3.1.1 课后作业
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2015·成都高一检测)铜锌合金的颜色酷似金的颜色,由铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生,下列不易区别其真伪的方法是( )
A.测定密度
B.放入氯化铜溶液中
C.放入氯化亚铁溶液中
D.观察外观
【答案】 D
2.(双选)下列叙述中不正确的是( )
A.铝的化学性质很活泼,在空气中极易锈蚀
B.铝是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现出还原性
C.铝条投入CuSO4溶液中无明显现象
D.铝箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的铝并不滴落
【答案】 AC
3.(2015·经典习题选萃)等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子数多
B.两块钠失去电子数一样多
C.第二块钠的反应产物质量较大
D.两块钠的反应产物质量一样大
【解析】 根据得失电子守恒,不论是加热还是缓慢氧化,最终都是a―→a,故二者失去的电子数一样多;但加热时生成Na2O2,而常温时生成Na2O,故第一块钠反应产物质量大。
【答案】 B
4.(2015·珠海高一检测)下列说法错误的是( )
A.钠在空气中燃烧时先熔化,再燃烧,最后所得的产物是Na2O2
B.铝因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜,保护内层金属,故铝不需特殊保护
C.铝制品在生活中非常普通,是因为铝非常不活泼
D.铁因在潮湿的空气中形成的氧化物疏松,不能保护内层金属
【解析】 钠燃烧时先熔化,生成淡黄色固体Na2O2,A正确;铝在空气中易被O2氧化,形成一层致密的氧化膜,阻止内层金属继续反应,B正确,C错误;铁形成的氧化物疏松,不能隔绝铁与O2的接触,继续被氧化,D正确。
【答案】 C
5.(2015·济南高一检测)向100 mL硫酸铜溶液中加入一定量的铁粉充分反应后过滤。下列情况可能出现的是( )
A.滤液只有硫酸铜,滤出固体只有铁
B.滤液只有硫酸亚铁,滤出固体为铁、铜
C.滤液只有硫酸铜,滤出固体只有铜
D.滤液有硫酸亚铁、硫酸铜,滤出固体为铁
【解析】 滤液只有硫酸铜,滤出固体只有铁,则铁会与硫酸铜反应,不可能存在,A错误;铁过量,则会将硫酸铜中的铜全部置换出来,铁有剩余,B正确;铁与硫酸铜反应能生成硫酸亚铁,滤液中一定会有硫酸亚铁,C错误;若滤液中有硫酸铜,滤出的固体中有铁,则二者会发生反应,故D错误。
【答案】 B
6.(2015·济宁高一检测)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的( )
【答案】 A
7.(2015·玉林高一检测)下列关于钠的说法不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.钠长期置于空气中,表面不能形成致密氧化膜
C.钠与水反应时,钠熔成小球在水面四处游动
D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
【答案】 D
8.(双选)(2015·佛山高一检测)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu+2Na+
C.钠与盐酸反应:Na+2H+===Na++H2↑
D.钠跟氯化钾溶液反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
【解析】 B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠与水反应生成的氢氧化钠再与CuSO4反应,总方程式:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。C中电荷不守恒。
【答案】 AD
9.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
【答案】 C
10.(2015·宁波高一期末)将金属钠分别投入下列物质的稀水溶液中,能生成白色沉淀的是( )
A.HCl B.K2SO4
C.MgCl2 D.CuCl2
【解析】 在考虑钠与碱、盐水溶液反应的问题时,注意钠与水反应的同时,还要考虑生成的NaOH与溶液中溶质的反应。钠与四种溶液反应都生成氢气;CuCl2溶液中会有蓝色沉淀生成,只有氯化镁溶液中可生成白色沉淀。答案为C。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
11.(10分)(2015·新题调研)镁、铝、铁在日常生活中有较为广泛的用途。如
(1)镁在空气中燃烧时,发出耀眼的白光,可用来制造镁闪光灯,其反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉,铁粉与人体胃液中的盐酸反应转化成氯化亚铁,起到补血作用,写出这个反应方程式:________________________________________________________________________。
(3)铝箔餐盒及铝箔托盘适用于航空食品包装、咖啡屋、蛋糕房等行业。铝箔耐腐蚀的原因:__________________________________________________(用化学方程式解释)。
【答案】 (1)2Mg+O22MgO
(2)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
(3)4Al+3O2===2Al2O3
12.(10分)(2015·沈阳高一检测)某班同学用如图所示的装置测定空气里氧气的含量。燃烧匙上放适量钠,烧杯中装满水,先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠,伸入瓶中并塞上瓶塞。等钠熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。
(1)写出燃烧匙中发生反应的化学方程式:____________________________,生成物中氧元素化合价为________价;若将钠暴露于空气中,生成物中氧元素化合价为________价。
(2)实验完毕,广口瓶内水面上升明显小于空气体积的,对这一现象解释正确的是________
a.该同学可能未塞紧瓶塞,导致钠熄灭时外界空气进入瓶内
b.该同学可能使用钠的量不足
c.该同学可能没夹紧弹簧夹,钠燃烧时部分空气受热从导管逸出
d.该同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞前瓶内部分空气受热逸出
【解析】 (1)钠燃烧时生成Na2O2,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,Na2O2中氧元素显-1价;若是钠暴露于空气中,则生成Na2O,氧元素为-2价。(2)若实验中广口瓶内空气中O2完全消耗,则水面上升为空气体积的,而今水面上升小于空气体积的,可能是未塞紧瓶塞,导致钠熄灭时部分空气进入瓶中,也可能钠的用量不足,未完全耗尽广口瓶中的氧气,a、b正确,而c、d两项会导致广口瓶中水面上升大于空气体积的。
【答案】 (1)2Na+O2Na2O2 -1 -2 (2)a、b
13.(10分)(2015·临沂高一检测)
(1)如图甲所示,在平底烧瓶的底部有一块钠,其中是干燥的空气。过一段时间后可观察到银白色的钠变暗,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)如图乙先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠(足量),伸入瓶中并塞入瓶塞,发生反应的化学方程式为__________________________,产物的颜色是________,待反应完全并冷却后,打开弹簧夹,则广口瓶内水面上升占瓶内体积的________(假设装置的气密性良好且操作正确)。
(3)若图乙是铁丝在纯氧中点燃,会观察到剧烈燃烧,火星四射,所得产物的化学式是________________________________________________________________________。
【解析】 图甲中钠与O2反应生成Na2O,反应方程式为4Na+O2===2Na2O,图乙中钠与O2在点燃条件下生成淡黄色的Na2O2,反应方程式为2Na+O2Na2O2。因耗尽广口瓶中空气中的O2而使其压强减小,流入水的体积为瓶内空气中氧气的体积,即。铁丝在氧气中点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成Fe3O4。
【答案】 (1)4Na+O2===2Na2O
(2)2Na+O2Na2O2 淡黄色
(3)Fe3O4
14.(10分)(2015·济南高一检测)A、B、C是中学化学中常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去):
O2
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为________,A→C反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若A是一种非金属,其常见的单质为黑色固体,C是最主要的温室气体,则C的化学式为________,B→C反应的化学方程式为____________________________。A和C是否能反应?________(填“能”或“不能”),若能,写出反应的化学方程式:______________________________。(若不能,此空不填)
【解析】 (1)根据C为淡黄色固体,推知C为Na2O2,则B为Na2O,A为Na,A→C的反应为2Na+O2Na2O2。(2)根据C是最主要的温室气体,推知C为CO2,则A为C,B为CO,A与C能反应,化学方程式为C+CO22CO。
【答案】 (1)Na2O 2Na+O2Na2O2
(2)CO2 2CO+O22CO2 能 C+CO22CO
15.(10分)(2015·新题调研)在进行钠和水的反应实验中,有如下操作和实验现象,回答下列各问题。
(1)新切开的金属钠表面呈________色,在空气中放置几分钟后会________。
(2)金属钠块投入水中后,观察到________(说明反应放热),并________(说明钠的密度小)。
(3)钠小球在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的声响,说明反应有________生成。
(4)如果水中事先已滴入酚酞溶液,反应后溶液由无色变为________色,说明反应生成了________。
【解析】 (1)刚用小刀切开的金属钠断面呈银白色,并很快变暗,这是因为钠与氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化物所致。(2)钠的密度比水小,浮在水面上,与水反应,放热,使钠熔化形成银白色小球。(3)钠与水反应放出氢气,推动钠球在水面上运动。(4)钠与水反应生成NaOH,使酚酞变红。
【答案】 (1)银白 变暗
(2)钠熔化成闪亮的小球 浮在水面上
(3)气体 (4)红 氢氧化钠
课件56张PPT。3.1.2 课后作业
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.下列反应没有氢气生成的是( )
A.单质钠投入水中
B.铝投入到氢氧化钠溶液中
C.铜块放入稀硫酸中
D.往铁粉中通入水蒸气,并高温加热
【解析】 A项,发生反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;B项,发生反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;C项,铜与稀硫酸不反应,不会生成氢气;D项,发生反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
【答案】 C
2.(2015·广州高一检测)等量镁铝合金粉末分别与足量下列四种物质充分反应,放出氢气最多的是( )
A.NaOH溶液 B.稀硫酸
C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液
【答案】 B
3.(2015·珠海高一检测)对于铝和烧碱溶液的反应,下列说法不正确的是( )
A.铝是还原剂
B.H2O是氧化剂
C.该反应说明所有金属都能与碱反应
D.铝与碱或酸反应都能产生氢气
【答案】 C
4.(2015·周口高一检测)铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )
A.1?:1 B.2?:1
C.3?:1 D.1?:3
【解析】 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
6 mol 3 mol
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 mol 3 mol
n(HCl)?:n(NaOH)=3?:1。
【答案】 C
5.(2015·中山高一检测)将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体的体积比是( )
A.1?:2:?3 B.6?:3?:2
C.3?:1?:1 D.1?:1?:1
【解析】 由2Na+2H+===2Na++H2↑;Mg+2H+===Mg2++H2↑;2Al+6H+===2Al3++3H2↑可知,盐酸完全反应,Mg、Al有剩余,生成0.05 mol H2,但Na因与水反应也可产生H2,其全部反应共放出0.15 mol H2。
【答案】 C
6.(双选)(2015·经典习题选萃)在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球,此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是( )
A.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成
B.铝球表面有气泡产生,溶液澄清;铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅
C.杠杆仍平衡
D.左边溶液的c(OH-)减小
【解析】 左边的铝球与NaOH溶液反应;2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,有一部分铝溶解,并产生气体,生成NaAlO2易溶于水,消耗掉一部分NaOH,左边烧杯中溶液的c(OH-)减小;右边铁球浸在CuSO4溶液中发生反应:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,铁球表面有红色物质析出,铁球质量增加,Cu2+减少,溶液蓝色变浅。
【答案】 BD
7.(2015·经典习题选萃)使相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中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?:1
【答案】 A
8.(2015·衡水高一检测)铁、镁、铝三种金属分别和等体积等浓度的盐酸反应,同温同压下,产生相同体积的氢气,则( )
A.金属失去的电子数相等
B.参加反应的金属质量相等
C.参加反应的金属物质的量相等
D.铁、镁、铝的质量比为56?:24?:27
【解析】 铁、镁、铝三种金属分别和等体积等浓度的盐酸反应,反应的本质都是金属失去电子,溶液中氢离子得到电子生成氢气,故同温同压下,产生相同体积的氢气时,氢离子得到电子的数目必然相等,而这些电子均由金属提供,则参加反应的金属失去的电子数相等,故A正确;铁、镁、铝三种金属,分别与同体积同浓度的盐酸反应后,同温同压下,产生相同体积的氢气,设所需要的金属质量分别是x、y、z,则有×2=×2=×3,所以可得参加反应的金属质量比是28?:12?:9,故B、D错误;若相同条件下产生相同体积的氢气,设为1 mol,则根据反应的关系式可知:所需Fe、Mg、Al三种金属的物质的量之比为1 mol?:1 mol?: mol=3?:3?:2,故C错误。
【答案】 A
9.(2015·邯郸高一检测)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【解析】 由离子方程式:2OH-+Mg2+===Mg(OH)2↓可知,OH-为a mol,则Mg2+为a/2 mol,MgSO4为a/2 mol;由离子方程式:SO+Ba2+===BaSO4↓可知,Ba2+为b mol,SO共b mol,MgSO4和K2SO4共b mol,则K2SO4为(b-a/2) mol,其含有的K+为(b-a/2) mol×2=(2b-a) mol;原混合溶液中的K+为2×(2b-a) mol;所以原混合溶液中钾离子的浓度为 mol·L-1。
【答案】 D
10.(2015·鹤岗高一检测)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1 NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为( )
A.1?:1 B.2?:3
C.3?:2 D.3?:1
【解析】 铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别是2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,而今,n(HCl)=0.4 mol,n(NaOH)=0.4 mol,n(Al)=0.2 mol,因此,甲烧杯中盐酸不足铝过量,乙烧杯中铝不足氢氧化钠过量,甲烧杯中产生氢气0.2 mol,乙烧杯中产生氢气0.3 mol,故选B。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
11.(10分)(2015·毫州高一检测)用下图所示的方法研究钠与水的反应的性质,A表示带孔铝箔包住的一小块钠,回答下列各问题。
(1)假如在实验刚开始以后就将镊子松开并拿出水面,“A”表现出的现象是________________________________________________________________________,
出现这种现象的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据预测,钠跟水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应的离子方程式是________________________________________________________________________,
可用一种酸碱指示剂证明反应生成了氢氧化钠,这种酸碱指示剂是________,要证明反应生成的气体是氢气,实验方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若实验中金属钠为0.1 mol,则收集到的气体为________。
A.O2和H2的混合气体
B.0.05 mol的H2
C.大于0.05 mol的H2
D.小于0.05 mol的H2
【解析】 (1)因为钠比水的密度小,且反应非常剧烈,同时产生氢气,所以看到“A”浮在水面上并四处游动。(2)钠跟水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,检验氢氧化钠用酚酞试剂,现象为溶液变红,检验氢气可将集满气体的试管口朝下移近酒精灯点燃即可。(3)0.1 mol金属钠与水反应生成氢气0.05 mol,生成氢氧化钠0.1 mol,氢氧化钠与铝反应生成氢气和偏铝酸钠,所以收集到的气体为大于0.05 mol的H2。
【答案】 (1)“A”浮在水面上并四处游动 钠比水的密度小,且反应产生氢气
(2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 酚酞 将集满气体的试管口朝下移近酒精灯点燃
(3)C
12.(10分)(2015·经典习题选萃)
(1)分别取W g钠、铁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是________。
(2)分别取0.1 mol钠、铁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是________。
(3)若产生相同物质的量的氢气,所需钠、铁、铝的质量比是________。
(4)若产生相同体积(同温同压)的氢气,所需钠、铁、铝三种金属的物质的量之比是________。
(5)分别取0.2 mol金属钠、铁、铝分别投入10 mL 1 mol·L-1盐酸中,在标准状况下产生氢气体积大小的顺序是________________________________________________________________________。
【解析】 (1)W g钠、铁、铝的物质的量分别为 mol、 mol、 mol,由钠、铁、铝分别与足量的盐酸反应的化学方程式:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑;Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,得到关系式:2Na~H2,Fe~H2,2Al~3H2,所以W g钠、铁、铝生成氢气的体积比为?:?:=?:?:。(2)等物质的量的三种金属与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是1?:2?:3。(3)、(4)若产生相同物质的量的氢气,所需钠、铁、铝的物质的量之比是6?:3?:2,质量比是(6×23):(3×56)?:(2×27)=23?:28?:9。(5)中的钠、铁、铝相对于盐酸来说是过量的,根据盐酸计算生成的氢气,铁、铝反应放出的氢气相等,但由于过量的钠会与水反应生成氢气,所以钠放出的氢气最多。
【答案】 (1)?:?:
(2)1?:2?:3
(3)23?:28?:9
(4)6?:3?:2
(5)VNa(H2)>VFe(H2)=VAl(H2)
13.(10分)(2015·经典习题选萃)在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L,溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L-1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)消耗的Al的物质的量为________。
(3)未被氧化的金属钠的物质的量为________。
(4)Na2O的物质的量为________。
【解析】 该实验中发生的反应可表示为①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,②Na2O+H2O===2NaOH,③2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。消耗的Al的物质的量为n(Al)==0.010 mol,根据反应③可得由铝消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.010 mol,生成的氢气的物质的量为n(H2)=0.015 mol,那么由金属钠生成的氢气的物质的量为n(H2)=-0.015 mol=0.035 mol,根据反应①可得金属钠的物质的量为n(Na)=2×0.035 mol=0.070 mol,又因为反应后溶液中NaOH的物质的量为n(NaOH)=2.0 L×0.050 mol·L-1=0.10 mol,所以溶液中Na+的总物质的量即原金属钠的总物质的量为n(Na+)=0.10 mol+0.010 mol=0.110 mol,n(Na2O)==0.020 mol
【答案】 (1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
Na2O+H2O===2NaOH
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(2)0.010 mol (3)0.070 mol (4)0.020 mol
14.(10分)(2015·福州调研题)把6.5 g Zn放入足量盐酸中,锌完全反应,计算:
(1)6.5 g Zn的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的体积(标准状况)。
【解析】 根据物质的量、质量和摩尔质量的关系,先计算出6.5 g Zn的物质的量,然后根据化学反应中各物质之间的化学计量数之比,计算出参加反应的HCl的物质的量和生成H2的体积。
(1)Zn的摩尔质量是65 g·mol-1。
n(Zn)===0.1 mol
(2)Zn+2HCl===ZnCl+H2↑
1 2
0.1 mol n(HCl)
=
n(HCl)==0.2 mol
(3)Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.1 mol V(H2)
V(H2)==2.24 L。
【答案】 (1)0.1 mol (2)0.2 mol (3)2.24 L
【点拨】 计算时,也可不必将锌的质量换算成锌的物质的量,直接用质量列式求解,只要做到两个量的单位“上下一致,左右统一”即可。如:
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 22.4 L
6.5 g V(H2)
15.(10分)(2015·经典习题选萃)将30 g MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量12 mol·L-1浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)。计算:
(已知:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O)
(1)参加反应的浓盐酸的体积;
(2)生成的Cl2的体积(标准状况)。
【解析】 (1)MnO2的摩尔质量为87 g·mol-1。
n(MnO2)==
=0.26 mol……代入化学方程式中的应为纯净物的量
4HCl(浓) + MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
……写出反应方程式
4mol 1 mol
12 mol·L-1 0.26 mol……对应化学计量数找出
×V[HCl(aq)] 相关物质的物质的量
V[HCl(aq)]==0.087 L……计算
(2)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
1 mol 1 mol
0.26 mol n(Cl2)
n(Cl2)=0.26 mol
V(Cl2)=n(Cl2)·Vm=0.26 mol×22.4 L·mol-1=5.8 L
另:第(2)问也可按下列方法求解。
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
1 mol 22.4 L
0.26 mol V(Cl2)
V(Cl2)==5.8 L
【答案】 参加反应的浓盐酸的体积为0.087 L,生成Cl2的体积在标准状况下为5.8 L。
课件64张PPT。【解析】 MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+2H2O+Cl2↑
87 g 4/2 mol 22.4 L
m(MnO2) n(HCl) 2.24 L
(1)n(HCl)=4/2 mol×2.24 L/22.4 L=0.2 mol。
(2)m(MnO2)=87 g×2.24 L/22.4 L=8.7 g。
【答案】 被氧化的HCl的物质的量是0.2 mol,参加反应的MnO2的质量是8.7 g。
【点拨】 参加反应的HCl只有1/2被氧化,如果按全被氧化计算,就错了。
3.2.1 课后作业
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2015·南昌高一检测)下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是( )
A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
B.过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作为很多气体的干燥剂
C.过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D.过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
【答案】 D
2.向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是( )
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色最后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
【解析】 氧化还原反应是一个比较慢的过程,而酸碱之间的反应较快。紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,首先会与水反应生成NaOH和H2O2,H2O2部分分解生成O2,生成的NaOH使紫色石蕊溶液变蓝色;由于H2O2有强氧化性,会慢慢将有机色素氧化为无色物质,所以最后溶液变为无色。
【答案】 B
3.(2015·唐山高一检测)纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是( )
A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物
B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧,观察火焰颜色
C.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
D.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积、等浓度的白醋,观察反应的剧烈程度
【答案】 D
4.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察时看到火焰呈黄色,下列判断正确的是( )
A.只含Na+
B.一定含Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
【解析】 钠的焰色是黄色,钾的焰色是紫色,观察钾的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄色光的干扰,该实验中没有透过蓝色钴玻璃观察说明一定含Na+,不能确定是否含K+。
【答案】 B
5.(2015·天水高一检测)现加热5 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.31 g,则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A.3.38 g B.4.58 g
C.4.16 g D.4.41 g
【解析】 碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解,设混合物中含有x g NaHCO3,则
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Δm
2×84 g 62 g
x g 0.31 g
解之得:x=0.84,
所以m(Na2CO3)=5 g-m(NaHCO3)
=5 g-0.84 g=4.16 g。
【答案】 C
6.(双选)下列离子方程式正确的是( )
A.钠与水反应:2Na+H2O===2Na++OH-+H2↑
B.氧化钠与盐酸反应:O2-+2H+===H2O
C.碳酸氢钠与稀硫酸反应:HCO+H+===CO2↑+H2O
D.NaOH溶液与小苏打溶液反应:HCO+OH-===CO+H2O
【解析】 A项,氢原子不守恒,电荷也不守恒,正确离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;B项,氧化钠的化学式不能拆;C、D项,碳酸氢钠既能与硫酸反应又能与氢氧化钠反应,符合离子方程式书写规则。
【答案】 CD
7.(2015·吉林高一检测)下列对焰色反应实验操作注意事项的说明,正确的是( )
①钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察
②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸被检物质
③每次实验后,要用稀盐酸把铂丝洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
【答案】 D
8.(2015·大庆高一检测)将9.58 g Na2CO3·10 H2O与NaHCO3的混合物溶于水配成100 mL溶液,测得c(Na+)=1 mol·L-1。再取同质量的混合物,充分加热至质量不变时,所得固体的质量为( )
A.5.30 g B.7.78 g
C.6.72 g D.6 g
【解析】 溶液中的钠离子的物质的量是0.1 mol,而同质量的混合物,充分加热至质量不变时,由钠元素守恒可知所得固体是0.05 mol的碳酸钠,故其质量是0.05 mol×106 g·mol-1=5.30 g。
【答案】 A
9.(2015·西宁高一检测)一定量碳酸氢钠与过氧化钠的混合物在密闭体系中充分加热后,排出气体,固体残留物不可能是( )
A.NaOH和Na2CO3
B.Na2O2、NaOH和Na2CO3
C.NaOH
D.Na2CO3
【解析】 发生反应原理:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2H2O(g)+2Na2O2===4NaOH+O2,碳酸氢钠与过氧化钠混合物的受热,实际上就是Na2O2与碳酸氢钠分解产生的CO2和H2O(g)的混合物的反应,要注意Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)反应,若过氧化钠很少,只与二氧化碳反应,则固体只有碳酸钠;若过氧化钠又与水发生反应,则固体是碳酸钠和氢氧化钠;若过氧化钠很多,即与二氧化碳、水反应后还有过氧化钠剩余,则固体是碳酸钠、氢氧化钠和过氧化钠;固体不可能只有氢氧化钠,故选C。
【答案】 C
10.(2015·昆明高一检测)a g纯净的碳酸钠和a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比,下列描述正确的是( )
A.分别和盐酸反应时,混合物的耗酸量大
B.分别和足量盐酸反应时,混合物放出的CO2多
C.分别配制成等体积溶液,混合物碱性大
D.分别配制成等体积溶液,混合物的Na+的物质的量大
【解析】 碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸发生:CO+2H+===CO2↑+H2O,HCO+H+===CO2↑+H2O,等质量时,碳酸钠消耗盐酸的物质的量为×2 mol,如全部为碳酸氢钠,消耗盐酸的物质的量为 mol,则分别和盐酸反应时,a g纯净的碳酸钠消耗盐酸的物质的量为×2 mol,a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物消耗盐酸的物质的量为 mol ~×2 mol之间,则碳酸钠消耗的盐酸多,A错误;分别和足量盐酸反应时,a g纯净的碳酸钠生成二氧化碳的物质的量为 mol,a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物生成二氧化碳的物质的量介于 mol~ mol之间,则混合物放出的CO2多,B正确;碳酸钠与碳酸氢钠相比较,碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠,故碳酸钠溶液的碱性大,C错误;a g纯净的碳酸钠含Na+的物质的量为×2 mol,a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物含Na+的物质的量为 mol~×2 mol之间,则碳酸钠含Na+的物质的量多,故D错误。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
11.(10分)(2015·西安高一期末)淡黄色固体X和气体A存在如下转化关系:
请回答下列问题:
(1)固体X的名称________,A的化学式________________________________________________________________________
________。
(2)写出反应①③的化学方程式,并指出氧化剂。
反应①________________________________________________________________________,________。
反应③________________________________________________________________________,________。
(3)写出②④反应的离子方程式:
反应②________________________________________________________________________。
反应④________________________________________________________________________。
【答案】 (1)过氧化钠 CO2
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O2
2Na+O2Na2O2 O2
(3)Ca2++CO===CaCO3↓ CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
12.(10分)“套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另一玻璃仪器中,经组装来完成原来需要两只或更多只普通玻璃仪器进行的实验。因其具有许多优点,近年来被广泛开发并应用于化学实验中。请观察下列实验装置,分析实验原理,并回答下列问题。
(1)从点燃酒精灯开始,分析试管及烧杯A、B中能观察到的现象。
①烧杯A、B中:开始加热时两烧杯中均有________;加热一段时间烧杯A中________,烧杯B中________。
②两支试管中:________________________________________________________________________。
(2)整个实验结束时,在操作上需要特别注意的问题是先________(填“撤去导气管”或“移去酒精灯”)。
(3)通过该实验可以得出的结论是(结合化学方程式来说明)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)气体受热膨胀,所以一开始加热,A、B烧杯中均有气泡逸出,加热一段时间后可看到小试管内有水珠,说明NaHCO3分解,同时烧杯B溶液变浑浊,而烧杯A中无明显变化。
(2)当实验结束时应先将导管从澄清石灰水中取出,防止倒吸。
(3)从图示可以看出NaHCO3受热分解了,而Na2CO3受热没有分解,说明Na2CO3比NaHCO3稳定。
【答案】 (1)①气泡冒出 无明显变化 出现白色浑浊
②大试管中无明显变化,小试管内壁上有水珠出现
(2)撤去导气管
(3)NaHCO3的热稳定性不如Na2CO3的强,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
13.(10分)(2015·新题调研)将3.9 g Na2O2投入到足量的水中充分反应。回答:
(1)生成的气体在标准状况下的体积为________L。
(2)该反应中所消耗的水的质量为________g。
(3)将反应后的溶液配成1 000 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为________。
【解析】 (1)过氧化钠的物质的量为=0.05 mol,设反应生成的氧气、消耗的水、生成的氢氧化钠的物质的量分别为a、b、c,过氧化钠与水的反应为
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,
2 mol 2 mol 4 mol 1 mol
b 0.05 mol c a
解得:a=0.025 mol b=0.05 mol c=0.1 mol
所以生成的气体在标准状况下的体积为
0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L。
(2)该反应中所消耗的水的质量为
0.05 mol×18 g·mol-1=0.9 g。
(3)将反应后的溶液配成1 000 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol÷1 L=0.1 mol·L-1。
【答案】 (1)0.56
(2)0.9
(3)0.1 mol·L-1
14.(10分)(2015·经典习题选萃)把a g固体NaHCO3加热分解一段时间后,固体质量变为b g。
(1)尚未分解的NaHCO3质量为________g。
(2)生成的Na2CO3,质量为________g。
(3)当b为________g时,表明NaHCO3完全分解。
【解析】 本题采用差量法。设已经分解的NaHCO3的质量为x,生成的Na2CO3的质量为y
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑ Δm
2×84 106 62
x y (a-b) g
解得x= g
y=(a-b) g,即分解的NaHCO3为 g,尚未分解的NaHCO3为 g= g
若NaHCO3完全分解,则b为:
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
168 106
a b
b= g= g
【答案】 (1) (2)(a-b) (3)
15.(10分)(2015·湖南浏阳检测)将Na2CO3和NaHCO3混合物19 g,充分加热后,收集到的CO2有1.12 L(标准状况),冷却后将剩余固体溶于300 mL水中,配成一定浓度的溶液。求:
(1)原混合物中Na2CO3的质量。
(2)所配制的溶液的物质的量浓度。
【解析】 设混合物中NaHCO3的质量为x,生成的Na2CO3的质量为y
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
2×84 g 106 g 22.4 L
x y 1.12 L
x=8.4 g y=5.3 g
(1)原混合物中Na2CO3的质量为:19 g-8.4 g=10.6 g
(2)Na2CO3的物质的量浓度:
==0.5 mol/L。
【答案】 (1)10.6 g (2)0.5 mol/L
课件70张PPT。3.2.2 课后作业
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2015·兰州高一检测)下列各组反应中能得到Al(OH)3的是( )
A.Al2O3加到热水中
B.向NaAlO2溶液中加入过量盐酸
C.将Na投入到NaAlO2溶液中
D.在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液
【解析】 Al2O3不溶于水,A项错误;NaAlO2中加入过量盐酸会得到AlCl3溶液,不能得到Al(OH)3,B项错误;Na投入到NaAlO2溶液中发生的反应只有Na与H2O反应,不会生成Al(OH)3,C项错误;只有D项正确,当加入几滴NaOH溶液时发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
【答案】 D
2.(2015·新题调研)铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应,其生成物有一定的规律,下列说法中正确的是( )
A.都有H2O生成 B.都有H2生成
C.都有AlO生成 D.都有Al3+生成
【解析】 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,Al3++4OH-===AlO+2H2O,据此可知C正确。
【答案】 C
3.(2015·西安高一检测)下列离子在加入金属钠后的溶液中仍能大量存在的是( )
A.Al3+ B.AlO
C.H+ D.HCO
【答案】 B
4.下列离子方程式书写错误的是( )
A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2H2O+2OH-===2AlO+H2↑
B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
C.Al(OH)3溶于盐酸溶液中:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
【答案】 A
5.要使AlCl3溶液中的Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀,应选的最佳试剂是( )
A.NaOH溶液 B.稀盐酸
C.AgNO3溶液 D.氨水
【解析】 向氯化铝溶液中加入氨水,发生的离子反应为Al3++3 NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,若选用氢氧化钠溶液,易发生Al3++4OH-===AlO+2H2O,所以无法控制氢氧化钠的用量,而稀盐酸、硝酸银都不与氯化铝反应产生氢氧化铝沉淀,故选D。
【答案】 D
6.向100 mL 1.0 mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 mol/L的NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的理论曲线图正确的是( )
【解析】 向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,发生的反应依次是:Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,其现象是先产生白色沉淀,后沉淀逐渐减少,直到全部消失,而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为3?:1。
【答案】 D
7.(2015·衡水高一检测)把Ba(OH)2溶液滴入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的溶液中,使SO全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是( )
A.Al3+ B.Al(OH)3
C.AlO D.Al3+和Al(OH)3
【答案】 C
8.下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是( )
A.Al(OH)3是两性氢氧化物
B.Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素
D.Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸
【答案】 D
9.(2015·厦门高一检测)将金属钠投入AlCl3溶液中,下列有关叙述一定正确的是( )
A.最后一定有沉淀生成,且有气体放出
B.溶液最后一定澄清,且有气体放出
C.一定有气体放出
D.一定无气体放出
【解析】 金属钠投入氯化铝溶液中发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,故一定产生气体。如果生成的氢氧化钠较少,则与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,但是若氢氧化钠过量,则生成的氢氧化铝沉淀又会溶解消失。
【答案】 C
10.向30 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L-1的NaOH溶液,若产生0.78 g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A.3 mL B.7.5 mL
C.15 mL D.17.5 mL
【解析】 已知n(AlCl3)=0.03 mol,n[Al(OH)3]=0.01 mol,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案:一是氢氧化钠不足,二是氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式知Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。当碱的量不足时,则V(NaOH)== L=0.007 5L=7.5 mL;当碱过量时,则V(NaOH)= L=0.027 5 L=27.5 mL。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
11.(10分)分析下图中各物质的转化关系。
(A)(溶液B)(无色溶液C)(白色沉淀D)
已知A是地壳中含量最高的金属元素单质。
(1)写出B、D的化学式:B________;D________。
(2)写出下列离子方程式:
A→B:________________________________________________________________________;
C→D:________________________________________________________________________。
【解析】 因为A是地壳中含量最高的金属元素的单质,则A为Al,B为NaAlO2,C为AlCl3,D为Al(OH)3。
【答案】 (1)NaAlO2 Al(OH)3
(2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
12.(10分)(2015·经典习题选萃)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关系。以物质B作为突破口,B既能与盐酸反应又能与NaOH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
【点拨】 解题时,抓住B具有“两性”且受热分解,C具有“两性”且难溶于水。
13.(10分)(2015·新题调研)胃酸过多是常见的胃病之一,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,可缓慢分解;②能溶于水;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与胃酸发生中和作用缓慢而持久,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:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)NaHCO3 Al(OH)3
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑
(3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
14.(10分)(2015·经典习题选萃)将一定质量的镁、铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中,合金即溶解。向所得溶液中滴加5 mol·L-1 NaOH溶液,生成的沉淀质量与加入NaOH溶液的体积如下图所示,由图中数据分析计算:
(1)原合金中镁的质量为________g。
(2)铝的质量为________g。
(3)盐酸的物质的量浓度为________mol·L-1。
【解析】 Mg、Al合金在盐酸中发生化学反应的化学方程式①Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,②2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。由图可知,在上述溶液中有过量的盐酸,加入NaOH溶液后,发生的变化为③HCl+NaOH===NaCl+H2O,④MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,生成Mg(OH)2 11.6 g。⑤AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,生成Al(OH)3:19.4 g-11.6 g=7.8 g。⑥Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。到此共用NaOH溶液180 mL,由化学方程式①和④可知,Mg、Al合金中Mg与Mg(OH)2中Mg元素的质量相等。11.6 g Mg(OH)2中的Mg为4.8 g。由化学方程式②和⑤可知,Mg、Al合金中Al与Al(OH)3中Al元素的质量相等。7.8 g Al(OH)3中Al的质量为2.7 g。由化学方程式③~⑥可知,180 mL NaOH溶液里Na+最后对应于溶液里的NaCl和NaAlO2两种物质。n(Na+)=n(NaOH)=0.18 L×5 mol/L=0.9 mol,n(NaAlO2)=n(Al)==0.1 mol,故n(NaCl)=n(Na+)-n(NaAlO2)=0.9 mol-0.1 mol=0.8 mol,又因为n(NaCl)=n(HCl),所以c(HCl)===8 mol/L。
【答案】 (1)4.8 (2)2.7 (3)8
15.(10分)向盛有蒸馏水的铝制易拉罐中投入2.3 g钠:
(1)写出发生反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)计算反应中生成的气体的体积(标准状况下)________L。
(3)把反应后的溶液倒入烧杯并均分成甲、乙两份,向甲中加入0.1 mol·L-1的HCl,当加入________L时,沉淀达到最大值;再加入________L时,沉淀又恰好全部溶解。
(4)把(3)中最后所得的溶液再与乙混合,写出反应的离子方程式________________________________________________________________________;
反应过程中生成的沉淀的质量为________g。
【答案】 (1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(2)4.48 (3)0.5 1.5
(4)Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ 5.2
课件64张PPT。3.2.3 课时作业
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2015·苏州高一检测)由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量之比为21?8,则这种混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为( )
A.1?2?1 B.1?2?3
C.1?3?1 D.1?1?3
【解析】 由铁元素与氧元素的质量之比为21?8,求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3?4,所以Fe3O4的量多少不影响混合物中的铁元素与氧元素的质量比。Fe3O4可拆为FeO·Fe2O3,故只要FeO、Fe2O3物质的量之比为1?1即可。
【答案】 D
2.(2015·厦门高一检测)把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中,充分反应后,所得溶液中的金属离子为( )
A.Fe3+和Cu2+ B.Fe2+和Cu2+
C.Fe2+和Fe3+ D.Fe2+
【答案】 D
3.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中
A.②③①④ B.③②①④
C.①②④ D.①②③④
【解析】 ①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,③FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,④无水CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。
【答案】 B
4.有一铁的氧化物样品,用5 mol·L-1的盐酸140 mL恰好完全溶解,所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应,使Fe2+全部转化为Fe3+,则此氧化物为( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.Fe4O5 D.Fe5O7
【解析】 n(Cl)=5 mol·L-1×0.14 L+2×=0.75 mol;n(H)=5 mol·L-1×0.14 L=0.7 mol,所以===,即该氧化物的化学式为Fe5O7。
【答案】 D
5.(2015·安庆高一检测)在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A.FeO B.Fe
C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
【解析】 金属钠投入溶液生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2,在空气中灼烧沉淀时,首先Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和水。
【答案】 D
6.(2015·嘉峪关高一检测)有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可以把它们鉴别开来,这种试剂是( )
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 D.KSCN溶液
【解析】 NaOH与上述五种溶液混合时,其中NaCl无明显现象,在FeCl2中先出现白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;而FeCl3中只出现红褐色沉淀现象;在MgCl2中只出现白色沉淀现象,而AlCl3中先出现白色沉淀,后沉淀消失。
【答案】 B
7.(2015·贵阳高一检测)某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
【解析】 由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,故反应后Fe2+共为0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。
【答案】 C
8.(双选)(2015·邯郸高一检测)向含有K+、Mg2+、Fe2+和Al3+的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后,再加入过量稀盐酸,则溶液中离子的物质的量浓度不变的是( )
A.Mg2+ B.Fe2+
C.Fe3+ D.Al3+
【解析】 加入Na2O2发生反应2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,再加入盐酸:Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O,故原溶液中Fe2+转化为Fe3+,Fe2+的浓度减小,Fe3+的浓度增大;Mg2+和Al3+与氢氧化钠分别生成氢氧化镁、氢氧化铝,但再加入盐酸时又发生中和反应而溶解,因此最终是不变化的。
【答案】 AD
9.(2015·广东佛山期末)对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象判断正确的是( )
A.实验Ⅰ:产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ:溶液变红
C.实验Ⅲ:放出大量气体
D.实验Ⅳ:先出现白色沉淀,后溶解
【解析】 实验Ⅰ制得Fe(OH)3胶体,A项错误;实验ⅡFe2+与KSCN溶液混合无明显颜色变化,B项错误;Mg不能与NaOH溶液反应,C项错误;NaOH溶液滴入AlCl3溶液中,先生成Al(OH)3沉淀:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,继续加入NaOH溶液,沉淀溶解:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,D项正确。
【答案】 D
10.(2015·江西南昌高一检测)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L的FeCl3溶液中,充分发生反应后,其结果是( )
A.往溶液中滴入无色的KSCN溶液,不显红色
B.Fe2+和Fe3+的物质的量比为6?1
C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量比为2?1
D.铁粉有剩余,溶液浅绿色,Cl-的浓度基本保持不变
【解析】 n(Fe)==0.02 mol,n(FeCl3)=0.025 L×2 mol/L=0.05 mol,发生反应2Fe3++Fe===3Fe2+,剩余n(Fe3+)=0.01 mol。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
11.(10分)(2015·经典习题选萃)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:
将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另一支试管中滴入KSCN溶液。
请你写出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2+,而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3+,所以前三问的答案很容易得出,而第(4)问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,影响观察Fe(SCN)3的红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。
【答案】 (1)没有变质
(2)完全变质
(3)部分变质
(4)不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
12.(10分)除去下列物质中所含有的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂或分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的化学方程式(是离子反应的,写出其离子方程式)。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]________,________________________________________________________________________
(2)FeCl2(FeCl3)________,________________________________________________________________________
(3)Fe(Al)________,________________________________________________________________________
【答案】 (1)加热 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(2)加足量铁粉,过滤
2Fe3++Fe===3Fe2+
(3)加入过量的NaOH溶液,过滤
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
13.(10分)(2015·兰州高一检测)以下是有关物质相互转化的关系图,其中A俗称铁红,甲为强酸,乙为还原性气体,丙为强碱溶液,G为红褐色沉淀,I的颜色呈浅绿色。
(1)若F是由Na+和SO组成的溶液,则甲的化学式是________,列举A物质的一种用途________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若D是能使澄清石灰水变浑浊的气体,则乙的化学式为________,丁属于单质、酸、碱中的________;在I溶液中加入氢氧化钠溶液,可以观察到的现象是________________________________________________________________________
________,对应的离子方程式和化学方程式依次是________________________________________________________________________
________,__________________。
(3)写出G→A+C的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)若A中混有杂质Al2O3,除去杂质的方法是加入过量的________,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________。
(5)由E和A组成的混合物与稀H2SO4作用,固体恰好溶解,所得溶液中不含Fe3+,且生成的Fe2+与H2的物质的量之比为4?1。则反应物中A、E、H2SO4的物质的量之比为________。
【答案】 (1)H2SO4 用做红色油漆和涂料
(2)CO 酸 生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(4)NaOH溶液 Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(5)1:2:4
14.(10分)(2015·新题调研)已知有以下物质之间的相互转化:
试回答:
(1)写出各物质的化学式:A________,B________,C________,D________。
(2)向G溶液中滴加KSCN溶液的实验现象是________________。
(3)向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为________________。
(4)写出E→F的化学方程式:________________________________________________________________________。
【解析】 观察分析图中物质间的转化关系,由信息“红褐色沉淀F”,可确定F是Fe(OH)3,则易推出G为FeCl3,E为Fe(OH)2。又由白色沉淀H不溶于稀HNO3,且是由D与AgNO3反应生成的,知H为AgCl,再由焰色反应,共同确定D溶液是KCl溶液。最后由B+C―→Fe(OH)2↓+KCl,可以确定B为FeCl2,C为KOH,FeCl3与A反应生成FeCl2,则A为Fe。
【答案】 (1)Fe FeCl2 KOH KCl
(2)溶液变成红色
(3)2Fe3++Fe===3Fe2+
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
【点拨】 (1)铁及铁的化合物相互转化时,应注意所用氧化剂和还原剂的强弱。
(2)保存亚铁盐溶液时,为了防止Fe2+被氧化,通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。
15.(10分)(2015·经典习题选萃)某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为______。加入KSCN溶液后,溶液________
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一种未知离子X,已知MnO在反应中得到电子,则X离子是________。
【解析】 (1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。
【答案】 (1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
(2)浅绿色 不变色
(3)Fe2++Zn===Zn2++Fe
(4)Fe2+
课件65张PPT。3.3 课时作业
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2015·洛阳高一检测)嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,它携带中国第一艘月球车,实现了中国首次月面软着陆。嫦娥三号中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是( )
A.生铁属于合金
B.一般地,合金的熔点比它的各成分金属的更低
C.合金的化学性质与成分金属的化学性质不同
D.改变原料的配比、改变生成合金的条件,可以得到具有不同性能的合金
【答案】 C
2.(2015·长沙高一检测)汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章,对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外,还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是( )
A.汞合金是一种具有金属特性的物质
B.汞合金的强度和硬度比锡的大
C.汞合金的熔点比汞的低
D.汞合金的毒性远低于汞的毒性
【解析】 合金是金属与金属(或非金属)熔合成的具有金属特性的物质,所以A正确;合金一般比其成分金属的强度和硬度都大,所以B正确;长期使用而未见中毒现象,说明了它比汞的毒性要低;因为补牙的结果是得到强度较大的固体,所以汞合金应不呈液态,即其熔点不会比汞的低。
【答案】 C
3.(2015·经典习题选萃)制取合金常用的方法是将两种或两种以上的金属(或金属与非金属)加热到某一温度,使其全部熔化,再冷却成为合金。根据表中数据判断(其他条件均满足),下列合金不宜采用这种方法制取的是( )
金属
Na
Mg
Al
Fe
熔点/℃
97.5
649
660
1 535
沸点/℃
883
1 090
2 200
3 000
A.Fe-Al合金
B.Na-Al合金
C.Mg-Fe合金
D.Mg-Al合金
【解析】 由题意知,C项的合金不宜采用题给方法制取,原因是镁的沸点(1 090℃)比铁的熔点(1 535℃)低,当温度升高到大于1 090℃而小于1 535℃时,镁已经变成气体,而铁还没有熔化。
【答案】 C
【点拨】 不能由“使其全部熔化,再冷却成为合金”归纳出规律:合金中一种成分的熔点不能高于另一种成分的沸点。
4.(2015·杭州高一检测)将5.0 g某金属合金放入足量的稀盐酸中,共收集氢气在标准状况下的体积为2.24 L,则该金属合金可能是( )
A.Mg-Al合金 B.Fe-Al合金
C.Fe-Zn合金 D.Cu-Zn合金
【解析】 由题意知,n(H2)==0.1 mol,即产生0.1 mol H2消耗金属合金为5.0 g,产生1 mol H2消耗金属合金为50 g,满足此条件的要求是产生1 mol H2时消耗一种金属质量大于50 g,一种金属质量小于50 g。对于给出的金属,产生1 mol H2时消耗金属的质量分别为m(Mg)=24 g,m(Al)=18 g,m(Fe)=56 g,m(Zn)=65 g。Cu与稀盐酸不反应,故选B。
【答案】 B
5.(2015·信阳高一检测)铝硅合金(含碳15.5%)在凝固时收缩率很小,因而这种合金适合铸造。现有3种晶体:①铝 ②硅 ③铝硅合金,它们的熔点从低到高的顺序是( )
A.①②③ B.②①③
C.③②① D.③①②
【解析】 根据合金的特性,合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低,另外,铝的熔点比晶体硅的低。
【答案】 D
6.(双选)(2015·佛山高一检测)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是( )
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成的Cu2(OH)3Cl俗名为铜绿
【解析】 锡青铜属于合金,根据合金的特性,熔点比任何一种纯金属的都低,故A错误;由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,故B正确;潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,故C正确;铜绿是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,故D错误。
【答案】 AD
7.由中国社会科学院考古研究所、成都文物考古研究所、成都金沙遗址博物馆共同举办的《殷墟宝藏展览》展出了“司母辛鼎”,它是中国出土的第二大鼎。至今为止出土的国宝级青铜器中有些看上去仍然熠熠生辉。下列对其原因的分析中最可能的是( )
A.它们的表面电镀上了一层耐磨的黄金
B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C.铜属于金属活动性较弱的金属,因此不被氧化
D.它们是由含有一定比例金、银、锡、锌的铜合金制成的
【解析】 古代没有电镀技术,有些国家级青铜器至今看上去仍然熠熠生辉,其材料应是抗腐蚀性强的铜合金。
【答案】 D
8.(2015·试题调研)某金属与盐酸反应时,生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示,此金属可能是( )
A.纯锌 B.纯铁
C.镁铝合金 D.铜铁合金
【解析】 由题图可知,金属质量为30 g时,产生氢气的质量为1 g。用极值法:假设每一种金属的质量都为30 g,然后分别计算出产生氢气的质量。A项纯锌产生氢气的质量小于1 g;B项纯铁产生氢气的质量大于1 g;C项镁产生氢气的质量大于1 g,铝产生氢气的质量大于1 g,所以镁、铝按一定比例组成的合金产生氢气的质量不可能为1 g;D项铁产生氢气的质量大于1 g,铜不产生氢气,所以铜、铁按一定比例组成的合金产生氢气的质量可能为1 g。
【答案】 D
9.(2015·新题调研)某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是( )
A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B.溶液A和B均可以选用稀硝酸
C.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小
D.实验室方案Ⅱ更便于实施
【解析】 因铝具有两性,而铜不能与碱、无氧化性酸反应,所以A和B是盐酸或氢氧化钠时,都与铝反应,故A正确;又因测固体质量比测气体体积易进行,故D正确;若A和B都选用稀硝酸时则方案Ⅱ无法实施,故B错;若B是浓硝酸时则铝钝化生成Al2O3,导致剩余固体质量增加,所以测得铜的质量分数偏小,故C正确。
【答案】 B
10.(2015·经典习题选萃)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,
固体质量相等 铁元素守恒合金中Al的质量等于Fe2O3中氧的质量 W(Al)=W(O)
【答案】 B
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
11.(10分)若用镁铝合金的废料、稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液制取MgCl2溶液、Al2(SO4)3溶液。
(1)首先可将废料加入到________溶液中,发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)经过滤,将难溶物加入到________中,可得到________溶液,反应的离子方程式是________________________________________________________________________,
然后向滤液中加入适量的________,反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)再过滤,将沉淀物加入到________中,可得到________溶液,反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)NaOH 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(2)稀盐酸 MgCl2
Mg+2H+===Mg2++H2↑ 稀硫酸
AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
(3)稀硫酸 Al2(SO4)3
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
12.(10分)(2015·新题调研)某课外活动小组,收集了一种合金进行研究。
(1)外观暗灰色,表面光滑;
(2)在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色;合金片熔化,但不滴落;
(3)取刮去表皮的金属10.0 g,放入足量H2SO4中,收集到标准状况下的H2 9.96 L;
(4)另取刮去表皮的金属10.0 g,放入足量NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 9.96 L。试据此判断,合金中一定含有的元素是________(写元素符号);下列元素可能含有的是________(填选项编号)。
a. Ag b. Mg
c. Na d. Fe
如果该合金中,只含两种元素,它们的质量比是________。
【解析】 焰色反应呈绿色,表明此合金中含有铜。相等质量的合金分别与H2SO4溶液、NaOH溶液反应,放出等体积的H2,表明该合金中含有铝,且不含其他比铜活泼的金属,否则与酸反应放出H2多。
2Al ~ 3H2
54 g 67.2 L
m(Al) 9.96 L
m(Al)≈8.0 g,则m(Cu)=10.0 g-8.0 g=2.0 g
m(Cu)?m(Al)=1?4
【答案】 (4)Cu、Al a m(Cu)?m(Al)=1?4
13.(10分)(2015·黄冈高一检测)已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成,某同学的实验流程如图所示
请回答:
(1)过程②中分离C和E的化学实验基本操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)溶液H中所含的阳离子有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用离子符号表示)。
(3)为测定合金的组成,若需要称量沉淀F的质量,则F需要洗涤,如何证明沉淀F是否洗涤干净?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)分离固体与溶液采用过滤的方法。(2)溶液H中加入过量氨水生成沉淀F,说明F是氢氧化物沉淀,再由E加适量盐酸生成F,F在过量盐酸中不沉淀而生成溶液H,说明F是Al(OH)3,F溶于过量盐酸,所得溶液中的阳离子是Al3+和H+。(3)若沉淀F未洗涤干净,则表明会有沾附的氯离子,可向最后一次洗涤液中加入少量硝酸银溶液进行检验。
【答案】 (1)过滤
(2)Al3+、H+
(3)取最后一次洗涤液,加入少量硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则沉淀没有洗涤干净,若无沉淀产生,则表明沉淀已经洗涤干净
14.(10分)(2015·经典习题选萃)(1)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的货币,则其肯定是________币,黑色物质是________,形成绿色物质的化学方程式为__________________,这枚金属币的真面目为________色。
(2)试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样,按如图所示进行实验:
请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为________。
【解析】 (1)铜是紫红色金属,表面被氧化成氧化铜,呈黑色,绿色锈状物为碱式碳酸铜。
(2)首先判断溶液Y和粉末Z的组成。溶液Y由氧化亚铁和氧化铜与过量盐酸反应所得,其组成为FeCl2、CuCl2及HCl。由于题设Y与Z反应后得酸性溶液(不含Cu2+)、气体和不溶物W,可推测Y溶液中原有的Cu2+全部与Z中的铁粉发生离子反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,Fe+2H+===Fe2++H2↑,粉末Z中只含有铁粉和铜粉:FeO+COFe+CO2,CuO+COCu+CO2,即不溶物W为两份试样中的Cu,它来自于溶液Y中(CuCl2全部转化为Cu)及粉末Z中,因此每份试样X中含Cu元素的质量应为m/2,含氧化铜的质量应为:×=。
【答案】 (1)铜 氧化铜
2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 紫红
(2)Fe+Cu2+===Fe2++Cu,Fe+2H+===Fe2++H2↑ 0.625m
15.(10分)欲测定某铝铜合金的组成,进行了如下实验:称取粉末状样品1.0 g,量取某浓度的盐酸20 mL,第一次往样品中加入盐酸10 mL,收集到标准状况下的气体224 mL;再往样品中加入盐酸10 mL,又收集到标准状况下的气体112 mL。试求:
(1)所取盐酸的物质的量浓度。
(2)样品中铝的质量分数。
【解析】 由题意得,当加入10 mL盐酸时生成224 mL H2(即0.01 mol),此时盐酸完全反应,因此盐酸的物质的量浓度为=2 mol·L-1;当再加入10 mL盐酸时,只生成112 mL H2(即0.005 mol),说明铝完全反应,根据反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑可知,生成0.015 mol H2,需用n(Al)=0.01 mol,ω(Al)=×100%=27%。
【答案】 (1)2 mol·L-1 (2)27%
课件45张PPT。单元质量检测(60分钟,100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.(2015·成都高一检测)下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )
A.在酒精灯上灼烧用砂纸打磨过的铝箔(已除氧化膜),会发现熔化的铝不断滴落
B.钠与硫酸铜溶液反应时的现象可用浮、熔、游、响、红色固体进行简易描述
C.铁和镁均是较活泼的金属,易被空气中的氧气氧化而形成一层致密的氧化膜
D.铁和高温水蒸气的实验中,可用干净的细铁丝代替还原铁粉进行实验
【答案】 D
2.(2015·珠海高一检测)下列离子方程式正确的是( )
A.钠与水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-===AlO+2H2O
C.将氯气通入氯化亚铁溶液:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-===AlO+H2↑
【解析】 A项,电荷不守恒,正确的离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;B项,氢氧化铝不溶解于弱碱氨水中,正确的离子方程式是Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH;D项,电荷不守恒,正确的离子方程式是2Al+2H2O+2OH-===2AlO+3H2↑;C项正确。
【答案】 C
3.下列说法错误的是( )
A.向滴有酚酞的水中加入过量Na2O2粉末并振荡,溶液由无色变红又变无色
B.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应是一个放热反应且有氧气生成
C.Na2O2与H2O反应是一个氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
D.Na2O2与H2O反应是一个置换反应,有单质O2产生
【答案】 D
4.(2015·合肥高一检测)下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl3溶液中
②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中
④向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸
⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
A.①③④⑤ B.只有①④
C.只有②③ D.只有③④⑤
【解析】 金属钠投入到FeCl3溶液中发生两个化学反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3===Fe(OH)3↓+3NaCl,但产生的氢氧化铁是红褐色沉淀;过量NaOH溶液和明矾溶液混合时,过量的氢氧根离子与铝离子反应生成偏铝酸根离子和水,无沉淀产生;Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中发生的反应是Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,产生白色沉淀;向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸,发生的反应是NaAlO2+H2O+HCl===NaCl+Al(OH)3↓,产生白色沉淀;向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,发生的反应是Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,因为反应消耗水且生成的碳酸氢钠的溶解度比Na2CO3小,故有碳酸氢钠晶体析出,故选D。
【答案】 D
5.(2015·衡水高一检测)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.Fe3O4和Na2O2都属于碱性氧化物
B.KOH和Na2CO3都属于碱
C.NaHSO4和NaHCO3都属于酸式盐
D.Na2O和Al2O3都属于碱性氧化物
【答案】 C
6.在足量的硫酸铜溶液中分别投入下列物质:①Na、②Na2O2、③Na2O、④NaOH、⑤Na2CO3、⑥Fe,其中实验现象相同,发生反应类型也相同的一组物质是( )
A.①⑥ B.④⑤
C.①③ D.②③④
【答案】 B
7.下列关于焰色反应的说法中不正确的是( )
A.焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色
B.并不是所有的金属元素都存在焰色反应
C.K2CO3在酒精灯上灼烧时能直接观察到紫色火焰
D.应该用稀盐酸清洗做过焰色反应实验的铂丝
【解析】 在观察钾元素的焰色时,应透过蓝色钴玻璃片才能观察到紫色火焰。
【答案】 C
8.(2015·新题调研)已知A是一种金属单质,B为淡黄色固体,它们之间的转化关系如图所示,则以下有关C的性质描述错误的是( )
A.溶液呈碱性
B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C.与足量盐酸反应放出气体
D.受热易分解
【解析】 A是金属,则B是金属氧化物,又知B是淡黄色固体,即B为Na2O2,依次可推知A为Na,C为Na2CO3,D为NaOH。Na2CO3溶液呈碱性,A项正确;Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,B项正确;Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,C项正确;Na2CO3受热不易分解,D项错误。
【答案】 D
9.将Fe、Cu、Fe2+、Fe3+和Cu2+盛于同一容器中充分反应,如Fe有剩余,则容器中只能有( )
A.Cu、Fe3+ B.Fe2+、Fe3+
C.Cu、Cu2+、Fe D.Cu、Fe2+、Fe
【解析】 Fe能与Fe3+、Cu2+发生反应:
2Fe3++Fe===3Fe2+、
Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
故容器中不能存在Fe3+、Cu2+,D项正确。
【答案】 D
10.(2015·长沙高一检测)有200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中c(Mg2+)为0.2 mol·L-1,c(Cl-)为1.3 mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为( )
A.40 mL B.72 mL
C.80 mL D.128 mL
【解析】 欲使Mg2+全部转化成沉淀并从溶液中分离出来,应向溶液中加入过量的NaOH溶液,使Mg2+、Al3+全部沉淀后,再使Al(OH)3恰好溶解,此时溶液中溶质是NaCl和NaAlO2。对原溶液设c(Al3+)为x,则根据电荷守恒:3x+2c(Mg2+)=c(Cl-),即3x+2×0.2=1.3,x=0.3 mol·L-1。对反应后的溶液,根据电荷守恒:n(Na+)=n(AlO)+n(Cl-),根据原子守恒:n(AlO)=n(Al3+),则n(NaOH)=n(Na+)=n(AlO)+n(Cl-)=0.3 mol·L-1×0.2 L+1.3 mol·L-1×0.2 L=0.32 mol,NaOH溶液的体积为0.32 mol÷4 mol·L-1=0.08 L=80 mL。
【答案】 C
11.(2015·新题调研)为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是( )
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
向氯化亚铁溶液中通入氯气
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe2+具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
Zn具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe===2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
【解析】 实验目的是探究铁及其化合物的性质,故B项结论应是Fe2+具有氧化性,锌具有还原性虽正确,但不符合实验要求;C项,离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+;D项,实验现象描述不正确。
【答案】 A
12.下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是( )
A.在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉,过滤,在滤液中加入过量的NaOH溶液
B.用铁粉与稀硫酸充分反应,然后再加入过量的氨水
C.在FeCl2溶液上加一层苯,然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下,慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡,配制FeCl2和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)
D.在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉
【解析】 必须防止Fe(OH)2被氧化,可以用液封(如苯等),同时在配制碱和Fe2+溶液时,也不能用含有氧气的蒸馏水。
【答案】 C
13.(2015·湖州高一检测)要将NaCl溶液中含有的少量FeCl3、AlCl3杂质除去,合理的方案是( )
A.加入过量氨水后过滤
B.加入过量NaOH溶液后过滤
C.先加过量NaOH溶液后过滤,取滤液再通入足量CO2再过滤
D.先加过量NaOH溶液后过滤,取滤液通入足量CO2再过滤,往滤液中加入适量盐酸
【解析】 A项,加氨水后,溶液中会混有NH;B项,加过量NaOH溶液,溶液中会混有AlO和OH-;C项NaOH过量,溶液中混有OH-;D项,通入CO2除去了AlO,加入适量盐酸除去了OH-,D项合理。物质除杂时,加入试剂应过量,但不能引入新的杂质。
【答案】 D
14.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去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产生红色沉淀
【解析】 A中,Fe3O4为黑色晶体,而赤铁矿主要成分是Fe2O3;B中,反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;C中,加入铁粉后,Fe+2FeCl3===3FeCl2,过滤掉过量铁粉,即为纯净FeCl2溶液,D中,Fe3+与KSCN反应,溶液显红色,但无沉淀生成。
【答案】 C
15.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是( )
A.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清石灰水
B.分别加热这两种固体,将生成的气体通入澄清石灰水中
C.分别在这两种物质的溶液中,加入少量氯化钙溶液
D.分别在这两种物质的等浓度的溶液中,加入少量的稀盐酸
【解析】 A项,Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH;依题意知NaHCO3过量,则2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,均产生白色沉淀,无法区分两者。B项,加热两固体时,NaHCO3受热分解产生CO2,Na2CO3无变化,可用加热来区分两者。C项,向两物质的溶液中加CaCl2,Na2CO3与CaCl2反应生成沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应。D项,在等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中加等量的盐酸,NaHCO3溶液中有气体产生,Na2CO3溶液中无明显变化。
【答案】 A
16.(2015·经典习题选萃)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,当再加入250 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液时,得到的沉淀最多。上述盐酸溶液的浓度为( )
A.0.5 mol/L B.1.0 mol/L
C.2.0 mol/L D.3.0 mol/L
【解析】 本题涉及的反应较多,若按各步反应进行计算则无从下手,可采用守恒法。由于得到沉淀最多时,溶液中的溶质只有NaCl,则n(HCl)=n(NaOH)=0.25 L×2.0 mol/L=0.5 mol,c(HCl)==1.0 mol/L。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(8分)
化学对人类社会进步和发展的贡献之一是发现和研制了各种材料,例如,金属就是我们生活中不可或缺的重要材料,根据你学过的有关金属的知识,回答下列问题:
(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币,铜常用于制造货币的原因可能是________ (填序号)。
A.铜的熔点不是太高,易于冶炼,铸造成型
B.铜的性质不活泼,不易被腐蚀
C.我国较早的掌握了湿法冶炼铜的技术
D.自然界有大量的游离态的铜
(2)钢铁制品的使用更为广泛,但是铁制品易生锈,铁锈的主要成分是________(填名称),铁的氧化物常见的还有________、________(填化学式)。
(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用,但是该氧化膜易被酸碱破坏,若使氧化铝与氧氧化钠溶液作用,反应的化学方程式为:________________。
【答案】 (1)A、B、C
(2)氧化铁 FeO Fe3O4
(3)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
18.(8分)(2015·长沙市高一检测)为了制取纯净干燥的气体A,可用如图所示装置,生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制,已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、不会在空气中燃烧的气体,但能使带火星的木条复燃。
(1)A是________。
(2)若C是一种淡黄色固体,则烧瓶中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(3)若C是一种黑色粉末,则B物质是________,C物质的作用是________________________________________________________________________。
(4)洗气瓶(广口瓶)中装的试剂D是________,其作用是________。所制得的气体用________法收集。
【答案】 (1)O2
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(3)H2O2 催化作用
(4)浓硫酸 除去水蒸气 向上排空气
19.(13分)(2015·新题调研)化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。
查阅资料:①抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液。
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰。
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5.0~6.0,产生白色沉淀B,过滤。
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解。
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C。
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是________________________________________________________________________。
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是________。
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是________________________________________________________________________。
(5)沉淀C的化学式是________。
(6)若上述n(A):n(B):n(C)=1:2:3,则X的化学式是________。
【解析】 (1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,说明A是CO2。
(2)用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰,说明不含钠元素。因此由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是钠。
(3)向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5.0~6.0,根据题中信息可知此时生成的是Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(4)Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于强碱NaOH中,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
(5)根据Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全可知沉淀C为Mg(OH)2。
(6)若上述n(CO2):n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:2:3,则碱式碳酸镁铝的化学式为Mg3Al2-(OH)10CO3。
【答案】 (1)CO2
(2)钠
(3)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(4)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(5)Mg(OH)2
(6)Mg3Al2(OH)10CO3
20.(14分)A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式:
A:_______,E: ______,J:_______,G:_______。
(2)按要求写方程式:
A与B在高温条件下生成C和D的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
F在空气中转化为G的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
C转化为I的离子方程式:________________________________________________________________________。
【解析】 由题可知:A为Fe2O3,F为Fe(OH)2,G为Fe(OH)3。因为Fe2O3+BD+C,则D为Fe,C为Al2O3,J为Al(OH)3。
【答案】 (1)Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3
(2)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
21.(9分)(2015·经典习题选萃)在500 mL 0.1 mol·L-1的FeCl2溶液中,通入一定量Cl2,待反应结束后,将溶液稀释到1 L,再取出1/10稀溶液,加入足量的AgNO3溶液,共得到2.009 g沉淀。问:原溶液中的Fe2+是否完全被氧化?若未完全氧化,试求被氧化的Fe2+的质量分数(不考虑Cl2与H2O的反应)。
【解析】 设被氧化的Fe2+的物量的量为x。
则n(AgCl)==0.014 mol,
通入一定量Cl2后增加的Cl-的物质的量为0.014 mol×10-0.5 L×0.1 mol·L-1×2=0.04 mol,
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2 mol 2 mol
x 0.04 mol
x=0.04 mol<0.5 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,
剩余的Fe2+:0.1 mol·L-1×0.5 L-0.04 mol=0.01 mol,
被氧化的Fe2+的质量分数:×100%=80%。
【答案】 否 80%
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