河北南宫中学2015-2016学年高一化学人教必修1学案：第三章金属及化合物复习课
文档属性
| 名称 | 河北南宫中学2015-2016学年高一化学人教必修1学案：第三章金属及化合物复习课 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 508.7KB | ||
| 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 | 2015-10-17 18:51:16 | ||
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文档简介
第三章复习课
( http: / / www.21cnjy.com )
1.每逢大型节假日,往往燃放烟花以增加节日热闹气氛。烟花的焰火与焰色反应知识相关,下列说法中正确的是( )。
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
【解析】氢气燃烧时火焰呈蓝色,A项错误; ( http: / / www.21cnjy.com )只有部分金属及其化合物燃烧时火焰有颜色,B项错误;只有K的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察,C项错误。
【答案】D
2.下列物质露置在空气中,质量会减轻的是( )。
A.NaOH B.Na2O2
C.无水CaCl2 D.Na2CO3·10H2O
【答案】D
3.在电子工业中,制印刷电路时,常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”,该过程发生的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。该反应利用了FeCl3的( )。
A.溶解性 B.导电性
C.还原性 D.氧化性
【答案】D
4.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 ℃左右即熔化,原因是( )。
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】合金的熔点低于其成分物质的熔点。
【答案】C
5.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 ( http: / / www.21cnjy.com )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.③①②④ D.①②③④
【答案】B
6.能鉴别铜、铁、铝三种金属的试剂是( )。
①氨水 ②KOH溶液 ③稀盐酸
A.①②③ B.②③
C.①③ D.②
【答案】B
7.Al2O3、MgO都是重要的耐火材料。
(1)二者都可以制耐火材料,其原因是 ;
a.Al2O3、MgO都不溶于水
b.Al2O3、MgO都是白色固体
c.Al2O3、MgO都是氧化物
d.Al2O3、MgO都有很高的熔点
(2)材料Al2O3不耐酸,请写出Al2O3溶于酸的离子方程式: 。
【答案】(1)d
(2)Al2O3+6H+2Al3++3H2O
8.某校化学研究性学习小组的同学在一次校外活动中看到铁匠师傅把红热的铁块浸入水中时,发出“嗞嗞”声,并有气泡产生,铁块表面生成一层黑色固体。铁匠师傅告诉他们,这叫作“淬火”。通过查找资料,得知“淬火”过程中铁与水发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。为验证该反应,同学们做了下面的实验(如图所示):
( http: / / www.21cnjy.com )
①将一个可乐瓶去底,瓶口塞一带尖嘴玻璃管的单孔胶皮塞,将尖嘴用小木棒堵上。
②瓶中注满水,设法立在盛水的水盆中,把带长柄的烧红的铁块插入水中瓶下位置。
请回答下列问题:
(1)怎样验证可乐瓶收集到的气体 。
(2)怎样证明铁块表面生成的黑色固体不是铁 。
(3)为了收集到较多的气体,除了多次把铁块 ( http: / / www.21cnjy.com )烧红插入水中瓶下位置,在每次烧红铁块前还要除去铁块表面的黑色固体,并在加热时给铁块罩上铁皮外罩,罩铁皮外罩的作用是 。
(4)如图所示,先检验装置 ( http: / / www.21cnjy.com )气密性;然后在装置中加入如图所示的药品;先点燃左边的酒精灯和酒精喷灯,待玻璃管中还原铁粉呈红热状态,再点燃右边酒精灯,注意观察实验现象。
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请你根据上图及实验步骤提示,完成下列问题。
①点燃右边酒精灯不久,便可以观察到试管口有水珠流出。试管中四氧化三铁发生的反应是 (用化学方程式表示)。
②U形管中盛装的物质的作用是 。
【解析】(1)从“淬火”过程中铁与水发生的反应[3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2]可知,可乐瓶中收集到的是氢气,所以验证的气体就是氢气。(2)从反应原理可知,黑色物质是Fe3O4,所以题目可以转化为Fe3O4与铁的鉴别,加盐酸能够溶解,没有气泡产生,且溶液颜色为黄色(FeCl3溶液的颜色)。这个问题的答案是开放性的,其他的合理答案均正确,如硫酸铜置换法等。(3)空气中炽热的铁可以与氧气作用,所以加罩铁皮外罩,可以减少铁块与氧气的反应。第(4)问是铁粉与水蒸气的氧化还原反应及四氧化三铁的还原反应的联合实验,综合性很强。装置Ⅰ为装置Ⅱ中四氧化三铁的还原提供氢气;U形管中盛装的干燥剂为碱石灰。
【答案】(1)拔下尖嘴上的木棍,点燃气体,在火焰上罩一干燥的小烧杯,杯壁上有水珠出现
(2)取少量黑色固体加入稀盐酸,无气泡生成(或放在硫酸铜溶液中表面没有红色物质析出等其他方法)
(3)减少铁与空气中氧气的反应(或保温)
(4)①Fe3O4+4H23Fe+4H2O
②除去氢气中混有的水蒸气
一、选择题(本题包括15小题,共45分)
1.化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是( )。
A.用纯碱除去油污
B.可以用Al2O3制作耐高温陶瓷制品
C.Fe(OH)2用作红色颜料
D.地壳中含量最高的金属元素是铝
【答案】C
2.铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是( )。
A.不锈钢是铁合金,只含金属元素
B.青铜中含锡等元素,硬度大于铜
C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应
D.金的性质稳定,适合于做排水管道
【答案】B
3.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列哪种物质( )。
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
【答案】C
4.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有( )。
A.Al B.Cu2+ C.Al3+ D.Mg2+
【答案】A
5.Na2O2与水反应能够产生O2,这 ( http: / / www.21cnjy.com )一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的O2。下面对该反应的说法中正确的是( )。
A.这是一个氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
B.这是一个氧化还原反应,Na2O2是氧化剂,水是还原剂
C.这是一个氧化还原反应,Na2O2是还原剂,水是氧化剂
D.这是一个置换反应,有单质O2产生
【答案】A
6.把等量金属钠进行下列实验,其中生成氢气最多的是( )。
A.把钠放入足量稀盐酸中
B.把钠放入足量水中
C.把钠放入硫酸铜溶液中
D.将钠用铝箔包好并刺些小孔,再放入水中
【答案】D
7.下列用品的有效成分及用途对应错误的是( )。
A B C D
用品
有效成分 NaCl Na2CO3 Al(OH)3 KAl(SO4)2·12H2O
用途 做调味品 做发酵粉 做抗酸药 做净水剂
【答案】B
8.将下列四种化合物溶于稀盐酸,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
【答案】A
9.下列关于实验内容与结论相符合的是( )。
实验内容 结论
A 向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀 溶液中有S
B 向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀 溶液中有Cl-
C 向某溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液变红 溶液中有Fe3+
D 向某溶液中滴加一定量的NaOH溶液,生成白色沉淀 溶液中有Al3+
【答案】C
10.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )。
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-Al(OH)3 ↓
B.碳酸钠溶液中加入澄清石灰水:Ca(OH)2+CCaCO3↓+2OH-
C.Cl2通入FeCl2溶液中:Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+
D.稀硫酸中加入铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
【解析】氨水是弱电解质,应写成分子式,A项错误;澄清石灰水应写成离子形式,B项错误;铁粉与稀硫酸反应生成亚铁离子,D项错误。
【答案】C
11.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )。
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B NaAlO2 Al2O3 Al(OH)3
C Cu CuO Cu(OH)2
D AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2
【解析】A项中Al(OH)3不能一步反应得到Al,B项中NaAlO2不能一步反应得到Al2O3,C项中Cu(OH)2不能一步反应得到Cu。
【答案】D
12.科学家成功地研究出一种新型的 ( http: / / www.21cnjy.com )铁铝合金材料,这种材料是在真空中用熔融铁和铝的方法制成的。这种材料的强度跟一般钢材相当,并且容易加工,能够在高温的环境中使用,如果把这种材料完全溶于盐酸中,然后通入过量的氯气,再加入过量的烧碱溶液,溶液中能够存在的较多的阳离子为( )。
A.Na+、Fe3+、Al3+、H+ B.Na+、Fe2+、Al3+
C.Na+、Fe3+ D.Na+
【答案】D
13.金属陶瓷是一种应用于高科技的 ( http: / / www.21cnjy.com )复合材料,合成方法是将陶瓷(主要成分:Al2O3、ZrO2等耐高温材料)和黏结金属(主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属)研磨混匀成型后,高温烧结使金属仍然以单质的形式存在于金属陶瓷之中,据此判断合成工艺必须( )。
A.在氧气中进行 B.在HCl气氛中进行
C.在氮气气氛中进行 D.在空气中进行
【解析】铝在高温条件下与氧气、HCl和空气均能发生反应,根据“金属陶瓷高温烧结后金属仍以单质的形式存在”,合成工艺必须在氮气气氛中进行。
【答案】C
14.Fe、Fe2O3和CuO的混合物中,加 ( http: / / www.21cnjy.com )入100 mL 2.2 mol·L-1的H2SO4,充分反应后,生成气体896 mL(标准状况下),得到不溶固体1.28 g。过滤后,滤液中的金属离子只有Fe2+(滤液仍为100 mL)。向滤液中加入2 mol·L-1 NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀。则未滴加NaOH溶液前滤液中FeSO4的物质的量浓度为( )。
A.1.8 mol·L-1 B.2 mol·L-1
C.2.2 mol·L-1 D.无法计算
【解析】向滤液中加入NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀,说明原溶液中含H+,即溶液组成为FeSO4和H2SO4。
n(FeSO4)+n(H2SO4)=0.1 L×2.2 mol·L-1=0.22 mol
n(H2SO4)=2 mol·L-1×0.04÷2=0.04 mol
n(FeSO4)=0.18 mol
c(FeSO4)==1.8 mol·L-1
【答案】A
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15.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图所示。
反应中镁和铝的物质的量之比为( )。
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.9∶8
【答案】B
二、非选择题(本题包括7小题,共55分)
16.(6分)下图是教师在课堂中演示的两个实验装置(铁架台等辅助仪器略去未画)。
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回答下列问题:
(1)实验一的目的是 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,实验过程中两烧杯中可以观察到的实验现象是 ,加热时试管中发生反应的化学方程式是 。
(2)实验二用来验证Na ( http: / / www.21cnjy.com )2O2与CO2的反应,观察到的实验现象:包有Na2O2的棉花燃烧。由该实验可以得出许多结论,请写出你所得出的两个结论。
结论1: ;
结论2: 。
【答案】(1)比较碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性;烧杯Ⅱ中产生白色沉淀,烧杯Ⅰ中无明显现象;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)Na2O2和CO2作用可生成O2;该反应为放热反应
17.(6分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。
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请回答下列问题:
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是 ,其作用是 。
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则 ( http: / / www.21cnjy.com )各实验装置正确的连接顺序为(填a、b…):空气进入 , 接 , 接 , 接 。
(3)装置Ⅱ的作用是 。
(4)操作中通空气和加热的顺序为 。
【解析】用金属钠和空气制备纯度较高的N ( http: / / www.21cnjy.com )a2O2,要避免生成的Na2O2与空气中的水分和二氧化碳发生反应,在制取过程中要除去这两种杂质,且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。
【答案】(1)氢氧化钠溶液;吸收导入的空气中的二氧化碳
(2)h;g;f;e;a;b;c
(3)防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置Ⅰ
(4)先通一段时间的空气再加热装置Ⅰ
18.(7分)利用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的反应为:
8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号),氧化产物是 。
(2)利用黄铜矿冶炼铜产生了炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3),请选用下列提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液。
所选试剂为 ,证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
【解析】(1)反应中化合价变化:
8+218+4+2+16
Cu、O化合价降低被还原;Fe、S化合价升高被氧化,氧化产物为Fe2O3、SO2。
(2)首先应将固体用酸溶解,由于溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液中有Fe2+与Fe3+,所以不能用KSCN溶液,只能应用Fe2+的还原性,提供的试剂中KMnO4是强氧化剂,且有颜色,反应后褪色;由于用到KMnO4溶液,所以不能选用还原性酸盐酸,应用稀硫酸。
【答案】(1)Cu、O;Fe2O3、SO2
(2)稀硫酸、KMnO4溶液;稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
19.(7分)纯碱、小苏打是重要的化工原料。请回答下列问题:
(1)用纯碱生产小苏打的化学方程式为 。
(2)有NaHCO3样品,取甲、乙、丙3 ( http: / / www.21cnjy.com )份质量不同的样品分别与50.0 mL相同浓度的盐酸充分反应,得到气体的体积(标准状况下)与样品的质量关系如下表:
实验组别 甲 乙 丙
稀盐酸的体积(mL) 50.0 50.0 50.0
样品的质量(g) 2.1 6.3 8.4
气体的体积(L) 0.56 1.12 1.12
①判断乙中NaHCO3是否过量或不足 ;
②该盐酸的物质的量浓度为 。
【解析】(2)①将三组实验连续看,相 ( http: / / www.21cnjy.com )当于在盐酸中逐步加入NaHCO3,产生气体越来越多,当盐酸反应完后,再增加NaHCO3,也不会产生CO2气体,所以甲中NaHCO3不足,2.1 g NaHCO3完全反应,若乙中6.3 g NaHCO3完全反应,产生气体体积应为=1.68 L,实际只产生气体1.12 L,所以乙中NaHCO3过量,盐酸完全反应。
NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
1 mol 22.4 L
x 1.12 L
x=0.05 mol
盐酸的物质的量浓度:=1.0 mol·L-1
【答案】(1)Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3
(2)NaHCO3过量;1.0 mol·L-1
20.(8分)某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。
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请回答下列问题:
(1)MgCO3的分解产物为 。
(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。
(3)将研究小组分为两组,按题图装置进 ( http: / / www.21cnjy.com )行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解,无气泡 溶解,有气泡
2 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 变红 无明显现象
3 向步骤2所得溶液中滴加新制氯水 红色褪去 先变红,后褪色
①甲组步骤1中反应的离子方程式为 ;
②乙组得到的黑色粉末是 ;
③乙组步骤3中,溶液变红的原因 ( http: / / www.21cnjy.com )为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为 ;
④从实验安全考虑,装置还可采取的改进措施是 。
【答案】(1)MgO、CO2
(2)除CO2;用储气袋储存
(3)①Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O
②Fe
③Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇 ( http: / / www.21cnjy.com )SCN-显红色;假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(其他合理答案均可)
④在装置B、C之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可)
21.(10分)在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化。
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请回答下列问题:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解,图中的F是 。
(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式: 。
(3)图中所得G和D都为固体,混合后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式: 。
【解析】孔雀石的分解产物为CuO、CO2和 ( http: / / www.21cnjy.com )H2O,由题意知G为固体即CuO,则F为气体CO2。根据明矾的组成以及Al3+的性质可知A为含有NaAlO2的溶液。根据电解冶炼铝可以得到金属铝,推知D为Al,E为O2,用Al作还原剂可以还原CuO。
【答案】(1)CO2
(2)Al3++4OH-Al+2H2O
(3)3CuO+2Al3Cu+Al2O3
22.(12分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物Fe ( http: / / www.21cnjy.com )Clx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换,交换完成后,测定溶液的OH-为0.010 mol。试求该样品中Cl-的物质的量、FeClx中x值(写出简要计算过程)。
(2)在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备。
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强 ( http: / / www.21cnjy.com )氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。
【答案】(1)n(Cl)=n(OH-)=0.010 mol
0.54 g-0.010 mol×35.5 g·mol-1=0.19 g
n(Fe)==0.0034 mol
n(Fe)∶n(Cl)=0.0034∶0.010≈1∶3,x=3
(2)盐酸;氯气
(3)2Fe3++2I-2Fe2++I2
(4)2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe+5H2O+3Cl-
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1.每逢大型节假日,往往燃放烟花以增加节日热闹气氛。烟花的焰火与焰色反应知识相关,下列说法中正确的是( )。
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
【解析】氢气燃烧时火焰呈蓝色,A项错误; ( http: / / www.21cnjy.com )只有部分金属及其化合物燃烧时火焰有颜色,B项错误;只有K的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察,C项错误。
【答案】D
2.下列物质露置在空气中,质量会减轻的是( )。
A.NaOH B.Na2O2
C.无水CaCl2 D.Na2CO3·10H2O
【答案】D
3.在电子工业中,制印刷电路时,常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”,该过程发生的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。该反应利用了FeCl3的( )。
A.溶解性 B.导电性
C.还原性 D.氧化性
【答案】D
4.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 ℃左右即熔化,原因是( )。
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】合金的熔点低于其成分物质的熔点。
【答案】C
5.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 ( http: / / www.21cnjy.com )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.③①②④ D.①②③④
【答案】B
6.能鉴别铜、铁、铝三种金属的试剂是( )。
①氨水 ②KOH溶液 ③稀盐酸
A.①②③ B.②③
C.①③ D.②
【答案】B
7.Al2O3、MgO都是重要的耐火材料。
(1)二者都可以制耐火材料,其原因是 ;
a.Al2O3、MgO都不溶于水
b.Al2O3、MgO都是白色固体
c.Al2O3、MgO都是氧化物
d.Al2O3、MgO都有很高的熔点
(2)材料Al2O3不耐酸,请写出Al2O3溶于酸的离子方程式: 。
【答案】(1)d
(2)Al2O3+6H+2Al3++3H2O
8.某校化学研究性学习小组的同学在一次校外活动中看到铁匠师傅把红热的铁块浸入水中时,发出“嗞嗞”声,并有气泡产生,铁块表面生成一层黑色固体。铁匠师傅告诉他们,这叫作“淬火”。通过查找资料,得知“淬火”过程中铁与水发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。为验证该反应,同学们做了下面的实验(如图所示):
( http: / / www.21cnjy.com )
①将一个可乐瓶去底,瓶口塞一带尖嘴玻璃管的单孔胶皮塞,将尖嘴用小木棒堵上。
②瓶中注满水,设法立在盛水的水盆中,把带长柄的烧红的铁块插入水中瓶下位置。
请回答下列问题:
(1)怎样验证可乐瓶收集到的气体 。
(2)怎样证明铁块表面生成的黑色固体不是铁 。
(3)为了收集到较多的气体,除了多次把铁块 ( http: / / www.21cnjy.com )烧红插入水中瓶下位置,在每次烧红铁块前还要除去铁块表面的黑色固体,并在加热时给铁块罩上铁皮外罩,罩铁皮外罩的作用是 。
(4)如图所示,先检验装置 ( http: / / www.21cnjy.com )气密性;然后在装置中加入如图所示的药品;先点燃左边的酒精灯和酒精喷灯,待玻璃管中还原铁粉呈红热状态,再点燃右边酒精灯,注意观察实验现象。
( http: / / www.21cnjy.com )
请你根据上图及实验步骤提示,完成下列问题。
①点燃右边酒精灯不久,便可以观察到试管口有水珠流出。试管中四氧化三铁发生的反应是 (用化学方程式表示)。
②U形管中盛装的物质的作用是 。
【解析】(1)从“淬火”过程中铁与水发生的反应[3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2]可知,可乐瓶中收集到的是氢气,所以验证的气体就是氢气。(2)从反应原理可知,黑色物质是Fe3O4,所以题目可以转化为Fe3O4与铁的鉴别,加盐酸能够溶解,没有气泡产生,且溶液颜色为黄色(FeCl3溶液的颜色)。这个问题的答案是开放性的,其他的合理答案均正确,如硫酸铜置换法等。(3)空气中炽热的铁可以与氧气作用,所以加罩铁皮外罩,可以减少铁块与氧气的反应。第(4)问是铁粉与水蒸气的氧化还原反应及四氧化三铁的还原反应的联合实验,综合性很强。装置Ⅰ为装置Ⅱ中四氧化三铁的还原提供氢气;U形管中盛装的干燥剂为碱石灰。
【答案】(1)拔下尖嘴上的木棍,点燃气体,在火焰上罩一干燥的小烧杯,杯壁上有水珠出现
(2)取少量黑色固体加入稀盐酸,无气泡生成(或放在硫酸铜溶液中表面没有红色物质析出等其他方法)
(3)减少铁与空气中氧气的反应(或保温)
(4)①Fe3O4+4H23Fe+4H2O
②除去氢气中混有的水蒸气
一、选择题(本题包括15小题,共45分)
1.化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是( )。
A.用纯碱除去油污
B.可以用Al2O3制作耐高温陶瓷制品
C.Fe(OH)2用作红色颜料
D.地壳中含量最高的金属元素是铝
【答案】C
2.铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是( )。
A.不锈钢是铁合金,只含金属元素
B.青铜中含锡等元素,硬度大于铜
C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应
D.金的性质稳定,适合于做排水管道
【答案】B
3.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列哪种物质( )。
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
【答案】C
4.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有( )。
A.Al B.Cu2+ C.Al3+ D.Mg2+
【答案】A
5.Na2O2与水反应能够产生O2,这 ( http: / / www.21cnjy.com )一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的O2。下面对该反应的说法中正确的是( )。
A.这是一个氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
B.这是一个氧化还原反应,Na2O2是氧化剂,水是还原剂
C.这是一个氧化还原反应,Na2O2是还原剂,水是氧化剂
D.这是一个置换反应,有单质O2产生
【答案】A
6.把等量金属钠进行下列实验,其中生成氢气最多的是( )。
A.把钠放入足量稀盐酸中
B.把钠放入足量水中
C.把钠放入硫酸铜溶液中
D.将钠用铝箔包好并刺些小孔,再放入水中
【答案】D
7.下列用品的有效成分及用途对应错误的是( )。
A B C D
用品
有效成分 NaCl Na2CO3 Al(OH)3 KAl(SO4)2·12H2O
用途 做调味品 做发酵粉 做抗酸药 做净水剂
【答案】B
8.将下列四种化合物溶于稀盐酸,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
【答案】A
9.下列关于实验内容与结论相符合的是( )。
实验内容 结论
A 向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀 溶液中有S
B 向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀 溶液中有Cl-
C 向某溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液变红 溶液中有Fe3+
D 向某溶液中滴加一定量的NaOH溶液,生成白色沉淀 溶液中有Al3+
【答案】C
10.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )。
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-Al(OH)3 ↓
B.碳酸钠溶液中加入澄清石灰水:Ca(OH)2+CCaCO3↓+2OH-
C.Cl2通入FeCl2溶液中:Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+
D.稀硫酸中加入铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
【解析】氨水是弱电解质,应写成分子式,A项错误;澄清石灰水应写成离子形式,B项错误;铁粉与稀硫酸反应生成亚铁离子,D项错误。
【答案】C
11.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )。
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B NaAlO2 Al2O3 Al(OH)3
C Cu CuO Cu(OH)2
D AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2
【解析】A项中Al(OH)3不能一步反应得到Al,B项中NaAlO2不能一步反应得到Al2O3,C项中Cu(OH)2不能一步反应得到Cu。
【答案】D
12.科学家成功地研究出一种新型的 ( http: / / www.21cnjy.com )铁铝合金材料,这种材料是在真空中用熔融铁和铝的方法制成的。这种材料的强度跟一般钢材相当,并且容易加工,能够在高温的环境中使用,如果把这种材料完全溶于盐酸中,然后通入过量的氯气,再加入过量的烧碱溶液,溶液中能够存在的较多的阳离子为( )。
A.Na+、Fe3+、Al3+、H+ B.Na+、Fe2+、Al3+
C.Na+、Fe3+ D.Na+
【答案】D
13.金属陶瓷是一种应用于高科技的 ( http: / / www.21cnjy.com )复合材料,合成方法是将陶瓷(主要成分:Al2O3、ZrO2等耐高温材料)和黏结金属(主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属)研磨混匀成型后,高温烧结使金属仍然以单质的形式存在于金属陶瓷之中,据此判断合成工艺必须( )。
A.在氧气中进行 B.在HCl气氛中进行
C.在氮气气氛中进行 D.在空气中进行
【解析】铝在高温条件下与氧气、HCl和空气均能发生反应,根据“金属陶瓷高温烧结后金属仍以单质的形式存在”,合成工艺必须在氮气气氛中进行。
【答案】C
14.Fe、Fe2O3和CuO的混合物中,加 ( http: / / www.21cnjy.com )入100 mL 2.2 mol·L-1的H2SO4,充分反应后,生成气体896 mL(标准状况下),得到不溶固体1.28 g。过滤后,滤液中的金属离子只有Fe2+(滤液仍为100 mL)。向滤液中加入2 mol·L-1 NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀。则未滴加NaOH溶液前滤液中FeSO4的物质的量浓度为( )。
A.1.8 mol·L-1 B.2 mol·L-1
C.2.2 mol·L-1 D.无法计算
【解析】向滤液中加入NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀,说明原溶液中含H+,即溶液组成为FeSO4和H2SO4。
n(FeSO4)+n(H2SO4)=0.1 L×2.2 mol·L-1=0.22 mol
n(H2SO4)=2 mol·L-1×0.04÷2=0.04 mol
n(FeSO4)=0.18 mol
c(FeSO4)==1.8 mol·L-1
【答案】A
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15.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图所示。
反应中镁和铝的物质的量之比为( )。
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.9∶8
【答案】B
二、非选择题(本题包括7小题,共55分)
16.(6分)下图是教师在课堂中演示的两个实验装置(铁架台等辅助仪器略去未画)。
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回答下列问题:
(1)实验一的目的是 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,实验过程中两烧杯中可以观察到的实验现象是 ,加热时试管中发生反应的化学方程式是 。
(2)实验二用来验证Na ( http: / / www.21cnjy.com )2O2与CO2的反应,观察到的实验现象:包有Na2O2的棉花燃烧。由该实验可以得出许多结论,请写出你所得出的两个结论。
结论1: ;
结论2: 。
【答案】(1)比较碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性;烧杯Ⅱ中产生白色沉淀,烧杯Ⅰ中无明显现象;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)Na2O2和CO2作用可生成O2;该反应为放热反应
17.(6分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
请回答下列问题:
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是 ,其作用是 。
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则 ( http: / / www.21cnjy.com )各实验装置正确的连接顺序为(填a、b…):空气进入 , 接 , 接 , 接 。
(3)装置Ⅱ的作用是 。
(4)操作中通空气和加热的顺序为 。
【解析】用金属钠和空气制备纯度较高的N ( http: / / www.21cnjy.com )a2O2,要避免生成的Na2O2与空气中的水分和二氧化碳发生反应,在制取过程中要除去这两种杂质,且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。
【答案】(1)氢氧化钠溶液;吸收导入的空气中的二氧化碳
(2)h;g;f;e;a;b;c
(3)防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置Ⅰ
(4)先通一段时间的空气再加热装置Ⅰ
18.(7分)利用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的反应为:
8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号),氧化产物是 。
(2)利用黄铜矿冶炼铜产生了炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3),请选用下列提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液。
所选试剂为 ,证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
【解析】(1)反应中化合价变化:
8+218+4+2+16
Cu、O化合价降低被还原;Fe、S化合价升高被氧化,氧化产物为Fe2O3、SO2。
(2)首先应将固体用酸溶解,由于溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液中有Fe2+与Fe3+,所以不能用KSCN溶液,只能应用Fe2+的还原性,提供的试剂中KMnO4是强氧化剂,且有颜色,反应后褪色;由于用到KMnO4溶液,所以不能选用还原性酸盐酸,应用稀硫酸。
【答案】(1)Cu、O;Fe2O3、SO2
(2)稀硫酸、KMnO4溶液;稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
19.(7分)纯碱、小苏打是重要的化工原料。请回答下列问题:
(1)用纯碱生产小苏打的化学方程式为 。
(2)有NaHCO3样品,取甲、乙、丙3 ( http: / / www.21cnjy.com )份质量不同的样品分别与50.0 mL相同浓度的盐酸充分反应,得到气体的体积(标准状况下)与样品的质量关系如下表:
实验组别 甲 乙 丙
稀盐酸的体积(mL) 50.0 50.0 50.0
样品的质量(g) 2.1 6.3 8.4
气体的体积(L) 0.56 1.12 1.12
①判断乙中NaHCO3是否过量或不足 ;
②该盐酸的物质的量浓度为 。
【解析】(2)①将三组实验连续看,相 ( http: / / www.21cnjy.com )当于在盐酸中逐步加入NaHCO3,产生气体越来越多,当盐酸反应完后,再增加NaHCO3,也不会产生CO2气体,所以甲中NaHCO3不足,2.1 g NaHCO3完全反应,若乙中6.3 g NaHCO3完全反应,产生气体体积应为=1.68 L,实际只产生气体1.12 L,所以乙中NaHCO3过量,盐酸完全反应。
NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
1 mol 22.4 L
x 1.12 L
x=0.05 mol
盐酸的物质的量浓度:=1.0 mol·L-1
【答案】(1)Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3
(2)NaHCO3过量;1.0 mol·L-1
20.(8分)某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。
( http: / / www.21cnjy.com )
请回答下列问题:
(1)MgCO3的分解产物为 。
(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。
(3)将研究小组分为两组,按题图装置进 ( http: / / www.21cnjy.com )行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解,无气泡 溶解,有气泡
2 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 变红 无明显现象
3 向步骤2所得溶液中滴加新制氯水 红色褪去 先变红,后褪色
①甲组步骤1中反应的离子方程式为 ;
②乙组得到的黑色粉末是 ;
③乙组步骤3中,溶液变红的原因 ( http: / / www.21cnjy.com )为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为 ;
④从实验安全考虑,装置还可采取的改进措施是 。
【答案】(1)MgO、CO2
(2)除CO2;用储气袋储存
(3)①Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O
②Fe
③Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇 ( http: / / www.21cnjy.com )SCN-显红色;假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(其他合理答案均可)
④在装置B、C之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可)
21.(10分)在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化。
( http: / / www.21cnjy.com )
请回答下列问题:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解,图中的F是 。
(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式: 。
(3)图中所得G和D都为固体,混合后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式: 。
【解析】孔雀石的分解产物为CuO、CO2和 ( http: / / www.21cnjy.com )H2O,由题意知G为固体即CuO,则F为气体CO2。根据明矾的组成以及Al3+的性质可知A为含有NaAlO2的溶液。根据电解冶炼铝可以得到金属铝,推知D为Al,E为O2,用Al作还原剂可以还原CuO。
【答案】(1)CO2
(2)Al3++4OH-Al+2H2O
(3)3CuO+2Al3Cu+Al2O3
22.(12分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物Fe ( http: / / www.21cnjy.com )Clx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换,交换完成后,测定溶液的OH-为0.010 mol。试求该样品中Cl-的物质的量、FeClx中x值(写出简要计算过程)。
(2)在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备。
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强 ( http: / / www.21cnjy.com )氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。
【答案】(1)n(Cl)=n(OH-)=0.010 mol
0.54 g-0.010 mol×35.5 g·mol-1=0.19 g
n(Fe)==0.0034 mol
n(Fe)∶n(Cl)=0.0034∶0.010≈1∶3,x=3
(2)盐酸;氯气
(3)2Fe3++2I-2Fe2++I2
(4)2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe+5H2O+3Cl-