溪安乐泉水又为何转危为安呢?原来该泉水中含有较多的碱(一般味苦),在人体误食CuSO4后又大量饮此泉水,其中碱先中和了胃酸,然后多余的碱又会在胃肠中与CuSO4发生离子反应Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓。致使原来会使人体吸收的可溶性铜盐变成不溶性的Cu(OH)2沉淀而不再会被吸收,因此具有解毒作用。1.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。
2.会书写离子方程式并能进行正误判断。
3.理解离子反应方程式的意义。
4.掌握一些常见离子能否共存的判断方法。●学习目标1.离子反应:电解质在溶液中的反应实质是_____之间的反应。
2.离子反应方程式
(1)定义:用实际参加反应的________来表示反应的式子。
(2)书写步骤:以Na2SO4溶液和BaCl2溶液混合为例。
①写:正确书写反应的化学方程式:
________________________________。
②拆:把________________的物质写成离子形式,把________的物质或______的物质和___________________仍用化学式表示。上述化学方程式可改写为:_____________________________________________。●新知预习离子符号离子易溶于水且易电离难溶于水难电离气体、单质、氧化物③删:删去方程式两边___________的离子:
_____________________。
④查:检查方程式两边_________________和__________是否守恒。
(3)意义:离子方程式既可以表示____________________,也可以表示_________的离子反应。
3.离子反应发生的条件
酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质是两种电解质在溶液中________、________、或________。不参加反应各元素的原子个数电荷总数某一个具体的化学反应同一类型生成沉淀放出气体生成水1.离子反应在混合物分离、物质提纯和鉴定,以及消除水中污染物等方面有重要意义,请举出几个具体实例,并与同学交流。●自主探究2.根据复分解反应发生的条件,分析离子反应的结果是什么?
提示:复分解反应发生的条件是:生成沉淀;生成气体;生成H2O。因此离子反应发生后导致溶液中某些离子浓度明显减少。1.离子反应
(1)定义:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应称为离子反应。
温馨提示:电解质是离子反应的基础,有离子参加或生成的反应叫做离子反应。离子反应与离子方程式 ●教材点拨(2)实验探究:离子反应的实质(3)离子反应发生的条件:
酸、碱、盐等电解质在水溶液中发生的复分解反应,实质上就是两种电解质在溶液中交换离子的反应,这类离子反应发生的条件是:
①生成难溶性物质,如BaSO4、AgCl、CaCO3等沉淀。
②生成挥发性物质,如CO2、SO2、H2S等气体。
③生成难电离的物质,如H2O等。
另外,在溶液中进行的置换反应也属于离子反应。
只要具备上述条件中的一个,离子反应即可发生。2.离子共存的判断——“一个原则,三种类型”
(1)一个基本原则
离子共存的判断实际是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则能共存。
(2)三种不能大量共存的类型
①生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存,如:连线的两离子间能形成沉淀。②溶液的酸碱性。3.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。
(2)书写步骤“四字诀”
①写——根据客观事实,写出正确的化学方程式。
②拆——把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,难溶于水的物质或难电离的物质以及气体、单质、氧化物仍用化学式表示。
③删——对化学方程式两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数”删掉。
④查——检查写出的离子方程式是否符合前三项的要求,并检查是否符合质量守恒、电荷守恒。温馨提示:离子方程式书写要点记忆口诀
书写离子方程式,记住步骤共有四;
物质易溶易电离,离子形式来表示;
气体、难溶、难电离,表示则以化学式;
微溶反应是离子,生成却写化学式;
写完左右查守恒,原子、电荷要看清。●典例透析【解析】 A.水垢的成分主要为碳酸钙,和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,碳酸钙不能折成离子形式,所以正确,不选A;B.铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不是硫酸铁,所以B项错误,选B;C.澄清石灰水是氢氧化钙的稀溶液,可拆成离子,和盐酸反应生成氯化钙和水,所以正确,不选C;D.碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以正确,不选D。
【答案】 B【解析】 A.氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,氢氧化钡和盐酸和氯化钡都能拆成离子形式,所以选A;B.石灰水能拆成离子形式,不选B;C.方程式中电荷不守恒,没有配平,不选C;D.碳酸钙是不溶于水的固体,不能写成离子形式,不选D。
【答案】 A【答案】 A
【点评】 判断离子能否共存,实质为判断离子间是否发生化学反应,应熟记一些常见离子的化学性质。离子反应的应用 ●教材点拨 (2015·山东省东营市一中高一模拟)限用一种试剂,经过一次实验就能鉴别碳酸钠、硫酸铵、氯化铵、硝酸钾四种溶液(必要时可加热),这种试剂是(  )
A.硝酸银溶液     B.氢氧化钠溶液
C.氢氧化钡溶液 D.盐酸●典例透析 (2015·福建省南安一中高一期末)某小河边有四座工厂:甲、乙、丙、丁(如图所示)。已知,它们所排出的废液里分别含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某环保小组对河水监测时发现:①甲处河水呈乳白色 ②乙处河水呈红褐色浑浊状 ③丙处河水由浑浊变清 ④丁处河水产生气泡,河水仍澄清。
请推断:
(1)四座工厂排出的废液里含有的污染物是甲________,乙________,丙________,丁________。
(2)在M处取出的河水中,肯定大量存在的离子有_____。
(3)用离子方程式表示丙处河水变澄清的原因:________。(2014·试题调研)(双选)下列各组溶液不加任何试剂就能鉴别的是(  )
A.盐酸、NaOH、酚酞
B.NaOH、Ba(OH)2、H2SO4
C.H2SO4、Na2CO3、NaOH
D.CuSO4、H2SO4、HCl
【解析】 A选项两两混合后显红色的是NaOH和酚酞,则另外一种是盐酸。把盐酸加入到呈红色的溶液中,溶液变成无色,再取另两种的一种加入到无色溶液中; 若变红,则取的溶液是NaOH;若没有变化,则取的溶液是酚酞。B组只能鉴别出NaOH,而Ba(OH)2和H2SO4无法鉴别,虽然NaOH和H2SO4反应,但没有现象;C组可以是先两两混合,有气泡生成的是H2SO4和Na2CO3,鉴别出NaOH,把H2SO4和Na2CO3中的一种逐滴加入另一种中,若加入便有气泡产生,则加入的是Na2CO3,另一种是H2SO4;若加入没有气泡,加入一定程度开始产生气泡,则加入的物质是H2SO4,另一种是Na2CO3。D组通过颜色可以鉴别出CuSO4,余下两种无法鉴别。
【答案】 AC【小结】 该类题目的主要特点:(1)依据常见离子的特征性质及其实验现象,判断离子的存在与否。在分析判断过程中,一要注意题目所给的限制条件和推断范围;二要注意当得出肯定存在的结论后,要根据离子能否共存而推断出不可能存在的离子。(2)在某一指定溶液中依次加入多种试剂后,因发生化学反应而使离子相互转化,因此许多题目要求对最后所得的溶液中含有的离子进行确定。此外,还要特别注意问题的隐含性。1.(2015·湖北省咸宁市高一上学期期末)离子方程式H++OH-===H2O可表示的化学方程式是(  )
A.醋酸与氢氧化钠的反应
B.硫酸氢钠与氢氧化钠的反应
C.硫酸与氢氧化镁的反应
D.盐酸与氨水的反应
【解析】 H++OH+===H2O表示的是可溶的强碱和强酸反应生成可溶性盐和水的反应,A中醋酸是弱酸,要写成化学式;错;B对;氢氧化镁是难溶物,要写成化学式,C错;氨水是弱碱,要写成化学式,D错。
【答案】 B2.(2015·泰州市姜堰区高一上学期期末)下列离子方程式正确的是(  )
A.氢氧化铜与盐酸反应:OH-+H+===H2O
B.铁投入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.碳酸钙溶于稀盐酸中:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
【解析】 A中氢氧化铜是难溶于水的弱碱,写化学式,错误;B中铁与稀硫酸反应生成Fe2+,错误;C中不符合电荷守恒,应为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,D中符合离子方程式的书写规则,正确,选D。
【答案】 D4.(2015·北京市朝阳区高一上学期期末)向下列各物质的水溶液中滴加稀H2SO4或MgCl2溶液时,均有白色沉淀生成的是(  )
A.BaCl2       B.Na2CO3
C.KOH D.Ba(OH)2
【解析】 滴加H2SO4溶液产生白色沉淀,一般离子有Ba2+、Ag+等阳离子,滴加MgCl2溶液产生白色沉淀,一般离子有:OH-、Ag+,综上所述,滴加稀硫酸或MgCl2,均有白色沉淀生成的是Ba(OH)2,D正确。
【答案】 D5.(2015·云南省景洪市三中高一期中)写出下列物质反应的离子方程式为
(1)HCl与Na2CO3:______________________________。
(2)HCl与AgNO3:_______________________________。胃酸失衡怎么办
胃是人体消化系统中的关键部位,它容纳了我们吃下的一切食物,肩负着重要的消化任务。胃通过两种途径来完成对食物的消化任务:一是利用胃黏膜分泌出的胃液(其中含有胃蛋白酶)将食物消化,使蛋白质降解为易于吸收的物质;二是利用胃液中的胃酸(相当于0.2%~0.4%的盐酸),杀死食物里的细菌,确保胃和肠道的安全,同时增加胃蛋白酶的活性,帮助消化。可见胃酸对于人体来说是十分重要的。但是人体中胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定的浓度范围内(即0.2%~0.4%)。否则,当胃酸过多时就会出现“咯酸水”、“烧心”、“胃部隐隐作痛”等症状,严重的会降低食欲,消化不良,进而引发胃溃疡等多种形式的胃病。胃酸过少时,会使消化作用减退,从而导致营养不良或恶性贫血。当胃酸过多时能否吃一些氢氧化钠进行中和呢?不能!因为氢氧化钠具有强烈的腐蚀作用,服用时会严重损伤消化道,造成不良后果。医生通常是用“小苏打片”、“胃舒平”等药物进行治疗。小苏打片的成分是碳酸氢钠,胃舒平中则含有氢氧化铝,它们都能跟胃液中的酸发生离子反应,从而中和过多的胃酸。当胃酸过少时,医生通常可给病人服用适量的酵母片促进胃液的分泌,增进食欲;也可服用适量的稀盐酸(0.3%左右),调节胃液的pH到正常范围(0.9~1.5),恢复胃的正常消化功能。第二章 第三节 第1课时
一、选择题
1.(2015·经典习题选萃)如下图所示,离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,正确的是(  )
【解析】 化学反应的分类应按照一定的标准。除分为四种基本类型以外,还可根据有无离子参加分为离子反应、非离子反应,根据有无电子得失分为氧化还原反应、非氧化还原反应。四种基本反应类型中均有离子反应、非离子反应,在氧化还原反应中也有离子反应和非离子反应。复分解反应一定不是氧化还原反应,置换反应一定是氧化还原反应。
【答案】 A
2.(2015·湖南省娄底市高二期末)下列反应中,属于氧化还原反应的是(  )
A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
B.Na2O+CO2===Na2CO3
C.2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
D.CaCO3===CaO+CO2↑
【解析】 A.有氧气生成,则O元素的化合价发生变化,是氧化还原反应,正确;B、C、D中元素的化合价均未变化,都不是氧化还原反应,答案选A。
【答案】 A
3.(2015·云南省景洪市三中高一期中)下列反应属于非氧化还原反应的是(  )
A.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
B.2Mg+CO22MgO+C
C.N2+3H22NH3
D.SiO2+CaOCaSiO3
【解析】 A、B、C均为氧化还原反应,反应中均有元素化合价的升降;D项是没有单质参加的化合反应,为非氧化还原反应。
【答案】 D
【点评】 本题的关键是要知道四大反应类型与氧化还原反应之间的关系。
4.(2015·福建省龙岩市非一级达标校高一期末)某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图:
由图可知,在该反应中是(  )
A.氧化剂 B.还原剂
C.氧化产物 D.还原产物
【解析】 从图上分析,最外层有2个电子,反应后失去2个电子,所以是还原剂,所以选B。
【答案】 B
5.(2015·重庆市杨家坪中学高一联考)下列反应中,水作还原剂的是(  )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.Cl2+H2O===HCl+HClO
C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.SO2+H2O===H2SO3
【解析】 水作还原剂,则水中O元素的化合价升高,以此来解答。A.Na元素的化合价升高,水中H元素的化合价降低,则水为氧化剂,故A不合题意;B.该反应中只有Cl元素的化合价变化,则水既不是氧化剂又不是还原剂,故B不合题意;C.F元素的化合价降低,水中O元素的化合价升高,则水为还原剂,故C符合题意;D.反应中元素的化合价均没有变化,不属于氧化还原反应,故D不合题意。
【答案】 C
【点评】 本题考查了氧化还原反应中还原剂的判断,难度不大。要熟练掌握“升失氧,降得还”的含义。
6.下列化学反应中,既是离子反应,又是氧化还原反应的是(  )
A.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
B.Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
C.BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
D.H2+CuOCu+H2O
【解析】 A、C两项不是氧化还原反应,D项不是离子反应,B项符合条件。
【答案】 B
7.(2015·经典习题选萃)用下列方法均可制得氧气:
①2KClO32KCl+3O2↑
②2HgO2Hg+O2↑
③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
若要制得相同质量的氧气,反应中电子转移数目之比为(  )
A.3︰1︰1      B.3︰1︰4
C.1︰1︰1 D.2︰1︰1
【解析】 三个反应中反应物中的氧元素都是-2价,生成的O2中氧元素是0价。当三个反应都制得1 mol O2时,转移的电子都是4 mol,C项正确。
【答案】 C
8.下列变化中,元素价态变化与反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO属于同一类型的是(  )
A.2FeCl3+H2S===2FeCl2+2HCl+S↓
B.2NH4Cl+6HCl+K2Cr2O7===2KCl+N2↑+2CrCl3+7H2O
C.3Br2+6NaOH===NaBrO3+5NaBr+3H2O
D.5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O
【解析】 题干中反应规律是同一元素的价态既升高又降低,选项中只有C符合。
【答案】 C
9.(双选)对溶液中的离子反应存在下列几种说法,其中正确的是(  )
A.不可能是氧化还原反应
B.只能是复分解反应
C.可能是置换反应
D.可能是化合反应
【解析】 溶液中进行的离子反应可能是氧化还原反应,也可能不是氧化还原反应,复分解反应是非氧化还原反应,所以A、B均不正确;在溶液中进行的氯气与氯化亚铁的反应、铁与氯化铁的反应既都是离子反应,又都是化合反应,所以D正确。
【答案】 CD
10.制备单质硅时,主要化学反应如下:①SiO2+2CSi+2CO↑;②Si+2Cl2SiCl4;③SiCl4+2H2Si+4HCl。下列对上述三个反应的叙述中,不正确的是(  )
A.①③为置换反应
B.①②③均为氧化还原反应
C.②为化合反应
D.三个反应的反应物中硅元素均被氧化
【解析】 三个反应中均有元素化合价的变化,所以它们都是氧化还原反应;①③反应中硅元素被还原,②反应中硅元素被氧化。
【答案】 D
二、非选择题
11.(2015·经典习题选萃)有以下反应方程式:
A.CuO+H2Cu+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2
E.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
F.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
G.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O
H.HgS+O2===Hg+SO2
按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内:
(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原(  )
(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化(  )
(3)同一种物质中一种元素氧化另一种元素(  )
(4)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应(  )
(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应(  )
(6)发生在不同物质间,只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应(  )
(7)所有元素均参加氧化还原反应的是(  )
【答案】 (1)A (2)F (3)B (4)C (5)G (6)E、G (7)D、H
12.(2015·陕西岐山县高一期末质量检测)已知氧化还原反应与四种基本反应类型的关系可用如图表示,
下列是有水参加或生成的几种反应:
①CaO+H2O===Ca(OH)2
②2Na+H2O===2NaOH+H2↑
③H2+CuOCu+H2O
④3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
⑤NaOH+HCl===NaCl+H2O
请回答下列问题:
(1)反应①中水________(填字母)。
A.是氧化剂
B.是还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
(2)反应③被氧化的元素是________(填元素符号)。
(3)上述反应中,属于区域Ⅲ的是________(填序号)。
(4)写出一种符合区域Ⅴ且既有沉淀生成又有水生成的离子方程式:__________________________。
【解析】 (1)反应①是CaO+H2O===Ca(OH)2,该反应没有元素化合价的升降,属于非氧化还原反应,水既不是氧化剂也不是还原剂,选D;(2)反应③H2+CuOCu+H2O中,水中氢元素由0价失电子升高到+1价,作还原剂,被氧化;(3)区域Ⅲ属于氧化还原反应,但不属于化合反应,分解反应和置换反应,上述反应只有④符合;(4)区域Ⅴ是复分解反应,且既有沉淀生成又有水生成的离子方程式为H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4+2H2O。
【答案】 (1)D (2)H (3)④ (4)H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O
13.(2015·湖南省益阳市六中高一期中)
(1)写出CO与氧化铜反应的化学方程式并标明电子转移的方向和数目。
(2)2.8 g CO的物质的量为________mol,含有________个原子,完全与氧化铜反应时失去电子________mol。
【解析】 (1)CO+CuOC失2e-O2+Cu得2e-
(2)n(CO)=2.8g/28g·mol-1=0.1mol
N(原子)=0.2mol×6.02×1023/mol=1.204×1023
n(e-)=0.1 mol×2=0.2 mol.
【答案】 (1)CO+CuOC失2e-O2+Cu得2e-
(2)0.1 1.204×1023 0.2
【点评】 本题考查了氧化还原反应中氧化剂与还原剂的判断及简单计算,属于基础题。
14.(2015·大连市高一期末)氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,可在酸性溶液中发生反应,与硫酸、盐酸、硝酸反应如下:
①Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl===2CuCl2+H2O
③Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)Cu2O中Cu的化合价为________。
(2)反应①中氧化剂为________________,还原剂为________________。
(3)反应②________(填“是”或“不是”)氧化还原反应,若是请说明转移电子情况,若不是请说明判断依据________________________________。
(4)请写出反应③的离子方程式__________________________;生成标准状况下22.4 L NO,转移电子数为________,做氧化剂的硝酸的物质的量为________。
【解析】 (1)Cu2O中Cu的化合价为+1。(2)在反应①中只有铜的化合价发生了改变,+1价的Cu变为+2价和0价的Cu,化合价既有升高又有降低,故Cu2O既是氧化剂又是还原剂。(3)反应②中没有元素的化合价发生改变,所以不是氧化还原反应。(4)反应②中的HNO3和Cu(NO3)2写成离子形式,并约去12个NO,得到3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O
【答案】 (1)+1 (2)Cu2O Cu2O (3)不是 反应前后没有元素化合价的改变 (4)3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O 1.806×1024 1mol
课件66张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章第三节 氧化还原反应第二章第1课时 氧化还原反应第二章环顾人们所生活的环境,大到整个地球中生命的维系,小至日常生活中枝枝节节,都可以看到氧化还原反应的痕迹,它是一类重要的化学反应,在工农业生产、科学技术和日常生活中,都有广泛的应用,当然氧化还原反应也会带来危害。要用化学知识使生活更加环保、使身体更加健康,让我们一起走进教材第三节氧化还原反应,了解掌握更多的化学知识吧!1.了解氧化反应、还原反应的概念。
2.从化合价升降、电子的得失或电子对偏移角度理解氧化还原反应。
3.培养由现象到本质的科学探究意识。●学习目标●新知预习得到氧 失去氧升高降低有元素化合价升降得到电子或电子对偏向失去电子或电子对偏离有电子转移(得失或偏移)得到偏向失去偏离氧化还原降低氧化还原还原升高还原氧化氧化1.如何理解氧化还原反应的概念?
提示:(1)概念、特征、本质●自主探究2.请列举几个氧化反应和还原反应的实例,讨论并交流这类化学反应的分类标准。3.氧化反应和还原反应为什么一定是同时发生的?
提示:在氧化反应和还原反应中,一种物质得氧必有另一种物质失氧,而且它们共同存在于一个反应中,所以氧化反应中有还原反应,还原反应中也有氧化反应,只是从不同角度来称呼。故它们是同时发生的,并不是分别独立进行的。1.从得氧、失氧的角度分析氧化还原反应氧化还原反应的概念及其本质 ●教材点拨2.从化合价变化的角度分析氧化还原反应
从得氧、失氧角度分析氧化还原反应是一个比较初级的阶段,所有的氧化还原反应都伴随着化合价的升降。3.从电子转移角度分析氧化还原反应
化合价的升降与电子转移关系密切,电子转移也是判断氧化还原反应的标准。
(1)氯化钠的形成(2)氯化氢的形成
H原子最外层有1个电子,可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构,Cl原子最外层有7个电子,可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构。由于两种元素的原子获得电子的能力相差不大,所以两者发生反应时,双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构,由于Cl原子得电子能力更强一些,因此电子对偏向Cl原子而偏离H原子,Cl原子显负价,H元素显正价,形成过程为:(3)电子得失(偏移)与氧化还原反应的关系
温馨提示:氧化反应或还原反应能否单独发生?
不能。二者同时发生,不可分割,统一在同一个化学反应中。 (2015·广州市高一期末)下列有关氧化还原反应的叙述正确的是(  )
A.一定有电子的转移
B.还原剂发生还原反应
C.失电子的物质作氧化剂
D.反应的本质是化合价的升降
【解析】 A.氧化还原反应的实质是电子的转移,A正确;B.还原剂被氧化,发生氧化反应,B错误;C.失电子的物质化合价升高被氧化,作还原剂,C错误;D.氧化还原反应的特征是化合价的升降,D错误;答案选A。
【答案】 A●典例透析(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。
(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是________。
(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是________。
(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是(  )
A.分子中的原子重新组合
B.氧元素的得失
C.电子的得失或共用电子对的偏移
D.化合价的改变【解析】 化学反应的基本类型中,复分解反应不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若无变化则不是氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否变化来判断。
【答案】 (1)①④⑩ ⑤⑦ (2)②⑩ 
(3)⑧ (4)③⑨ (5)C(2015·云南省景洪市三中高一期中)下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是(  )
A.失去电子的反应是还原反应
B.失去电子的物质是还原剂
C.发生氧化反应的物质是氧化剂
D.作氧化剂的物质不能是还原剂【解析】 失去电子的反应为氧化反应;失去电子的物质是还原剂;发生氧化反应的是还原剂;作氧化剂的物质也可以作还原剂。
【答案】 B
【点评】 本题的关键是要掌握“升、失、氧;降、得、还”之间的关系。(2015·云南省景洪市三中高一期中)下列说法错误的是(  )
A.置换反应一定是氧化还原反应
B.化合反应一定是氧化还原反应
C.分解反应可能是氧化还原反应
D.凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应【解析】 置换反应一定是氧化还原反应,有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应;所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
【答案】 B
【点评】 本题的做题关键是要清楚四大反应类型与氧化还原反应之间的关系。氧化还原反应中电子转移的两种表示方法 ●教材点拨(2)两种方法的形式不同,实质相同。在分析氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用“双线桥”方便,在表示电子转移的方向和数目时用“单线桥”方便。
(3)双线桥法“线桥”从反应物到产物,单线桥法“线桥”只连反应物。
(4)双线桥法“线桥”上以“a×be-”形式表示电子的转移,a表示得或失电子的原子个数,b表示每个原子得到或失去电子的数目,当a=1或b=1时,将“1”省略。●典例透析【解析】 A项元素的电子得失标反;B项也是元素的电子得失标反;D项电子转移方向弄反,即箭头指出标反。
【答案】 C【解析】 (1)该反应中Cu的化合价变化是0→+2价,1 mol Cu失去2 mol电子;HNO3中氮元素部分由+5价→+2价,生成1 mol NO,转移3 mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1 mol Cu失去2 mol电子,故3 mol Cu失去6 mol电子。【解析】 A中得失电子标反了;B中得到4×e-,失去2×2e-;C中箭头方向反了。
【答案】 D(2015·杭州市西湖中学高一月考)根据反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2,回答下列问题:
(1)该反应中氧化剂是________,被氧化的是________元素。
(2)用双线桥法标出电子转移的方向与数目。
(3)该反应中参加氧化还原的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。【解析】 (1)反应中氯气的化合价降低,做氧化剂,氮元素化合价升高,被氧化;(2)反应中氮元素化合价升高失去6个电子,氯元素化合价降低得到6个电子。(3)假设8摩尔氨气反应,氯气为氧化剂,物质的量为3摩尔,氨气做还原剂的有2摩尔,所以比例为3︰2。1.(2015·湖南省娄底市高一期末)下列反应一定属于氧化还原反应的是(  )
A.化合反应      B.置换反应
C.分解反应 D.复分解反应
【解析】 四种基本反应类型中,只有置换反应发生元素化合价的变化,属于氧化还原反应,答案选B。
【答案】 B2.(2015·四川省攀枝花市高一期末)下列化学反应中,属于氧化还原反应的是(  )
A.CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
B.Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
C.Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
【解析】 A.反应中各种元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应,所以不选A;B.没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,所以不选B;C.没有元素化合价变化,所以不选C;D.过氧化钠中氧元素化合价有升有降,属于氧化还原反应,选D。
【答案】 D3.(2015·湖南省娄底市湘中名校高一期末)下列反应与Na2O2+SO2→Na2SO4相比较,Na2O2的作用相同的是(  )
A.2Na2O2+CO2→2Na2CO3+O2
B.2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2
C.Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2
D.3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O
【解析】 Na2O2+SO2→Na2SO4,该反应有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,A、B、C反应没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,不符,选D。
【答案】 D4.(2015·广州市高一期末)下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是(  )
A.氢气燃烧
B.一氧化碳还原氧化铜
C.铜片放入氯化铁溶液中
D.氯化钡溶液中滴入硫酸钠溶液
【解析】 A、B、C都属于氧化还原反应,D属于非氧化还原反应;C、D都属于离子反应,答案选C。
【答案】 C6.(2015·四川省攀枝花市高一期末)标出下列氧化还原反应的电子转移数目和方向,并写出氧化剂和还原剂
(1)2MnO2+4KOH+O2===2K2MnO4+2H2O氧化剂是________________,还原剂是________________
(2)3NaClO3+10HCl(浓)===3NaCl+4Cl2↑+2ClO2↑+5H2O氧化剂是_____________,还原剂是_______________
【解析】 (1)反应中锰元素化合价升高2价,氧气的化合价降低4价,所以锰元素失去4个电子给氧气,氧化剂为氧气,还原剂为二氧化锰。(2)氯酸钠中氯元素化合价降低,做氧化剂,盐酸中的氯元素化合价升高,做还原剂,盐酸中的氯失去7个电子给氯酸钠中的氯元素。砖瓦为什么会呈现不同的颜色?
当你看到楼房有的是用红砖砌成的,有的则是青砖砌成的,可曾想过为什么同样的砖坯有的能烧成红砖?有的能烧成青砖呢?
说来也简单,这是我们学习的氧化还原反应起了重要作用。烧制砖瓦的黏土中含有二价铁盐,黏土作成砖坯,送到窑内大火烘烧,然后熄灭,自然冷却。此时窑内空气流畅,氧气充足,二价铁盐被氧化成三氧化二铁(Fe2O3),由于三氧化二铁是红色,所以得到的就是红砖瓦。青砖瓦是怎样烧制的呢?实际上,青砖瓦的生产只是比红砖瓦的生产多了一道工序。待砖坯烧透后,从窑顶向下不断淋水,当水遇到红热砖瓦变成水蒸气,碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳。这些还原性气体能把砖瓦中红色的氧化铁还原成黑色氧化亚铁或四氧化三铁。同时,没有燃烧的黑色碳颗粒也渗入砖瓦黏土颗粒间隔之中,结果烧出来的砖瓦就呈青灰色。第二章 第三节 第2课时
一、选择题
1.(2015·湖南省娄底市湘中名校高一期末)下列反应中,必须加入氧化剂才能进行的是(  )
A.Cl2→ClO- B.Zn→Zn2+
C.Na2O2→O2 D.CuO→CuCl2
【解析】 加入氧化剂才能进行说明所给物质必须做还原剂,还原剂失电子,元素化合价升高,A中氯气和NaOH溶液反应能实现,但NaOH既不做氧化剂,也不做还原剂,错误;B中锌元素由0价升高到+2价,正确;C中过氧化钠与水反应生成氧气能实现,但水既不是氧化剂,也不是还原剂,错误;D中铜元素没有化合价的变化,属于非氧化还原反应,错误;选B。
【答案】 B
2.(2015·福建省南安一中高一期末)关于氧化还原反应下列叙述正确的是(  )
A.氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原
B.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
C.阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化
D.非金属单质在氧化还原反应中可能做氧化剂也可能做还原剂
【解析】 A.氧化还原反应中被氧化和被还原的元素可以是同一种,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,A错误;B.氧化性的强弱取决于得电子的能力,和得电子的多少无关,得电子越多的氧化剂,其氧化性不一定强,B错误;C.处于中间价态的离子既能被氧化又能被还原,如Fe2+、SO等,C错误;D.非金属单质在氧化还原反应中若得电子则为氧化剂,若失电子则为还原剂,如S与Cu反应中S作氧化剂,与氧气反应中S作还原剂,D正确;答案选D。
【答案】 D
3.(2015·广东省湛江市高一期末)在下列物质之间的反应中,水既不是氧化剂又不是还原剂的是(  )
A.F2+H2O(生成O2和HF)
B.Na+H2O
C.NaH+H2O(生成H2和NaOH)
D.Na2O2+H2O
【解析】 A.水在反应中0元素化合价从+1价变为0价,被氧化作为还原剂,A不选;B.水在反应中H元素化合价从+1价变为0价,被还原作为氧化剂,B不选;C.水在反应中H元素化合价从+1价变为0价,被还原作为氧化剂,C不选;D.水在反应中元素化合价不变,既不是氧化剂也不是还原剂,D可选;答案选D。
【答案】 D
4.(2015·广东省揭阳市一中高一期末)(双选)研究表明:多种海产品体内含有+5价的砷(As)元素,对人体无毒,而砒霜的成分是As2O3,有剧毒:青菜中含有维生素C。专家忠告:不要同时大量食用海鲜和青菜,否则容易中毒。下面有关解释正确的是(  )
A.As2O3中As元素为+3价
B.维生素C能将+5价砷还原成As2O3
C.致人中毒过程中砷发生氧化反应
D.维生素C具有氧化性
【解析】 维生素C具有还原性,+5价的砷能被维生素C还原为+3价。
【答案】 AB
5.(2015·延边二中高一期末)在2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-反应中,关于生成1 mol Fe3+的说法正确的是(  )
A.Fe2+失去电子的物质的量为2 mol
B.Cl2得电子的物质的量为1 mol
C.参加反应的Cl2的物质的量为1 mol
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰1
【解析】 在2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-反应中转移的电子为2e-,生成1 mol Fe3+会转移电子1 mol,A错;B对.参加反应的Cl2的物质的量为0.5 mol,C错;Cl2是氧化剂,Fe2+是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰2,D错,选B。
【答案】 B
6.(2015·北京市丰台区高一期末)在反应3 S+6KOH===K2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化与被还原的硫原子数之比为(  )
A.2︰1 B.1︰2
C.1︰1 D.3︰2
【解析】 S→K2SO3,化合价0价上升到了+4价,化合价升高,被氧化,生成1 mol K2SO3有1 mol S被氧化;S→K2S,化合价0价降到了-2价,化合价降低,被还原,生成2 mol K2S有2 mol S被还原,因此被氧化的S和被还原的S物质的量之比是1︰2,B正确。
【答案】 B
7.(2015·绵阳市高中高一期末)关于反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2的下列说法正确的是(  )
A.CO2是还原剂,在该反应中被氧化
B.Na2O2是氧化剂,在该反应中发生氧化反应
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1︰2
D.若有2 mol Na2O2参加反应,则有2 mol电子转移
【解析】 A.CO2既不是氧化剂又不是还原剂,错误;B.Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;C.氧化剂和还原剂的物质的量之比是1︰1,错误;D.生成1 mol O2转移2 mol e-,2 mol Na2O2参加反应生成1 mol O2,正确。
【答案】 D
8.(2015·经典习题选萃)根据下面四个反应①H2S+I2===S+2H++2I- ②H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O ③2I-+Br2===I2+2Br- ④H2SO3+I2+H2O===4H++SO+2I- 判断Br-、I-、H2S和H2SO3的还原性由强到弱的顺序是(  )
A.H2S>H2SO3>I->Br-  B.Br->I->H2SO3>H2S
C.H2S>I->Br->H2SO3 D.I->Br->H2S>H2SO3
【解析】 分析四个反应找出每个反应中的还原剂和还原产物,然后利用还原剂的还原性强于还原产物的还原性的规律进行比较得出正确答案。由①知还原性H2S>I-,由②知还原性H2S>H2SO3,由③知还原性I->Br-,由④知还原性H2SO3>I-。经比较得还原性强弱顺序为:H2S>H2SO3>I->Br-,A项正确。
【答案】 A
9.(2015·四川省攀枝花市高一期末)已知反应:①Cl2+2KBr===2KCl+Br2,②KClO3+6HCl===3Cl2+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2===Br2+2KClO3,下列说法正确的是(  )
A.上述三个反应都属于置换反应
B.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6︰1
C.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
D.反应③中若有1 mol还原剂反应,则氧化剂得到电子的物质的量为2 mol
【解析】 A.三个反应中第二个不是置换反应,所以不选A;B.反应②中氧化剂为氯化钾,还原剂为盐酸,二者的比例为1︰5,所以不选B;C.根据方程式得出氧化性顺序,氯气氧化性大于溴单质,氯酸钾的氧化性大于氯气,溴酸钾的氧化性大于氯酸钾,所以氧化性顺序为:溴酸钾大于氯酸钾大于氯气大于溴单质,所以选C;D.反应③中氯气为还原剂,有1摩尔氯气反应,则转移电子为10摩尔,所以不选D。
【答案】 C
10.在一定条件下,RO和F2可发生如下反应:RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O,从而可知在RO中,元素R的化合价是(  )
A.+4价 B.+5价
C.+6价 D.+7价
【解析】 此类题考查守恒规律的应用。所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒,对于氧化还原反应的离子反应,还遵循得失电子守恒。往往可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。
方法1:根据电荷守恒有n+1×2=1+1×2,n=1。
设元素R在RO中的化合价为x,则x-2×3=-1,x=+5价。
方法2:设元素R在RO中的化合价为x。根据氧化还原反应中,得失电子守恒有(7-x)×1=[0-(-1)]×2,所以x=+5价。
【答案】 B
二、非选择题
11.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe所属基本反应类型是________。在该反应中________元素的化合价升高,该元素的原子________电子,被________;而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应,________是氧化剂,________是还原剂,________是氧化产物,________是还原产物。
【解析】 解决氧化还原反应的基本概念题目时,要注意“升(化合价升高)、失(电子)、氧(发生氧化反应);降(化合价降低)、得(电子)、还(发生还原反应)”。
从反应类型上看该反应是置换反应,分析物质化合价的变化知:Fe的化合价由+3价降到0价,被还原,得到的铁是还原产物,Fe2O3作氧化剂;Al的化合价由0价升到+3价,单质铝作还原剂,发生氧化反应,得到氧化产物Al2O3。
【答案】 置换反应 铝 失 氧化 铁 得 还原 还原 氧化 Fe2O3 Al Al2O3 Fe
12.(2015·经典习题选萃)一个体重50 kg的健康人体内含铁元素2 g,这2 g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收。所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。请回答下列问题:
(1)维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,在此过程中________是氧化剂,说明维生素C具有________性。
(2)已知下列反应:①H2O2+2Fe3+===2Fe2++O2↑+2H+,②2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
反应①中生成1 mol O2转移电子的物质的量为________,反应①、②的总反应方程式为______________________________________________________________________,
在该反应中Fe3+的作用为______________________________________________。
【解析】 (1)Fe3+―→Fe2+被还原,故维生素C具有还原性。(2)反应①中氧元素的化合价由-1价变为0价,故每生成1 mol O2转移2 mol e-。
【答案】 (1)Fe3+ 还原
(2)2 mol 2H2O2===2H2O+O2↑ 催化剂
13.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu(反应前后的I均为-1价)。
(1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显________价。
(2)以上反应中的氧化剂为______,氧化产物是______,当有2 mol CuI参与反应时,转移电子________mol。
【答案】 (1)+1 (2)CuI Cu2HgI4 1
14.按要求填空。
(1)在Fe、Fe2+、Fe3+、H+中,
①只有氧化性的是_____________________________________________________,
②只有还原性的是_____________________________________________________,
③既有氧化性又有还原性的是___________________________________________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3―→N2O3+H2O
②NH3+NO―→HNO2+H2O
③N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
在②、③反应中一定不可能实现的是________;在反应①中氧化剂是________,还原性最强的是________,若该物质消耗30 g,转移电子________mol。
【解析】 (1)元素处于最高价态时,只能得电子而只具有氧化性;当元素处于最低价态时,只能失电子而只具有还原性;而当该元素处于中间价态时,既可以得电子又可以失电子,既具有氧化性又具有还原性。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物价态之间。②式反应物中的氮元素为-3价和+2价,生成物中为+3价,-3与+2之间的价态应为0价或+1价,不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现。在反应①O+HO3―→2O3+H2O中,据化合价变化可知HNO3为氧化剂,NO为还原剂(还原性最强),当有30 g NO(即1 mol)消耗时,转移电子数为1 mol×1=1 mol。
【答案】 (1)①Fe3+、H+ ②Fe ③Fe2+
(2)② HNO3 NO 1
课件56张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章第三节 氧化还原反应第二章第2课时 氧化剂和还原剂第二章有一定的防癌效果的维生素C又名抗坏血酸,在空气中,特别是在日光下易被氧化。维生素C易溶于水且不耐热,故食物在烹饪过程中维生素C易被破坏。食物变质的重要原因是食物被氧化。使用抗氧化剂能阻止或延缓食物被氧化,以延长保质期。维生素C是对人体无害的抗氧化剂,故在各种饮料、罐头等制作中广泛应用。根据以上叙述,你知道维生素C具有什么性质吗?那就是还原性,那么什么是物质的还原性?哪些物质具有较强的还原性?与之相反,什么是物质的氧化性?哪些物质具有较强的氧化性?1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。
2.了解常见的氧化剂、还原剂。
3.了解氧化还原反应的应用。●学习目标1.氧化剂是________电子(或电子对________)的物质,在反应中该物质所含元素的化合价________。氧化剂具有________性,反应时本身被还原。
2.还原剂是失去电子(或电子对__________)的物质,在反应中该物质所含元素的化合价升高。还原剂具有________性,反应时本身被________。●新知预习得到偏向降低氧化偏离还原氧化1.几种不同的物质被氧化或被还原时是否有先后顺序?
提示:关键分析有关反应的化学方程式,从最终得到的物质来分析,一种氧化剂总是优先氧化还原性更强的微粒,一种还原剂总是优先还原氧化性更强的微粒。把Cl2通入含有Br-、I-的溶液中,会发生反应:Cl2+2I-===2Cl-+I2,Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,根据溶液的颜色变化可以判断出物质被氧化或被还原的先后顺序。●自主探究2.某物质在氧化还原反应中作氧化产物,则必然有另一物质作还原产物,反之亦然,该观点正确吗?
提示:不正确。在氧化还原反应中有氧化产物,必然有还原产物,但两者可为不同物质,也可能为同一物质。如SO2+2H2S===3S↓+2H2O,在该反应中S既作氧化产物,又作还原产物。氧化剂和还原剂 ●教材点拨2.常见的氧化剂和还原剂3.氧化性和还原性
(1)氧化性:即得电子能力。在氧化还原反应中,氧化剂具有氧化性,得电子后,化合价降低,被还原。
(2)还原性:即失电子能力。在氧化还原反应中,还原剂具有还原性,失电子后,化合价升高,被氧化。
4.氧化还原反应相关概念之间的关系温馨提示:物质氧化性、还原性强弱比较的“一个根本”和“一个无关”
“一个根本”:得失电子的难易程度;
“一个无关”:与得失电子数目的多少无关。
例证:Na在反应中易失去1个电子,而Al在反应中易失去3个电子,但钠比铝的还原性强。
今后,我们还会学习更多的比较氧化性或还原性的方法。其根本依据是看得失电子的难易,得电子能力强,越易得电子,氧化性越强,否则失电子能力强,越易失电子,还原性越强。6.氧化还原反应的应用
氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中有着广泛的应用:
(1)冶炼金属:我们所需要的各种各样的金属,都是通过氧化还原反应从矿石中提炼得到的。
(2)许多重要化工产品的制造,如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等,主要反应也都是氧化还原反应。(3)在农业生产中,植物的光合作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。施入土壤的肥料的变化,晒田和灌田等也是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。
(4)我们通常用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应。
(5)煤、石油、天然气等燃料的燃烧,火箭升空需要的能量,也是利用了氧化还原反应。●典例透析【解析】 该反应中N元素化合价由+3价、-3价变为0价,所以亚硝酸钠是氧化剂、氯化铵是还原剂,A.NaNO2是氧化剂,NH4Cl是还原剂,A正确;B.NaNO2是氧化剂,NH4Cl是还原剂,所以N2既是氧化产物,又是还原产物,B正确;C.该反应中NH4Cl中的氮元素失电子被氧化,发生氧化反应,C错误;D.该反应每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量=1 mol×(3-0)=3 mol,D正确;答案选C。
【答案】 C【解析】 根据氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则①Cl2+2KI===2KCl+I2中还原性;I->Cl-,②FeCl2+Cl2===2FeCl3中还原性Fe2+>Cl-;③2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2中还原性:I->Fe2+;④I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI中还原性;SO2>I-;所以还原性强弱为SO2>I->Fe2+>Cl-,选C。
【答案】 C(2015·西安市庆安中学高一期末)已知5KCl+KClO3+3H2SO4===3Cl2↑+3K2SO4+3H2O,下列说法不正确的是(  )
A.KClO3是氧化剂
B.被氧化与被还原的氯元素的质量比为5︰1
C.H2SO4既不是氧化剂又不是还原剂
D.1 mol KClO3参加反应时有10 mol电子转移【解析】 此反应中A.KClO3是氧化剂,正确;B.被氧化与被还原的氯元素的质量比为5︰1,正确;C.H2SO4既不是氧化剂又不是还原剂,正确;D.1 mol KClO3参加反应时有5 mol电子转移,错误。
【答案】 D(2015·江西省德镇市高一期末)根据下列反应判断有关物质的还原性由强到弱的顺序正确的是(  )
①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A.H2SO3>I->Fe2+>NO
B.I->H2SO3>Fe2+>NO
C.Fe2+>I->H2SO3>NO
D.NO>Fe2+>H2SO3>I-【解析】 对同一个氧化还原反应,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,据此①还原性H2SO3>I-;②还原性I->Fe2+,③还原性Fe2+>NO,所以还原性强弱顺序为H2SO3>I->Fe2+>NO,选A。
【答案】 A1.计算依据——电子得失守恒
发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。从化合价角度分析,氧化剂降低的化合价总数一定等于还原剂升高的化合价总数。有关氧化还原反应的简单计算 ●教材点拨2.得失电子守恒解题步骤
(1)首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量;
(2)然后根据电子守恒列出等式,即氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数=还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数。
3.常见题型
(1)求氧化剂和还原剂物质的量之比或质量之比。
(2)计算参加反应的氧化剂或还原剂的量。
(3)确定反应前后某一元素价态的变化。
(4)电解过程中电极产物的有关计算。●典例透析【点拨】 (1)对于有多种氧化剂(或还原剂)参与的氧化还原反应亦可根据得失电子守恒求算;
(2)对于多步连续氧化还原反应,如果第一步反应的氧化产物(或还原产物)又被还原(或氧化)为原物质时,可直接找出守恒关系,快速求算。(2015·延边二中高一期末)反应3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O中,氧化剂与还原剂的质量之比是(  )
A.1︰1 B.1︰5
C.5︰1 D.3︰2
【解析】 从反应中看出有5个Cl原子化合价降低,1个Cl原子的化合价升高,所以氧化剂与还原剂的质量之比5︰1,选C。
【答案】 C(2015·文登市高一期末)120 mL浓度为0.1 mol/L的FeSO4溶液,恰好与20 mL浓度为0.1 mol/L的K2X2O7溶液完全反应,则元素X在被还原的产物中的化合价是(  )
A.0 B.+2
C.+3 D.+6
【解析】 设元素X在被还原的产物中的化合价为X,根据得失电子守恒可知0.12×0.1×1=0.02×0.1×(6-X)×2,解得x=+3,选C。
【答案】 C1.(2015·湖南省益阳市第六中学高一期中)关于氧化剂的叙述不正确的是(  )
A.分子中不一定含有氧元素
B.分子中一定含有氧元素
C.在反应中失去电子的物质
D.在反应中化合价升高的物质
【解析】 氧化还原反应的本质是电子的转移,表现为元素价态的升降与是否有氧元素无关。失电子、价升高,被氧化的物质为氧化剂,故B说法不正确。
【答案】 B【点评】 本题考查基本概念,氧化还原反应中价升高,失电子,氧化剂(氧化反应);价降低、得电子、还原剂(还原反应),简单记为“升、失、氧”,“降、得、还”。2.(2015·安徽省淮南市高一期末)下列说法中正确的是(  )
A.还原剂失电子数目越多,其还原性越强
B.有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应
C.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
D.氧化还原反应中,某元素由化合态变为游离态,此元素一定被还原4.(2015·江苏徐州市高一期末)在汽车尾气处理装置中加入适当的催化剂,能发生反应:4CO+2NO2===4CO2+H2。下列有关该反应的说法正确的是(  )
A.CO发生氧化反应
B.NO2是还原剂
C.CO是氧化剂
D.N元素化合价升高
【解析】 4CO+2NO2===4CO2+N2,C由+2价→+4↑2,被氧化,CO是还原剂,发生氧化反应;N由+4价→O↓4,被还原,NO2是氧化剂,发生还原反应,因此A正确。
【答案】 A5.(2015·四川省乐山市高一期末)根据反应2KClO3+I2===2KIO3+Cl2↑判断,下列结论不正确的是(  )
A.I2具有还原性
B.该反应属于置换反应
C.氧化剂是KClO3
D.当生成1 mol Cl2时,转移2 mol电子
【解析】 A.反应中碘元素化合价升高,做还原剂,有还原性,所以不选A;B.反应为单质和化合物反应生成新的单质和化合物,属于置换反应,不选B;C.氯酸钾中氯元素化合价降低,做氧化剂,所以不选C;D.当生成1摩尔氯气时,转移电子加10摩尔,所以选D。
【答案】 D6.(2015·湖南省益阳市六中高一期中)已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+
Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是(  )
A.Ce3+、Fe2+、Sn2+
B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Sn2+、Fe2+、Ce3+
D.Fe2+、Sn2+、Ce3+【解析】 由Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+可知,还原性Fe2+>Ce3+由Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+可知;还原性Sn2+>Fe2+。
【答案】 C
【点评】 本题考查氧化还原反应中的强弱规律;还原剂的还原性强于还原产物的还原性。7.(2015·广东揭阳市一中高二期末)NO2被水吸收的过程中,发生了氧化还原反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,其中被氧化的N原子和被还原的N原子,其物质的量之比是(  )
A.3︰1 B.1︰3
C.1︰2 D.2︰1
【解析】 反应中2个N原子化合价升高被氧化,1个N原子化合价降低被还原,故D正确。
【答案】 D酒精检测剂
自2009年8月15日开始,我国开展了“禁止酒后驾车”专项治理活动,收到了良好的社会和经济效益。
K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物,当它在酸性条件下其中的铬被还原成三价铬时,颜色变为绿色。据此,当交警发现汽车行驶不正常时,就可上前阻拦,并让司机进行酒精检测。司机向填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气,如发现硅胶变色达到一定程度,即可判断司机是酒后驾车。这里酒精(CH3CH2OH)被氧化为醋酸(CH3COOH)。该氧化还原反应的化学方程式为:
2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4===2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O。第三章 第一节 第1课时
一、选择题
1.(2015·北京市丰台区高一上学期期末)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(  )
A.Cu B.Na
C.Fe D.Al
【解析】 A.在空气中不能形成氧化层,跟空气中的CO2、H2O、O2形成了碱式碳酸铜,错误;B.钠和氧气反应生成的氧化钠是粉末状物质,不是致密的氧化膜,不能阻碍反应的进行,错误;C.铁在空气中易被氧化成疏松的氧化铁,不能保护内部金属,错误;D.像铝、镁在空气中易与氧气反应,在表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜能够保护内部金属不被氧化,正确。
【答案】 D
2.(2015·河南省扶沟县高一考试)市售的食品包装中常带有一小包铁粉,并标有“吸氧剂”字样,这是利用了铁粉的(  )
A.氧化性 B.还原性
C.吸水性 D.导电性
【解析】 做吸氧剂则是和空气中的氧气反应,反应中铁粉做还原剂,具有还原性,选B。
【答案】 B
3.(2015·德州市普高高二期中)关于钠的叙述中,正确的是(  )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热,熔化后剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
【解析】 A.钠硬度较软,可用刀切割,A错误;B.金属钠在加热条件下,熔化后剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体过氧化钠,正确;C.金属钠在空气中燃烧,生成过氧化钠,不是氧化钠,错误;D.金属钠的熔点很低,不到100 ℃,错误。答案选B。
【答案】 B
4.(2015·河北保定重点中学期中)下列关于铝元素的叙述正确的是(  )
A.铝是一种比较活泼的金属
B.常温下铝不能与氧气反应
C.氧化铝不能通过分解反应制得
D.在化学反应中,铝容易得到电子,是氧化剂
【解析】 常温下铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化物薄膜,在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂。
【答案】 A
5.(2015·福建省清流县一中高三阶段考试)下列实验现象的描述正确的是(  )
A.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白色烟雾
B.氧化铁溶于水生成红褐色沉淀
C.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟
D.钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成白色固体
【解析】 A.烟是固体小颗粒,雾是小液滴,氢气在氯气中燃烧生成的氯化氢易溶于水生成盐酸小液滴,瓶口上方有白雾,错误;B.氧化铁不溶于水,与水不反应,错误;C.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,正确;D.钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体过氧化钠,错误。
【答案】 C
6.(2015·福建省莆田八中高三月考)如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是(  )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应是放热反应
C.上述反应中CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
【解析】 根据题意可知,在加热时发生反应:2Na+CuSO4Cu+Na2SO4。A.该反应是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物,是置换反应,正确;B.该反应是放热反应,正确;C.在反应中CuSO4中的Cu的化合价由反应前的+2价变为反应后0价,化合价降低,得到电子,表现了氧化性,错误;D.根据实验可知在加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu,若有水存在,发生的就是钠与水的置换反应,正确。
【答案】 C
7.下列说法正确的是(  )
A.钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应
B.铝在空气中很容易燃烧
C.镁表面的氧化膜疏松,不能保护内层金属
D.铁锈的主要成分是Fe3O4
【解析】 铝在空气中易与O2反应生成Al2O3,但不易燃烧,B选项错误;Mg与O2反应生成致密MgO薄膜,能保护其内层金属,C选项错误;铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O而非Fe3O4,D选项错误。
【答案】 A
8.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是(  )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量最大
D.两块钠的反应产物质量一样大
【解析】 钠与O2反应,NaNa2O与NaNa2O2的过程中失去的电子数相同。
【答案】 B
9.(2015·经典习题选萃)若m g Na在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+3.55) g,则m g Na与氧气反应,生成固体的质量为(  )
①(m+0.8) g ②(m+1.0) g ③(m+1.2) g
④(m+1.6) g ⑤(m+1.4) g
A.①④ B.①⑤
C.③④ D.①②③④⑤
【解析】 由题可知,Na的质量为2.3 g,物质的量为0.1 mol,与O2反应可能生成(m+0.8) g Na2O,也可能生成(m+1.6) g Na2O2,也可能既生成Na2O,又生成Na2O2,质量在两者之间。
【答案】 D
10.(2015·经典习题选萃)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,由此可判断其氧化产物是(  )
A.只有Na2O B.只有Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
【解析】 由Na→Na2O和由Na→Na2O2分别计算之。
2Na ~ Na2O   2Na ~ Na2O2
2×23 62 2×23 78
2.3 g 3.1 g 2.3 g 3.9 g
因3.1 g<3.5 g<3.9 g,故氧化产物二者皆有。
【答案】 C
二、非选择题
11.(1)可以证明钠的硬度小的实验事实是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)可以说明自然界中不存在游离态的钠的实验事实是__________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)金属钠可以用普通刀片切割
(2)新切开的金属钠很快失去了光泽(被氧化)
12.(2015·经典习题选萃)如图所示,在密闭容器中,一边装有一定量的金属钠,一边装有一定量的氧化汞,同时加热容器的两部分,钠和氧化汞都完全反应后,恢复到原温度,容器内空气的成分仍不变。则钠和氧化汞的物质的量之比是______。
【解析】 由容器内空气的成分不变,可知HgO受热分解产生的O2与Na恰好完全反应。根据化学方程式2HgO2Hg+O2↑和2Na+O2Na2O2可知n(Na)︰n(HgO)=1︰1。
【答案】 1︰1
13.(1)如图所示装置,在平底烧瓶的底部有一块钠,平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到________________________,发生反应的化学方程式为__________________________________。
(2)某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠,伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。
①上述实验过程中发生反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
②实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是________。
a.甲同学可能使用钠的量不足,瓶内氧气没有消耗完
b.甲同学可能未塞紧瓶塞,钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内
c.乙同学可能没夹紧弹簧夹,钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管口逸出
d.乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出
【解析】 (1)钠与空气中的氧气反应生成Na2O,使钠表面变灰暗,同时烧瓶内压强降低,气球会膨胀。
(2)a项,若钠的量不足,则氧气消耗不完,造成进水量少于容器容积的1/5,结果偏低,合理。b项,若瓶塞未塞紧,钠熄灭冷却,瓶内气体收缩,外面的空气会进入瓶内,使气体得到补充,造成结果偏低,合理。c项,若弹簧夹未夹紧,钠燃烧时,瓶内气体膨胀,使部分气体从导管口逸出,造成结果偏高,合理。d项,若插入燃烧匙太慢,钠燃烧时,瓶内气体膨胀,在塞紧瓶塞前,瓶内部分气体从瓶口逸出,造成结果偏高,合理。
【答案】 (1)钠表面变灰暗,气球膨胀
4Na+O2===2Na2O
(2)①2Na+O2Na2O2 ②a、b、c、d
14.(2015·经典习题选萃)某研究性学习小组为了探究“铝的燃烧”,做了如下实验:
(1)甲同学用坩埚钳夹持一小块铝箔(厚约0.1 mm),在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,观察到的现象是_________________________________________________________,
产生该现象的原因是_____________________________________________________。
(2)乙同学将甲同学的实验方案进行了改进:另取一块铝箔,用砂纸仔细打磨,除去表面的保护膜,再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化,结果观察到的现象与甲仍相同,其原因是_____________________________________________________________________。
(3)丙同学积极改进实验,终于观察到铝在空气中燃烧,他的实验方案是_________
_______________________________________________________________________。
(4)丁同学善于思考,甲、乙两位同学的实验使他领会了为什么铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性,他的解释是_____________________________________________________
________________________________________________________________________;
受丙同学的启发,他又提出了铝燃烧的另一实验方案,结果实验成功,你认为该方案可能是______________________________________________________________________。
(5)通过本次探究活动,该小组同学一致认为通过__________________________的方法可以观察到可燃物燃烧的现象。
【解析】 本题主要是围绕铝的化学性质活泼,易被氧化,而生成的Al2O3又有保护内层铝的作用;铝和Al2O3的熔点高低及燃烧的条件等方面进行了讨论。
【答案】 (1)铝箔熔化,失去了光泽,熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着 构成铝表面氧化膜的Al2O3熔点高,包在铝的外面,使液态铝不滴落
(2)除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜
(3)将铝粉撒到酒精灯火焰上(增大铝与空气的接触面积)
(4)铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜,阻止了内部的铝与空气接触,从而防止铝进一步被氧化
将铝箔卷曲,尖端夹一根火柴,将火柴引燃后,把火柴和铝箔一起伸入到盛有氧气的集气瓶中即可观察到耀眼的白光(提高反应温度)
(5)增大可燃物与空气的接触面积或提高反应的温度
课件70张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 金属及其化合物第三章第一节 金属的化学性质第三章第1课时 金属与非金属的反应第三章许多科学家经过研究发现,老年性痴呆症与铝有密切关系,同时铝还对人的脑、心、肝、肾的免疫功能有损害。世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制,成年人每天允许铝摄入量为60 mg。
由于使用铝制的炊具、餐具,使铝溶在食物中而被人体摄入。大量的铝还来自含铝的食品添加剂,油条、油饼、馒头、花卷、糕点等中都含有这种添加剂。据有关部门抽查的结果显示,每千克油饼中含铝量超过1000 mg。因此,要尽量少吃油炸食品,尽量避免使用铝制的炊具及餐具。迄今为止已被人类发现的114种元素中,金属元素占4/5。金属在自然界中分布很广。由于各种金属的化学活泼性相差很大,因而它们在自然界中存在的形式也各不相同,有的以单质形式存在,有的以化合态存在。
在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用。从古代的青铜器、铁器时代到现代的铝合金,金属材料对于促进生产发展,改善人类生活发挥了巨大作用。但是,地球上绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中,这是为什么?金属有哪些共同的化学性质?能发生哪些化学反应?1.了解常见金属的活动性顺序。
2.了解常见金属与非金属的反应。
3.了解金属的通性。●学习目标1.自然界中的金属元素绝大多数是以________存在,地壳中含量最多的金属是________,其次是________。
2.金属的物理通性●新知预习化合态铝铁汞银白导电性导热性3.金属的化学性质
(1)与非金属的反应
Mg与O2反应的化学方程式为:
_________________________________________________
(2)与酸的反应
①Mg与盐酸反应的离子方程式为:
_________________________________________________
②Fe与稀硫酸反应的离子方程式为:
_________________________________________________(3)与盐溶液的反应
①Al与CuSO4溶液反应的离子方程式为:
_________________________________________________
②Cu和AgNO3溶液反应的离子方程式为:
_________________________________________________
4.钠与氧气的反应(1)常温下的反应
现象:新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快________。化学方程式:________________________。
(2)加热条件下的反应
现象:钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成________色固体。化学方程式:_____________________。变暗淡黄5.铝与氧气的反应
现象:_______________________________ _____________。
化学方程式
______________________。
6.金属与Cl2、S的反应
金属与Cl2、S等物质反应生成相应的_______、________。铝箔熔化,失去金属光泽,但熔化的铝并不滴落氯化物硫化物1.教材P46中图3-2是一些化学反应的照片,请分析这些反应,并写出化学方程式。●自主探究2.铝是活泼金属,为什么各种铝制器具还能被广泛应用?
提示:铝虽然活泼,但在空气中与O2反应能生成致密的氧化膜,该氧化膜致密而稳定,能保护内层的金属不再继续与O2反应。1.金属的存在及通性
(1)金属元素的存在
①绝大部分金属元素以化合态存在,如Na、Fe、Cu等活泼金属。
②极少数化学性质不活泼的金属以游离态存在,如Au等。
(2)金属元素在地壳中的含量
地壳中含量最多的金属元素是Al,含量在前三位的元素分别是O、Si、Al。金属的通性 ●教材点拨在地壳中含量占前10位的元素中,只有氧、硅、氢3种非金属元素,其余7种均为金属元素,这10种元素在地壳中的含量按由多到少的顺序可巧妙记忆为:养(氧)龟(硅)铝铁盖(钙),哪(钠)家(钾)没(镁)青(氢)菜(钛)。(4)金属的化学通性
金属的化学性质活泼,在化学反应中易失电子,表现较强的还原性,在化合物中,金属只有正价,无负价,大多数金属能与非金属单质O2、Cl2等反应,能与酸和某些盐溶液反应。
①金属与酸的反应
在金属活动性顺序表中,排在H前面的金属能够与酸反应置换出氢,排在H后面的金属与酸(非氧化性酸)不反应。金属的位置越靠前,其活动性越强,与酸反应越容易,反应越剧烈。如与等浓度盐酸反应时,剧烈程度为Mg>Al>Fe。②金属与盐溶液的反应
在金属活动性顺序表中,一般位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。K、Ca、Na由于其活动性太强,会先与水反应,而不符合此规律。
③金属与非金属的反应
大多数金属与氧气可直接化合,但活泼性不同的金属与氧气的反应情况不相同。②金属与盐溶液的置换反应。活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。
③金属阳离子的氧化性强弱。金属阳离子的氧化性越强,其金属活动性越弱。
④“真金不怕火炼”指的不是金的熔点高,其实在1 064℃时金就熔化了!这句话主要是指金的化学性质稳定,金熔化时也不与O2反应。可不能理解为它很难熔化哦!
(5)金属活动性顺序(2)有关金属的部分实验(3)三种金属原子的比较 (2015·经典习题选萃)下列关于金属的叙述中正确的是(  )
A.所有的金属都是固态的
B.金属具有导电性、导热性和延展性
C.所有金属能与酸反应
D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的●典例透析【解析】 金属中存在自由移动的电子,在外加电场作用下会定向移动、在受热时会加速运动而快速传递能量,所以金属都有良好的导电性和导热性,自由电子与金属离子间存在着作用力,所以导致了金属具有延展性。金属活动性顺序中氢之前的金属都可与酸反应,但在氢之后的金属难以与酸反应,如铜不与稀盐酸或稀硫酸反应。金属在自然界中除金、铂外大多数以化合态形式存在。
【答案】 B (2015·经典习题选萃)利用金属活动性顺序,回答下列问题:
(1)解释不能用铁制容器配制硫酸铜溶液的原因(用化学方程式表示):__________________________________________ ________________。
(2)验证镁比锌的金属活动性强,应选用的溶液是
_______________________________________________
_______________________________________________。【解析】 (1)在金属活动性顺序中,位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。
(2)利用金属活动性顺序及金属与酸的反应剧烈程度,可以鉴别两种外观相近的金属,如Mg可以置换出Zn;根据与等浓度的盐酸反应剧烈程度不同可以区分Mg和Zn。
【答案】 (1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
(2)稀盐酸(或稀硫酸或ZnCl2溶液)(2015·山东省聊城市莘县一中高一期末)下列对于金属的相关说法正确的是(  )
A.金属都呈银白色,易导电,易导热
B.化合物中金属元素只显正价
C.金属都能与氢氧化钠溶液反应
D.金属都能与盐酸反应【解析】 A.金属不都是银白色的,例如铜是红色的固体,错误。B.化合物中金属元素显正价,正确。C.常见的与碱反应的金属为Al,而Mg、Fe、Cu等均不与NaOH溶液反应,错误。D.金属活动性顺序中H前金属都能与盐酸反应生成氢气,而H后的金属不能,错误。
【答案】 B金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:下列有关三种金属的说法正确的是(  )
A.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、Cu
B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg
C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径
D.Cu和稀盐酸不发生化学反应【解析】 A中,Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速度慢,说明Ti的金属活动性比Mg弱,A错;B中,由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应,故不能用此法提纯金属钛;C中,由于Ti是较为昂贵的金属,用Ti来制造Cu,成本上不划算。
【答案】 D
【小结】 通过金属间的置换来制取金属,一是看金属的活泼性,二是看在工业上是否经济适用。1.钠与氧气反应(教材P47实验3-1、3-2)金属与非金属的反应 ●教材点拨温馨提示:(1)钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2,故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。
(2)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化),风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化),所以,上述过程既有物理变化,又有化学变化。
(3)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象有:2.铝与氧气反应(教材P48科学探究)温馨提示:为什么熔化的铝不能滴落下来呢?
铝受热熔化时,由于薄膜Al2O3的熔点(2 050℃)比Al的熔点(600℃)高,包在铝的外面,使熔化的液态铝不易滴落。 (2015·河南省郑州盛同学校高三月考)下列各物质中,不能由组成它的两种元素的单质直接化合得到的是(  )
A.FeS   B.FeCl2
C.FeCl3 D.Fe3O4
【解析】 A.因S是弱氧化剂只可将铁氧化为+2价,Fe和S化合得到FeS;B.Cl2具有强氧化性,可将Fe氧化为+3价生成FeCl3,而不生成FeCl2;D.Fe和O2在点燃条件下直接化合得到Fe3O4。
【答案】 B●典例透析 (2015·经典习题选萃)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.金属与非金属发生反应时,被氧化的一定是金属
D.铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧●典例透析【解析】 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Na2 O2,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;铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4,D项错误;金属与非金属单质反应时,金属只能失电子被氧化,C正确。
【答案】 C(2015·大连市第二十高中高一期末)下列关于金属性质的叙述中正确的是(  )
A.氧气过量时,钠转化为Na2O2
B.打磨的铝箔加热至熔化时,铝会滴落
C.点燃镁之前,应先用砂纸打磨
D.铁在纯氧中燃烧生成Fe2O3【解析】 Na与O2反应,缓慢氧化生成Na2O,燃烧产物为Na2O2,故A项错误;打磨的铝箔加热至熔化时,由于Al金属性很强与O2接触加热表面生成一层致密的氧化膜Al2O3,Al2O3熔点高,加热不熔化,故打磨的铝箔加热至熔化时,不会滴落,故B项错误;镁条表面有一层氧化膜,故点燃之前需用砂纸打磨,故C项正确;铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4,故D项错误。
【答案】 C(2015·重庆市杨家坪中学高一月考)下列说法错误的是(  )
A.钠在空气中燃烧时先熔化,再燃烧,最后所得产物是Na2O2
B.镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜,保护了内层的镁,故镁不需要像钠一样的特殊保护
C.铝制品在生活中非常普遍,是因为铝不活泼
D.因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松,不能保护内层金属,故铁制品往往需涂保护层【解析】 A项,钠在空气中燃烧,主要生成Na2O2;B项,镁在空气中易形成一薄层致密的氧化膜,保护了内层金属,使镁不再被空气中的O2氧化;C项,铝在空气中能形成致密的氧化膜而具有抗腐蚀能力,日常生活中的铝制品是采用特殊工艺将氧化膜变厚,使其抗腐蚀性能更好,而不是因为铝不活泼;D项,铁在潮湿的空气中所形成的氧化物是Fe2O3·nH2O,非常疏松,不能起到保护内层金属的作用。
【答案】 C1.(2015·河南省新郑市高一测试)下列关于钠的叙述错误的是(  )
A.实验后剩余的钠粒可放回原试剂瓶中
B.刚刚切开的钠的银白色断面会很快变暗
C.自然界中无游离态的钠存在
D.钠在空气中加热生成氧化钠
【解析】 钠属于活泼的金属,剩余的金属钠不能随意丢弃,A正确;由于钠的金属性强,与空气中的氧气反应生成氧化钠,B正确;钠是很活泼的金属,在自然界中全部是以化合态的形式存在,C正确;钠燃烧生成的是过氧化钠,而不是氧化钠,D不正确,答案选D。
【答案】 D2.(2015·广东省揭阳一中高二期中)铝不易被腐蚀,其主要原因是(  )
A.铝是一种轻金属
B.铝的金属活动性比镁弱
C.铝具有较高熔点
D.铝易形成致密的氧化物薄膜【解析】 A.铝的密度小于4.5 g/cm3,是一种轻金属,正确;B.由金属活动顺序表知,铝的金属活动性比镁弱,正确;虽然A、B两项中的说法正确,但不符合题意;C.铝的熔点只有660℃,具有较低的熔点,错误;D.铝易与空气中的氧气发生反应产生一薄层致密的氧化物薄膜而对内层金属起保护作用,故铝不易被腐蚀,正确。
【答案】 D3.(2015·广东省湛江师大附中高二上学期期中)关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是(  )
A.铁丝燃烧产生白烟
B.铁丝生锈是缓慢氧化
C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3
D.铁锈的主要成分是Fe3O4
【解析】 铁丝燃烧看不到白烟,会看到火星四射,A错;铁丝生锈是缓慢氧化是铁和空气中的氧气缓慢的反应,B对;铁丝燃烧的产物是Fe3O4;C错;铁锈的主要成分是Fe2O3,D错,选B。
【答案】 B4.(2015·河南省郑州盛同学校高三月考)镁粉是制备焰火的原料,工业上通过冷却镁蒸气所制得镁粉。下列气体中可以用冷却镁蒸气的是(  )
A.空气 B.二氧化碳
C.氧气 D.氩气铝质易拉罐的利与弊
近年来,铝质易拉罐产量在中国有逐年增长的势头。据国家统计局公布,2002年我国啤酒以2 386.83万吨的产量位居世界第一,超过美国的2 200万吨。其中用易拉罐包装的产量超过5%,使用易拉罐15亿~20亿个,主要供啤酒和碳酸类饮料行业使用。据业内专家预测,2010年全国易拉罐用铝将达到29万吨。
铝质易拉罐具有诸多优点,如重量轻、密闭性好、不易破碎等,被大量地用作啤酒、碳酸类饮料等饮料的包装材料。据科研人员对22种饮料的调查发现,易拉罐饮料中铝含量较高,比瓶装饮料高3~6倍,如果贪饮,不加节制,势必造成铝摄入量过多,对身体产生危害。铝被人体吸收后,在人体的脑、心脏、肝、肾等器官内沉积,且排泄缓慢,有“只进不出”的趋势,对各器官功能特别是脑组织和免疫功能会造成很大伤害。世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制,提出成年人每天允许摄铝量为60毫克。许多发达国家已限制易拉罐的生产。第三章 第一节 第2课时
一、选择题
1.(2015·郑州市四十七中月考)实验室里做钠跟水反应的实验时,用到的仪器和药品是(  )
①试管夹 ②镊子 ③小刀 ④滤纸 ⑤研钵 ⑥烧杯 ⑦坩埚 ⑧石棉网 ⑨玻璃片 ⑩药匙
A.①②③④ B.②③④⑥⑨
C.③④⑧⑨⑩ D.②⑤⑦⑨⑩
【解析】 做钠跟水反应的实验步骤:用镊子取一小块金属钠,将金属钠放在玻璃片上,用小刀切一小块钠,用滤纸擦干表面的煤油,放入盛水的烧杯中即可。
【答案】 B
2.(2015·广东省湛江师大附中高二期中)将绿豆大小的金属钠投入加有酚酞的100 mL蒸馏水的烧杯中,不能观察到的现象有(  )
A.溶液变红
B.钠粒熔成光亮的小球
C.有H2生成
D.钠粒在液面上不断游动并逐渐消失
【解析】 金属钠投入加有酚酞的100 mL蒸馏水的烧杯中会生成NaOH和H2,有NaOH生成,所以溶液变红,A对;反应放出大量的热,钠的熔点低,所以钠粒熔成光亮的小球,B对;只能看到有气体生成,不能确定是H2,C错;产生的气体使得钠粒在液面上不断游动并逐渐消失,D对。
【答案】 C
3.(2015·广东省揭阳一中高二期中)铁丝与氧气或水蒸气反应的共同产物是(  )
A.FeO B.Fe3O4
C.Fe2O3 D.Fe2O3和Fe3O4
【解析】 铁丝与氧气在加热时反应生成Fe2O3,在点燃时发生反应生成Fe3O4,与水蒸汽发生反应生成Fe3O4和H2,因此共同产物是Fe3O4,选项是B。
【答案】 B
4.(2015·四川省新津中学高一月考)a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体;(2)b与d的硝酸盐反应,置换出单质d;(3)c与强碱反应放出气体,e的一种氧化物具有磁性。由此判断a、b、c、d、e依次为(  )
A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Mg、Cu、Al、Ag、Fe
C.Al、Cu、Mg、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe
【解析】 c与强碱反应放出气体,则c为Al,e的一种氧化物具有磁性,则e为Fe,a、c均能与稀硫酸反应放出气体,则a为Mg,b与d的硝酸盐反应,置换出单质d,则b为Cu,d为Ag,选B。
【答案】 B
5.(2015·广东省揭阳一中高二期中)下列说法正确的是(  )
A.等质量的铝分别投入过量的稀盐酸和NaOH溶液中,反应生成的气体在相同条件下体积相等
B.金属单质与水反应都生成对应的碱和氢气
C.活泼的金属或较活泼的金属都能与酸反应,但不能与碱反应
D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属
【解析】 A.铝与稀盐酸和NaOH溶液反应的方程式是2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。可见等质量的铝分别投入过量的稀盐酸和NaOH溶液中,反应生成的气体在相同条件下体积相等,正确;B.有的金属单质如Fe与水蒸气发生反应生成Fe3O4和氢气,错误;C.活泼的金属或较活泼的金属都能与酸反应,但Al、Zn也能与碱反应,错误;D.钠比较活泼,但是将Na放入水中时是先与水发生置换反应,然后才是产生的碱再与溶液中的盐发生复分解反应,而不能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属,错误。
【答案】 A
6.(2015·河南省扶沟县高一第三次考试)将某铁铝合金样品均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为3︰2,则样品中铁、铝物质的量之比为(  )
A.3︰2 B.2︰1
C.3︰4 D.4︰3
【解析】 加入盐酸发生的反应为:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,加入过量的NaOH溶液,发生的反应为:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,设Fe、Al的物质的量分别为x mol、y mol,加入盐酸生成气体的物质的量为:x+1.5y,加入NaAOH溶液生成的气体物质的量为1.5y,则(x+1.5y)︰1.5y=3︰2,得:x︰y=3︰4,选C。
【答案】 C
7.(2015·高邮市高一期中)在浓度均为6 mol·L-1的盐酸和硫酸各100 mL溶液中,分别加入等质量的铁粉,充分反应后生成气体体积比为2︰3,则加入铁粉的质量是(  )
A.11.2 g B.25.2 g
C.16.8 g D.33.6 g
【解析】 若铁粉过量,则生成气体的体积比之为1︰2,充分反应后生成气体体积比为2︰3,可知铁粉对盐酸过量,对硫酸不足,铁与盐酸反应生成氢气为0.3 mol,则与硫酸反应生成氢气0.45 mol,参加反应的铁的物质的量为0.45 mol,质量为0.45 mol×56 g/mol=25.2 g,答案选B。
【答案】 B
8.(2015·黑龙江省哈六中高一期中)两种金属混合物粉末15 g,与足量的盐酸反应时生成标准状况下11.2 L氢气,符合上述情况的金属混合物是(  )
A.Zn、Fe B.Zn、Ag
C.Al、Cu D.Mg、Al
【解析】 根据题意金属平均摩尔电子质量是M(e-)=15 g/mol;A.Zn摩尔电子质量是32.5 g/mol;Fe摩尔电子质量是28 g/mol,都大于15 g/mol,错误;B.Zn摩尔电子质量是32.5 g/mol;Ag不能与盐酸发生反应,所以摩尔电子质量可以认为是无限大,都大于15 g/mol,错误;C.Al摩尔电子质量是27 g÷3 mol=9 g/mol,Cu不能与盐酸发生反应,所以摩尔电子质量可以认为是无限大,这样一个大于15 g/mol,一个小于15 g/mol,可以平均到15 g/mol,正确;D.Mg摩尔电子质量是12 g/mol;Al摩尔电子质量是9 g/mol,都小于15 g/mol,因此不可能平均到15 g/mol,错误。
【答案】 C
9.下列各项正确的是(  )
A.钠与水反应的离子方程式:
Na+H2O===Na++OH-+H2↑
B.铁与水蒸气反应的化学方程式:
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
C.镁、铝与沸水不可能反应
D.钠和硫酸铜溶液反应的离子方程式:
2Na+Cu2+===2Na++Cu
【解析】 钠与水反应的离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,A错误;铁在高温下与水蒸气的反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B正确;镁可以与热水反应,铝可以与沸水反应,C错误;钠先与水反应,生成的氢氧化钠和硫酸铜发生复分解反应,离子方程式:2Na+2H2O+Cu2+===Ca(OH)2↓+H2↑+2Na+,D错误。
【答案】 B
10.(2015·浙江省湖州中学高一期中)将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol/L的盐酸反应,生成气体的体积均为VL(标准状况下),已知:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,下列说法错误的是(  )
A.反应中,三种金属中有两种金属过量
B.参加反应的金属Na、Mg、Al的物质的量之比为6︰3︰2
C.镁的物质的量为0.1 mol
D.V=2.24
【解析】 Na、Mg、Al均与盐酸反应生成氢气,盐酸不足时,Mg、Al不能与水反应,而Na能与水反应生成氢气,根据元素守恒可知Mg、Al与盐酸反应最多生成氢气为0.1 L×2 mol/L×=0.1 mol,其体积为0.1 mol×22.4 L/mol=22.4 L,由关系式:2Na~H2、Mg~H2、2Al~3H2,可得生成气体与金属的物质的量关系图为
反应生成气体的体积均为VL(标准状况下),说明反应生成氢气为22.4 L,金属Mg、Al过量,Na恰好完全反应,参加反应的金属Na、Mg、Al的物质的量分别为0.2 mol、0.1 mol、 mol,参加反应的金属的物质的量之比为0.2 mol︰0.1 mol︰ mol=6︰3︰2,综上分析可知,ABD正确,C错误,答案选C。
【答案】 C
二、非选择题
11.(2015·经典习题选萃)只用一种试剂即可除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),试写出所用试剂及有关反应的方程式。
(1)Mg粉(Al),选用试剂________,离子方程式:_____________________________
_______________________________________________________________________。
(2)NaCl溶液(Na2CO3),选用试剂________,化学方程式:_____________________。
【答案】 (1)NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(2)盐酸 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
12.(2015·经典习题选萃)某课外活动小组做如下实验:往一铝制易拉罐内充满CO2,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,过一段时间后,他们发现罐壁内凹面瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述实验现象。
(1)罐壁内凹面瘪的原因是________________________________________________,
反应的化学方程式是_____________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(2)罐壁再鼓起来的原因是_________________________________________________,
有关的化学方程式是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验时,将“充满CO2”改为“放入一药匙白色固体”,其他不变,也能取得相同的实验效果。则该白色固体是________(写名称)。
【解析】 开始CO2溶于NaOH溶液,罐内气压减小,外界气压将易拉罐压瘪。之后铝制的易拉罐与NaOH溶液反应,产生H2,罐内压强又增大,易拉罐又鼓起。
【答案】 (1)NaOH溶液吸收CO2,罐内压强减小,外界气压将易拉罐压瘪 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
(2)Al表面氧化膜溶解后,Al与NaOH溶液反应产生H2 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)干冰
13.红热的铁能与水蒸气反应,有氢气生成,现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验,并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题:
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)干燥管C内盛放的药品是________和________(填化学式)。干燥管的________(填“m”或“n”)端与g导管相连接。
(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气,简述实验操作步骤和现象
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 本题以氢气的干燥、收集、检验为载体,综合考查同学们对实验基本操作、仪器使用的掌握程度及实验的设计能力。考虑到H2的密度比空气的小,因此可采用向下排空气法收集,检验H2可采用“爆鸣”实验。
【答案】 (1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(2)CaCl2 CaO n
(3)
(4)用拇指堵住试管口,试管口向上,靠近酒精灯火焰,松开拇指,能燃烧或发出爆鸣声,说明收集的是H2
14.(2015·荆门市高一期末)把5.1 g镁铝合金的粉末放入500 mL 1 mol·L-1盐酸中,恰好完全反应。试计算:
(1)该合金中镁和铝的物质的量。
(2)将等质量的该合金投入到足量的氢氧化钠溶液中,求标况下放出气体的体积。
【解析】 (1)设镁、铝的物质的量分别为x mol、y mol,根据:
Mg+2H+===Mg2++H2↑ 2Al+6H+===Al3++3H2↑
x  2x         y  3y
则:24x+27y=5.1 2x+3y=0.5×1,得:x=y=0.1 mol。(2)将等质量的该合金投入到足量的氢氧化钠溶液中,只有铝和氢氧化钠溶液反应,根据:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。0.1 mol铝反应可生成氢气0.15 mol,体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L。
【答案】 (1)0.1 mol 0.1 mol (2)3.36 L
课件72张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 金属及其化合物第三章第一节 金属的化学性质第三章第2课时 金属与酸和水的反应
铝与氢氧化钠溶液的反应第三章广州日报电子版曾有一篇《金属钠“水雷”惊现珠江》的报道:
据现场一位围观的群众讲,早上10时多,石溪水域内突然冒起一股白烟,从漂在水面上的一个铁桶内窜出亮红色的火苗,紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起。“没想到水里的东西也能着火爆炸。”一位妇女惊讶地说。随后,直到中午,这个铁桶又连续爆炸了多次。爆炸腾起的白色烟雾有近10米高,还有许多白烟飘到了旁边的正大公司里面。正大公司的一名保安说,飘进公司的白烟内还有许多没有燃烧的残渣,这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡,有时甚至还会突然着火,为了防止引起火灾,公司的人只好在烟尘降落的地域喷了许多水,以便引燃这些仍然没有燃烧的东西。“平常我们都是用水灭火,今天却要用水引火。”一位保安笑着说。
这起惊人事件与我们要探究的金属钠的性质密切相关。那么,你知道以Na、Al、Fe为代表的金属可与哪些类物质反应呢?1.掌握钠与水反应的原理,会描述实验现象。
2.掌握铁与水反应的原理,了解气体产物的检验方法。
3.了解铝与酸及NaOH溶液的反应。●学习目标1.金属与酸的反应
位于金属活动性顺序中氢以前的金属与酸反应生成盐和H2,如Zn、Fe和稀H2SO4反应的离子方程式分别为:
________________________________________________,
________________________________________________。●新知预习2.金属与水的反应
(1)钠与水的反应
反应的化学方程式:__________________________小放热低红碱(2)铁与水蒸气的反应H2 H2 3.铝与氢氧化钠溶液的反应
铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的对比实验有气泡冒出慢慢溶解爆鸣1.钠、铝、铁在自然界中都以化合态形式存在。这主要与它们的金属活动性有关,那么你能用几种方法检验它们的活动性顺序?●自主探究方法二:与水的反应:钠在冷水中剧烈反应,铝在沸水中缓慢反应,铁不能与冷、热水反应。
方法三:与酸的反应:钠与酸反应放出大量的H2,反应很快,铝与酸反应产生氢气较快,铁与酸反应产生氢气较慢。
方法四:把Al分别放到Na2SO4与FeSO4的溶液中,不能置换出Na,能置换出Fe,说明金属性Na>Al>Fe。2.铝既能与酸反应,又能与碱反应,是两性物质吗?
提示:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水一般是两性物质的特征性质,铝与酸反应生成盐和氢气,铝和碱溶液的反应实质是铝与水反应,但铝与水反应生成的产物氢氧化铝难溶于水,所以会阻止铝与水的进一步反应,铝与水反应生成的氢氧化铝能溶于碱中,从而使铝与水的反应能继续进行。
综上所述,铝不是两性物质。1.金属钠与水的反应
向一个盛水的烧杯中滴入n滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中。
(1)反应现象:为便于记忆,可编成以下顺口溜:
钠浮于水熔成球,球儿闪亮四处游,有“嘶”声儿溶液红。金属与水的反应 ●教材点拨温馨提示:①浮:钠浮在水面上。因钠的密度小于水的密度。
②熔:钠熔化成闪亮的小球。原因:a.钠跟水反应放热;b.钠的熔点低。
③游:小球在水面上四处游动。钠跟水接触部位发生反应产生气体,使小球受力不均而四处游动。
④响:有“嘶嘶”的响声发生。由于气体、小球、水相互撞击而发出“嘶嘶”的声音。(2)钠的保存:少量钠一般保存在煤油中
温馨提示:钠很容易跟空气中的O2和H2O起反应,另外,钠不跟煤油起反应,且密度比煤油大,钠沉在煤油下面,使钠与氧气和水隔绝。钠不能保存在汽油、CCl4及酒精中,因汽油易挥发,CCl4密度比钠大,而酒精能与钠反应。钠着火时应用干燥的砂或土来灭火,不能用水灭火。③加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中,因为先出来的是空气。
④肥皂水不宜太稀,否则吹起的氢气泡太小,点燃时难以有较大的爆鸣声。
⑤实验结束时,应先从肥皂水中撤出导管,再移去酒精灯,以防产生倒吸现象。 (2015·经典习题选萃)某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:●典例透析(1)A装置的作用是______________________________,
B中反应的化学方程式为________________________。
(2)D的作用是__________________________________。
(3)E中的现象是________________________________。
(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是____________________。(2015·天津市宝坻区四校高一联考)如图在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火。(1)试管收集到的气体是________,B中发生反应的化学方程式为________________。
(2)干燥管内可装入的试剂是________,其作用是________________。
(3)玻璃管中石棉绒的作用是________。实验开始时应先点燃________,(答A处或B处酒精灯,下同)实验结束时,应先熄灭________________________。1.金属与稀盐酸、硫酸的反应金属与酸、碱及盐溶液的反应 ●教材点拨 (2015·福建省厦门二中高一期中)下列实验操作中,溶液里不可能有固体析出的是(  )
A.MgCl2溶液中加入一粒绿豆大小的Na
B.饱和Ca(OH)2溶液中加入一粒绿豆大小的Na
C.CuSO4溶液中加入一粒绿豆大小的Na
D.水中加入一粒绿豆大小的Na●典例透析【解析】 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,A,氢氧化钠和氯化镁发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀,故A错误;B.溶剂的质量减少,导致溶液成为过饱和溶液,会析出部分氢氧化钙固体,故B错误;C.CuSO4溶液中加入少量Na的小颗粒后,金属钠可以和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜会发生反应生成氢氧化铜沉淀,故C错误;D.钠与水生成氢氧化钠和氢气,所以无固体析出,故D正确。
【答案】 D (2015·组卷网合作校特供)在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,有少量金属析出,过滤,向滤液中滴加盐酸,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀硝酸,则析出的金属是(  )
A.Cu和Ag   B.Ag
C.Cu D.Cu和Fe
【解析】 由于氧化性Ag+>Cu2+,则Fe先与Ag+反应,完全消耗掉Ag+后才会与Cu2+反应,而题中说明Fe与Ag+反应后Ag+还剩余(加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成),则Cu2+一定未与Fe反应,只发生2Ag++Fe===2Ag+Fe2+。
【答案】 B(2015·娄底市高一期末)将一小块钠投入到硫酸铜溶液中,不可能观察到的现象是(  )
A.钠熔化成小球在液面四处游动
B.有无色气体生成
C.溶液底部有紫红色物质生成
D.溶液中有蓝色沉淀生成【解析】 钠的化学性质很活泼,与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,所以将钠投入硫酸铜溶液中时,钠先与水反应产生氢氧化钠和氢气,所以钠熔化成小球在液面四处游动,有无色气体生成;生成的氢氧化钠与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,因为反应放热,所以氢氧化铜可能分解生成黑色的氧化铜,溶液底部有黑色物质生成,所以答案选C。
【答案】 C(2015·福建省四地六校高一月考)下列物质在常温下混合后,明显有气体放出的是(  )
A.铝与浓硫酸 B.铝与稀硫酸
C.镁与烧碱溶液 D.铜与稀盐酸
【解析】 A.铝和浓硝酸常温下钝化,没有明显气体放出,故不选A;B.铝和稀硫酸常温下反应生成氢气,有明显气体放出,故选B;C.镁和烧碱不反应,故不选C;D.铜与稀盐酸不反应,故不选D。
【答案】 B生活中,你或许有这样的一些经验:铝制器具不能用来盛放醋、酸梅汤和碱水等物质。如果盛放这些物质的话,铝制器具有可能被腐蚀。当饮用水浑浊不清时,向水中加入明矾,静置一段时间,水便变得清澈。铝与氢氧化钠溶液的反应 ●教材点拨1.实验探究:铝与酸和碱溶液的反应2.使用铝制品的注意事项:
(1)铝制品不宜用来蒸煮或长时间储存酸性、碱性或咸的食物,如果汁、醋、酱油等。
(2)忌铁、铝炊具混用,会导致铝在人体内慢性积累,对脑功能造成危害。
(3)铝在冷的浓H2SO4、浓HNO3中也可以形成致密的氧化膜而钝化,不再与冷的浓H2SO4、浓HNO3溶液反应。因此可用铝制容器大量盛放、运输浓H2SO4、浓HNO3。(2)四种“量”的关系
①等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3︰1。
②等量的铝分别与足量的盐酸和氧氧化钠溶液反应,产生的氢气的体积比为VHCl(H2)︰VNaOH(H2)=1︰1。
③足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气的体积比为VHCl(H2)︰VNaOH(H2)=1︰3。温馨提示:解答此类题目有两个关键点:
①准确写出反应物与生成物之间的关系式。
②正确分析给定酸、碱的“量”的关系,搞清反应的具体情况,即判定是否恰好完全反应,还是哪种酸或碱过量。 (2015·甘肃省兰州一中高一期末)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1︰2,则加入的铝粉质量为(  )
A.5.4 g      B.3.6 g
C.2.7 g D.1.8 g●典例透析【解析】 由6HCl+2Al===2AlCl3+3H2↑和2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,两份等质量的Al都完全反应时,生成的H2也等量,消耗的HCl与NaOH不等量。实际上HCl、NaOH都为0.3 mol,且生成H2的体积比为1︰2,则甲中HCl不足,Al过量;乙中NaOH过量,Al不足。生成H2的物质的量之比为1︰2,反应的Al的物质的量之比也为1︰2。与0.3 mol HCl反应的Al为2.7 g,则与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。
【答案】 A(2015·益阳市箴言中学高一月考)在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯,两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液,天平处于平衡状态,当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后(  )
A.天平保持平衡 B.左高右低
C.左低右高 D.无法确定【解析】 由铝分别与碱和酸反应的方程式:2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑;2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;可知当酸和碱过量时,等量的铝反应能产生等量的氢气,所以天平依然保持平衡。
【答案】 A1.(2015·长沙市望城区高一期末)钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是(  )
A.钠的熔点较低 B.钠的密度小于水
C.钠的硬度较小 D.钠的还原性强
【解析】 钠和水反应时,钠能熔化成小球,说明反应是放热的,同时也说明钠的熔点低,钠浮在水面上,说明钠的密度小于水,与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,钠表现出强还原性,选C。
【答案】 C2.(2015·河北省成安县一中高一月考)将一小块钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现白色沉淀的是(  )
A.稀H2SO4 B.氢氧化钠溶液
C.硫酸铜溶液 D.氯化镁溶液
【解析】 A.Na与稀硫酸反应只生成气体,错误;B.Na与氢氧化钠溶液反应只生成气体,错误;C.钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,气体和硫酸钠,错误;D.钠与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀,无色气体和氯化钠,正确;选D。
【答案】 D3.(2015·广东省增城市郑中钧中学高一期末)等质量的镁和铝分别与足量的稀盐酸反应后,在相同状况下生成的气体的体积比是(  )
A.1︰1 B.4︰3
C.2︰3 D.3︰4
【解析】 设镁和铝的质量为mg,mg的镁和稀盐酸反应生成的氢气的物质的量为m/24 mol, mg铝与足量的稀盐酸反应生成的氢气物质的量为m/18 mol,镁和铝的氢气的体积比为(m/24)︰(m/18)=3︰4。
【答案】 D4.(2015·经典习题选萃)下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.金属钠加入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+===Cu+2Na+
B.稀硫酸与铁粉反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.氨水和稀H2SO4的反应:H++OH-===H2O
D.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+===2Al3++3H2↑5.(2015·荆门市高一期末)足量的两份铝粉分别与等体积的NaOH溶液和稀硫酸反应,同温同压下产生等体积的气体,则NaOH溶液和稀硫酸的物质的量浓度之比为(  )
A.3︰2 B.2︰3
C.1︰3 D.1︰16.(2015·江西省新余市高一期末)两种金属组成的合金5.0 g,与足量氯气反应,共用去0.1 mol氯气,则该合金可能的组成是(  )
A.钙和铜 B.锌和铜
C.钠和铝 D.铝和钙【解析】 两种金属看作一种金属为R,和氯气反应的方程式:R+Cl2===RCl2,则R的平均分子量为50,要求一种元素的原子量大于50,另一个小于50,.Ca40,Cu64,混合后平均原子量能达到为50,正确;B.Zn65,Cu64,混合后平均原子量大于50,错误;C.Na的化合价为+1价,而R为+2价,原子量为46,同样铝的原子量变为18,混合后平均原子量小于50,错误;D.Al18、Ca40,混合后平均原子量小于50,错误。
【答案】 A关键信息选择题的解法探究
试题的形式一般分为题干和问题两部分,题干部分文字较多,其中有些是陈述性或描述性的语句,而对解题有用的信息往往在一两句话或一两个词中,我们将它称为解题的关键信息,它对解题起着至关重要的作用。这些关键信息就是解题的突破口。例1 钾与钠在性质上有很大的相似性,但钾比钠的活泼性强。下面是根据钠的性质对钾的性质的预测,你认为正确的是(  )
A.因为钾的活泼性强,所以钾应该保存在煤油中
B.钾可以被空气中的氧气所氧化,且产物是KO2
C.钾能够与水反应,但不如钠与水的反应剧烈,但产物都是氢气
D.钾可以与水剧烈反应,生成氢气【解析】 本题的关键信息是“钾比钠活泼性强”,通过此信息可对选项进行一一筛选。钾的密度比煤油大且不与煤油反应,故可保存在煤油中,A正确;钾在空气中可以被氧化,加热后产物为KO2,所以B错误;钾比钠活泼性强,与水反应比钠剧烈,所以C错误,D正确。故正确答案为AD。
【答案】 AD【解析】 本题的关键信息是“使原子充分利用,不产生污染物”,A、C、D项中H2SO4、HNO3利用率不高且产生了污染物SO2、NO2、NO,故不符合“绿色化学”理念,故正确答案为B。
【答案】 B第三章 第一节 第3课时
一、选择题
1.(2015·经典习题选萃)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
【解析】 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。
【答案】 B
2.将28 g铁粉放入100 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液中,充分反应后析出的铜的质量为(  )
A.32 g B.6.4 g
C.0.64 g D.3.2 g
【解析】 n(Fe)==0.5 mol,
n(CuSO4)=0.100 L×0.1 mol/L=0.01 mol,
由CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
可知Fe过量,所以应按CuSO4的量计算:
n(Cu)=n(CuSO4)=0.01 mol。
m(Cu)=0.01 mol×64 g·mol-1=0.64 g。
【答案】 C
3.将铝投入到一定量的NaOH溶液中,充分反应后,有2 mol 的电子发生转移,则参加反应的铝的物质的量为(  )
A. mol B.1 mol
C.2 mol D. mol
【解析】 铝在参加反应时1 mol Al可失去3 mol电子,因此有2 mol电子转移时需Al的物质的量为 mol。
【答案】 D
4.将等体积的HnRO3和Hn+1RO4两种酸溶液与一定量的NaOH中和都生成正盐,则这两种酸的物质的量浓度比是(  )
A.n︰(n+1)     B.1︰1
C.1︰(n+1) D.(n+1)︰n
【解析】 酸碱中和的本质是:H++OH-===H2O,由此可以得到如下关系式:HnRO3~nNaOH、Hn+1RO4~(n+1)NaOH,因为NaOH的量一定,将上述关系式变形得:HnRO3~NaOH、Hn+1RO4~NaOH,所以两种酸的物质的量浓度比是︰=(n+1)︰n。
【答案】 D
5.(2015·郑州市第四十七中学高一月考)将4.6 g Na投入到95.6 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为(  )
A.小于4.6% B.等于8.0%
C.小于8.0% D.大于8.0%
【解析】 由于钠是活泼金属能与水发生2Na+2H2O===2NaOH+H2↑的反应,设2.3克金属钠与水反应生成氢氧化钠的质量为X,生成氢气质量为Y:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
46       80  2
4.6 g      x   y
==,解得x=8 g;y=0.2 g,反应后所得溶液的质量分数:×100%=8%。
【答案】 B
6.(2015·福建省清流县一中高三阶段考试)将0.5 mol Na和0.5 mol Mg分别投入到过量的m1 g水和m2 g盐酸中,分别得到溶液a和b,若m1=m2,则a和b的质量关系是(  )
A.a>b B.a<b
C.a=b D.无法确定
【解析】 根据反应方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑和Mg+2HCl===MgCl2+H2↑知,0.5 mol钠与水反应生成0.25 mol氢气,ma=0.5×23+m1-0.25×2=11+m1,0.5 mol镁与盐酸反应生成0.5 mol氢气,mb=0.5×24+m2-0.5×2=11+m2,因为m1=m2所以ma=mb,选C。
【答案】 C
7.(2015·郑州市四十七中高三月考)把足量的铁粉投入到稀盐酸和氯化铜的混合溶液中,充分反应后,残余固体的质量与原来加入的铁粉质量相等,则原溶液中H+和Cl-的物质的量之比为(  )
A.1︰4 B.1︰7
C.1︰8 D.2︰5
【解析】 在盐酸和氯化铜的混合溶液中加入足量的铁粉,分别生成:2H++Fe===Fe2++H2↑,Fe+Cu2+===Fe2++Cu,其充分反应,所得滤渣的质量与原铁粉的质量恰好相等,则消耗的铁的质量应等于生成的铜的质量,令Cu的质量为64 g,其物质的量为1 mol,则
Fe + Cu2+ === Fe2++Cu
56 g 1mol     64 g
故溶液中n(Cu2+)=1 mol
所以与酸反应的Fe的质量为64 g-56 g=8 g,其物质的量为8 g÷56 g/mol=1/7 mol,由2 H++Fe===Fe2++H2↑,可知n(H+)=2/7 mol,根据电荷守恒得n(Cl-)=n(H+)+2n(Cu2+)=2/7 mol+2 mol=16/7 mol,故原混合溶液中c(H+)︰c(Cl-)=2/7 mol︰16/7 mol=1︰8,故C项正确。
【答案】 C
8.1 L混合溶液中含有SO 0.25 mol,Cl- 0.75 mol,Na+ 0.25 mol,其余为H+,则H+的物质的量浓度为(  )
A.2.5 mol·L-1     B.5 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.1 mol·L-1
【解析】 根据电荷守恒:2×c(SO)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),2×0.25 mol·L-1+0.75 mol·L-1=0.25 mol·L-1+c(H+),得c(H+)=1 mol·L-1。
【答案】 D
9.(2015·经典习题选萃)将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中,所得溶液密度为d g·mL-1,该溶液中溶质质量分数为(  )
A.% B.%
C.% D.%
【解析】 本题既考查了Na与H2O的反应,又考查了Al与NaOH的反应,应注意用关系式来进行计算。
由 2Na ~ 2NaOH ~ H2↑
a mol a mol a/2 mol
2Al ~ 2NaOH~2NaAlO2~3H2↑
a mol a mol a mol 3a/2 mol
得50a+m-(+a)×2=46a+m
所以w(NaAlO2)=×100%=%。
【答案】 C
10.(2015·公主岭市一中高三月考)由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的混合物共12 g,跟足量的盐酸反应产生5.6 L氢气(标准状况),那么此混合物中一定含有的金属是(  )
A.Na      B.Mg
C.Al D.Zn
【解析】 标况下5.6 L氢气的物质的量=5.6 L÷22.4 mol/L=0.25 mol,故12 g金属提供的电子为0.25 mol×2=0.5 mol,则提供1 mol电子需要金属的质量为12 g÷0.5 mol×1 mol=24 g,Na在反应中表现+1价,提供1 mol电子需要Na的质量为23 g/mol×1 mol=23 g,Al在反应中表现+3价,提供1 mol电子需要Al的质量为27 g/mol×1/3 mol=9 g,Zn在反应中表现+2价,提供1 mol电子需要Zn的质量为65 g/mol×1/2 mol=32.5 g,Mg在反应中表现+2价,提供1 mol电子需要Mg的质量为24 g/mol×1/2 mol=12 g,提供1 mol电子,只有Zn的质量大于24 g,其它金属的质量都小于24 g,故金属混合物中一定有Zn,故D项正确。
【答案】 D
二、非选择题
11.(2015·河北省涿州二中高一月考)Fe、Al分别与盐酸反应(结果可用分数表示):
(1)若盐酸足量,等物质的量的Fe、Al产生H2的质量之比为________。
(2)若盐酸足量,等质量的Fe、Al产生H2的质量之比为________。
(3)若盐酸足量,等质量的Fe、Al产生H2在同温同压下的体积比为________。
【解析】 (1)令金属为1 mol,则:
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
1 mol      1 mol
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
1 mol       1.5 mol
生成氢气质量之比等于其物质的量之比=1 mol︰1.5 mol=2︰3.
(2)令金属质量为1 g,则:
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
56        2
1 g
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
54          6
1 g
1 g×2/56=1/28和1 g×6/54=1/9生成氢气质量之比=1/28︰1/9=9︰28
(3)由(2)可知,等质量的Fe、Al产生氢气的物质的量之比=9︰28,相同条件下体积之比等于物质的量之比,则生成氢气的体积之比=9︰28.
【答案】 (1)2︰3 (2)9︰28 (3)9︰28
12.(2015·河北省涿州二中高一月考)28 g Fe与足量稀盐酸混合,充分反应,消耗多少克HCl?生成FeCl2的物质的量为多少?标准状况下最多能收集到多少升气体?
【解析】 
Fe  +  2HCl === FeCl2  +  H2↑
56 g    2×36.5 g  1 mol     22.4 L
28 g    m(HCl)   n(FeCl2)   V(H2)
m(HCl)=(28×2×36.5)/56=36.5 g n(FeCl2)=28×1/56=0.5 mol V(H2)=28×22.4/56=11.2 L
【答案】 消耗36.5 g HCl;生成FeCl2的物质的量为0.5 mol;标准状况下最多能收集到11.2 L气体。
13.(2015·经典习题选萃)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。
【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)0.02 mol 0.01 mol
【点拨】 解答本题要注意以下三点:
(1)应用“n(消耗)=n(初始)-n(剩余)”,计算消耗的n(HCl);
(2)明确有关混合物的计算方法;
(3)充分领会该题设问的递进关系。
课件56张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 金属及其化合物第三章第一节 金属的化学性质第三章第3课时 物质的量在化学
方程式计算中的应用第三章
在初中时同学们就已经知道化学反应中各反应物和生成物之间符合一定的关系,通过第一章的学习,我们又知道了构成物质的粒子数与物质的质量之间可用物质的量作桥梁联系起来,既然化学反应中各物质的质量之间符合一定的关系,那么,化学反应中构成各物质的粒子数之间,物质的量之间又遵循什么关系呢?物质的量在化学方程式计算中有何应用呢?1.掌握物质的量与其他物理量的换算关系。
2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
3.了解化学计算中的常用方法。●学习目标●新知预习各物质的物质的量之比各物质的粒子数之比气体体积之比2.物质的量在化学方程式计算中的应用
(1)设:设所求物质的________为n(B)[或质量为m(B),或气体标准状况下的体积为V(B)等]。
(2)写:写出有关的_____________。
(3)标:在化学方程式有关物质的化学式下面标出________和________的有关物理量的关系,再代入已知量和未知量。
(4)列:列出____________的数学表达式。
(5)算:计算答案。
(6)答:简明地写出答案。物质的量化学方程式已知未知含有未知量1.根据化学方程式计算时,已知物理量与被求的物理量是否必须一致?
提示:不一定,只要满足“上下单位相同,左右单位相对应”即可。
2.化学反应遵循质量守恒,是否物质的量也守恒呢?
提示:不是,化学反应前后质量是守恒的,但物质的量之比等于化学计量数之比,所以反应后物质的量可能不变,也可能减小,也可能增大。●自主探究1.基本原理
物质是由原子、分子或离子等粒子构成的,物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子之间的数目关系。这些粒子之间的数目关系,也就是化学计量数的关系。如:物质的量在化学方程式计算中的应用 ●教材点拨2.基本规律
任意物质,微粒数目之比等于物质的量之比,即N(A)︰N(B)=n(A)︰n(B)。
在同温同压下,气态物质的微粒数目之比等于物质的量之比,等于体积之比,即:
N(A)︰N(B)=n(A)︰n(B)=V(A)︰V(B)。
同一种任意状态的物质,微粒数目之比等于物质的量之比,等于质量之比,即N1(A)︰N2(A)=n1(A)︰n2(A)=m1(A)︰m2(A)。
同一种气态物质,在同温、同压下,微粒数目之比等于物质的量之比,等于体积之比,即N1(A)︰N2(A)=n1(A)︰n2(A)=V1(A)︰V2(A)。3.化学计算的一般步骤
进行化学计算,一般按以下三步进行:
第一步:认真审题,根据题意书写正确的化学方程式。
第二步:深入分析题意,充分认清已知条件和未知问题,运用概念分析和列化学方程式找出已知条件和未知问题之间的联系,设计出正确的解题思路。
第三步:规范解题,具体完成该题的计算,应该做到解题要有根据,解法正确,书写工整,计算结果准确,要有明确的回答以及必要的分析和讨论。
在上述三个解题步骤中,设计解题思路最为重要。
4.物质的量用于化学计算的基本方法
物质的量用于化学计算的基本方法是:首先把已知物的物理量转化为物质的量;其次根据化学方程式或关系式,根据已知物的物质的量求出未知物的物质的量;最后把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。当熟练掌握了物质的量运算的技能技巧时,上述计算还可以进一步简化。5.根据化学方程式计算的一般步骤6.根据化学方程式进行计算应注意的问题
(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。
(2)如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算。如果是氧化还原反应,也可以利用电子转移关系进行有关计算。
(3)如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质计算。温馨提示:解题过程中注意:
(1)各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量;“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
(2)设未知数可直接用各物理量的符号表示,且要注意物质(或粒子)的符号。如设参加反应的盐酸溶液的体积为V[HCl(aq)]。 (2015·经典习题选萃)将11.5 g金属钠投入88.5 g水中,反应完毕后(水的蒸发量忽略不计),所生成溶液中溶质的质量分数(w)是多少?●典例透析【答案】 20.1%
【点拨】 金属钠与水反应,溶液中的溶质是生成的NaOH,溶剂由于参与反应消耗掉一部分,容易被忽视。反应产生的H2从溶液中逸出,也容易被忽视造成错解。 (2015·河南省周口中英文学校高一月考)向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应后,计算:
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。
(3)生成标准状况下H2的体积。【答案】 (1)0.4 mol
(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4 mol。NaOH溶液物质的量浓度是0.8 mol/L
(3)标准状况下生成H2的体积为13.44 L(2015·哈尔滨32中高一期末)已知Na与H2O反应生成NaOH和H2,现将4.6 g Na放入足量水中完全反应,求(1)Na的物质的量;(2)生成氢气的体积(标准状况)。
【解析】 (1)根据物质的量和质量的关系可求出Na的物质的量,n(Na)=m/M=4.6 g÷23 g/mol=0.2 mol。(2)知道了钠的质量,根据化学方程式中的关系就可以求氢气的体积:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
46 g         22.4 L
4.6 g        V(H2)
4.6g/46=22.4 L/V(H2)得V(H2)=2.24 L
【答案】 (1)0.2 mol (2)2.24 L10 g Mg、Al合金与足量100 mL NaOH溶液反应产生H2的体积为6.72 L(标准状况下),求:
(1)合金中Al的质量分数;
(2)生成物NaAlO2的物质的量浓度(假设溶液体积不变)。1.关系式法
当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。
如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清的石灰水中,求生成沉淀的量,根据化学方程式知:
3CO~3CO2~3CaCO3即CO~CaCO3化学计算中三种常用的方法 ●教材点拨2.守恒法
在化学反应中的守恒关系有:质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。
(1)质量守恒
①宏观特征:反应前后元素的质量守恒;
②微观特征:反应前后元素的原子个数守恒。
(2)得失电子守恒
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。(3)电荷守恒
①电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数;
②离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。3.差量法
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化,找出所谓“理论差量”,如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系,解决一定量变的计算题。
例如,把一铁棒插入CuSO4溶液后,过一段时间取出,铁棒质量增加了4 g,据此可求出参加反应的Fe的质量。 (2015·经典习题选萃)Na2CO3、NaHCO3的混合物与100 mL 3 mol·L-1的盐酸恰好反应,产生4.48 L(标准状况)能使澄清石灰水变浑浊的气体,请计算混合物中Na2CO3的物质的量(用守恒法计算)。●典例透析【答案】 0.1 mol
【点拨】 该类题目除用守恒法计算之外,还可直接根据化学方程式进行计算,具体计算步骤如下:设混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y。(2015·浙江省湖州中学高一期中)取含有0.02 mol的硫酸溶液,先投入0.24 g镁粉,再滴入NaOH溶液,当使溶液中的镁离子全部转化为沉淀时,需要NaOH的物质的量为(  )
A.0.02 mol       B.0.03 mol
C.0.04 mol D.0.01 mol
【解析】 向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,溶液中的镁离子全部转化为氢氧化镁沉淀时,此时溶液中溶质为Na2SO4,根据硫酸根守恒n(Na2SO4)=n(H2SO4)=0.02 mol,根据钠离子守恒n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.02 mol×2=0.04 mol,答案选C。
【答案】 C1.(2015·甘肃省肃南县一中高一期末)用铝箔包裹着2.3克金属钠投入到足量水中,理论上可以收集到氢气物质的量为(  )
A.0.05 mol
B.0.2 mol
C.大于0.05 mol小于等于0.2 mol
D.无法判断
【解析】 2.3克金属钠的物质的量为0.1 mol,根据2Na+2H2O―→2NaOH+H2↑生成的氢气的物质的量为0.05 mol; NaOH的物质的量为0.1 mol,生成的NaOH和铝箔反应,有2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,0.1 mol的NaOH可以生成0.15 mol的H2,所以生成的H2总量为0.2mol。
【答案】 B2.(2015·江苏省建陵高级中学高三质检一)将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入足量的盐酸中,同温同压下产生的气体的体积比是(  )
A.1︰1︰1 B.1︰2︰3
C.6︰3︰2 D.3︰1︰1
【解析】 由金属与酸反应的实质可知,盐酸足量,金属完全反应,金属失去的电子数等于H得到的电子数,Na失去的电子数为0.3 mol,Mg失去的电子数为0.3 mol×2=0.6 mol,Al失去的电子数为0.3 mol×2=0.9 mol,则同温同压下产生气体的体积比0.15 mol︰0.3 mol︰0.45 mol=1︰2︰3,答案选B。
【答案】 B3.(2015·天水市秦安县二中高一月考)足量的两份铝粉分别与等体积的盐酸和NaOH溶液反应,同温同压下产生的气体体积比为1︰1,则盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度之比为(  )
A.2︰3 B.3︰1
C.1︰2 D.1︰1【解析】 由2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,可知,参加反应的铝与酸碱与生成的氢气的物质的量关系为:2Al~6HCl~3H2,2Al~2NaOH~3H2,则设在相同条件下产生相同体积的氢气为3 mol,需盐酸为6 mol,需氢氧化钠为2 mol,因盐酸和氢氧化钠溶液的体积相等,根据n=cv,则盐酸和氢氧化钠溶液物质的量浓度之比为6︰2=3︰1,答案选B。
【答案】 B4.(2015·经典习题选萃)使相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-完全沉淀时,若用去相同浓度的AgNO3溶液的体积比为3︰2︰1,则上述三种溶液的体积比是(  )
A.9︰4︰1    B.3︰2︰1
C.6︰3︰2 D.9︰3︰15.今有Fe和Zn的混合物12.1 g,与足量的稀盐酸反应,共放出H2 4.48 L(标准状况)。求:
(1)原混合物中Fe的质量分数。
(2)消耗HCl的物质的量。过量问题的计算探究
物质发生化学反应按着一定量的关系进行,但题中若给出两个或两个以上反应物的量,解此类题应当先判断谁过量,然后根据不足量的物质去求解。
1.具体步骤
(1)写出反应的化学方程式;
(2)判断哪一个反应物过量;
(3)根据不足量的物质求解。例 把6.5 g锌加入到50 g 20%的稀硫酸中,可产生标准状况下的氢气多少升?
【解析】 此题将反应中两种反应物的量都已给出,则应先通过计算判断两种反应物是否恰好完全反应。如果不是恰好完全反应,应判断哪种物质有剩余,然后根据完全反应的量来计算。 第三章 第二节 第1课时
一、选择题
1.(2015·安徽省滁州市六校高一联考)对危险化学品要在包装标签上印有警示性标志。氢氧化钠溶液应选用的标志是(  )
【解析】 氢氧化钠溶液具有强腐蚀性,故D项正确。
【答案】 D
2.(2015·北京市东城区高一期末)下列关于Na2O2的说法中,不正确的是(  )
A.浅黄色固体
B.可用作供氧剂
C.与H2O反应时,H2O作还原剂
D.与H2O反应时,放出热量
【解析】 过氧化钠与水反应时,既作氧化剂又作还原剂,C项错误。
【答案】 C
3.(2015·北京市朝阳区高一期末)关于钠及其氧化物性质的叙述中,正确的是(  )
A.Na能与CuSO4溶液反应置换出红色的铜
B.Na2O是碱性氧化物,与酸反应生成盐和水
C.Na2O和Na2O2都能与水反应,生成物完全相同
D.Na2O2是白色固体,可用于呼吸面具中氧气的来源
【解析】 A.Na与CuSO4溶液反应的化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,没有铜单质的生成,错误;B.碱性氧化物,跟酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O+2HCl===NaCl+H2O,正确;C.Na2O+H2O===2NaOH,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑生成物不同,错误;D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O2+CO2===Na2CO3+O2,可用于呼吸面具中氧气的来源,但是过氧化钠是淡黄色固体,错误。
【答案】 B
4.(2015·杭州市西湖中学高一月考)下列实验操作最终可得无色透明溶液的是(  )
A.过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中
B.少量CO2通入澄清石灰水中
C.将少量的钠投入到饱和的NaHCO3溶液中
D.少量的钠投入到饱和Na2CO3溶液中
【解析】 A.二氧化碳通入饱和碳酸钠中反应生成碳酸氢钠,由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以会有沉淀析出,不选A;B.少量二氧化碳通入石灰水中反应生成碳酸钙沉淀,不选B;C.钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠,由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,所以没有沉淀析出,选C;D.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,消耗了水,使得原来饱和的碳酸钠溶液中溶质过多而析出,不选D。
【答案】 C
5.(2015·重庆市杨家坪中学高一月考)一定条件下,使CO和O2的混合气体26 g充分反应,所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应,结果固体增加14 g,则原混合气体中CO和O2的物质的量之比是(  )
A.4︰9 B.1︰1
C.7︰6 D.4︰3
【解析】 由反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,可知混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应生成固体为Na2CO3,1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3,质量增加28 g,恰好为CO的质量,固体增重14 g,说明混合气体中CO为14 g,则O2为26 g-14 g=12 g,所以原混合气体中CO和O2的质量比为14 g︰12 g=7︰6。
【答案】 C
【点评】 本题考查了混合物的相关计算,需要一定的观察能力,难度中等。解题时可以从物质的化学式组成上入手分析,可以大大简化理解和计算过程。
6.(2015·杭州市西湖中学高一月考)用1 L 1 mol·L-1NaOH溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比约为(  )
A.1︰3 B.1︰2
C.2︰3 D.3︰2
【解析】 假设生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为x mol、y mol。根据钠离子守恒,2x+y=1,根据碳原子守恒:x+y=0.8,解得x=0.2,y=0.6,所以比例为1︰3,选A。
【答案】 A
7.(2015·江西省德镇市高一期末)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(  )
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用固体NaOH吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
【解析】 在Na2CO3和NaHCO3中,加热能分解的只有NaHCO3,A项能测定;取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体产物是NaCl,Na2CO3和NaHCO3转化为NaCl时的固体质量变化不同,B项能测定;NaOH可以同时吸收CO2和水蒸气,C项不能测定,同理,Na2CO3和NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化也不同,D项能测定;选C。
【答案】 C
8.(2015·甘肃省肃南县一中高一期末)把7.4 g Na2CO3·10 H2O和NaHCO3组成的固体混合物溶于水配成100 ml溶液,其中c(Na+)=0.6 mol·L-1。若把等质量的固体混合物加热至恒重,残留固体的质量是(  )
A.3.18 g B.2.12 g
C.4.22 g D.5.28 g
【解析】 把固体混合物加热至恒重的话最后的物质是Na2CO3,根据Na守恒,n(Na+)=0.6 mol·L-×0.1 L=0.06 mol,则残留的Na2CO3的物质的量为0.03 mol,质量为3.18 g。
【答案】 A
9.(2015·山东省桓台县二中高三期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是(  )
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为:CO+2H+===H2O+CO2↑
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1︰2
【解析】 A.在氢氧化钠与碳酸钠的混合液中,先发生氢离子与氢氧根离子的中和反应,再发生碳酸根离子与氢离子生成碳酸氢根离子的反应,所以在0~a范围内,不只发生中和反应,错误;B.a点溶液为氯化钠和碳酸氢钠溶液,所以ab段发生反应的离子方程式为:HCO+H+===H2O+CO2↑,错误;C.根据生成的二氧化碳的物质的量可知原溶液中有0.01 mol 的碳酸钠,0.01 mol的碳酸钠与0.01 mol的氢离子反应生成0.01 mol的碳酸氢根离子,0.01 mol的碳酸氢根离子需要0.01 mol的氢离子反应生成0.01 mol的二氧化碳,所以生成二氧化碳所消耗盐酸是0.01 mol/0.1 mol/L=0.1 L,即0.4-a=0.1,所以a=0.3,正确;D.碳酸钠的物质的量是0.01 mol,生成碳酸氢根离子消耗盐酸的体积是0.1 L,则氢氧化钠消耗盐酸的体积是0.3-0.1=0.2 L,所以氢氧化钠的物质的量是0.2 L×0.1 mol/L=0.02 mol,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2︰1,错误,答案选C。
【答案】 C
10.(2015·山东省枣庄二中高三模拟)某学生用NaHCO3和KHCO3组成的混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等)。则下列分析、推理不正确的是(  )
盐酸的体积
50 mL
50 mL
50 mL
m(混合物)/g
9.2
15.7
27.6
V(CO2)/L(STP)
2.24
3.36
3.36
A.盐酸的物质的量浓度为3.0 mol·L-1
B.根据表中数据不能计算出混合物中NaHCO3的质量分数
C.加入混合物9.2 g时盐酸过量
D.15.7 g混合物未与盐酸完全反应
【解析】 A.根据表中数据可知第三次实验中盐酸一定是不足的,CO2的物质的量是0.15 mol,则根据方程式HCO+H+===H2O+CO2↑可知盐酸的浓度是0.15 mol÷0.05 L=3.0 mol/L,A正确;B.第一次实验中盐酸是过量的,则根据固体质量和CO2的物质的量可以计算碳酸氢钠的质量分数,B错误;C.在9.2 g固体的基础上继续增加质量,生成的CO2体积继续增加,这说明加入混合物9.2 g时盐酸过量,C正确;D.如果15.7 g固体完全反应,则产生CO2的体积是×2.24L=3.82L,而实际产生的是3.36 L,因此盐酸不足,D正确,答案选B。
【答案】 B
二、非选择题
11.(2015·唐山一中高一月考)常见化合物A、B,其焰色反应均呈黄色,C是一种单质。转化关系如图所示(其他物质均已略去)。
回答下列问题:
(1)A在通常情况下为淡黄色粉末,常做潜水艇中的供氧剂,写出A的化学式________________。
(2)写出④的化学方程式________________。
(3)若溶液E中仅含一种溶质,写出⑤的离子方程式________________。
(4)若A、B混合物在密闭容器中加热,充分反应后,只得到一种固体化合物。则A、B的物质的量之比为________________。
【解析】 本题重在找到突破口,常见化合物A、B,其焰色反应均呈黄色,故其为Na的化合物,A在通常情况下为淡黄色粉末,常做潜水艇中的供氧剂,根据此信息,推测A为Na2O2;由于C为气体单质,且是A、B的混合物加热反应而来,推测C可能为O2,能与Na2O2反应生成O2的常见物质是水和二氧化碳,由于NaHCO3分解会生成水和二氧化碳,且B为Na的化合物,所以B是NaHCO3很合理,与稀硫酸反应产生无色无味气体D,那么D为CO2;溶液E为Na2O2与水反应生成的氢氧化钠,氢氧化钠再与碳酸氢钠反应生成的Na2CO3溶液。④的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;⑤的离子方程式为碳酸钠溶液与CO2的反应CO+CO2+H2O===2HCO;Na2O2、NaHCO3混合物在密闭容器中加热,充分反应后,剩余固体可能为碳酸钠或者碳酸钠与氢氧化钠(更过量时还有余过氧化钠)的混合物;只得到一种固体化合物,则该固体应该为碳酸钠,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑,依据方程式,也就是2 mol的NaHCO3产生1 mol的CO2,刚好能把1 mol的Na2O2转化为Na2CO3,所以Na2O2、NaHCO3的物质的量之比为1︰2时刚好生成Na2CO3,即使NaHCO3过量,即Na2O2、NaHCO3的物质的量之比小于1︰2也只有碳酸钠剩余,故A、B的物质的量之比为≤1︰2。
【答案】 (1)Na2O2
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)CO+CO2+H2O===2HCO
(4)≤1︰2
【点评】 本题属于无机框图推断题,考查的比较基础,突破口是过氧化钠的性质。Na2O2、NaHCO3混合物在密闭容器中加热,充分反应后的剩余物质的成分也值得同学们再做深入细致的分析。
12.(2015·吉林省松原市扶余县一中高一期中)将Na2O2和NaHCO3的混合物粉末分为两等份,其中一份加入100 mL盐酸,充分反应后溶液为中性,放出气体(已干燥)2.24 L(标准状况),将生成的气体全部通入另一份混合粉末,充分反应后气体的体积变为2.016 L(标准状况),问:
(1)2.24 L气体的成分为:________________;
(2)试通过讨论并计算每份混合粉末中Na2O2和NaHCO3的物质的量:
第一种情况:n(Na2O2)=________mol和n(NaHCO3)=________mol;
第二种情况:n(Na2O2)=________mol和n(NaHCO3)=________mol。
【解析】 (1)Na2O2和NaHCO3的混合物粉末分为两等份,其中一份加入100 mL盐酸,充分反应后溶液为中性,则反应后溶质为氯化钠,根据反应2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,可知,2.24 L混合气体为O2和CO2,故答案为:O2和CO2;(2)2.24 L混合气体的物质的量为:=0.1 mol, 2.016 L气体的物质的量为:=0.09 mol,
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 △n
2    2          1
m    n    0.1 mol-0.9 mol=0.01 mol
则:n=m=0.02 mol。第一种情况:若CO2完全反应,则第一份生成CO2的物质的量为0.02 mol,O2的物质的量为0.1 mol-0.02 mol=0.08 mol,则由2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑过氧化钠的物质的量为0.08 mol×2=0.16 mol;NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑生成二氧化碳为0.02 mol,则碳酸氢钠为0.02 mol,所以Na2O2为0.16 mol,NaHCO3为0.02 mol;第二种情况,若CO2未完全反应,则Na2O2的物质的量为0.02 mol,
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
0.02 mol          0.01 mol
则第一份生成O2的为0.01 mol,所以CO2的物质的量为:0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol,由NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,故碳酸氢钠为0.09 mol所以Na2O2为0.02 mol,NaHCO3为0.09 mol。
【答案】 (1)O2和CO2;(2)第一种情况n(Na2O2)=0.16 mol和n(NaHCO3)=0.02 mol;第二种情况:n(Na2O2)=0.02 mol和n(NaHCO3)=0.09 mol。
13.(2015·唐山市一中高一期蝇)过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用,它与二氧化碳反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1.95 g过氧化钠样品为原料,制取O2,设计出如下实验装置:
(1)A中制取CO2的装置,应从下列图①和②中选哪个图:________
B装置的作用是________,C装置内出现的现象是________________。为了检验E中收集到的气体,在取出集气瓶后,用________的木条伸入集气瓶内,木条会出现________________。
(2)若E中的石灰水出现轻微白色浑浊,请说明原因:________________。
(3)反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体250毫升,又知氧气的密度为1.43克/升,当装置的气密性良好的情况下,实际收集到的氧气体积比理论计算值________(偏大或偏小),相差约________毫升(取整数值,所用数据均在标准状况下测定),这可能是由于______________________________。
(4)你认为上述A-E的实验装置中,E部分是否安全、合理?
E是否需要改进,若需要改进,应改为下图中的________(填甲、乙、丙、丁)。
【解析】 (1)该反应的药品是固体和液体,且不需加热,所以所需装置为固液混合不加热型,所以排除①,故选②;大理石和盐酸的反应是放热反应,盐酸具有挥发性,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气,氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳,二氧化碳和碳酸氢钠不反应,水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色,所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色;过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气,氧气能使带火星的木条复燃。(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,若E中石灰水出现轻微白色浑浊,说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致。(3)1.95 g过氧化钠的物质的量为=0.025 mol,由关系式2 Na2O2—O2得,氧气的体积为22.4 L/mol×=0.28 L>250 mL,所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小,280 mL-250 mL=30 mL,原因是Na2O2可能含有其它杂质;D装置可能有氧气未被排出。(4)E装置容易产生倒吸现象,所以不安全、不合理,所以需要改进;饱和石灰水能和二氧化碳反应,所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳,收集较纯净的氧气,乙试管中进气管较长,二氧化碳能充分和饱和石灰水反应,丙试管中进气管较短,导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分,且随着气体的进入,导管中的液体被排到水糟中,故选乙。
【答案】 (1)图②;吸收A装置中产生的HCl;变蓝;带火星的木条;复燃;(2)D中有部分CO2未参加反应流入E中;生成沉淀;(3)偏小;30;Na2O2可能含有其它杂质;D装置可能有氧气未被排出。(4)不安全,不合理 乙
14.(2015·西安市庆安中学高一期末)有一种白色粉末是无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,称取0.442 g灼烧至恒重,把放出的气体通入足量澄清石灰水中,生成0.200 g沉淀,灼烧后的残渣能与30 mL盐酸恰好完全反应。试求:(1)原混合物中各物质的质量。(2)所用盐酸的物质的量浓度。
【解析】 (1)0.200 g碳酸钙的物质的量为0.200 g/100 g·mol-1=0.002 mol,根据碳元素守恒可知,n(CO2)=n(CaCO3)=0.002 mol。加热无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,由方程式可知,n(NaHCO3)=2n(CO2)=0.002 mol×2=0.004 mol,故碳酸氢钠的质量为0.004 mol×84 g·mol-1=0.336 g,故碳酸钠的质量为0.442 g-0.336 g=0.106 g。(2)原混合物中n(NaHCO3)=0.004 mol,n(Na2CO3)=0.106 g/106 g·mol-1=0.001 mol,灼烧后的残渣为碳酸钠,能与30 mL盐酸恰好完全反应生成NaCl,根据钠离子守恒n(NaCl)=2n(Na2CO3)+n(NaHCO3),根据氯离子守恒有n(HCl)=n(NaCl),故n(HCl)=n(NaCl)=2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.001 mol×2+0.004 mol=0.006 mol,故盐酸的物质的量浓度为0.006 mol/0.03 L=0.2 mol/L。
【答案】 (1)NaHCO3 0.336 g Na2CO3 0.106 g (2)0.2 mol·L-1
课件67张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 金属及其化合物第三章第二节 几种重要的金属化合物第三章第1课时 钠的重要化合物第三章无论何时,观看焰火时,你都该感谢古代中国人这一伟大发明。公元1000年左右,中国人发明了黑色炸药——一种由硝酸钾(也就是硝石)、木炭、硫黄构成的混合物。
焰火真正繁荣起来是在十七世纪三十年代。意大利焰火技师偶得灵感,开始向焰火中加入各种化学元素,使其高温燃烧,产生瑰丽的色彩和特技效果。当你凝视着那些红色和绿色的星星花样时,其实你是在欣赏碳酸锶和硝酸钡的灼烧,而富丽的金色和银色源自于铁和铝的颗粒。其他一些化学特技能够产生焰火的声音效果。过氯酸钾(即高氯酸钾KClO4)和水杨酸钠燃烧时,释放出炽热的气体,产生奇异的、类似炮弹划破天空的哨音。钛粉燃烧迅速,能造成巨大的隆隆声。
如今,艺术级的焰火表演都由计算机控制,完成电子点火、空中爆炸以及音乐同步播放。因此,焰火制作也是一门艺术。
那么与此密切相关的元素——钠元素的重要化合物——Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3分别有哪些重要性质和用途?请让我们一起走进教材第二节:几种重要的金属化合物。1.了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。
2.掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。
3.了解焰色反应的概念及应用。●学习目标1.钠是一种活泼的金属元素,在自然界中以_____态的形式存在。
2.氧化钠是_____氧化物,能与盐酸、H2O、CO2等反应。氧化钠与水反应的化学方程式为____________________。氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为___________________________。●新知预习化合碱性3.过氧化钠与水反应的化学方程式为_____________________________,过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为____________________________,因此过氧化钠可作为呼吸面具或潜水艇中________的来源。从上面两个反应可以看出过氧化钠不属于________氧化物。
4.碳酸钠俗名纯碱,也叫________。从类别上看属于________,它的水溶液呈碱性。氧气碱性苏打盐5.碳酸氢钠俗名________。从类别上看属于盐,它的水溶液呈________。碳酸氢钠不稳定,受热易分解,化学方程式为__________________________________,此反应可用来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。
6.钠元素焰色反应是____色,钾元素焰色反应是_____色(透过蓝色的钴玻璃)。利用焰色反应检验某种金属元素的步骤是:__________、__________、________、烧、洗。小苏打碱性 黄紫洗烧蘸1.Na2O与Na2O2哪个更稳定?
提示:稳定性往往与活泼性相反,即越易与其他物质反应,其稳定性越差。氧化钠受热可转变成过氧化钠,说明其稳定性较差。
常温下,Na在空气中会发生变化,生成Na2O;加热时,则生成Na2O2。Na2O受热时,会继续反应,生成Na2O2。从反应条件和反应过程中可看出:Na2O2更稳定。
2.焰色反应表现出的是物质的化学性质吗?
提示:不是,它表现出的是元素单质或化合物的物理性质。●自主探究1.实验探究:过氧化钠的化学性质
[实验1]过氧化钠与水的反应
实验步骤:将水滴入盛有少量过氧化钠的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,检验生成的气体,用手轻摸试管的外壁,然后向反应后的溶液中滴入酚酞溶液,观察现象。
实验现象:滴入水后有大量气泡产生;气体使带火星的木条复燃,试管外壁发热;向溶液中滴入酚酞溶液后,溶液颜色变红。Na2O和Na2O2 ●教材点拨实验结论:过氧化钠和水反应生成了氧气和烧碱NaOH,同时放出热量。
化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
离子方程式:2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
[实验2]过氧化钠与二氧化碳的反应
实验步骤:取一块棉花拉开铺平,取一勺过氧化钠放在棉花上,用棉花将过氧化钠包成蓬松的棉团,放在石棉网上,用导气管不断向棉花吹气。
实验现象:棉花燃烧起来。
实验结论:过氧化钠和二氧化碳反应生成了氧气,同时放出大量的热量,使棉花燃烧。
化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。2.氧化钠和过氧化钠的比较②由于过氧化钠与水反应的程度非常大,所以当过氧化钠与水溶液反应时,都是先与水反应,生成的产物再与溶质反应。如将少量的过氧化钠投入到硫酸铜溶液中,首先发生过氧化钠与水的反应,生成氧气和氢氧化钠;由于氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,所以最后的产物是氢氧化铜、硫酸钠和氧气。(5)固体质量关系——固体质量差量法。
每有2 mol CO2参与反应,固体质量增加56 g,相当于2 mol CO的质量;每有2 mol H2O参与反应,固体质量增加4 g,相当于2 mol H2的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应时,固体增加的质量分别相当于与CO2、H2O等物质的量的CO、H2的质量。据此引申可得,若H2或CO或者通式符合(CO)m(H2)n(m=0,1,2…,n=0,1,2…)的物质在O2中燃烧,将其产物通过足量Na2O2固体,反应完全后,固体增加的质量等于与O2反应的物质的质量。 (2015·北京市昌平区高一期末)下列关于Na2O和Na2O2的说法中,正确的是(  )
A.均能与水反应
B.氧元素的化合价均为-2
C.均为淡黄色固体
D.均能与CO2反应放出氧气●典例透析【解析】 Na2O能与水反应生成氢氧化钠,氧元素的化合价为-2,为白色固体,能与CO2反应生成碳酸钠,但不产生氧气;Na2O2能与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧元素的化合价为-1,为淡黄色固体,能与CO2反应生成碳酸钠并放出氧气;答案选A。
【答案】 A(2015·长沙市望城区高一期末)相同物质的量的Na2O2和Na2O的比较中,不正确的是(  )
A.两种物质所含的元素种类相同
B.两种物质所含离子个数之比为4︰3
C.两种物质与足量的CO2反应,消耗气体的质量比为1︰1
D.两种物质与足量的水反应生成相同物质的量的氢氧化钠【解析】 A.Na2O2和Na2O两种物质所含的元素种类相同,正确;B.两种物质所含离子个数分别是3,3,个数之比是1︰1,错误;C.氧化钠与CO2反应生成碳酸钠,二者是1︰1反应,过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,二者是1︰1反应,相同物质的量的Na2O2和Na2O与足量的CO2反应,消耗气体的质量之比为1︰1,正确;D.相同物质的量的Na2O2和Na2O中钠原子相等,生成相同物质的量的氢氧化钠,正确;选B。
【答案】 B1.碳酸钠与碳酸氢钠的性质探究
(1)Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性及其水溶液的酸碱性(教材P56科学探究)Na2CO3与NaHCO3 ●教材点拨(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 (2015·广州市执信中学高一期末)我们做了一系列关于Na2CO3和NaHCO3性质实验,根据你的实验观察和记录,下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的结论,正确的是(  )
A.受热时Na2CO3比NaHCO3稳定
B.同温同压下,在水中Na2CO3比NaHCO3溶解性小
C.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠反应
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3放出的CO2多●典例透析【解析】 A.碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解,所以选A;B.碳酸钠和溶解度比碳酸氢钠的大,所以不选B;C.碳酸钠和碳酸氢钠和盐酸都反应,碳酸钠和氢氧化钠不反应,碳酸氢钠和氢氧化钠反应,所以不选C;D.106克的碳酸钠和足量的盐酸反应生成1摩尔二氧化碳,84克的碳酸氢钠和足量的盐酸反应生成1摩尔的二氧化碳,所以等质量的二者和足量的盐酸反应,碳酸氢钠生成的二氧化碳多,不选D。
【答案】 A(2015·陕西岐山县高一上学期期末)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是(  )
A.加入适量盐酸    B.加入NaOH溶液
C.加热 D.配成溶液后通入CO2
【解析】 碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和水,所以除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是加热,选C。
【答案】 C1.定义:
很多金属或它们的化合物在灼烧时,都会使火焰呈现特殊的颜色,化学上将其称为焰色反应。此过程是物理变化。
2.焰色反应的实验步骤
焰色反应的实验步骤可归纳为三烧:“灼烧→蘸烧→洗烧”,其含义分别为:
①灼烧:将铂丝放在酒精灯火焰里灼烧,直到与原来火焰颜色相同为止。焰色反应 ●教材点拨②蘸烧:用铂丝蘸取欲检测的试液或试样,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
③洗烧:测试完毕,将铂丝用稀盐酸洗净,在外焰上灼烧到没有颜色为止,以备下次再用。
3.一些金属或金属离子焰色反应的颜色温馨提示:①灼烧Na2CO3溶液时,火焰呈黄色;灼烧K2CO3溶液时,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色。
②能使烟花呈现各种美丽的颜色的原因,其实就是在烟花的炸药中添加了一些金属的化合物,在烟花爆炸时发生了焰色反应,从而使烟花呈现出多彩的颜色。
4.焰色反应的应用
利用焰色反应可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素(主要是钠和钾)。 (2015·重庆市杨家坪中学高一月考)“脚印”、“笑脸”、“五环”等焰火让北京奥运会开幕式更加辉煌壮观,这些焰火与元素的焰色反应有关。下列说法错误的是(  )
A.观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃
B.Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同
C.可以用焰色反应来区别NaCl和KCl
D.焰色反应一定发生化学变化●典例透析【解析】 A.因K的焰色反应透过蓝色的钴玻璃观察,避免钠的焰色对钾的焰色的干扰,故A正确;B.因焰色反应是元素的性质,Na与NaCl在灼烧时火焰颜色都为黄色,故B正确;C.因钠的焰色反应为黄色,而钾的焰色反应为紫色(透过蓝色的钴玻璃),所以可以用焰色反应来区别NaCl和KCl,故C正确;D.焰色反应是物理变化,故D错误。
【答案】 D(2015·经典习题选萃)(双选)某物质灼烧,焰色反应为黄色,下列判断正确的是(  )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.不能确定该物质是否含钾元素
【解析】 钠的焰色反应是钠单质或钠离子即钠元素具有的性质,故B项正确,A、C项不正确;钠元素的焰色对钾元素的焰色存在干扰,故D项也正确。
【答案】 BD1.(2015·湖北省咸宁市高一上学期期末)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(  )
A.都是白色的固体
B.都是碱性氧化物
C.都是强氧化剂
D.都能与水反应形成强碱溶液【解析】 Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体,A错;碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物,Na2O是碱性氧化物,Na2O2与水反应还生成氧气,不是碱性氧化物,B错;Na2O氧化性很弱,通常不做氧化剂,Na2O2有强氧化性,是常见的氧化剂,C错;Na2O、Na2O2和水反应都有NaOH生成,故D对,选D。
【答案】 D2.(2015·广州市执信中学高一期中)将Na2O2投入FeCl2溶液中,完全反应后最终可观察到的现象是(  )
A.生成白色沉淀
B.生成红褐色沉淀
C.生成灰绿色沉淀
D.没有气泡产生
【解析】 过氧化钠投入溶液中,先与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,被氧气氧化,最后生成红褐色沉淀,所以最终观察到的现象有生成红褐色沉淀,选B。
【答案】 B3.(2015·江苏省涟水中学高二月考)下列关于Na2CO3的说法不正确的是(  )
A.Na2CO3与石灰水混合有白色沉淀生成
B.Na2CO3与CaCl2溶液混合有白色沉淀生成
C.Na2CO3俗称纯碱是因为它是碱
D.Na2CO3可以与盐酸反应放出CO2
【解析】 Na2CO3俗称纯碱,但它是盐,选C。
【答案】 C4.(2015·唐山市一中高一期末)下列各组中的两物质作用时,反应条件(温度、反应物用量比)改变,不会引起产物的种类改变的是(  )
A.Na和O2 B.NaOH和CO2
C.Na2O2和CO2 D.C和O2【解析】 A.钠和氧气反应,常温时生成氧化钠,点燃时生成过氧化钠,反应条件改变,会引起产物的种类改变,故A错误;B.氢氧化钠与二氧化碳反应,二氧化碳不足时生成碳酸钠,二氧化碳过量时生成碳酸氢钠,反应物用量比改变,会引起产物的种类改变,故B错误;C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不论谁过量,结果一样,故C正确;D.木炭和氧气反应,氧气过量时生成二氧化碳,氧气不足时生成一氧化碳,反应物用量比改变,会引起产物的种类改变,故D错误,答案选C。
【答案】 C5.(2015·甘肃省静宁县高一期末)下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中错误的是(  )
A.等质量的两种盐分别与足量的盐酸反应,在相同情况下,Na2CO3产生的二氧化碳多
B.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,在相同情况下产生的二氧化碳体积相等
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与同浓度的盐酸反应,Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3消耗盐酸体积的2倍
D.将石灰水加入NaHCO3溶液中会产生白色沉淀,而加入Na2CO3溶液中也会产生白色沉淀【解析】 等质量的Na2CO3和NaHCO3由于NaHCO3的物质的量大于Na2CO3,足量的盐酸反应,NaHCO3产生的二氧化碳多,故A错误;根据化学方程式,等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生的二氧化碳体积相等,故B正确;根据化学方程式,等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与同浓度的盐酸反应,Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3消耗盐酸体积的2倍,故C正确;石灰水加入Na2CO3、NaHCO3溶液中都会产生碳酸钙白色沉淀,故D正确。
【答案】 A6.(2015·杭州市西湖中学高一月考)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系是(  )【解析】 0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3的物质的量均为0.01摩尔,滴加盐酸时,氢氧化钠先反应,消耗盐酸0.1升,接着碳酸钠和盐酸反应先生成碳酸氢钠,消耗盐酸0.1升,碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳,需要0.1升,所以选C。
【答案】 C7.(2015·长春外国语学校高一期末)如图所示,下列各项变化的未知物焰色反应均呈黄色,E为淡黄色粉末。
回答下列问题。
(1)写出A→B的化学方程式________________。
(2)写出C→D的离子方程式________________。
(3)在B→C的变化中,所得C的溶液往往不纯,其中的杂质(不包括水)可能是_________,主要原因是__________。侯德榜与“侯氏制碱法”
1943年,中国化学工程师学会一致同意,将一种新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。侯氏指的是侯德榜,此时他已是年逾半百,距离他受邀归国已过去了20余年。1921年,刚过而立之年的侯德榜踏上了回国的旅程,应爱国实业家范旭东的邀请,出任永利碱业公司的总工程师。他刚刚完成美国哥伦比亚大学的学业,获得博士学位。
作为工业中不可缺少的重要原料,纯碱(碳酸钠)的用途很广泛,最初人们从盐碱地或盐湖中获取,但远远满足不了工业生产的需要。1862年,比利时人索尔维用食盐、氨、二氧化碳为原材料,成功制取了碳酸钠。尽管弊端不少,“索尔维制碱法”这一工艺还是作为商业机密被牢牢把守在资本家手中。侯德榜就任总工程师后,全身心地投入到制碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月,塘沽碱厂正式投产。1926年,中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。在范旭东先生的赞同支持下,侯德榜将他摸索出的制碱方法写成专著,公诸于世。该书1933年由美国化学会出版,轰动了科学界,被誉为首创的制碱名著,为祖国争得了荣誉。第三章 第二节 第2课时
一、选择题
1.(2015·山西省曲沃中学校高一上学期期末)用一种试剂把Na2CO3、NaCl、AlCl3、NH4NO3四种溶液区分开,这种试剂是(  )
A.Ba(OH)2溶液 B.NaOH溶液
C.BaCl2溶液 D.AgNO3溶液
【解析】 Ba(OH)2和Na2CO3反应生成碳酸钡沉淀;Ba(OH)2和NaCl不反应无现象;把Ba(OH)2滴入AlCl3中,先有氢氧化铝沉淀,后沉淀溶解;Ba(OH)2和NH4NO3反应,有刺激性气味的气体放出,故A正确。
【答案】 A
2.(2015·赤峰市宁城县高一上学期期末)用含有少量镁的铝片制取纯净的Al(OH)3,可能有的步骤为:①加盐酸溶解;②加过量苛性钠溶液;③过滤;④通入过量CO2;⑤加过量纯碱溶液,实验操作最合理的组合及顺序是(  )
A.①⑤④③ B.②③④③
C.②③⑤③ D.①⑤③
【解析】 用含有少量镁的铝片制取纯净的Al(OH3),步骤设计一:
Mg、AlMg2+、Al3+Mg(OH)2、NaAlO2NaAlO2 Al(OH)3,实验合理的步骤是①②③④③;
步骤设计二:Mg、AlNaAlO2Al(OH)3,实验合理步骤是②③④③,综上所述选项B正确。
【答案】 B
3.(2015·经典习题选萃)下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.铝溶于NaOH溶液:
2Al+2OH-+H2O===2AlO+3H2↑
B.氧化铝溶于足量NaOH溶液:
Al2O3+OH-===AlO+H2O
C.向氢氧化铝沉淀中加入足量盐酸:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
D.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:
Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH
【解析】 A选项中,H2O的系数应为2;B选项没有配平;D选项中氨水不能溶解Al(OH)3,正确的应该是:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
【答案】 C
4.(2015·抚顺市二中高三期中)有100 mL 3 mol·L-1 NaOH溶液和100 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液。按如下两种方法进行实验:①将氢氧化钠溶液分多次加到AlCl3溶液中;②将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中。比较两次实验的结果是(  )
A.现象相同,沉淀量相等
B.现象不同,沉淀量不等
C.现象相同,沉淀量不等
D.现象不同,沉淀量相等
【解析】 100 mL 3 mol·L-1NaOH溶液中n(NaOH)=0.3 mol,100 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中n(AlCl3)=0.1 mol,则①将NaOH溶液分多次加到AlCl3溶液中,发生:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,现象为观察到白色沉淀;②将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中,分别发生:Al3++4OH-===AlO+2H2O,Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,先没有沉淀后出现沉淀,所以二者现象不同,由于AlCl3最后全部转化为Al(OH)3,沉淀质量相等,答案选D。
【答案】 D
5.(2015·大连市高一上学期期末)某溶液中含MgCl2和AlCl3各0.01 mol,向其中逐滴滴加1 mol/L的NaOH溶液至过量,下列关系图正确的是(  )
【解析】 MgCl2和AlCl3各0.01 mol与1 mol/L的NaOH溶液反应,在沉淀达到最大的时候要消耗NaOH的物质的量为0.5 mol,此时NaOH溶液的体积为50 mL,故选C。
【答案】 C
6.(2015·河南省周口中英文学校高三期末)将4 mol金属Al全部转化为Al(OH)3,过程中共消耗HCl a mol、NaOH b mol,则a+b最小值为(  )
A.4 B.6
C.8 D.16
【解析】 首先熟悉Al(OH)3制备的3种方案,生成4 mol Al(OH)3时,由反应方程式可知方案①中:
2Al+6H+===2Al3++3H2↑,
4  12   4
Al3++3OH-===Al(OH)3↓+3NH,
4   12    4
即消耗4 mol Al时,消耗12 mol H+、12 mol OH- ,则a+b=24
方案②中:
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑、
4   4        4
AlO+H2O+H+===Al(OH)3↓,
4      4    4
即消耗4 mol Al时,消耗4 mol H+、4 mol OH-,则a+b=8。
方案③中:
2Al+6H+===2Al3++3H2↑、
1  3    1
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
3   3        3
Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,
1   3        4
即消耗4 mol Al时,消耗3 mol H+、3 mol OH-,则a+b=6
显然方案③最好,药品用量少,操作最为简单。
【答案】 B
【点评】 此题需要学生非常良好的科学素养和精准的计算能力,学生应学会铝及其化合物性质并能根据与化学反应方程式来分析设计方案的优劣,注重节约原料的问题来分析。
7.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是(  )
A.Al B.Al(OH)3
C.AlCl3 D.Al2O3
【解析】 四种物质与NaOH反应无固体剩余时,均生成NaAlO2,四种物质中含Al量越高,消耗碱量越多,显然Al消耗碱量最多。
【答案】 A
8.(2015·山西省曲沃中学高一上学期期末)向Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,加入NaOH溶液,其沉淀的质量w和加入NaOH体积v之间的关系如图所示,则混合溶液中Al2(SO4)3和MgSO4的物质的量之比为(  )
A.1︰1 B.1︰2
C.2︰1 D.1︰3
【解析】 首先发生反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,然后发生反应Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,由图像可知,溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠的体积为1,根据离子方程式Al3++3OH-===Al(OH)3↓可知,沉淀铝离子消耗氢氧化钠3体积,沉淀镁离子、铝离子共消耗氢氧化钠5体积,所以沉淀镁离子消耗氢氧化钠2体积,则n(Mg2+)︰n(Al3+)=1︰1,所以Al2(SO4)和MgSO4的物质的量之比为1︰2,故B正确。
【答案】 B
9.(2015·山东省曲阜师大附中高三期末)工业上用的铝土矿(主要成分是氧化铝、含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是(  )
A.反应①中试剂X是氢氧化钠溶液
B.试剂Y是HCl,它与AlO反应生成氢氧化铝
C.图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应
D.将X与Y试剂进行对换,最终可以达到相同结果
【解析】 A.试剂X不能是盐酸,因氧化铝、氧化铁都能与盐酸反应,溶液中溶质为氯化铝、氯化铁和盐酸,反应②无法实现生成氢氧化铝和碳酸氢钠,正确;B.试剂Y是HCl,它与AlO反应生成Al3+,错误;C.图中所示转化有一步是氧化还原反应:2Al2O34Al+3O2↑,错误;D.试剂X为氢氧化钠,沉淀为氧化铁,溶液为偏铝酸钠和氢氧化钠混合溶液,通入过量二氧化碳气体,NaOH+CO2===NaHCO3、NaAlO2+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3,不能调换错误,选A。
【答案】 A
10.(2015·深圳市南山区高一期末)(双选)在含1 mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴加入含2 mol Ba(OH)2的溶液,下列说法中正确的是(  )
A.先生成沉淀,后沉淀全部溶解
B.当溶液中Al3+全部沉淀出来时,沉淀的总物质的量最大
C.最后得到的沉淀是BaSO4
D.最后的沉淀为2 mol BaSO4、1 mol Al(OH)3
【解析】 1 mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴加入含2 mol Ba(OH)2的溶液,则Ba2+、OH-、Al3+、SO的物质的量分别为2 mol、4 mol、1 mol、2 mol发生的离子反应有:Ba2++SO===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,BaSO4不溶解,根据Al3+、OH-的物质的量可知Al(OH)3会全部溶解,最后得到的沉淀是BaSO4,此时沉淀的物质的量为2 mol,不是最大。当加入1.5 mol Ba(OH)2时生成1 mol Al(OH)3沉淀和1.5 mol BaSO4沉淀,此时沉淀总物质的量为2.5 mol,即将Al3+沉淀出来时沉淀为最大。
【答案】 BC
二、非选择题
11.胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。
甲:①白色结晶状粉末,可缓缓分解;
②能溶于水,水溶液呈弱碱性;
③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;
④胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。
乙:①与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持3~4小时。
②凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用。
③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。
(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是________(填化学式);乙中含有的主要化学成分是________(填化学式)。
(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【解析】 据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为NaHCO3,乙为Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,Al(OH)3溶于NaOH溶液的反应为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
【答案】 (1)NaHCO3 Al(OH)3
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑
(3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
12.A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。请回答下列问题:
(1)写出化学式:A_______,B________,C________,D________,E________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
A→B:_________________________________________________________,
B→D:_________________________________________________________,
C→E:_________________________________________________________。
【解析】 本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系,把物质B作为突破口,B既能与NaOH反应,又能与盐酸反应,且能受热分解,B为Al(OH)3,C为Al2O3,则D为AlCl3,E为NaAlO2,A与过量CO2反应生成B,且焰色反应为紫色,A为KAlO2。
【答案】 (1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2
(2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
13.(2015·经典习题选萃)下图表示的反应关系中,部分产物被略去。已知2 mol白色固体粉末受热分解,恢复到室温生成白色固体A、无色液体B、无色气体C各1 mol。X、E、G的焰色反应均为黄色。
回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:G______,D______。
(2)写出G与C反应生成D的化学反应方程式:
________________________________________________________________________。
(3)写出X+E→A的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(4)写出C与Na2O2参加反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
0.2 mol Na2O2转移的电子数为________个。
(5)写出物质X的用途(至少写出一种)________。
【答案】 (1)NaAlO2 Al(OH)3
(2)NaAlO2+CO2+2H2O===2Al(OH)3↓+NaHCO3或2NaAlO2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3
(3)HCO+OH-===CO+H2O
(4)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
0.2×6.02×1023
(5)发酵粉,治疗胃酸过多等
14.(2015·山西省曲沃中学高一期末)在100 mL 0.5 mol/L AlCl3溶液中,加入100 mL NaOH溶液,得到1.56 g沉淀。求NaOH溶液的物质的量浓度。
【解析】 1.56 g氢氧化铝的物质的量为0.02 mol。若氢氧化钠不足,则只发生Al3++3OH-===Al(OH)3↓,所以氢氧化钠的浓度为0.02 mol×3÷0.1 L=0.6 mol/L;若氢氧化钠过量,则生成氢氧化铝0.02 mol,生成偏铝酸根离子0.05-0.02=0.03 mol,所以氢氧化钠的浓度为(0.02 mol×3+0.03 mol×4)÷0.1 L=1.8 mol/L。
【答案】 0.6 mol/L 1.8 mol/L
课件55张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 金属及其化合物第三章第二节 几种重要的金属化合物第三章第2课时 铝的重要化合物第三章氧化铝是一种高硬度的化合物,熔点为2 054℃,沸点为2 980℃,常用于制造耐火材料。
刚玉(corundum)的主要成分是α-氧化铝,硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石是含少量不同金属氧化物的优质刚玉。一般红宝石因含有少量铬元素而显红色,蓝宝石则因含少量铁和钛元素而显蓝色。1.掌握铝的重要化合物的主要性质及应用。
2.了解铝的化合物相互转化的关系及图像。
3.了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。●学习目标1.氧化铝
(1)物理性质
(2)化学性质
Al2O3是______氧化物,与___或______溶液都能反应生成盐和水。●新知预习白色固体难溶于水很高很大两性酸强碱①与强酸反应的离子方程式:
__________________________
②与强碱反应的离子方程式:
__________________________
(3)用途
①冶炼金属________的原料
②良好的________材料铝耐火2.氢氧化铝
(1)实验室中Al(OH)3的制备
Al2(SO4)3溶液和氨水反应:
________________________________________________。
现象:产生_____________。
(2)化学性质白色絮状沉淀(3)用途
①能凝聚水中的悬浮物并能____________,可用来净水。
②利用其________性,可用作胃酸中和剂。
3.硫酸铝钾[KAl(SO4)2]
(1)电离方程式:____________________________。
(2)十二水合硫酸铝钾
化学式:________________,俗名_____,无色晶体,可溶于水,在天然水中生成_____________,可用作净水剂。吸附色素弱碱KAl(SO4)2·12H2O 明矾Al(OH)3胶体 1.氧化铝可以制造耐火坩埚,这利用了它的什么性质?能否用它来熔化NaOH固体?
提示:熔点高。不能用它来熔化NaOH固体,因为氧化铝能够和NaOH固体反应:
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O●自主探究2.Al2O3是两性氧化物,为什么铝却能在冷浓硫酸或冷浓硝酸中发生钝化?
提示:氧化铝有各种存在的形式,其性质不完全相同。铝在冷浓硫酸或冷浓硝酸中钝化时,生成的是致密的氧化铝薄膜,它既不溶于酸,也不溶于碱,保护了里面的金属铝不再与酸反应。铝条与Hg(NO3)2溶液反应后放置在空气中生成的是疏松的氧化铝,因此金属铝可以继续与氧气反应。通常实验室里新制的氧化铝是两性化合物,既能溶于酸,又能溶于强碱。氧化铝 ●教材点拨温馨提示:氧化物按性质可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物等多种,各类氧化物都有其相同的性质。
4.氧化物的比较 (2015·经典习题选萃)下列关于Al2O3的说法正确的是(  )
A.Al2O3也可以通过分解反应制得
B.Al2O3加热分解为铝和氧气
C.Al2O3结构致密,所以可用铝制容器盛盐酸和NaOH溶液等
D.擦去表面氧化铝的铝条,在酒精灯上灼烧时,熔化的铝滴落下来●典例透析(2015·经典习题选萃)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能跟所有的酸碱溶液反应
D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应氢氧化铝和硫酸铝钾 ●教材点拨(2)性质
①氢氧化铝的性质实验(教材P58实验3-7、3-8)——氢氧化铝的两性 (2015·长春外国语学校高一期末)下列有关Al(OH)3的图象不正确的是(  )●典例透析【解析】 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液先生成沉淀Al(OH)3,Al(OH)3可以溶解于NaOH溶液,后沉淀溶解,A对;向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,NaOH过量先生成NaAlO2,然后NaAlO2与AlCl3溶液发生反应生成Al(OH)3,B对;向NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3,Al(OH)3不会溶解,C错;向AlCl3溶液中滴氨水生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于氨水,D对,选C。
【答案】 C(2015·陕西岐山县高一期末)下列各组物质相互反应能得到Al(OH)3的是(  )
A.铝与NaOH溶液反应
B.AlCl3与过量的氨水反应
C.AlCl3与过量的NaOH溶液反应
D.Al2O3与过量的NaOH溶液反应【解析】 铝与强碱反应生成NaAlO2,A项错误;氢氧化铝溶于强酸、强碱,氨水是弱碱,所以AlCl3与过量的氨水反应生成Al(OH)3,B项正确;AlCl3与过量的NaOH溶液反应生成NaAlO2,C项错误;Al2O3与过量的NaOH溶液反应生成NaAlO2,D项错误,选B。
【答案】 B1.(2015·四川省攀枝花市高一期末)在实验室里,要想使AlCl3溶液中Al3+全部沉淀出来,应选用下列试剂中的(  )
A.氨水      B.NaOH溶液
C.石灰水 D.硫酸
【解析】 A.氯化铝和氨水反应时,不管氨水过量多少,氢氧化铝沉淀不会减少,所以选A;B.氯化铝和过量氢氧化钠反应会生成偏铝酸钠和氯化钠和水,所以制备氢氧化铝时不能用氢氧化钠,所以不选B;C.氯化铝和过量的氢氧化钙反应不生成氢氧化铝沉淀,所以不选C;D.氯化铝和硫酸不能反应,所以不选D。
【答案】 A2.(2015·江苏省涟水中学高一月考)往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,可观察到的现象是(  )
A.有白色絮状沉淀产生,且不溶解
B.先有白色絮状沉淀,后又溶解
C.一直无明显现象
D.先无现象,后有白色絮状沉淀
【解析】 铝盐与碱反应生成白色沉淀Al(OH)3,氢氧化铝溶于强碱,则往AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量,可观察到的现象是先有白色絮状沉淀,后又溶解,选B。
【答案】 B【解析】 A.铝离子和碱反应生成氢氧化铝,所以能通过一步直接完成,所以不选A;B.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,能一步直接完成,所以不选B;C.氧化铝不能直接转化为氢氧化铝,所以选C;D.氢氧化铝加热得到氧化铝,所以不选D。
【答案】 C4.(2015·湖北省咸宁市高一期末)在200 mL氯化镁和氯化铝的混合液中,Mg2+的物质的量浓度为0.2 mol/L,Cl-的物质的量浓度为1.3 mol/L。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需要加入4 mol/L NaOH溶液的体积为(  )
A.80 mL B.128 mL
C.40 mL D.72 mL5.(2015·山西省忻州市一中高一期末)(1)把一定质量的镁、铝混合物投入到1 mol·L-1的盐酸中,待金属完全溶解后,向溶液中加入1 mol·L-1的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。则;
①金属铝的质量为________g。
②a的取值范围是________mL。(2)浓度分别为1 mol/L的硫酸、氢氧化钠溶液各200 mL分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为8︰9,则甲、乙两烧杯中加入的铝的物质的量为________。刚玉与宝石
刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异,其形状、硬度、性质、用途也不相同,但是它们的化学成分却完全相同,都是氧化铝。纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9~4.0 g·cm-3、熔点2 050℃、沸点2 980℃,不溶于水,工业上可从铝土矿中提取。自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉,常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色。刚玉硬度8.8,仅次于金刚石和碳化硅,能耐高温。常作研磨材料,用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石,也用于加工光学仪器等。因天然刚玉产量供不应求,工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉,我国自1958年起就能生产人造刚玉了。红宝石是天然产的透明红色刚玉,红色是因为晶体中含少量氧化铬,红宝石是宝石中的珍品。蓝宝石的英文名称为Sapphire,源于拉丁文Spphins,意思是蓝色。蓝宝石的矿物名称为刚玉,属刚玉族矿物。目前宝石界将红宝石之外其余各色宝石级刚玉统称为蓝宝石。
蓝宝石的化学成分为三氧化二铝(Al2O3),因含微量元素钛(Ti4+)或铁(Fe2+)而呈蓝色。
人造宝石是将纯净的氧化铝和少量金属氧化物等经高温熔融制成。20世纪60年代科学家研制成功红宝石单晶体,为激光技术的发展提供了物质基础,世界上第一台产生激光的仪器就是用红宝石单晶制成的。第三章 第二节 第3课时
一、选择题
1.(2015·邯郸市高一期末)下列关于铁及其化合物的说法中正确的是(  )
A.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.去除FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀
【解析】 A.Fe3O4是一种黑色粉末,俗称磁性氧化铁,错误;B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,错误;C.铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,所以去除FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤,正确;D.Fe3+与KSCN反应产生红色络合物,不是沉淀,错误,答案选C。
【答案】 C
2.(2015·江苏省涟水中学高一月考)将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液没有颜色变化,再加入氯水即呈红色的是(  )
A.FeS B.Fe2O3
C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
【解析】 A.硫化亚铁和稀盐酸反应生成的氯化亚铁,溶液中没有铁离子,滴加硫氰化钾溶液没有颜色变化;加入氯水后,氯水具有很强的氧化性,会把亚铁离子氧化成铁离子,溶液显示红色,正确;B.Fe2O3与盐酸反应生成了铁离子,滴加硫氰化钾溶液后变成红色,错误;C.氯化铁溶液中存在铁离子,滴加硫氰化钾溶液后变成红色,溶液颜色发生了变化,错误;D.硫酸铁溶液中存在铁离子,滴加硫氰化钾溶液后变成红色,溶液颜色发生了变化,错误,选A。
【答案】 A
3.(2015·重庆市杨家坪中学高一月考)FeCl3和CuCl2混合液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子不可能是(  )
A.仅有Fe2+ B.有Cu2+、Fe2+和Fe3+
C.仅有Cu2+和Fe2+ D.仅有Fe3+和Fe2+
【解析】 FeCl3和CuCl2均能与铁粉发生反应,并且FeCl3会和铁粉优先反应。A.若铁粉足量,铁粉先和Fe3+反应生成Fe2+,继而再与Cu2+反应生成Fe2+,所以当铁粉足量时,溶液中可能仅有Fe2+,故A不合题意;B.若铁粉量很少,则只能与Fe3+反应生成Fe2+,且Fe2+还会有剩余,故B不合题意;C.若铁粉的量正好可以将Fe3+反应生成Fe2+,则溶液中可能仅有Cu2+和Fe2+,故C不合题意;D.因为Fe3+先和铁粉反应,所以在有Fe3+存在的情况下一定有Cu2+,即溶液中不可能仅有Fe3+和Fe2+,所以D符合题意。
【答案】 D
【点评】 本题考查了铁及其化合物的性质,难度中等。此题在解决时,可以从铁粉的量上和反应的先后顺序上有秩序地分析考虑,更容易被理解和接受。
4.(2015·荆门市高一期末)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中,完全反应后,所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为1︰2,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为(  )
A.1︰1 B.1︰2
C.1︰3 D.2︰3
【解析】 设溶液中的Fe2+的物质的量为x mol,则Fe3+的物质的量为2 x mol,根据2Fe3++Fe===3Fe2+,要生成x mol的Fe2+需要消耗Fe3+的物质的量为2x/3 mol,已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为:(2x/3)︰2x=1︰3,选C。
【答案】 C
5.(2015·新余市高一期末)在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3︰2︰1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1︰2︰4,则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为(  )
A.2︰1 B.1︰2
C.1︰3 D.1︰4
【解析】 氧化性强弱的顺序:Fe3+>Cu2+>Fe2+,向溶液中加入铁粉,铁先跟Fe3+反应,Fe+2Fe3+=3Fe2+,反应前后浓度的变化,铜离子没有参加反应,消耗2 mol Fe3+生成3 mol Fe2+,加上原来的1 mol正好是4 mol Fe2+,因此参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为1︰3,选项C正确。
【答案】 C
6.(2015·天津市和平区高一期末)向一定量的Cu、Fe2O3混合物中加入100 mL 1 mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为(  )
A.3.2 g B.2.4 g
C.1.6 g D.0.8 g
【解析】 发生的反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量是混合物中的氧原子的质量,混合物与盐酸反应时,Fe2O3中的氧原子结合盐酸中的氢离子生成了水,由盐酸中氢离子守恒知:m(减少)=m(O)=n(H+)×16=×0.1×16=0.8 g,D正确。
【答案】 D
7.下列离子方程式正确的是(  )
A.将氨水滴入到FeCl3溶液中
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
B.氧化铁与盐酸反应
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.向FeCl3溶液中加入铁粉
Fe+Fe3+===2Fe2+
D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2
Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
【解析】 A在书写离子方程式时,弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式;C离子方程式中除遵循元素守恒外,电荷也必须守恒,正确的离子方程式应为:Fe+2Fe3+===3Fe2+;D只符合元素守恒,不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
【答案】 B
8.(2015·四种省攀枝花市高一期末)将6.8 g由Fe2O3和Fe组成的固体混合物加入50 mL 2 mol/L稀硫酸,恰好使固体完全溶解,并放出一定量气体。在所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红色。下列说法正确的是(  )
A.所得溶液中含有FeSO4、Fe2(SO4)3
B.固体混合物中含0.05 mol Fe2O3
C.固体混合物中含0.025 mol Fe
D.生成的气体体积为0.56 L(标准状况下)
【解析】 A.加入硫氰化钾溶液不显红色,说明溶液中没有铁离子,则不选A;B.假设铁的物质的量为x摩尔,氧化铁为y摩尔,根据溶液中只有硫酸亚铁,所以硫酸根的物质的量等于亚铁离子的物质的量,所以有:,解x=0.05 mol,y=0.025 mol,所以不选B或C;D.0.025 mol的硫酸铁能反应0.025 mol的铁生成硫酸亚铁,所以还有0.025 mol铁和硫酸反应生成0.025 mol氢气,即0.056升氢气,所以选D。
【答案】 D
9.(2015·杭州地区重点中学高一期末)Fe和Fe2O3的混合物共13.6 g,加入150 mL稀H2SO4,在标准状况下收集到1.12 LH2,Fe和Fe2O3均无剩余。为中和过量的H2SO4,并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀,消耗了200 mL 3 mol/L的NaOH溶液,则该H2SO4的物质的量浓度为(  )
A.2.25 mol/L B.2 mol/L
C.4 mol/L D.0.6 mol/L
【解析】 由题意可知,该过程中遵循元素守恒规律,溶液中的硫酸根离子的物质的量不变,最后的溶液是硫酸钠溶液,钠元素来自氢氧化钠,所以n(Na+)=2n(SO)=0.2 L×3 mol/L=0.6 mol,所以n(SO)=0.3 mol, c(H2SO4)=0.3 mol/0.15 L=2 mol/L,故B项正确,本题选B。
【答案】 B
10.(2015·天津市和平区高一期末)工业上用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板,现有一块重250 g的印刷电路板投入到500 mL 2 mol/L FeCl3溶液,一段时间后,取出干燥后称重218 g,假设溶液体积不变,下列说法正确的是(  )
A.反应后的溶液滴加KSCN溶液,溶液呈红色
B.反应后溶液中c(Cl-)=6 mol/L
C.反应后溶液中加入铁粉不溶解
D.反应后溶液中c(Cu2+)︰c(Fe2+)=1︰1
【解析】 Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,固体质量减少了250-218=32 g是参加反应的铜的质量(0.5 mol),n(FeCl3)=500×10-3×2=1 mol,两者恰好完全参加反应。A.反应后滴加KSCN溶液,溶液不会变红,错误;B.反应后溶液中c(Cl-)仍为6 mol/L,正确;C.反应后溶液中加入铁粉,铁粉会溶解,Fe+Cu2+===Fe2++Cu,错误;D.反应后溶液中c(Cu2+)︰c(Fe2+)=n(Cu2)︰n(Fe2+)=0.5︰1=1︰2,错误。
【答案】 B
二、非选择题
11.(2015·安徽省淮南市高一期末)实验室常用不含Fe3+的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。
(1)用FeSO4晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________来防止Fe2+被氧化,配制时所需的蒸馏水常采用________的方法除去溶解的O2,检验所配FeSO4溶液中不含有Fe3+的最佳试剂是________。
(2)Fe(OH)2露置在空气中容易被氧化,试写出该反应的化学方程式并用单线桥法表示该反应的电子转移情况________;为防止Fe(OH)2氧化,实验时可在FeSO4溶液中加入适量的________(选填“煤油”或“四氯化碳”)来隔绝空气。
【解析】 (1)Fe2+还原性强,容易被氧气氧化成Fe3+,因此为防止被氧化,加入铁粉Fe+2Fe3+===3Fe2+,不产生新的杂质;除去水中溶解的气体常用煮沸的方法,让溶解在里面的气体跑出,检验Fe3+常用的试剂是KSCN,灵敏度非常高;(2)Fe(OH)2露置在空气中白色变成灰绿色变为红褐色,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,单线桥要求①从化合价升高的元素出发,终止到化合价降低的元素②单线桥连接的两端是反应物,因此:4Fe(OH)2+O24e-+2H2O===4Fe(OH3)。煤油的密度小于水的密度,浮在上层,隔绝空气,四氯化碳的密度大于水的密度,在下层,不能隔绝空气,因此用煤油来隔绝空气。
【答案】 (1)铁粉;煮沸;KSCN溶液
(2)4Fe(OH)2+O24e-+2H2O===4Fe(OH3);煤油
12.(2015·山东省菏泽市高一期末)一个体重50 kg的健康人含铁元素2 g,这2 g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。
(1)经常进行Fe2+与Fe3+的转化,可表示为Fe2+Fe3+在过程A中,Fe2+作________剂。
维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,维生素C在这个反应中具有________性。
(2)某些补铁剂的成分是硫酸亚铁,长期放置会因氧化而变质。检验硫酸亚铁是否变质的试剂是________(填序号)。
①稀盐酸 ②石蕊溶液 ③KSCN溶液
(3)要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁,可行的办法是________(填字母)。
a加入铜粉 .b.加入铁粉
c.通入氯气 d.加入NaOH溶液
根据选用的试剂,写出该过程中发生反应的离子方程式________________。
(4)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀铜箔,制造印刷线路板,写出FeCl3与金属铜反应的离子方程式________________________________________________。
【解析】 (1)A过程Fe由+2到+3价,Fe2+作还原剂;Fe3+转化为Fe2+化合价降低,为氧化剂,维生素C作还原剂;(2)若硫酸亚铁变质则生成Fe2(SO4)3,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3反应后显血红色,选③;(3)铜粉、铁粉和NaOH溶液都与FeCl3反应,不可行,而2FeCl2+Cl2===2FeCl3选c;(4)FeCl3溶液腐蚀铜即两者发生反应2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
【答案】 (1)还原 还原 (2)③ (3)c 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (4)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
13.(2015·新余市高一期末)已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:A________,C________,F________,G________。
(2)检验D中阳离子的方法________________。
(3)保存C溶液时为什么要加固体A________________________。
(4)写出下列转化的离子方程式C→D:________________________。
【解析】 F是一种红褐色沉淀,F是Fe(OH)3;D→F,D中含有Fe3+,根据反应转化关系D是FeCl3;C+Cl2→FeCl3,则C是FeCl2;A+O2→B,B为氧化物,能跟盐酸反应生成Fe2+、Fe3+,因此B是Fe3O4;A是Fe;X是H2;C+NaOH→E,E是Fe(OH)2;E→G,F→G,则G是Fe2O3。(2)D是FeCl3,验证Fe3+常采用KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+存在。操作方法:取D溶液少量于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+;(3)Fe2+容易被空气中氧气氧化成Fe3+,为防止变质,不引入新杂质,往往加入少量铁粉,Fe+2Fe3+===3Fe2+,能把氧化成的Fe3+转化为Fe2+;(4)Cl2具有氧化性,Fe2+具有还原性,发生:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
【答案】 (1)Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3
(2)取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+
(3)防止Fe2+被O2氧化
(4)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
14.(2015·大连市高一期末)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题:
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式________________。
(2)物质②为________________。
(3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式________________。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为________,此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表示)________________。
(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得分散系③________,它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是____________________________________。
【解析】 (1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应,离子方程式为:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;(2)FeCl3反应生成了Fe(OH)3,知道是加入了碱,可以是NaOH溶液,氨水等。(3)FeCl3与铁粉反应的化学方程式为:Fe+2FeCl3===3FeCl2,(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2,Fe(OH)2是白色沉淀,容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,这个过程的现象为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,发生氧化还原反应的反应是Fe(OH)2被氧化的反应,化学方程式是:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色,制得Fe(OH)3胶体。溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。
【答案】 (1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(2)NaOH溶液
(3)Fe+2FeCl3===3FeCl3
(4)生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(5)Fe(OH)3胶体;分散质粒子大小不同
课件57张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 金属及其化合物第三章第二节 几种重要的金属化合物第三章第3课时 铁的重要化合物第三章铁的化合物很多。氧化物主要有黑色的氧化亚铁、红棕色的三氧化二铁和具有磁性的黑色四氧化三铁。含有铁元素的盐有硫酸亚铁、氯化铁等。铁的氢氧化物为氢氧化亚铁和氢氧化铁。氢氧化亚铁是白色固体,不溶于水,很不稳定,容易被氧化。硫酸亚铁与NaOH溶液反应生成的氢氧化亚铁沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。这是因为氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁。铁的化合物在自然界中主要以矿石的形式存在,如黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿等。
唐朝杜甫《自京赴奉先咏怀五百字》诗:“朱门酒肉臭,路有冻死骨。”意思是说富贵人家酒肉多得吃不完而腐臭,穷人们却在街头因冻饿而死。形容贫富悬殊的社会现象。为何称为“朱门”?1.了解铁的氧化物的性质及应用。
2.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质;了解Cu的化合物的性质及用途。
3.掌握Fe2+、Fe3+间的相互转化以及Fe3+、Fe2+的检验方法。●学习目标1.铁的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于___、___、___,主要以____价和____价化合物的形式存在。
2.铁的氧化物
(1)物理性质●新知预习FeO氧硅铝+2+3Fe2O3Fe3O4铁红磁性氧化铁+2+3+2、+3红棕色粉末(2)化学性质
①FeO不稳定,在空气中受热易被氧化成_______。
②FeO和Fe2O3属于_____氧化物,与盐酸反应的化学方程式分别为:
___________________________;
___________________________。
(3)用途
Fe2O3常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。Fe3O4碱性3.铁的氢氧化物白色红褐色不溶于水不溶于水灰绿红褐4.铁盐和亚铁盐
(1)Fe3+的检测红色无变化(2)Fe3+的氧化性棕黄浅绿无明显变化无变化红(3)铁盐的净水作用
向混有少量泥沙的浑水中,加入Fe2(SO4)3溶液后,浑水会________。
5.铜盐
(1)铜化学性质________,使用铜器皿比较安全。
(2)铜属于________,铜盐溶液都________,因为Cu2+与蛋白质作用,使蛋白质________而失去生理活性。
(3)铜绿的主要成分是____________。变澄清不活泼重金属有毒变性1.Fe3O4是铁的一种氧化物,它还有哪几种表示方法?
提示:Fe3O4不是一般的氧化物,有的为了便于理解和记忆,把Fe3O4写成Fe2O3·FeO的形式,这样得到的铁的化合价为+2价和+3价。Fe3O4是一种铁酸盐,组成为Fe(FeO2)2。
2.在无线电工业上常用FeCl3溶液来刻蚀铜板,制造印刷线路,你知道这是利用了Fe3+的什么性质吗?
提示:利用了Fe3+的强氧化性,
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+●自主探究铁元素可以形成三种氧化物,分别是氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)。从类别上来看,它们都是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,如与酸反应生成盐和水。铁的氧化物 ●教材点拨 (2015·经典习题选萃)由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物,测得铁元素跟氧元素的质量比为21︰8,则混合物中 FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比不可能为(  )
A.2︰2︰1     B.2︰1︰1
C.1︰1︰1 D.2︰2︰5
【解析】 因Fe3O4中Fe、O元素质量之比恰为21︰8,故只需FeO与Fe2O3中Fe、O元素质量之比为21︰8即可,与Fe3O4的量无关,而当FeO与Fe2O3物质的量之比为1︰1时,恰好Fe、O元素质量之比为21︰8,故只需满足FeO与Fe2O3的物质的量之比为1︰1即可。
【答案】 B●典例透析(2015·经典习题选萃)有关铁的氧化物的说法中,不正确的是(  )
A.赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3是红棕色,常用作红色油漆和涂料
B.Fe3O4是黑色晶体,其中1/3的铁显+2价,2/3的铁显+3价
C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水,但都能和盐酸反应生成相应的盐
D.FeO不稳定,在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
【解析】 FeO在空气里受热被氧化成Fe3O4。
【答案】 D1.铁的氢氧化物——氢氧化亚铁与氢氧化铁铁的氢氧化物 ●教材点拨注意:① Fe(OH)2为白色絮状沉淀,其中铁为+2价,易被氧化为红褐色的Fe(OH)3。
②Fe2+与碱溶液反应现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,此性质经常作为铁元素存在的检验方法和元素化合物推断的重要突破口。
③Fe(OH)2很容易被氧气氧化,因此很难看到它的白色,为此,我们必须将吸有氢氧化钠溶液的滴管插入硫酸亚铁溶液液面以下,才能短时间内看到Fe(OH)2的颜色,这也是中学阶段唯一的一个”违规”的实验操作。 (2015·浙江省严州中学高一月考)下图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L硫酸溶液,其他试剂任选。填写下列空白:●典例透析(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,D仪器的名称________,A中反应的离子方程式为__________________。
(2)实验开始时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”),在C中收到的气体主要为________;当C瓶或A瓶中的气泡________时,将活塞E________(填“打开”或“关闭”),此刻B瓶中可能发生的化学反应(用离子方程式表示,有几个写几个)是:________________。
(3)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:________________________。(2015·经典习题选萃)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是____________________________。方法二:在如图所示装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是____________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是_______________。1.Fe3+的检验(教材P61实验3-10)
(1)实验步骤:在两支试管里分别加入5 mL FeCl2溶液和5 mL FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。
(2)实验现象
Fe3+与SCN-反应生成红色物质,可利用此性质来检验溶液中Fe3+的存在。铁盐和亚铁盐的重要性质 ●教材点拨2.Fe3+和Fe2+的转化(教材P61科学探究)
(1)实验原理:Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+,而Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3+。Fe2+与Fe3+在一定条件下是可以相互转化的。
(2)实验现象及结论:(3)铝盐和铁盐的净水作用(教材P62实践活动)
结论及原因:铝盐和铁盐都有净水作用,原因是它们溶于水后,分别与水生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体,均具有吸附水中悬浮物或色素的功能,与水中的泥沙等悬浮物形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清。3.Fe2+和Fe3+的检验温馨提示:①不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时,注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。
②亚铁盐保存时,为了防止被氧化为铁盐,通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。 (2015·甘肃省肃南县一中高一期中)证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是(  )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀
D.只需滴加KSCN溶液●典例透析【解析】 先加KSCN溶液若不变红,则可证明无Fe3+,再滴加氯水立即呈红色,则可证明原溶液中有Fe2+。Fe2+遇SCN-无明显变化,滴加氯水后,Fe2+被氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN-结合使溶液变红了,故B是正确的实验方法。而C项只能证明溶液中一定含Fe3+,不能确定是否含Fe2+。
【答案】 B(2015·天津市和平区高一期末)为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是(  )A.只有④ B.只有③
C.③④均错误 D.全部错误
【解析】 ①Fe+2Fe3+===3Fe2+,溶液颜色变成浅绿色,正确;②Fe3+与SCN-溶液变成红色,正确;③不反应,溶液是有色的,不是无色,错误;④Ag+与Cl-反应生成白色沉淀,但不是Fe3+的性质,错误;⑤Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,正确。
【答案】 C1.(2015·石家庄市五校高三月考)下列反应能用化合反应直接制得的是(  )
①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④Fe(OH)2 ⑤Cu2S
A.①②③⑤ B.②⑤
C.②③⑤ D.全部
【解析】 Fe+2FeCl3===3FeCl2;2Fe+3Cl2=== 2FeCl3;4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;2Cu+S=== Cu2S,故A正确。
【答案】 A2.(2015·江苏省涟水中学高一月考)为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4,最好选用(  )
A.烧碱溶液 B.浓氨水
C.镁粉 D.铁粉
【解析】 A.烧碱溶液和这三种物质都反应,生成沉淀,错;B.浓氨水和这三种物质都反应生成沉淀,错误;C.镁粉和三种物质都反应,又引入新的杂质,错误;D.根据Fe+Cu2+===Fe2++Cu、Fe+2Fe3+===3Fe2+,最好选用铁粉,选D。
【答案】 D3.(2015·哈尔滨32中高一期末)下列离子方程式中,正确的是(  )
A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3
C.氯化铁溶液与铁反应:Fe3++Fe===2Fe2+
D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
【解析】 A.中铁与盐酸反应生成的是Fe2+,产物写错了;B是化学方程式不是离子方程式,错;C中电荷没有配平,错;选D。
【答案】 D4.(2015·江西省德镇市高一期末)已知某硫酸、硫酸铜、硫酸铁的混合液100 mL中,各种阳离子的物质的量浓度相等,硫酸根离子的浓度为6 mol·L-1,则此溶液中可溶解铁粉的质量为(  )
A.5.6 g B.11.2 g
C.16.8 g D.22.4 g
【解析】 n(SO)=0.1 L×6 mol/L=0.6 mol,溶液中各种阳离子的物质的量相等,设阳离子(H+、Cu2+、Fe3+)的物质的量分别为x mol,根据电荷守恒可得:x+2x+3x=2×0.6,解得x=0.2,得5.(2015·江西省新余市高一期末)有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g,放入500 mL某浓度的盐酸溶液中,混合物完全溶解,当加入250 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液时,得到的沉淀最多,则盐酸溶液的浓度为(  )
A.0.5 mol/L B.1.0 mol/L
C.2.0 mol/L D.3.0 mol/L
【解析】 当加入250 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液时,得到的沉淀最多,此时溶液中的溶质为NaCl,根据元素守恒,n(NaCl)=n(NaOH)=n(HCl)=250×10-3×2=500×10-3×c(HCl),c(HCl)=1.0 mol·L-1,B正确。
【答案】 B生活中的铁
1.人缺铁与贫血有何关系?
人体内的血红蛋白是含铁的化合物,它具有固定氧和输送氧的功能。人体若缺铁,血红蛋白含量会减少,易患缺铁性贫血,此时,可服含硫酸亚铁等药物或多食用含铁丰富的食物。
2.医疗上包扎伤口时为什么常涂抹FeCl3溶液?
因为Fe3+易水解生成氢氧化铁胶体,该胶体能使蛋白质迅速凝聚,具有止血作用。3.为什么可用草酸溶液洗去衣服上的墨迹?
硫酸亚铁与鞣酸反应可生成易溶于水的鞣酸亚铁,由于它易被氧化成黑色的鞣酸铁,故可用来制蓝黑墨水。而鞣酸铁能氧化草酸,因此,可用草酸溶液洗去衣服上的墨迹。
4.砖的颜色为何不一样,有红砖与青砖呢?
将用黏土制成的砖坯置于窑内,先用大火将砖坯从外向里烧透,然后停火,使砖和窑体慢慢冷却下来,在这个过程中,由于空气充足,砖坯中的铁元素就被氧化成Fe2O3(棕红色)使砖呈现红色;如果在砖坯烧透之后,从窑顶向砖坯上淋水,使其迅速冷却,由于产生大量的CO和H2,氧化铁被还原为氧化亚铁和四氧化三铁,同时还有未烧的炭粒,使砖呈现青色。5.热敷袋为什么能发热?
热敷袋的主要材料为发热剂,是用铁粉和添加剂制成的。铁粉表面未经氧化,平时要密封在塑料袋里,使用时接触空气,即会放出热量。这种由缓慢氧化放出的热量均匀、稳定,通过调节塑料袋的进气量,温度可以升高,也可以降低,一袋发热剂可连续使用近30 h。第三章 第三节
一、选择题
1.(2015·广东省揭阳一中高二期中)下列所用材料不属于合金的是(  )
A.家用的铝窗 B.温度计用的水银
C.铸造用的黄铜 D.建筑用的钢筋
【解析】 A.家用的铝窗是铝合金;B.温度计用的水银是金属Hg单质,不是合金;C.铸造用的黄铜是Cu的合金;D.建筑用的钢筋是铁合金。
【答案】 B
2.(2015·广东省揭阳一中高二期末)对于合金的说法,不正确的是(  )
A.常见的铜合金是青铜和黄铜
B.合金与各组分金属相比一般具有更低的熔点
C.钢是铁和碳的合金,生铁则是纯铁
D.合金与各组分金属相比一般具有更大的硬度
【解析】 生铁是含碳量更高的铁和碳的合金。
【答案】 C
3.(2015·上海市闵行区八校高二期中)在铝中加入某种金属可得到低密度,高强度的新型铝合金,可代替常规的铝合金用于制造航天飞机,这种金属是(  )
A.锂 B.镁
C.铜 D.锰
【解析】 锂,是银白色的金属,非常轻,是所有金属中最轻的一种,锂被用于冶金工业上,在铝、镁及其他金属中加入少量的锂,能够提高它们的坚固性和耐酸、耐碱性能,选A。
【答案】 A
4.下列金属中,既属于有色金属又属于轻金属的是(  )
A.铁 B.铬
C.钠 D.银
【解析】 有色金属(non-ferrous metal),狭义的有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称,广义的有色金属还包括有色合金。轻金属的共同特点是密度小于4.5 g/cm3,包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡,选C。
【答案】 C
5.(2015·上海市闵行区高二期末)关于金属的性质或使用的说明,不正确的是(  )
A.合金:都具有金属特性和固定的熔点
B.金属延展性:金属受外力发生形变
C.金属导热性:金属内自由电子传递热量
D.用钢材作建材而不是纯铁:钢材的硬度一般比纯铁的硬度大
【解析】 合金是两种金属或多种金属组成的混合物,没有固定的熔点,A项错误;当金属受到外力作用时,金属原子容易发生相对滑动,所以金属具有延展性,B项正确;在金属中,自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递,金属具有导热性,C项正确;钢材属于合金,合金的硬度比纯铁的硬度大,D项正确;选A。
【答案】 A
6.(2015·组卷网合作校特供)纯铁的熔点为1535 ℃,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200 ℃左右就熔化了,这是因为(  )
A.铁的纯度越高熔点越低
B.合金的熔点比其成分物质的熔点高
C.因为形成了铁碳合金,所以熔点变低
D.在高炉中熔化的过程中发生了化学反应
【解析】 合金的熔点比各成分的熔点都低。
【答案】 C
7.选用金属材料时,以下方面需要考虑的是(  )
①主要用途 ②物理性质、化学性质 ③价格 ④加工难度 ⑤日常维护 ⑥环境保护
A.①②③ B.③④⑤
C.①⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
【解析】 在选用材料时,要综合考虑所选材料的性能、价格、制造或安装成本等,从众多材料中选取最合适者。
【答案】 D
8.某合金粉末11 g,加入到足量的稀硫酸中,在标准状况下产生的气体体积为11.2 L,此合金可能是(  )
A.Mg、Al合金 B.Cu、Zn合金
C.Zn、Fe合金 D.Mg、Zn合金
【解析】 
―→―→
设混合物的平均摩尔质量为,化合价为+2,则
M + 2H+===M2++H2↑
1 22.4
 11.2
=22 g·mol-1
则+2价金属的摩尔质量为:
Mg—24、Al—18(×27)、Zn—65、Fe—56、Cu不反应其摩尔质量比大,只有假设的+2价Al的摩尔质量小于22,故选A。
【答案】 A
9.(2015·湖南省五市十校高三联考)将7.8 g镁铝合金完全溶于适量的稀硫酸,产生标准状况下的气体8.96 L,在所得溶液中加入足量的稀氨水,过滤,洗涤,将滤渣充分灼烧所得固体质量为(  )
A.14.2 g       B.21.4 g
C.5.8 g D.4 g
【解析】 设合金中Mg、Al的物质的量分别是x、y产生氢气的物质的量是8.96 L/2.4 L/mol=0.4 mol,根据得失电子守恒,则2x+3y=0.4 mol×2=0.8 mol,所得溶液中加入足量氨水生成沉淀后,再灼烧,最终得到MgO、Al2O3,所以固体增加的质量是O原子的质量,O原子的物质的量是x+3/2y=(2x+3y)/2=0.4 mol,所以最终得到固体的质量是7.8 g+0.4 mol×16 g/mol=14.2 g,答案选A。
【答案】 A
10.现有一块铝铁合金,欲测定其铝的质量分数,切下W g合金,溶于盐酸中,再加入过量的NaOH溶液,滤出沉淀,将沉淀在空气中充分灼烧,最后得到W g红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数为(  )
A.20% B.30%
C.70% D.80%
【解析】 解答本题可按下面的流程图来进行分析,


【答案】 B
二、非选择题
11.(1)选择填空:将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)。
A.质轻 B.延展性好
C.易导热 D.易导电
E.氧化时放热
①太阳能热水器:________;②飞机:________③焊接铁轨:________;④电缆:________;⑤铝箔:________。
(2)佛山是有色金属之乡,其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。
【解析】 (1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬度大质轻,是制造飞机的良好材料。铝被氧化时放热可作铝热剂,因而可用来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性好。
(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,是混合物。
【答案】 (1)①C ②A ③E ④D ⑤B
(2)混合物
12.A为两种金属组成的合金,发生如下图所示的变化:
试填写以下空白:
(1)合金A由________和________组成。
(2)写出下列变化的离子方程式。
C→E______________________________________________________;
D→F______________________________________________________。
【答案】 (1)Al Fe
(2)Al3++4OH-===AlO+2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
13.西安北郊古墓中曾出土一青铜锤(一种酒具),表面附着有绿色固体物质,打开盖子酒香扑鼻,内盛有26 kg青绿色液体,专家认定是2 000多年前的“西汉美酒”。
(1)如果让你对出土的“西汉美酒”进行探究,你最想探究的一个问题是__________________________________。
(2)上述报道引起某校化学兴趣小组同学关注,他们收集了家中铜器表面的绿色固体进行探究。
提出问题:铜器表面附着的绿色固体物质由哪些元素组成?
猜想:查阅相关资料后,猜想绿色固体物质可能是铜绿。
实验步骤:①对试管内的绿色固体进行加热,至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。
实验结论:绿色固体物质中含有________、________、________、________等元素。(提示:装置内的空气因素忽略不计)
表达与交流:
①图中标有的仪器名称是a______;b______。
②上述实验步骤③中发生反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
③反应完成后,如果先移去酒精灯,可能出现的现象是________________________
________________________________________________________________________。
④如果将B、C两装置对调行吗?为什么?
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)“西汉美酒”为何是青绿色的
(2)实验结论:铜 碳 氢 氧(或Cu C H O)
表达交流:①试管 铁架台
②Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
③C装置中的液体会倒流入B装置
④不行;若对调,则无法证明加热绿色固体后是否有水生成
14.(2015·上海市崇明县高三期末)合金的性能往往优于组成金属,因而用途非常广泛。钠钾合金可在核反应堆中用作导热剂。5.05 g钠钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。
(1)计算并确定该钠—钾合金的化学式。
镁铝合金广泛用于火箭、导弹和飞机制造业等。取不同质量的镁铝合金样品分别和30 mL相同浓度的盐酸反应,所取合金质量与产生气体体积(标况下)如下表所示:
实验序号
A
B
C
合金质量/mg
510
765
918
气体体积/mL
560
672
672
(2)计算镁铝合金中镁铝的质量之比。
铜锡合金,又称青铜,是人类使用最早的合金。不同的铜锡比例可以产生不同的效用,若含锡量为1/4-1/7(质量比)的青铜被称作钟青铜,受敲击时能发出洪亮的声音。
(3)现有一铜锡合金样品,可通过至少增加a g铜或至少减少b g锡恰好使其成为钟青铜,且最终得到的钟青铜质量正好相差一半。求原铜锡合金样品中铜锡的物质的量之比。
【解析】 (1)假设在5.05 g钠钾合金中含有K、Na的物质的量分别是x、y;根据二者的质量关系可得39x+23y=5.05 g;根据失去电子的物质的量可得x+y=0.15 mol。解得x=0.1 mol;y=0.05,所以n(Na)︰n(K)=1︰2,因此该钠钾合金化学式是NaK2;(2)根据表格的数据可知A组实验金属不过量,盐酸过量,金属完全反应,C组酸不足量,金属过量未完全反应,所以应该以A组物质为标准。假设在510 mg镁铝合金中镁、铝的物质的量分别是m、n,则根据质量关系可得:24x+27y=0.51 g;根据电子守恒可得2x+3y=(0.56 L÷22.4 L/mol)×2=0.05 mol。解得m=0.01 mol,n=0.01 mol,所以m(Mg)︰m(Al)=24︰27=8︰9。(3)假设在原铜锡合金样品中铜,锡的物质的量为x、y,则含有Cu的质量是64xg,含有Sn的质量是119yg。若通过至少增加ag铜或至少减少bg锡恰好使其成为钟青铜,则且最终得到的钟青铜质量正好相差一半,可得关系式:119y÷(64x+119y+a)=1/4;(119y-b)÷(64x+119y-b)=1/4;64x+119y+a=2(64x+119y-b)。解得a=3b;x=a/64,y=2b/119。所以x︰y=357︰128。
【答案】 (1)NaK2 (2)8︰9 (3)357︰128
课件59张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 金属及其化合物第三章第三节 用途广泛的金属材料第三章随着科学技术的飞跃发展,金属的用途日新月异地变化着:改善钢质量的锰,用作战争金属和宇宙润滑剂的钼,最难熔的金属和光明的使者钨,最硬的金属铬,最重的金属锇,会贮藏气体的钯,能显示踪迹的钴,“长眼睛”的铷和铯,被称为“原子能工业之宝”的铍和锂,“多才多艺”的锆,钢铁的维生素钒,不怕烈火的钽,未来的金属钛,超导元素铌,神通广大的铝,珍贵而实用的铂,用途日新月异的银,国际金融交换媒介的金,核时代的燃料铀和钍……正在各显神通,人类生活在金属世界中,一刻也离不开金属。下面我们就以生铁和钢为例,来了解合金有哪些方面的重要应用?1.了解合金的定义及特性。
2.了解铜合金和钢的分类、组成及用途。
3.初步认识合理使用金属材料的意义。●学习目标1.合金是由_____或__________的金属(或金属跟非金属)______而成的具有金属特性的物质。
2.合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。如硬度________各成分金属,熔点________各成分金属。
3.我国使用最早的合金是_______。司母戊鼎是_______制品,其成分为____________等。常见的铜合金还有_______ (成分是Cu和Zn及少量的Sn、Pb、Al等)和________(成分是Cu和Ni、Zn及少量的Mn)。●新知预习两种两种以上熔合大于低于青铜青铜Cu、Sn、Pb黄铜白铜4.用量最大、用途最广的合金是________。钢分为________和________两大类。
5.选择材料时,常常要考虑以下几个方面:(1)主要用途;(2)外观;(3)物理性质(如________、________、__________、__________、________);(4)化学性质;(5)价格;(6)加工难度;(7)日常维护;(8)对环境的影响等。钢碳素钢合金钢密度硬度强度导电性导热性1.硬铝是Al、Cu、Mg、Mn、Si的合金,它可用作制造飞机的材料,为什么不可以直接用Al来制造飞机呢?
提示:选择材料的首要条件是能够满足一定的需要,制造飞机的材料就要满足降低起飞重量、强度高、耐冲击、耐高温等条件的要求,硬铝合金重量小、硬度大,适合制造飞机外壳,而纯铝的硬度和强度都不合格,所以不可以直接用Al来制造飞机。●自主探究2.首饰店里的金首饰除了黄金的以外,还有白金和铂金的首饰,这么多品种,你能解释它们的成分吗?
提示:在不规范的市场上,铂金和K白金都被人习惯地叫做白金,所以有些消费者怀疑铂金和白金是不是一种金属?铂,也称铂金,它的英文是platium,一般以其缩写Pt为代号。而商家所售的标有18K白金或18 KWG的金首饰,则是黄金中加入25%的钯或镍的白色合金,它实际上就是K金的一种,其黄金含量为75%。铂金与K金可以从如下几点进行区别:铂金是一种天然纯白色的金属,K白金是黄金与钯、镍、银和锌等金属的合金,故又称K白黄金。铂金抗强酸、碱腐蚀,抗氧化,化学性质比K白金稳定。铂金首饰均打有“Pt”印记及成色。而K白金的记号为“18KWG”。1.合金的概念
由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
2.合金的特性
(1)合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。
(2)合金的硬度一般大于其成分金属。
(3)合金的熔点多数低于其成分金属。合金及常见的合金 ●教材点拨例如:已知四种金属的熔沸点温馨提示:(1)并非所有的金属都能形成合金。因为两种金属,必须熔合在一起才能形成合金。根据数据分析当铜达到熔点时,金属钠已达到了沸点,由液态变为气态,故不能熔合在一起,同理,铁与钠也不能形成合金。而Fe与Cu,Al与Na能形成合金。
(2)有关合金的问题,还要注意以下几点:①合金一定含有金属元素;②合金中可能含有非金属元素;③合金一定是混合物;④合金同样具有金属的一切共性;⑤合金中成分元素的含量影响合金的性质。3.合金的形成条件
(1)金属与金属形成合金时:合金是金属在熔化状态时相互混合形成的,熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点,但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。
(2)金属与非金属形成合金时:部分不活泼非金属与金属可形成合金,活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。4.常见的合金
(1)铜合金(2)铁合金(3)其他合金温馨提示:合金的形成改变了金属的内部结构,对部分物理性质影响较大,同时对化学性质也有影响,如不锈钢的抗腐蚀能力比纯铁强得多。 (2015·吉林省汪清县六中高三月考)有关合金的叙述正确的是(  )
A.合金的导电性比成分金属强
B.合金的抗腐蚀性能都很好
C.合金的机械强度比各成分金属小
D.多数合金比成分金属熔点低,硬度大●典例透析【解析】 A.合金的导电性一般比成分金属弱,错误;B.合金的抗腐蚀性不一定都很好,如生铁的抗腐蚀性不如纯铁,错误;C.合金的机械强度一般比各成分金属大,错误;D.多数合金比成分金属熔点低,硬度大,正确。
【答案】 D(2015·组卷网合作校特供)用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。
(1)下列不易区别其真伪的方法是(  )
A.测定密度     B.放入硝酸中
C.放入盐酸中 D.观察外观
(2)你能判断出:合金的性质与组成合金的某单一金属的性质相同吗?
(3)你能举出生活中常见的合金的例子吗?【解析】 铜锌合金的外观与金的外观极为相似,所以常有用铜锌合金来冒充金元宝进行诈骗的事例见诸于报端,所以观察外观不易区分假元宝的真伪。但铜锌合金的密度及与硝酸和盐酸反应的性质与金则存在着较大的差异,很容易将其伪装揭开。合金与其组分的性质不一样。生活中这样的合金的例子很多,如铁制品一般都是铁碳合金(只要合理即可)。
【答案】 (1)D (2)不一样 (3)生铁、熟铁等正确使用金属材料 ●教材点拨2.正确使用金属材料
(1)选择金属材料应考虑的因素
①主要用途:材料的用途与材料的性能有很密切的关系。
②外观:不仅要材料本身外观美,还要使材料的外观与周边环境相协调。
③物理性质:物理性质包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电导热性、被水浸润性等。
④化学性质:化学性质主要包括在空气、水、阳光、酸、碱、盐等的环境里的化学稳定性。这些性质会影响到材料的使用寿命。
⑤价格:考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放在前面。⑥加工难度:考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设备相结合。
⑦日常维护:金属材料耐腐蚀性相对较弱,在选金属材料时必须要考虑到使用后的日常维护问题。
⑧对环境的影响:一是要考虑到在使用材料的过程中,它的反光性、放射性、产生的噪音等对环境的不利影响;二是要考虑到材料的废弃物对环境有哪些不利影响。要尽量做到避免有关的不利影响。
(2)正确使用金属材料
在使用金属材料时,除注意选择的因素外,还要考虑防止和减缓金属材料的腐蚀。 铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是(  )
A.不易生锈    B.导电性好
C.密度小 D.强度高
【解析】 导电性与装饰材料无关。
【答案】 B●典例透析某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合做(  )
A.导线 B.门窗框
C.炉具 D.飞机外壳【解析】 由于该合金的强度和硬度均较大,且耐腐蚀,所以可以用作门框、炉具和制造飞机的材料,但由于其导电性差,所以不做导线使用。
【答案】 A利用金属与酸或碱反应的性质取定量样品进行实验,根据一些可测量的物理量数值,利用关系式计算合金中某金属元素的含量。
实验探究:铝镁合金中镁质量分数的测定
思路分析:要测定铝、镁合金中镁的质量分数,必须利用两者性质的差异——镁不与NaOH溶液反应,而铝可与NaOH溶液反应产生氢气,测定生成氢气的量即可求出铝的质量,进而求出镁的含量。金属混合物组成的判断 ●教材点拨实验步骤:
(1)取一块铝镁合金,称得其质量为m g,放入圆底烧瓶中,按如图组装好装置。
(2)打开分液漏斗的活塞,向圆底烧瓶中放入足量NaOH溶液,至合金不再产生气泡为止。
(3)保持广口瓶和量筒中液面高度相同,读出量筒中水的体积,即为反应产生的氢气的体积。
(4)依据反应原理,计算出合金中铝的质量,进而求出镁的质量分数。(已知实验条件下的气体摩尔体积)
温馨提示:合金成分的测定分为定性和定量两个过程,可通过观察法大致判断金属的种类,也可能通过测定合金的密度对金属的种类作一大致判断。通过加酸、加碱验证离子的种类,对合金的成分作出精确判断,再通过沉淀、气体的测量即可实现定量测定。 (2015·经典习题选萃)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
【探究一】●典例透析实验步骤:
(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,投入V mL 2.0 mol·L-1NaOH溶液中,充分反应。则取用NaOH溶液的体积V不小于________。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将________(填“偏高”或“偏低”)。问题讨论:
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是____________(填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):①________________________________;②______ __________________________________________________。【探究三】
实验方案:称量x g铝镁合金粉末,放在如右图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:
(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是________。
(2)若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响?________(填“是”或“否”)。(2015·湖南省浏阳一中高一月考)铝、铁的混合物溶于足量的盐酸中,再加入过量的NaOH溶液,在空气中静置,当红褐色沉淀不再增加,将沉淀滤出并充分灼烧,得到的固体残留物恰好跟原混合物的质量相等,则此合金中铝的质量分数为(  )
A.22.2% B.75.7%
C.30.0% D.80.6%1.(2015·陕西岐山县高一期末)下列物质不属于合金的是(  )
A.青铜 B.铝
C.钢 D.生铁
【解析】 合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,青铜是铜和锡的混合物,属于合金,A项属于合金;铝属于单质,不是合金,B项不属于合金;钢是铁的合金,当铁中碳元素的含量达到一定程度时便形成钢,C项属于合金;生铁是铁的合金,当铁中碳元素的含量达到一定程度时便形成生铁,D属于合金;选B。
【答案】 B2.(2015·绵阳市高一期末)下列有关金属及其合金的说法不正确的是(  )
A.生铁和合金钢中都含碳
B.碳素钢中含碳量越高,其硬度越大韧性越好
C.青铜是我国使用最早的合金
D.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
【解析】 A.生铁和钢都含有Fe、C,只不过含碳量不相同,说法是正确的;B.碳素钢含碳量越低,韧性越好,说法不正确;C.青铜是我国使用最早的合金,说法正确;D.我国流通的硬币是合金的,说法正确。
【答案】 B3.(2015·上海市闵行区八校高二期中)工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物—合金。这是制取合金的常用方法之一。仅根据下表数据判断,不宜用上述方法制取的合金是(  )
A.Fe—Cu合金 B.Cu—Al合金
C.Al—Na合金 D.Cu—Na合金【解析】 由题目的信息可知:熔点相差不大的金属可以融合在一起,其中的Fe—Cu、Cu—Al、Al—Na都可以融合在一起,而Cu—Na不可以,因为铜的熔点大于钠的沸点,铜开始融化时,钠已经变成蒸汽跑掉了,选D。
【答案】 D4.(2015·湖南省益阳市箴言中学高一月考)有Mg、Al、Fe、Cu四种金属,若两两混合,取混合物26 g与足量稀硫酸反应产生标准状况下氢气11.2 L,则此混合物的可能组合最多有(  )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种【解析】 结合各金属与酸反应的关系式:Mg~H2↑,假设26 g均为Mg,产生氢气大于1 mol; 2Al~3H2↑,假设26 g均为Al,产生氢气大于1 mol; Fe~H2↑假设26 g均为Fe,产生氢气小于0.5 mol;铜不能与硫酸反应生成氢气。题中产生0.5 mol氢气,所以混合物的组合可能为Mg和Fe;Mg和Cu;Al和Fe;Al和Cu。
【答案】 C5.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________。
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________,绿色物质的化学式是________,形成这种绿色物质的化学方程式为_________________,这枚金属币的真面目为________色。【解析】 (1)金、银、铜都属于不活泼金属,易于加工,因此,在历史上都曾经用作货币。
(2)铜稳定性略微差一些,容易与氧气等物质反应而“生锈”。
【答案】 (1)D
(2)氧化铜 Cu2(OH)2CO3
Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 红湿法冶金
听到“冶金”两个字,你一定会想到炉火熊熊,因为在人们的习惯中,早已将冶金和高温联系在一起了。其实,冶金也可以静悄悄地进行,这就是湿法冶金。
银光闪闪的小刀浸到硫酸铜溶液中,不多一会儿,小刀表面就披上一层暗红色的铜,这是铁和硫酸铜溶液发生置换反应的结果。古代,人们就观察到这种现象,在古书上留下了“曾青得铁则化为铜”的记载(曾青即为CuSO4)。