课时训练21 硅 无机非金属材料
1.下面有关硅的叙述中正确的是( )
A.硅原子既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物,自然界中存在游离态的硅
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应,当加热到一定温度时,能与O2、Cl2等非金属单质反应
D.硅在电子工业中,是最重要的半导体材料
解析:硅是一种亲氧元素,在自然界中没有游离态的硅存在,A不正确;地壳中含量最多的元素是O,B不正确;常温下Si可以与F2、HF、NaOH溶液等反应,C不正确。
答案:D
2.熔融烧碱应选用的仪器是( )
A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚
C.生铁坩埚 D.陶瓷坩埚
解析:石英主要成分为SiO2,普通玻璃、陶瓷中都含有SiO2,均可以与NaOH反应,故A、B、D均错误;铁与NaOH不反应,C正确。
答案:C
3.下列有关Si及SiO2的用途说法不正确的是( )
A.SiO2用于制造光导纤维
B.水晶、玛瑙和石英的主要成分都是SiO2
C.在自然界中不存在单质硅
D.因为Si是导体,所以可以用于制造集成电路
解析:Si是半导体材料,不是导体。
答案:D
4.下列有关试剂的保存方法中错误的是( )
A.氢氧化钠溶液盛装在用橡胶塞的试剂瓶中
B.氢氟酸盛装在细口玻璃瓶中
C.硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
D.金属钠保存在石蜡油或煤油中
解析:HF可以和玻璃中的SiO2反应,所以HF不能保存在玻璃瓶里。
答案:B
5.有一粗硅中仅混有铁这一种杂质,取等质量的两份样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是 ( )
A.物质的量之比为1∶1
B.物质的量之比为2∶1
C.质量之比为3∶2
D.质量之比为2∶1
解析:粗硅中只有铁与盐酸反应:Fe+2HClFeCl2+H2↑;粗硅中只有硅与碱溶液反应:Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑,因放出等量的氢气,则铁与硅的物质的量之比为2∶1,质量之比为4∶1。
答案:B
6.以石英砂来制取并获得高纯硅的主要化学反应如下:
①SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
②Si(粗)+Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl
关于上述反应的分析不正确的是( )
A.①③是置换反应,②是化合反应
B.高温条件下,焦炭与氢气的还原性均强于硅
C.任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子
D.高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可以制得高纯硅
解析:根据化学方程式可知,①③是置换反应,②是化合反应,A对;①③的反应中,C、H2为还原剂,Si为还原产物,故B对;①③的反应中,Si均从+4价降为0价,每生成1 mol Si,得到4 mol电子,②中Si从0价变为+4价,1 mol Si反应失去4 mol电子,C对;工业制纯硅并不是一步完成的,应分步进行,D错。
答案:D
7.下列反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.澄清石灰水中通入少量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O
B.四氧化三铁溶于稀硝酸:Fe3O4+8H+4H2O+Fe2++2Fe3+
C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO2+2OH-Si+H2O
D.硅酸与烧碱溶液中和:H2SiO3+2OH-Si+2H2O
答案:B
8.汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2Ox,Cu为+2价)。下列有关“汉紫”的说法中不正确的是( )
A.用盐的形式表示:BaSiO3·CuSiO3
B.用氧化物的形式表示:BaO·CuO·2SiO2
C.x=4
D.性质稳定,不易退色
解析:“汉紫”能稳定存在至今,说明其性质稳定,不易退色;据Cu为+2价,Ba为+2价,Si为+4价,氧为-2价,可知x=6,C项错误。
答案:C
9.(1)下列物品或设备:①水泥路桥;②门窗玻璃;③水晶镜片;④石英钟表;⑤玛瑙手镯;⑥硅太阳能电池;⑦光导纤维;⑧计算机芯片。其中所用材料为SiO2或用到SiO2的是 。?
(2)在SiO2+3CSiC+2CO↑反应中,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化剂与还原剂的质量之比为 。?
(3)写出下列除杂(括号内为杂质)所选用的试剂及操作方法:
待提纯物质
所用试剂
操作方法
SiO2(CaCO3)
FeCl2溶液(FeCl3)
NaCl(SiO2)
CaCO3(SiO2)
解析:(3)根据杂质和被提纯物质的性质不同,选用合适的试剂及正确的操作方法进行除杂。注意选择除杂试剂时,所选试剂不能与被提纯物质发生反应。
答案:(1)①②③④⑤⑦
(2)C C 1∶2
(3)稀盐酸 过滤 铁粉 过滤 水 过滤、蒸发、结晶 NaOH溶液 过滤
10.有一种矿石,经测定镁、硅、氧的质量比为12∶7∶16。
用盐的组成表示其化学式: ;?
用氧化物的组成表示其化学式: ;?
该矿石的成分属于 (填物质的类别)。?
解析:N(Mg)∶N(Si)∶N(O)==2∶1∶4
故该盐的化学式为Mg2SiO4,用氧化物表示为2MgO·SiO2,虽然可以用氧化物的形式来表示,但是这种物质仍然属于硅酸盐。
答案:Mg2SiO4 2MgO·SiO2 硅酸盐
11.A是有金属光泽的非金属固体单质,如图所示A、B、D、E的变化关系,回答下列问题:
(1)写出A、D的名称
A: 、D: 。?
(2)写出B→A的化学方程式: ,?
D→B的化学方程式: 。?
(3)写出下列反应的离子方程式
E→D: ;?
B→E: 。?
解析:由“A是有金属光泽的非金属固体单质”可知A是Si,则B为SiO2,E是Na2SiO3,D是H2SiO3。
答案:(1)硅 硅酸
(2)SiO2+2CSi+2CO↑
H2SiO3SiO2+H2O
(3)Si+CO2+H2OH2SiO3↓+C
SiO2+2OH-Si+H2O
12.某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石,观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色,投入水中没有任何变化,再向水中加浓盐酸至过量,矿石部分分解,并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组成,试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。
仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架;2 mol·L-1盐酸、2 mol·L-1 NaOH溶液、2% KSCN溶液。
(1)将实验方案用以下流程示意图表示,试写出每步所用试剂的名称或化学式。
试剂Ⅰ ;试剂Ⅱ ;试剂Ⅲ 。?
(2)如果猜测是成立的,试根据上述实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。
编号
实验操作
预期现象和结论
①
取适量矿石研细,加足量2 mol·L-1盐酸
有大量无色气体生成,得黄色溶液,且仍有少量固体残留
续表
编号
实验操作
预期现象和结论
②
③
④
解析:Fe2O3可溶于盐酸,在溶液中存在Fe3+,可用SCN-检验其存在,从而说明矿石含Fe2O3;SiO2不溶于盐酸,作为残渣被滤出。为进一步确认,加入NaOH溶液,充分反应后,再加盐酸,如果生成白色胶状沉淀则说明矿石中有SiO2。
答案:(1)2%KSCN溶液 2 mol·L-1 NaOH溶液 2 mol·L-1盐酸
(2)
编号
实验操作
预期现象和结论
②
取①操作的溶液少许置于洁净试管,并滴加几滴2%KSCN溶液
溶液变红色,说明原矿石中含有Fe2O3
③
取①操作的残余固体适量置于烧杯,加入足量2 mol·L-1 NaOH溶液,充分搅拌
残余固体完全溶解于2 mol·L-1 NaOH溶液,并得无色溶液
④
取③操作的无色溶液少许置于洁净试管,用胶头滴管滴入2 mol·L-1盐酸至过量
有白色胶状沉淀,且不溶于过量盐酸,说明原矿石中含有SiO2
课件33张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三一、单质硅与半导体材料
1.硅的分布与存在
(1)分布:硅在自然界中分布广泛,在地壳中居第二位,仅次于氧,是构成矿物和岩石的基本元素。
(2)存在:自然界中没有游离态的硅,全部以化合态的形式存在。
2.半导体材料
(1)特点:特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
(2)常见的半导体材料:最早使用锗(Ge),现在最广泛使用的是硅。
3.硅单质
(1)物理性质:目标导航预习导引一二三(2)化学性质:
(3)硅的制取与提纯:
(4)硅的主要用途:作半导体材料;制造太阳能电池;制造硅合金等。目标导航预习导引一二三预习交流1
请同学们思考交流以下问题:
(1)在SiO2+2C Si+2CO↑反应中,氧化剂是什么?还原剂是什么?
答案:在SiO2+2C Si+2CO↑反应中,SiO2是氧化剂,C是还原剂。
(2)在SiO2+3C SiC+2CO↑反应中,氧化剂是什么?还原剂是什么?
答案:在SiO2+3C SiC+2CO↑反应中,C既是氧化剂又是还原剂。
(3)非金属单质不能与碱反应产生氢气,对吗?
答案:不对。硅可以与强碱溶液(如NaOH溶液)反应产生氢气。目标导航一二预习导引三二、二氧化硅与光导纤维
1.存在:水晶、石英、沙子的主要成分是二氧化硅。
2.构成:SiO2晶体是由硅原子和氧原子构成的氧化物。
3.性质:
(1)物理性质:不溶于水的固体,硬度大,熔沸点高。
(2)化学性质:目标导航一二预习导引三4.光导纤维
(1)主要成分:SiO2。
(2)用途:用于光纤通信、能量传输、信息处理等方面。
预习交流2
(1)保存氢氟酸、NaOH溶液时应该注意什么问题?
答案:氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,应保存在塑料瓶中。NaOH溶液不能保存在玻璃塞的玻璃瓶中,应保存在橡胶塞的玻璃瓶中。
(2)酸性氧化物能否与酸反应?试举例说明。
答案:能。如SiO2可与HF反应,化学方程式为SiO2+4HF SiF4↑+2H2O。目标导航一二预习导引三目标导航一二预习导引三预习交流3
为什么玻璃没有固定的熔点?
答案:因为玻璃是混合物,所以玻璃没有固定的熔点,只是在某一温度范围内逐渐软化。问题导学即时检测一二三一、硅与二氧化硅的特殊性
活动与探究
1.硅的单质与氢氟酸反应的化学方程式是什么?属于何种反应类型?有何特殊性?
答案:化学方程式为Si+4HF SiF4↑+2H2↑;反应类型为置换反应;该反应的特殊性表现为非金属单质与酸反应,生成两种气体产物且产物之一为氢气。
2.能与NaOH溶液反应产生氢气的非金属单质是哪一种?试写出化学反应方程式。
答案:非金属单质能与NaOH溶液反应产生氢气的是硅,化学方程式为Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑。问题导学即时检测一二三3.SiO2是酸性氧化物,能与酸反应吗?
答案:能与氢氟酸反应,化学方程式为SiO2+4HF SiF4↑+2H2O。
4.SiO2是两性氧化物吗?
答案:不是。两性氧化物是指既能与酸反应又能与碱反应,生成盐和水的氧化物。SiO2与HF反应不生成盐。
5.能否用SiO2和水反应来制取H2SiO3?
答案:SiO2不溶于水,也不与水反应,所以不能用SiO2和水反应来制取H2SiO3,制取H2SiO3的方法如下:Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3↓或
Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例1下列关于硅的说法中不正确的是( )
A.硅是非金属元素,它的单质晶体是灰黑色、有金属光泽的固体
B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是优良的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氧气、氯气等非金属单质反应
解析:硅是非金属元素,晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体;单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是优良的半导体材料;在常温下,硅的化学性质不活泼,除能与F2、HF、强碱溶液反应外,硅不易跟其他物质反应,但在加热条件下,硅能与一些非金属单质(如氧气、氯气等)反应。
答案:C问题导学即时检测一二三迁移训练1有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,下列关于其有利因素的说法中,你认为不妥的是 ( )
A.便于运输、储存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料
B.自然界的含硅化合物易开采
C.硅燃烧放出的热量多,燃烧产物对环境污染程度低且容易有效控制
D.自然界中存在大量的单质硅
解析:有些燃料,如氢气具有热值大、无污染等优点,但从运输、储存角度就不如硅了,硅是固体、常温下性质稳定,是非常安全的;另外,硅在自然界存在广泛,含硅化合物易开采,其燃烧产物为SiO2,对环境污染程度低。但需注意的是,自然界中没有游离态的硅,因此,D是错误的。
答案:D问题导学即时检测一二三(1)硅是非金属元素,但硅的单质晶体是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,是优良的半导体材料。
(2)Si能与HF反应生成H2:Si+4HF SiF4↑+2H2↑。
(3)Si能与NaOH溶液反应生成H2:Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑。
(4)SiO2是酸性氧化物,但能与HF反应:SiO2+4HF SiF4↑+2H2O。问题导学即时检测一二三二、SiO2和CO2的性质比较
活动与探究
1.SiO2和CO2都是酸性氧化物,它们的物理性质相似吗?
答案:SiO2和CO2的结构不同,SiO2是由Si原子和O原子直接构成的空间网状结构的晶体,硬度大,熔沸点高;而CO2是由CO2分子构成的晶体,常温下为气体,所以二者的物理性质差别较大。
2.在一定条件下,下列物质能和SiO2反应的是 ,能和CO2反应的是 。?
①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氟气 ⑨水
答案:①②③④⑥⑦ ①②③⑥⑦⑨问题导学即时检测一二三3.根据反应:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑,能否说明酸性:H2SiO3>H2CO3?如何证明这两种酸酸性的强弱?
答案:根据上述反应不能证明酸性:H2SiO3>H2CO3。因为该反应不是在溶液中进行的,通常情况下,一种酸与另一种盐在溶液中反应生成新的酸和新的盐时,可以证明反应物的酸比生成物的酸的酸性强,如在Na2SiO3溶液中通入CO2气体,生成H2SiO3,证明酸性:H2CO3>H2SiO3。
4.CO2、SiO2是否具有氧化性,为什么?请举例说明。
答案:CO2、SiO2中的C、Si均为+4价,具有氧化性。如CO2+C 2CO,
SiO2+2C Si+2CO↑。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例2下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是 ( )
A.CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应
B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物
D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
解析:CO2、SiO2都是酸性氧化物,都能与碱及碱性氧化物反应,故A正确,C不正确;SiO2不溶于水,也不能和水反应生成硅酸,B不正确;CO2是由分子构成的,SiO2是由Si、O原子直接构成的,故D不正确。
答案:A问题导学即时检测一二三迁移训练2下列说法中不正确的是( )
A.因为SiO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2对应的酸
B.CO2通入水玻璃中可以得到硅酸沉淀
C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大
D.氢氟酸能够雕刻玻璃
解析:SiO2中Si呈+4价,H2SiO3中Si为+4价,且H2SiO3 SiO2+H2O,故A项错误;B项发生的反应为Na2SiO3+CO2(少量)+H2O H2SiO3↓+Na2CO3,B项正确;D项发生的反应为4HF+SiO2 SiF4↑+2H2O,D项正确。
答案:A问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三三、硅酸盐的表示方法
活动与探究
1.光导纤维属于硅酸盐材料吗?
答案:光导纤维的主要成分为SiO2,不属于硅酸盐材料。
2.钢化玻璃是新型无机非金属材料吗?
答案:钢化玻璃是将普通玻璃骤冷形成的,成分与普通玻璃相同,属于传统无机非金属材料,不属于新型无机非金属材料。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例3地震是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,传到地面会引起房摇地动,再引起一系列的变化从而造成破坏性的自然灾害。地球的表层大多是岩石,而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐,下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成,其中不正确的是( )
A.钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B.镁橄榄石Mg2SiO4可表示为2MgO·SiO2
C.北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]表示为2CaSiO3·5MgSiO3·H2O
D.高岭石Al2Si2O5(OH)4可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O问题导学即时检测一二三解析:2CaSiO3·5MgSiO3·H2O中Ca与Si的原子个数比为2∶7,而Ca2Mg5Si8O22(OH)2中Ca与Si原子个数比为2∶8,故选C。
答案:C问题导学即时检测一二三迁移训练3物质的组成可用不同形式表示:
(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式(改写时注意金属氧化物在前,非金属氧化物在后,低价在前,高价在后,H2O一般写在最后)。
①镁橄榄石(Mg2SiO4) ;②高岭石[Al2Si2O5(OH)4] 。?
(2)许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写成氧化物形式,请继续改写下列物质:
HNO3 ;HCOOH 。通过以上改写可知,HNO3的酸酐为 ,HCOOH与浓硫酸反应可制 气体。?
(3)已知在一定条件下,铁在氯气中燃烧可以生成Fe3Cl8,它可以看作是 (化学式)。生成该物质的条件可能是 。?
答案:(1)①2MgO·SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)N2O5·H2O CO·H2O N2O5 CO
(3)FeCl2·2FeCl3 氯气的量不足(或铁过量)问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三问题导学即时检测123451.将足量的CO2通入下列溶液中,能产生沉淀的是( )
A.硅酸钠溶液 B.澄清石灰水
C.氯化钡溶液 D.氯化钙溶液
解析:因为H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强,所以将CO2通入Na2SiO3溶液中会生成H2SiO3沉淀。
答案:A问题导学即时检测123452.现有下列五个转化,其中不能通过一步反应实现的是 ( )
A.①② B.③④
C.②③④ D.②③④⑤
解析:因为SiO2、CuO均不能溶于水,所以它们的水化物H2SiO3、Cu(OH)2均不能直接制得。其中①可由SiO2与NaOH溶液反应实现,②可由CuSO4与BaCl2溶液反应实现,⑤由Na2O2与稀硫酸反应即可。
答案:B问题导学即时检测123453.生石灰中常含有杂质CaCO3和SiO2,检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是( )
A.水 B.盐酸
C.硫酸 D.烧碱溶液
解析:生石灰能溶于盐酸(2HCl+CaO CaCl2+H2O),CaCO3溶于盐酸时产生气体,SiO2不溶于盐酸。将生石灰放入盐酸,若观察到既有不溶物,还有气体产生,则生石灰中同时含有CaCO3和SiO2。
答案:B问题导学即时检测123454.下列物质的主要成分不是硅酸盐的是( )
A.石英玻璃 B.陶瓷
C.普通玻璃 D.高岭土
解析:石英玻璃主要成分是SiO2,不是硅酸盐,陶瓷、普通玻璃、高岭土主要成分均为硅酸盐。
答案:A问题导学即时检测12345?课时训练22 铝与铝合金
1.镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为被广泛应用的新型建筑装潢材料。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.密度较小 D.强度较高
解析:题目中已指出镁铝合金坚硬(强度较高)、轻巧(密度较小)、洁净(不易生锈)等性质,即可分析判断“导电性好”与这些性质无关。
答案:B
2.把铝粉和氧化铁粉配成铝热剂,分为两等份,一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应,另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应,前后两种情况下生成的气体质量之比是( )
A.3∶2 B.2∶3
C.1∶1 D.28∶9
解析:根据化学方程式Fe2O3++Al2O3,+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]++2HClFeCl2+,可知选项B正确。
答案:B
3.合金比纯金属制成的金属材料的优点是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般地,合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③改变原料的配比、改变生成合金的条件,得到有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A.①②③⑤ B.②③④
C.①②④ D.①②④⑤
解析:合金的机械性能比各成分金属的强,故①正确;根据教材知识,②③是正确的;合金的电阻率比纯金属要大,故④是错误的;合金由于性能好而应用更广泛,⑤是正确的。
答案:A
4.Mg、Al、Fe三种金属分别跟同浓度、同体积的稀盐酸反应时,放出的氢气质量相等,则下列说法中正确的是 ( )
A.三种金属的物质的量相等
B.三种金属产生气体的速率相等
C.三种金属的质量相等
D.参加反应的三种金属的质量之比为12∶9∶28
解析:三种金属放出H2的质量相等,即三种金属失去的电子数相等,故三种金属的物质的量之比为3∶2∶3,质量之比为12∶9∶28。
答案:D
5.将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后放出氢气最多的是( )
A.3 mol·L-1 HCl B.4 mol·L-1 HNO3
C.8 mol·L-1 NaOH D.18 mol·L-1 H2SO4
解析:HNO3、浓硫酸都是强氧化性酸,与活泼金属反应时不产生氢气,18 mol·L-1 H2SO4是浓硫酸;同质量的铝与足量的非氧化性酸反应产生的氢气量和与强碱溶液反应产生的氢气量相等,而镁与碱不反应,所以等质量该混合物与稀盐酸反应产生的氢气的量最多,答案为A。
答案:A
6.把a g铁铝粉末溶于足量的盐酸中,加入过量的NaOH溶液,过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为( )
A.70% B.52.4%
C.47.6% D.30%
解析:分析题意可知,红棕色粉末Fe2O3中O元素的质量即为铁铝混合物中铝的质量,所以Fe的质量分数为70%。
答案:A
7.在实验室中证明铝比铜金属活动性强,可供选择的实验仪器和药品如下:
铝片、铜片、剪刀、镊子、试管、小烧杯、酒精灯、火柴,CuSO4溶液、盐酸、NaOH溶液。
(1)要使实验步骤最少,应选用的实验仪器和药品是 。?
(2)支持实验结论的根据是 。?
(3)写出有关的化学方程式或离子方程式?
。?
解析:铝能在空气中燃烧,铜不能在空气中燃烧;铝能跟CuSO4溶液反应,反应后铝片的表面上生成红色固体,铜片不能跟CuSO4溶液反应。但根据这样的化学反应原理设计实验,都必须先用盐酸或NaOH溶液除去铝片表面上的Al2O3保护膜。Al2O3和Al都能跟盐酸反应,且Al跟盐酸反应时有无色气泡生成的明显现象。Cu不能跟盐酸反应。根据这样的化学反应原理设计实验,实验步骤最少。
答案:(1)铝片、铜片、剪刀、镊子、试管(或小烧杯)、盐酸
(2)铝片在盐酸中产生无色气泡,铜片在盐酸中无现象
(3)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(或2Al+6H+2Al3++3H2↑)
8.某学习小组用如图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为 。?
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。?
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性,上述操作的顺序是 (填序号);①中记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 。?
(4)B中发生反应的化学方程式为 。?
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为 。?
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。?
解析:(1)Mg、Al均可以和酸反应,因此不可以用酸来实验,由于碱可以和Al反应而不和Mg反应,则可以用NaOH与Al反应制得H2,然后用排水法收集H2,以计算Al的量。(2)由于Al表面容易生成氧化膜,因而要用酸处理。(3)整个操作过程及原理是:检查气密性;记录起始液面;加入碱反应;不产生气体后,记录末读数,两者相减即为产生H2的量;最后称得的固体即为Mg的质量。在①中读数时要注意D、C液面相平,否则气体将受压,造成读数不准。(4)B中发生的是Al与碱的反应。(5)(a-c)即为铝的质量,再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n(Al)可以由产生的H2获得。(6)未洗涤,则造成(a-c)变小,Al的质量分数也偏小。
答案:(1)NaOH溶液
(2)除去铝镁合金表面的氧化膜
(3)⑤①④③② 使D和C中的液面相平
(4)2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(5)
(6)偏小
课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1.铝在自然界中的含量及存在形式
铝在地壳中的含量仅次于氧和硅,自然界中的铝全部以化合态形式存在。
2.铝的物理性质
3.化学性质目标导航预习导引4.铝合金及其制品
(1)合金
①概念:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
②性能:一般来说,合金的性能优于纯金属,合金的熔点比它的各成分金属熔点都低,硬度比它的各成分金属大。但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。
(2)铝合金
①形成:铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。
②性能:密度小、强度高、塑性好、易于成型、抗腐蚀等。因表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。
③用途:建筑、包装、交通运输及电子行业。另外,还广泛用于制造飞机构件。目标导航预习导引预习交流
(1)铝是较活泼的金属,易被氧化,为什么铝在空气中又具有抗腐蚀的性能?
答案:常温下,铝能被空气中的O2氧化,表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了内部的金属继续跟氧气反应,所以铝具有抗腐蚀性。
(2)铝热反应属于哪种基本反应类型?该反应中铝表现了氧化性还是还原性?
答案:铝热反应属于置换反应,在反应中铝表现了还原性。
(3)铝与稀硝酸反应也生成氢气吗?
答案:硝酸属于氧化性酸,与铝反应并不产生氢气。问题导学即时检测一二三一、铝与氧气的反应
活动与探究问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三1.表面未打磨的铝箔在空气中加热时的现象说明了什么?
答案:铝表面的氧化膜Al2O3的熔点很高(比铝的熔点高很多),包在铝的外面,使液态铝不能滴落,也不燃烧。
2.表面打磨的铝箔在空气中加热时的现象与未打磨的铝箔直接加热时的现象相同吗?为什么?
答案:相同,打磨掉氧化膜的铝箔在空气中表面又很快生成新的Al2O3薄膜,包在铝的外面,使液态铝不滴落,也不燃烧。
3.你能想出一个让铝在空气中燃烧的方法吗?
答案:将铝箔制成铝粉,撒在酒精灯火焰上,便可观察到铝的燃烧。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例1下列化合物可以通过单质间的化合反应而生成的是( )
①Al2O3 ②Al2S3 ③AlCl3 ④FeCl2 ⑤CuO ⑥CuS
A.①②③⑥ B.①②③④
C.①②③⑤ D.③④⑤⑥
解析:Al与O2、S、Cl2在一定条件下反应分别生成Al2O3、Al2S3、AlCl3;Fe与Cl2反应生成FeCl3,而不是FeCl2;Cu与O2反应生成CuO;Cu与S反应生成Cu2S,故应选C。
答案:C问题导学即时检测一二三迁移训练1下列物质既可以通过单质间的化合反应生成,又可以通过单质与相应酸反应生成的是( )
A.AlCl3 B.CuCl2 C.FeCl3 D.FeCl2
解析:Al与Cl2、盐酸反应均生成AlCl3;Cu与Cl2反应生成CuCl2,Cu与盐酸不反应;Fe与Cl2反应生成FeCl3,与盐酸反应生成FeCl2,故只有A正确。
答案:A问题导学即时检测一二三(1)铝在常温下就能与空气中的氧气发生反应,形成一层致密的氧化膜。铝制品表面的氧化膜,起着保护内部金属的作用,所以活泼的铝在空气中稳定存在,有很强的抗腐蚀性。
(2)铝除了与氧气直接化合外,还能与氯气、硫等多种非金属单质直接化合。问题导学即时检测一二三二、铝热反应
活动与探究问题导学即时检测一二三1.引发铝热反应的操作是什么?
答案:用燃着的木条引燃镁条,通过镁条燃烧放出的热量引发铝热反应。
2.镁条、氯酸钾在铝热反应中起什么作用?镁条、氯酸钾是铝热剂吗?
答案:起引发剂的作用;镁条和氯酸钾不是铝热剂,铝热剂指的是铝粉和难熔金属氧化物的混合物。
3.铝热反应的条件是什么?
答案:铝热反应需要在高温条件下进行。
4.铝和氧化镁是否反应?
答案:因为镁的还原性比铝的强,所以铝和氧化镁不能发生反应。
5.铝热反应的用途。
答案:①焊接钢轨;②冶炼钒、铬、锰、钨等难熔金属;③用于钢筋混凝土的定向爆破。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例2下列物质在一定条件下不能与铝粉发生反应的是( )
A.Fe3O4 B.WO3 C.CaO D.MnO2
解析:在一定条件下能与铝粉发生反应的是在金属活动性顺序中排在氢后面的难熔金属的氧化物。
答案:C问题导学即时检测一二三迁移训练2能用铝为原料来冶炼难熔的金属的主要原因是( )
A.铝的密度小,熔点较低
B.铝在空气中燃烧,放出大量的热
C.铝在金属活动性顺序中排在较前面
D.铝具有还原性,发生氧化还原反应时放出大量的热
解析:铝热反应是置换反应,说明铝的还原性比生成物中的金属的还原性强,同时该反应放出大量的热,使生成的金属单质呈熔融态,便于分离。
答案:D问题导学即时检测一二三(1)铝热剂是指铝粉与难熔金属氧化物的总称;镁条和KClO3是引发剂,不是铝热剂。
(2)铝不仅可与氧化铁发生铝热反应,用其他金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应。铝热反应还可用于冶炼钒、锰等金属。问题导学即时检测一二三三、铝与酸、碱的反应
活动与探究问题导学即时检测一二三1.铝能与氨水反应吗?
答案:不能。铝只能与强碱溶液反应,NH3·H2O是弱碱,故不能反应。
2.铝与NaOH溶液的反应中,氧化剂是哪一种反应物?
答案:铝与NaOH溶液的反应中,氧化剂为水。
3.铝能被浓硫酸、浓硝酸溶解吗?
答案:常温下,浓硫酸、浓硝酸能将铝钝化,所以可以用铝制容器储存浓硫酸和浓硝酸。但加热时,Al可与这两种酸反应而被溶解。
4.铝遇到酸一定产生氢气吗?加入铝片产生氢气的溶液一定是酸性溶液吗?
答案:均不一定。铝遇到氧化性酸,如浓硫酸、硝酸等,均不产生H2;铝与强碱溶液反应也产生H2。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例3铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.1∶3
解析:根据铝与盐酸以及铝与NaOH溶液反应的化学方程式:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑,可直接得到答案:n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。
答案:C问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测123451.铝在人体中积累可使人慢性中毒,1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是( )
①制铝锭 ②制易拉罐 ③制电线电缆 ④制牙膏皮 ⑤用明矾净水 ⑥制炊具 ⑦用明矾和苏打作食物膨化剂 ⑧用氢氧化铝制药片治胃病 ⑨制防锈油漆
A.①②④⑤⑥⑦⑧ B.②⑤⑥⑦⑧⑨
C.②④⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
解析:铝是一种非常重要的金属,有极为广泛的用途。上述9项都属于铝的用途,其中一部分与食品有关,如制易拉罐、用明矾净水、制炊具、用明矾和苏打作食物膨化剂等,还有制牙膏皮、用氢氧化铝制药片治胃病等都可以直接进入人体而危害人体健康,应严格控制。
答案:C问题导学即时检测123452.关于铝与NaOH溶液的反应,下列说法中正确的是 ( )
A.铝是还原剂,其氧化产物是Al(OH)3
B.NaOH是氧化剂,其还原产物是H2
C.铝是还原剂,H2O和NaOH都是氧化剂
D.H2O是氧化剂,Al被氧化
解析:Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑,该反应中Al作还原剂,被氧化,Na[Al(OH)4]是氧化产物;H2O作氧化剂,H2是还原产物,故D正确。
答案:D问题导学即时检测123453.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积之比为( )
A.1∶1 B.1∶6
C.2∶3 D.3∶2
解析:由得失电子守恒,可知等量的铝参加反应生成H2的量相同。
答案:A问题导学即时检测12345?问题导学即时检测123455.为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验:
(1)若取a g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为b L。反应的化学方程式是 。样品中铝的质量是 g。?
(2)若取a g样品将其加高温,恰好完全反应,该反应的化学方程式是 。氧化铁与铝的质量之比是 。?
(3)待(2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为c L,该气体与(1)中所得气体的体积之比c∶b= 。?问题导学即时检测12345?课时训练23 铝的化合物 金属与金属材料
1.(双选)金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的说法中正确的是( )
A.铜是人类在生产、生活中最早使用的金属
B.金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C.钛被誉为“21世纪的金属”,应用前景很广阔
D.铜是导电性、导热性最好的有色金属
解析:铜的化学性质不活泼,易于冶炼,是人类使用最早的金属,A对;Al、Fe是应用最广泛的金属材料,B错;钛是“21世纪的金属”,在工业、医疗、军事上应用广泛,C对;导电、导热性能最好的金属是银,D错。
答案:AC
2.只用一种试剂可区别Na2SO4、MgCl2、FeCl2、Al2(SO4)3四种溶液,这种试剂是( )
A.KSCN B.H2SO4
C.NaOH D.AgNO3
解析:分别取4种溶液少许于试管中,滴加NaOH溶液,生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀的是FeCl2;无沉淀生成的是Na2SO4;向另外两支生成白色沉淀的试管中继续加入NaOH至过量,沉淀不溶解的是MgCl2,沉淀溶解的是Al2(SO4)3。
答案:C
3.下列物质既能与酸溶液反应,又能与碱溶液反应的有 ( )
①MgO ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④(NH4)2SO4
⑤(NH4)2CO3 ⑥NaHSO4 ⑦NaHCO3
A.①③⑤⑦ B.②③⑤⑦
C.②③⑥⑦ D.②④⑤⑥
解析:MgO与碱液不反应;(NH4)2SO4、NaHSO4与酸液不反应。
答案:B
4.用含少量镁的铝片制取纯净的Al(OH)3,可能有的步骤:①加盐酸溶解;②加过量烧碱溶液;③过滤;④通入过量CO2。其操作最为合理的组合及顺序是( )
A.①②④③ B.②③④③
C.②③① D.①②③
解析:利用铝与碱液反应的特征首先将铝转化为[Al(OH)4]-,过滤出Mg后再通入足量的CO2气体即可得到Al(OH)3。
答案:B
5.现有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示。原溶液中Cl-与S的物质的量之比为( )
A.1∶3 B.2∶3
C.6∶1 D.3∶1
解析:由题意知,消耗NaOH溶液的体积之比即为消耗NaOH的物质的量之比。向Al3+中加入OH-时,产生Al(OH)3沉淀消耗的OH-的量与溶解Al(OH)3消耗的OH-的量之比为3∶1,故产生Al(OH)3和产生Mg(OH)2所消耗NaOH的量之比为3∶1,即n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶1,所以n(Cl-)∶n(S)=6∶1。
答案:C
6.在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是( )
A.Mg2+、Al3+、Fe2+ B.H+、Mg2+、Al3+
C.H+、Ba2+、Al3+ D.Mg2+、Al3+
解析:由题中图像可以看出,开始加入NaOH时,无沉淀生成,说明溶液中含有H+;沉淀溶解一部分但不是全部溶解,说明原溶液中一定含有Al3+,同时还有其他沉淀生成,故选B。
答案:B
7.下列离子方程式书写正确的是( )
A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-2[Al(OH)4]-+H2↑
B.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-Al(OH)3↓
C.三氯化铁溶液中加入铁粉:Fe3++Fe2Fe2+
D.FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
解析:A项漏写了反应物H2O;B项NH3·H2O是弱碱,应该写化学式;C项电荷不守恒。
答案:D
8.某溶液中含MgCl2和AlCl3各0.01 mol,向其中逐滴滴加1 mol·L-1的NaOH溶液至过量,下列关系图正确的是( )
解析:由方程式Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓可知加入50 mL NaOH溶液时,沉淀量最大,再加入10 mL NaOH溶液时,Al(OH)3恰好完全溶解,故C项正确。
答案:C
9.火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其化学方程式为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,下列说法中正确的是 ( )
A.SO2既是氧化产物又是还原产物
B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化
D.每有1 mol O2反应,转移2 mol电子
解析:上述反应中元素的化合价变化为:CuFeS2中Cu由+2价变为Cu2S中的+1价,S由-2价变为SO2中的+4价,氧由0价变为-2价。所以CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,O2也作氧化剂;Cu2S是还原产物,SO2既是氧化产物也是还原产物,故A对,B错;每生成1 mol Cu2S时,有2 mol硫被氧化,C错;每有1 mol O2反应,转移6 mol电子,D错。
答案:A
10.已知X是某金属单质,X、A、B、C含同一种元素,可发生如下转化:
(1)写出下列物质的化学式:X ,A ,B ,C 。?
(2)写出以下反应的离子方程式:
② ;④ 。?
解析:根据各物质的转化关系,结合能与强碱反应的金属单质只有铝,即X为铝。则B为Na[Al(OH)4],A为Al2O3,C为AlCl3。
答案:(1)Al Al2O3 Na[Al(OH)4] AlCl3
(2)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑
Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
11.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化:
请填写以下空白:
(1)已知孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解。写出A与足量的F反应的离子方程式 。?
(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: 。?
(4)每生成1 mol D,同时生成 mol E。?
解析:明矾是KAl(SO4)2·12H2O,向明矾溶液中加入过量NaOH溶液时,Al3++4OH-[Al(OH)4]-;CuCO3·Cu(OH)2分解生成CuO、H2O、CO2三种物质,由题意可知F应为CO2,CO2与[Al(OH)4]-反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成Al2O3,Al2O3电解生成Al和O2,从而得解。
答案:(1)[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC
(2)Al3++4OH-[Al(OH)4]-
(3)2Al+3CuOAl2O3+3Cu
(4)0.75
课件31张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、铝的化合物
1.氧化铝——两性氧化物
(1)物理性质:白色固体,难溶于水,熔点较高。
(2)化学性质:
(3)用途:①炼铝的原料,②高温耐火材料。目标导航预习导引一二2.氢氧化铝——两性氢氧化物
(1)物理性质:白色胶状物质,不溶于水,有较强的吸附性。
(2)化学性质:目标导航预习导引一二预习交流1
1.Al(OH)3能与所有的碱反应吗?
答案:Al(OH)3只能与强碱反应,与弱碱不反应。
2.哪些物质既可以和强酸反应,又可以和强碱反应?
答案:既能和强酸反应,又能和强碱反应的物质有:铝、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]等。
3.Al2O3、Al(OH)3都是两性化合物,它们能溶于所有的酸和碱吗?
答案:不能。Al2O3、Al(OH)3只溶于强酸、强碱的溶液,在弱酸、弱碱中均不溶解。
4.用Al2O3制作的耐火坩埚可用来熔化烧碱吗?
答案:不能。因为Al2O3是两性氧化物,能与NaOH反应,故不能用来熔化烧碱。目标导航一二预习导引?目标导航一二预习导引目标导航一二预习导引4.铜及其化合物的化学性质
(1)铜目标导航一二预习导引(2)铜的氧化物
(3)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)(俗名蓝矾或胆矾)
受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O。目标导航一二预习导引预习交流2
1.常温下,把Cu、Fe、Al分别放入浓硫酸中,均无明显现象,它们的实质相同吗?
答案:它们的实质不相同,常温下,Cu与浓硫酸不反应;而Fe、Al遇浓硫酸钝化。
2.实验中如何检验生成物中是否有水生成?
答案:实验中,经常用无水CuSO4来检验水的存在,若白色硫酸铜粉末变蓝色,则证明有水生成;若不变色,则证明没有水生成。
3.常温下,铜在干燥空气中、潮湿空气中哪一种情况容易生锈?铜锈的主要成分是什么?
答案:常温下,Cu与O2在干燥环境中不反应,在潮湿的环境中,Cu、O2、CO2、H2O反应生成Cu2(OH)2CO3,这是铜锈的主要成分。问题导学即时检测一二一、Al(OH)3的制备与性质探究
活动与探究问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二3.向含有1 mol溶质的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,你能写出发生反应的离子方程式并作出生成沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的关系图像吗?
答案:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至过量发生的反应依次为:
生成Al(OH)3沉淀的量与加入NaOH的量的关系图像如下:问题导学即时检测一二迁移与应用
例1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(OH)4]- B.Cu2+ C.Al3+ D.Mg2+
解析:加入过量的盐酸时,滤液中存在的金属阳离子是Mg2+和Al3+,加入足量的NaOH溶液后,滤液中存在的主要有Na+、Cl-和[Al(OH)4]-。
答案:A问题导学即时检测一二迁移训练1只用胶头滴管和试管,就能区别的一组溶液(均为0.1 mol·L-1)是( )
A.CaCl2和Na2CO3
B.Ba(OH)2和NaHCO3
C.稀盐酸和NaHCO3
D.NaOH和AlCl3问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二(1)铝三角:
①Al3+→Al(OH)3或[Al(OH)4]-。
a.与弱碱(如氨水)或少量强碱反应生成Al(OH)3
b.与过量强碱反应生成[Al(OH)4]-问题导学即时检测一二②Al(OH)3→Al3+或[Al(OH)4]-。
a.与强酸反应生成Al3+
b.与强碱反应生成[Al(OH)4]-
③[Al(OH)4]-→Al(OH)3或Al3+。
a.与弱酸(如碳酸)或少量强酸反应生成Al(OH)3
b.与过量强酸反应生成Al3+问题导学即时检测一二(2)铝及其化合物转化关系中的注意事项:
①铝、氧化铝分别与氢氧化钠溶液反应时都生成四羟基合铝酸钠,不能生成氢氧化铝。
②可溶性铝盐与氨水反应时,无论氨水是否过量,都能生成氢氧化铝。氢氧化铝不溶于弱碱。
③氧化铝不能溶于水,不能用氧化铝与水化合生成氢氧化铝。问题导学即时检测一二二、金属的通性
活动与探究问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二1.所有的金属都能和酸反应放出H2吗?
答案:不是;金属活动性顺序中氢前的金属可以与稀盐酸或稀硫酸反应放出H2,金属不能是氢后的金属,酸不能是浓硫酸和硝酸。
2.所有的金属单质都能和硝酸发生反应吗?
答案:不能,金属活动性顺序中银和银以前的金属单质可以和硝酸反应,银后的金属不反应。
3.把Na放入CuSO4溶液中,能置换出Cu单质吗?
答案:不能,把Na放入CuSO4溶液中,Na先和水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再和CuSO4反应生成Cu(OH)2和Na2SO4,没有Cu生成。
4.Cu片放入FeCl3溶液中有哪些现象?写出反应的离子方程式。
答案:Cu片不断溶解,溶液由黄色变为蓝绿色;离子方程式为Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2下列制取硫酸铜的实验设计中,能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是( )
A.铜与浓硫酸共热
B.用铜片和稀硫酸反应
C.先灼烧废铜屑生成氧化铜,然后再用浓硫酸溶解
D.适当温度下,使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解
解析:A项,会产生SO2,对空气造成污染,并且消耗硫酸多;B项,铜与稀硫酸不反应;C项,灼烧废铜屑消耗能量且浓硫酸容易与杂质反应生成SO2;D项,发生反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O,既没有污染性气体生成又经济高效。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练2(双选)下列有关铜元素的说法中不正确的是( )
A.青铜、不锈钢、硬铝都是合金
B.铜表面易形成致密的氧化膜
C.铜与O2反应,生成黑色的CuO
D.CuSO4·5H2O是一种混合物,加热后变为白色粉末
解析:铜制品生锈,生成的铜绿不是致密的氧化膜;铜与O2反应,生成黑色的CuO;CuSO4·5H2O是纯净物,加热后失水生成白色的硫酸铜粉末。
答案:BD问题导学即时检测一二金属的通性和特性
(3)几种金属的特性:
①铝能与NaOH溶液反应;
②常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”现象。问题导学即时检测123451.下列说法中不正确的是( )
A.大量使用的不是纯金属而是它们的合金
B.目前已制得的纯金属只有90多种,但制得的合金已达几千种
C.钢是最纯的铁
D.废弃铝质包装既浪费金属材料,又造成环境污染
解析:纯的金属性能不如合金优越,所以合金的使用更为广泛,A对;合金的种类比纯金属多,B对;钢也是合金,不是最纯的铁,C错;铝是活泼金属,其化合物易溶于水而进入水体或土壤,造成环境污染,D对。
答案:C问题导学即时检测123452.下列有关金属的说法中正确的是( )
A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不含
B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属
C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物
D.金属一般都具有导电性、导热性、延展性
解析:生铁、钢都是铁与碳形成的合金,A错;自然界中含量最高的金属是铝,人类使用最早的金属是铜,B错;黑色金属是指铁、铬、锰三种金属,而不包含它们的化合物,C错;D对。
答案:D问题导学即时检测123453.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
解析:Al2O3不溶于水,也不能和水反应生成Al(OH)3。
答案:B问题导学即时检测123454.下列各组反应中能得到Al(OH)3的是( )
A.Al2O3加到热水中
B.向Na[Al(OH)4]溶液中加入过量盐酸
C.将Na投入到Na[Al(OH)4]溶液中
D.在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液
解析:Al2O3与水不反应;Na[Al(OH)4]溶液中加过量盐酸可发生Na[Al(OH)4]+HCl Al(OH)3↓+NaCl+H2O,Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2O;Na与水反应生成NaOH,而NaOH与Na[Al(OH)4]不反应;D项中NaOH不足,只能发生反应:AlCl3+3NaOH Al(OH)3↓+3NaCl。
答案:D问题导学即时检测123455.实验室用AlCl3制取Al(OH)3,最合适的试剂是( )
A.NaOH B.H2SO4
C.NH3·H2O D.KOH
解析:因为Al(OH)3不溶于弱酸和弱碱,所以最合适的试剂是NH3·H2O和AlCl3反应制取Al(OH)3。
答案:C课时训练24 复合材料
1.下列关于复合材料的说法不正确的是( )
A.复合材料一定是由两种或两种以上材料制成的
B.复合材料保持了原材料的优点,又有优于原材料的特点
C.在复合材料中,基体起骨架作用
D.在复合材料中,增强体起骨架作用
解析:基体起黏结作用,增强体起骨架作用。
答案:C
2.下列产品或材料属于复合材料的是( )
①玻璃钢 ②采用碳纤维增强复合材料制的钓鱼竿 ③航天飞机机身 ④航天飞机隔热陶瓷瓦 ⑤纳米高分子复合材料
A.①⑤
B.①②③
C.②⑤
D.①②③④⑤
解析:将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的材料称为复合材料,上述材料都是复合材料。
答案:D
3.下列说法中不正确的是( )
A.人类历史上使用最早的合金是青铜
B.后母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器
C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金
D.目前世界上用途最广的合金是钢
解析:目前世界上使用量最大的合金不是铝合金,而是钢铁。
答案:C
4.碳纤维增强复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作为增强体,具有韧性好、强度高而质轻的特点,下列物质中可用其制造的是( )
A.游乐车,游乐船
B.电话亭,餐桌椅
C.网球拍,钓鱼竿
D.飞机用隔热瓦
解析:玻璃钢用于制造游乐车、游乐船、电话亭、餐桌椅等产品;飞机用隔热瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。
答案:C
5.复合材料制成的防弹头盔能抵御多种手枪子弹的射击,最大限度地保护使用人员的安全,这利用了复合材料的 ( )
A.高强质轻
B.耐热抗高温
C.耐腐蚀稳定性好
D.导电导热性好
解析:防弹头盔能抵御多种手枪子弹的射击是利用了复合材料的高强质轻的性能。
答案:A
6.下列说法中不正确的是( )
A.新型无机非金属材料具有光学特性、具有生物功能、具有电学特性、能承受高温、强度高
B.高温结构陶瓷与金属材料相比具有许多优点,如不怕氧化、密度小等
C.光导纤维作为通信材料有许多优点,但怕腐蚀,铺设也很不方便
D.光导纤维可以用于医疗、信息处理等许多方面
解析:A是新型无机非金属材料的优点,正确;B为高温结构陶瓷与金属材料的比较,正确;光导纤维的优点包括不怕腐蚀、铺设方便,C错误;D为光导纤维的用途,正确。
答案:C
7.普通玻璃、钢铁和玻璃钢是三种不同的材料,它们在性能方面差别很大。请根据学过的知识,回答下面问题。
(1)普通玻璃的成分是 。?
(2)铁在人类的生产和生活中有着十分重要的应用。铁的应用,经历了 到 到 的演变过程。?
(3)某种复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好的特点,估计该复合材料的基体和增强体材料可能分别是 。?
A.金属;C
B.陶瓷;SiO2
C.合成树脂;SiO2、Al2O3、MgO
D.合成树脂;C
解析:(1)玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。生产玻璃时,把原料粉碎后按一定比例混合,放入玻璃熔炉中加强热,石灰石与石英反应生成硅酸钙和二氧化碳,纯碱与石英反应生成硅酸钠和二氧化碳,但原料中石英是过量的,所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅。(2)由铁矿石炼得的生铁虽然硬度很大,但较脆且不易加工,人们就想办法降低生铁中的碳元素,调节其中的硅、锰等元素含量,将铁转化为钢,大大改善了其性能。但是,钢铁很容易锈蚀,于是不锈钢应运而生。因此,铁的应用经历了“铁——普通钢——不锈钢等特种钢”的演变过程。(3)复合材料兼具有基体和增强体的优点,据此可判断,应该为金属和C的复合材料。
答案:(1)硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅
(2)铁 普通钢 不锈钢
(3)A
8.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货币,则这肯定是 币,黑色物质是 ,形成这种物质的化学方程式为 ,绿色物质是 ,形成这种物质的化学方程式为 ,这枚金属币的真面目为 色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是 ,表面一直未被氧化的原因是 。?
(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中,能有效鉴别其真假的是 。?
A.观察颜色
B.查看图案
C.用手掂量轻重
D.滴一滴硝酸在币的表面,观察现象
答案:(1)D
(2)铜 氧化铜 2Cu+O22CuO Cu2(OH)2CO3
2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3 紫红 金
金不活泼,不易被氧化
(3)D
9.下图标出了各种材料强度与密度的比值以及广泛使用的年代。
(1)从图中可以看出的信息有 。?
A.科学技术的发展越来越快,新材料频频出现
B.新材料发展的总体趋势是强度越来越大
C.1800年以前出现的材料强度都比铝小
D.铝的密度比钢的密度大
(2)有甲、乙两种材料,它们的强度相同,甲的密度是乙的2倍,且甲材料与图中的b点对应,则乙材料在图中的位置是 。?
A.a点 B.a、b之间
C.c点 D.b、c之间
解析:(1)从图中可以非常清楚地看出:随着科学技术的发展越来越快,新材料频频出现,A是正确的。新材料发展的总体趋势并不是简单的强度越来越大,如铝的强度就不比铁的高,B、C都是错误的。根据常识可知,铝的密度应该比钢的密度小,D错误。(2)经过简单运算,因为甲的密度是乙的2倍,其强度与密度的比值是乙的,即乙对应的纵坐标应该是8。
答案:(1)A (2)D
课件23张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、认识复合材料
1.概念
将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。
2.组成
3.优点
既保持了原有材料的特点,又使各组分之间协同作用,形成了优于原材料的特性。目标导航预习导引一二目标导航预习导引一二预习交流1
将①钢铁、②铜、③陶瓷、④光导纤维、⑤氮化硅陶瓷、⑥金、⑦水泥、⑧合成纤维、⑨钢筋混凝土、⑩塑料等材料按分类填写在下列横线上:
(1)黑色金属材料 ;?
(2)有色金属材料 ;?
(3)传统无机非金属材料 ;?
(4)新型无机非金属材料 ;?
(5)有机高分子材料 ;?
(6)复合材料 。?目标导航预习导引一二解析:冶金工业上,人们将金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料两大类。黑色金属材料包括铁、锰、铬以及它们的合金,除黑色金属以外的其他金属材料及其合金称为有色金属材料。硅酸盐是传统无机非金属材料。新型无机非金属材料包括高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷等。复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的。
答案:(1)① (2)②⑥ (3)③⑦ (4)④⑤ (5)⑧⑩ (6)⑨目标导航一二预习导引目标导航一二预习导引预习交流2
1.元素及其化合物的组成和性质与复合材料性能的关系如何?
答案:元素及其化合物的组成和性质与复合材料的性能密切相关,如以陶瓷为基体的复合材料就保持了陶瓷耐高温的性质。
2.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的,合金属于复合材料吗?
答案:不是。合金中不存在基体和增强体,性能单一,故合金不是复合材料。问题导学即时检测一二一、单一材料的优缺点
活动与探究
单一材料的优缺点:问题导学即时检测一二普通玻璃、普通钢和玻璃钢是三种不同的材料,它们在性能方面差别很大。请根据学过的知识,完成下面的表格。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例1硅酸盐材料是传统无机非金属材料,下列属于硅酸盐产品的是( )
①玻璃 ②陶瓷 ③石英玻璃 ④硅芯片 ⑤砖瓦 ⑥水泥
A.①②③ B.②③④⑤
C.①②⑤⑥ D.①④⑤⑥
解析:玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦的主要成分均为硅酸盐;石英玻璃的主要成分为SiO2;硅芯片的主要成分为高纯度硅,故应选①②⑤⑥。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1(双选)下列有关材料的叙述中正确的是 ( )
A.传统无机非金属材料具有耐高温、抗腐蚀、耐冲击的优点
B.玻璃是常见的硅酸盐材料
C.唐三彩、砂锅、蒸发皿都属于陶瓷制品
D.玻璃、水泥均有固定的熔点
解析:A项,耐高温、抗腐蚀、耐冲击是新型无机非金属材料的优点,A项不正确;D项,玻璃、水泥均为混合物,无固定熔点,D项不正确。
答案:BC问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二二、复合材料的性能
活动与探究
请你查阅相关资料,完成下列表格:问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例2复合材料的使用使导弹的射程有了很大提高,其主要原因在于( )
A.复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化
B.复合材料的使用可以使导弹的质量减轻
C.复合材料的使用可以使导弹承受超强度的改变
D.复合材料的使用可以使导弹承受温度剧烈变化
解析:导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料,之所以可以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点。
答案:B问题导学即时检测一二迁移训练2隔热瓦是一种金属陶瓷,金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非均质的复合材料。陶瓷的主要成分是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物,黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。下列关于复合材料的说法中不正确的是( )
A.由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料
B.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能,在综合性能上超过了单一材料
C.玻璃钢是以玻璃纤维和树脂制成的复合材料,它可用于作船体、汽车车身等,也可作印刷电路板
D.复合材料的熔沸点一般比它的各组成成分的熔沸点高
解析:复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经过加工而制成的,而A项是合金的概念,应注意两者的区别,D中复合材料隔热瓦就耐高温,故D项正确。
答案:A问题导学即时检测一二问题导学即时检测12341.复合材料的优点是( )
①强度高 ②密度小 ③耐高温 ④耐腐蚀
A.仅①④ B.仅②③
C.①②④ D.①②③④
解析:复合材料既能保持原来材料的长处,又能弥补它们的不足,具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特性。
答案:D问题导学即时检测12342.“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”,能分辨出0.001 ℃的温差变化,它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。下列叙述中不正确的是( )
A.“红外眼睛”对热非常敏感
B.“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区
C.“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化
D.“红外眼睛”的工作原理与人眼相同
答案:D问题导学即时检测12343.现代使用的下列材料中,不属碳纤维复合材料的是 ( )
A.足球 B.网球拍
C.钓鱼竿 D.滑雪板
解析:碳纤维具有强度高、韧性大等特点,故足球不属于碳纤维复合材料。
答案:A问题导学即时检测12344.以Y2O3、BaCO3、CuO为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3Ox。现欲合成0.5 mol此物质,理论上需取Y2O3、BaCO3、CuO的物质的量(mol)分别是( )
A.0.50 0.50 0.50
B.0.50 1.0 1.5
C.0.25 1.0 1.5
D.1.0 0.25 0.17
解析:根据化学式“YBa2Cu3Ox”可知,欲合成0.5 mol该物质需0.5 mol Y、1 mol Ba、1.5 mol Cu,故需0.25 mol Y2O3、1.0 mol BaCO3、1.5 mol CuO。
答案:C第1章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分,共48分)
1.下列说法中正确的是( )
A.化学只研究自然界中存在的物质
B.化学的特征是认识分子和制造分子
C.通过化学方法可以制造出使人长生不老的“仙丹”
D.化学的研究层面越来越广,原子核的变化也已成为化学研究的范畴
答案:B
2.下列说法中不正确的是( )
①钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾
②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜
③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条退色
④久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的只有水
A.①
B.①②
C.①④
D.①②③④
解析:①Na在Cl2中燃烧时生成白色烟,无雾产生,而氢气在氯气中燃烧生成白雾,无烟产生;②CuCl2为棕黄色固体;③液氯为液态的氯气,为纯净物,不能使干燥的有色布条退色;④久置的氯水中,因HClO分解,已变为稀盐酸。
答案:D
3.下面关于金属钠的描述中不正确的是( )
A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
B.钠是电和热的良导体
C.将一块钠放置在空气中最终会变成NaOH
D.钠钾的合金于室温下呈液态,可作原子反应堆的导热剂
解析:若将一块钠放置于空气中,钠最终变为Na2CO3。
答案:C
4.某同学用Na2CO3配制0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液的过程如图所示,你认为该同学的错误有( )
A.②③
B.④⑤
C.①⑥
D.①⑦
解析:称量Na2CO3固体时,应将被称量物放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与凹液面最低点处相切,⑥错误,故C项正确。
答案:C
5.设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列判断正确的是( )
A.在16 g 18O2中含有NA个氧原子
B.标准状况下,22.4 L空气含有NA个单质分子
C.20 ℃,1.0×105 Pa,同体积的O2、CO2含有相同的分子数
D.含NA个Na+的Na2O溶解于1 L水中,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1
解析:本题考查阿伏加德罗常数的计算和判断。A项16 g 18O2的物质的量小于0.5 mol,一个氧分子含有两个氧原子,所以氧原子的物质的量小于1 mol,则含有氧原子的个数小于NA,A错;B项空气是由氮气、氧气、二氧化碳等组成的混合物,B错;C项根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子,C正确;D项所得溶液中含NA个Na+,可得氢氧化钠的物质的量为1 mol,但这时候溶液不是1 L,所以物质的量浓度不是1 mol·L-1,D错。
答案:C
6.1.2 mol氯气与化学式为A的单质完全反应生成0.8 mol的氯化物AClx,则x的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:xCl2+2A2AClx
x 2
1.2 mol 0.8 mol
x==3。
答案:C
7.下列说法中正确的是( )
A.1 mol氧含有6.02×1023个微粒
B.阿伏加德罗常数数值约等于6.02×1023
C.硫的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.CO2的摩尔质量为44 g
解析:A错在使用摩尔时没有指明微粒的名称,或为1 mol氧气约含6.02×1023个氧气分子,或为1 mol氧原子约含6.02×1023个氧原子;B正确;C错在把摩尔质量与相对原子质量混同,应为硫的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量;D错在摩尔质量的单位,应为CO2的摩尔质量是44 g·mol-1。
答案:B
8.下列说法中不正确的是( )
A.Na2O2可用作呼吸面具中氧气的来源
B.Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH
C.Na2O2和Na2O均可以露置在空气中保存
D.NaCl的性质稳定,可用作调味品
解析:Na2O2与水反应生成NaOH的同时,还产生O2,可以作为呼吸面具中氧气的来源,A正确;Na2O和Na2O2投入水中均可与水反应产生NaOH,B正确;因Na2O2和Na2O均可与空气中的水和二氧化碳发生反应,所以二者均不能露置在空气中,C不正确;NaCl是常用的调味品食盐的主要成分,D正确。
答案:C
9.下列溶液中阴离子浓度最大的是( )
A.0.5 mol·L-1 HNO3溶液50 mL
B.0.6 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液35 mL
C.1.8 mol·L-1 NaCl溶液70 mL
D.0.7 mol·L-1 FeCl3溶液60 mL
答案:D
10.为配制0.01 mol·L-1的KMnO4消毒液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是( )
A.溶解搅拌时有液体飞溅
B.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.定容摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
解析:溶解搅拌时有液体飞溅,损失溶质,所配溶液的浓度偏低,A不正确;取KMnO4样品因表面沾了点蒸馏水,使称量的KMnO4实际质量偏小,溶液的浓度偏低,B不正确;定容时俯视容量瓶刻度线,溶液的体积偏小,浓度偏高,C符合题意;定容摇匀后液面下降,再加水,使溶液浓度偏低,D不正确。
答案:C
11.在标准状况下,下列物质所占体积最大的是( )
A.98 g H2SO4
B.56 g Fe
C.44.8 L HCl
D.6 g H2
解析:在同温同压下等物质的量的固体、液体和气体中,气体的体积最大,根据阿伏加德罗定律:相同条件下气体的体积与其物质的量成正比,由于HCl为2 mol,而H2为3 mol,故答案为D。
答案:D
12.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,在同温、同压下产生的气体体积比是( )
A.3∶1∶1
B.6∶3∶2
C.1∶2∶3
D.1∶1∶1
解析:n(HCl)=0.1 L×1 mol·L-1=0.1 mol,钠与盐酸反应时,无论HCl是否足量,钠均能完全反应。
由2Na~H2 n(H2)=n(Na)=×0.3 mol=0.15 mol
Mg、Al与盐酸反应时Mg、Al均过量
Mg+2HClMgCl2+H2↑
2 1
0.1 mol n(H2)
n(H2)==0.05 mol
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
6 3
0.1 mol n(H2)
n(H2)==0.05 mol
根据阿伏加德罗定律知,同温同压下,Na、Mg、Al反应放出H2的体积比等于放出H2的物质的量之比,即0.15 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=3∶1∶1。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(16分)目前,世界上多采用电解熔融氯化钠的方法来生产金属钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。已知物质A、B、C、D、E、F有如下图所示转化关系:
(1)试根据上述变化写出A、B、C、D、E、F的化学式:
A ,B ,C ,D ,E,F 。?
(2)请写出C+DNaCl以及E+FNaCl两个反应的化学方程式。
① ,?
② 。?
解析:本题以框图推断的形式综合考查钠、氯单质及其化合物的有关性质。由题中转化关系NaClA+BNaCl,并结合所给信息可知A、B分别为Na和Cl2中的一种。又因为B+FeD,所以B为Cl2,则A为Na,其他物质可依次推断出。将推断出的各种物质代入框图进行验证。这一步在解决实际问题中也很重要,可以发现解题过程中出现的失误。
答案:(1)Na Cl2 NaOH FeCl3 Na2CO3 CaCl2
(2)①3NaOH+FeCl3Fe(OH)3↓+3NaCl
②Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
14.(10分)(1)过氧化钠可用作制氧剂,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式: 。?
(2)工业上制取漂白粉的化学方程式为 。?
(3)在标准状况下,33.6 L氯气的质量是 g,将红热的铁丝与其完全反应,反应的化学方程式为 ?
,?
最多可消耗铁的物质的量为 mol。?
答案:(1)2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2
(2)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)106.5 2Fe+3Cl22FeCl3 1
15.(12分)(1)现有34 g某气体,它们的摩尔质量为17 g·mol-1。则:
①该气体的物质的量为 mol。?
②该气体所含分子数为 NA。?
③该气体在标准状况下的体积为 L。?
④该气体完全溶解于500 mL水后稀释到2 L,物质的量浓度为 mol·L-1。?
(2)将100 mL 0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液加水稀释到250 mL,稀释后c(Na+)= mol·L-1。?
(3) g H2O中的氧原子数目与标准状况下22.4 L CO2中的氧原子数目相同。?
解析:(1)①该气体的物质的量n==2 mol。
②该气体所含的分子数N=n·NA=2NA。
③该气体在标准状况下的体积V=n·Vm=2 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。
④所得溶液的物质的量浓度c==1 mol·L-1。
(2)因为稀释前后溶质的物质的量不变,因此稀释后c(Na+)=
=0.4 mol·L-1。
(3)含有的氧原子数相同,即两者含有的氧原子的物质的量相同,则有×2,解得m(水)=36 g。
答案:(1)①2 ②2 ③44.8 ④1
(2)0.4
(3)36
16.(14分)某同学欲配制180 mL物质的量浓度为0.1 mol·L-1的CuSO4溶液。
(1)完成该实验用到的仪器主要有: 、 、 、烧杯、玻璃棒、药匙。?
(2)如果用CuSO4固体来配制,应该称量固体的质量为 。如果用CuSO4·5H2O来配制,应该称量固体的质量为 。?
(3)写出整个实验简单的操作过程:计算→ →溶解→ →洗涤→ →摇匀。?
(4)定容时的正确操作是:待容量瓶中的液体液面距离容量瓶的刻度线1~2 cm时,改用 滴加,并且目光要平视刻度线,至 ,定容完成。?
(5)下列操作对溶液的浓度有何影响?用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。
①配制的过程中有少量的液体溅出烧杯。( )
②使用前容量瓶用蒸馏水洗涤,且没有干燥。 ( )
③定容时俯视液面。( )
④定容时,不小心加水过量,马上再用胶头滴管吸出。( )
解析:配制180 mL溶液时,由于配制的溶液的体积与容量瓶的规格不符,应选用规格比溶液体积稍大的容量瓶进行配制,所以应选用200 mL的容量瓶;在计算时溶液的体积应用200 mL进行计算,如果用CuSO4固体来配制应称取3.2 g,如果用CuSO4·5H2O固体来配制应称取5.0 g;溶液配制的顺序为计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀;定容时,待容量瓶中的液体液面距离容量瓶的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,并且目光要平视刻度线,至凹液面的最低处与刻度线相切,定容完成。
答案:(1)托盘天平 200 mL容量瓶 胶头滴管
(2)3.2 g 5.0 g
(3)称量 转移 定容
(4)胶头滴管 凹液面的最低处与刻度线相切
(5)①偏小 ②无影响 ③偏大 ④偏小
课件14张PPT。参考答案:(1)观察 (2)实验 (3)分类 (4)比较 (5)摩尔 一二?一二?一二例1(双选)设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述中不正确的是( )
A.含有NA个氧原子的氧气在标准状况下的体积约为22.4 L
B.2 L 0.3 mol·L-1的硫酸钾溶液中钾离子的浓度为1.2 mol·L-1
C.常温常压下,32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2NA
D.25 ℃,1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA
解析:由于氧气是双原子分子,所以含有NA个氧原子的氧气物质的量为0.5 mol,在标准状况下的体积是11.2 L,A不正确;2 L 0.3 mol·L-1的硫酸钾溶液中钾离子浓度为0.6 mol·L-1,与前面的体积没有关系,B不正确;由于O2和O3均是由氧元素组成,所以32 g O2和O3的混合气体所含原子数的物质的量为2 mol,氧原子数为2NA,C正确;64 g SO2为1 mol,1 mol SO2中含有3 mol原子,含有的原子数为3NA,D正确。
答案:AB一二?一二二、化学方程式的计算中常用的几种方法
1.过量计算
(1)过量计算的原则:物质发生化学反应是按化学方程式确定的比例关系进行的,若题目给出两个或两个以上反应物的量,则应先判断反应物谁过量,然后按不足量的反应物的量进行计算。
(2)反应物过量的判断方法:
①先求出给定反应物的物质的量之比,与化学方程式中相应反应物的化学计量数之比作比较进行过量判断。
②假设其中一种反应物不足,完全反应,求出另一反应物的量,然后把另一反应物的所求量与已知量相比较,若小于已知量,说明假设正确;若大于已知量,说明假设不正确。一二2.差量法——根据变化前后的差量列比例式计算
解题的一般步骤可分为:
(1)准确写出有关反应的化学方程式;
(2)深入细致地分析题意,关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强、密度、反应过程中热量的变化等,且该差量的大小与参加反应物质的有关量成正比;
(3)根据反应方程式,从“实际差量”寻找比例关系,列比例式求解。一二3.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”。
(1)根据化学方程式确定关系式:写出发生反应的化学方程式,根据量的关系写出关系式。
如把CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中,求生成沉淀的量。
发生反应的化学方程式:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
其关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。
(2)根据原子守恒确定关系式:上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO~CaCO3。一二例2用10 g质量分数为98%的硫酸与11.7 g氯化钠固体来制取氯化氢气体。已知:
如果微热,可得氯化氢气体多少克?
解析:这道题是已知两种反应物的量求产物的量,需判断反应物是否过量的问题,用假设法判断:
微热时设11.7 g氯化钠完全反应需要硫酸的质量为x,则: 58.5 98
11.7 g x
x=19.6 g,而19.6 g>10 g×98%,说明NaCl过量。一二设10 g质量分数为98%的硫酸完全反应可生成氯化氢的质量为y,则:
NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑
98 36.5
10 g×98% y
y=3.65 g,即可得HCl气体3.65 g。
答案:3.65 g一二迁移训练2将质量为100 g的铁棒插入1 L 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液中,足够长的时间后,铁棒的质量将变为 ( )
A.102 g B.106 g
C.104 g D.110 g
解析:由化学方程式CuSO4+Fe FeSO4+Cu,可知0.5 mol CuSO4完全反应可消耗0.5 mol Fe(28 g),所以反应物中Fe过量,CuSO4完全反应,0.5 mol Cu2+完全反应时消耗28 g Fe,生成0.5 mol Cu(32 g),故铁棒增加的质量为32 g-28 g=4 g。反应后铁棒质量为100 g+4 g=104 g。
答案:C第2章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分,共48分)
1.下列物质的分类合理的是( )
A.氧化物:CO2、NO、SO2、H2O
B.碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Na2CO3
C.铵盐:NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH3·H2O
D.碱性氧化物:MgO、Na2O、CaO、Mn2O7
解析:A中注意H2O是氢的氧化物;B中的Na2CO3虽俗名为纯碱,其水溶液呈碱性,但它属于盐;C中的NH3·H2O为碱;D中的Mn2O7为酸性氧化物。
答案:A
2.下列关于分散系的叙述中不正确的是( )
A.分散系的分类:
B.用平行光照射FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体,可以加以区分
C.把FeCl3饱和溶液滴入到蒸馏水中,以制取Fe(OH)3胶体
D.胶体能够透过滤纸,而不能穿过半透膜
解析:把FeCl3饱和溶液滴入到沸腾的蒸馏水中加热至液体呈红褐色以制取Fe(OH)3胶体,C项错误。
答案:C
3.下列说法中正确的是( )
A.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质强
B.医疗上血液的透析利用了胶体的性质,而用FeCl3紧急止血与胶体的性质无关
C.氯水、氨水是混合物,盐酸是电解质,故盐酸是纯净物
D.胶体与溶液的本质区别是分散质微粒的直径大小不同,可利用丁达尔效应区别溶液与胶体
解析:强电解质溶液如果太稀,导电性就会很弱;FeCl3止血是利用了电解质溶液使胶体聚沉的原理;盐酸是混合物,不是电解质;可利用丁达尔效应区别溶液与胶体。
答案:D
4.将AgNO3、Na2SO4、BaCl2三种物质按物质的量比为2∶1∶1的比例混合后溶于足量水中,最终溶液中大量存在的离子是( )
A.Ba2+和N
B.Na+和Cl-
C.Na+和N
D.Ag+和S
解析:将三种物质按物质的量比为2∶1∶1的比例混合后溶于足量水中,Ag+和Cl-、S和Ba2+恰好完全反应转化成AgCl和BaSO4沉淀,最终溶液中大量存在的离子是Na+和N。
答案:C
5.下列化学反应不属于氧化还原反应的是( )
A.Zn+2HClZnCl2+H2↑
B.BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl
C.H2+CuOCu+H2O
D.Fe+CuSO4FeSO4+Cu
解析:判断一个反应是否是氧化还原反应,关键是看反应前后有无元素化合价变化,上述四个选项中只有B项中无元素化合价变化。
答案:B
6.下列离子方程式书写正确的是( )
A.硝酸银与盐酸反应:AgNO3+Cl-AgCl↓+N
B.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+Ag+Cu2+
C.硫酸和氯化钡溶液反应:Ba2++SBaSO4↓
D.铁钉放入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+2Fe3++3Cu
解析:A项错误,AgNO3易溶于水,应拆成离子形式;B项错误,反应前后电荷不守恒;D项错误,违背了客观事实,铁遇较弱氧化剂一般生成Fe2+。
答案:C
7.向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是( )
A.只有Fe2+和Cu2+
B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
C.一定有Fe2+,可能有Cu2+
D.只有Fe2+
解析:由于稀硫酸过量,所以红色粉末中一定只有铜,从而推断:①溶液中一定没有Fe3+;②溶液中一定含有Fe2+;③溶液中可能含有Cu2+。
答案:C
8.下列各组离子在同一溶液中一定能大量共存的是( )
A.含大量Ba2+的溶液中:Cl-、K+、S、C
B.含大量H+的溶液中:Mg2+、Na+、C、S
C.含大量OH-的溶液中:K+、N、S、Cu2+
D.含大量Na+的溶液中:H+、K+、S、N
解析:A中Ba2+与S、C不共存,B中C与H+、Mg2+不共存,C中Cu2+与OH-不共存。
答案:D
9.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效绿色水处理剂,其工业制备的反应原理如下:
2Fe(OH)3+3KClO+4KOH2K2FeO4+3KCl+5H2O,下列说法中正确的是( )
A.制高铁酸钾用KClO作还原剂
B.KCl是还原产物
C.高铁酸钾中铁的化合价为+7价
D.制备高铁酸钾时1 mol Fe(OH)3可得到3 mol电子
解析:反应中KClO所含Cl化合价降低,作氧化剂被还原,得到还原产物KCl;高铁酸钾中铁的化合价为+6价;反应中Fe(OH)3所含Fe化合价升高,失电子。
答案:B
10.下列说法中正确的是( )
A.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶4
B.2H2S+SO23S↓+2H2O中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
C.3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化和被还原的硫元素物质的量之比为2∶1
D.5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O中,反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮元素物质的量之比为5∶3
解析:A中氧化剂MnO2和还原剂HCl的物质的量之比为1∶2,HCl在此反应中还表现酸性,A不正确;化合价升高被氧化,化合价降低被还原,B中的氧化产物和还原产物都是S,物质的量之比为2∶1,B不正确;C中被氧化和被还原的硫元素物质的量之比为1∶2,C不正确。
答案:D
11.下列有关离子的检验方法及现象叙述正确的是( )
A.检验H+:向溶液中滴加石蕊溶液,溶液变成蓝色,则证明溶液中含有H+
B.检验Cl-:先加入硝酸银溶液,生成白色沉淀,再加入稀硝酸,若沉淀不溶解,则证明含有Cl-
C.检验Fe2+:加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀,则证明含有Fe2+
D.检验Fe3+:加入KSCN溶液,生成红色沉淀,则证明含有Fe3+
解析:滴加石蕊溶液,溶液变成红色才能证明溶液中含有H+,A不正确;先加入硝酸银溶液,生成白色沉淀,再加入稀硝酸,若沉淀不溶解,则证明含有Cl-,B正确;在含Fe2+的溶液中加入NaOH溶液,先生成白色沉淀,然后白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,C不正确;在含有Fe3+的溶液中加入KSCN溶液,溶液变成红色,证明含有Fe3+,D不正确。
答案:B
12.氧化还原反应中,水可以作氧化剂,可以作还原剂,也可以既作氧化剂又作还原剂,当然也可以既不作氧化剂又不作还原剂。下列反应中水的作用与其他三个反应不同的是( )
A.Cl2+H2OHCl+HClO
B.2F2+2H2O4HF+O2
C.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
解析:A、C、D中水既不是氧化剂又不是还原剂,B中水作还原剂。
答案:B
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)下图为五个椭圆交叉构成的图案,其中五个椭圆内分别写了C2H5OH、CO2、Fe2O3、FeCl3、KOH五种物质,图中相连的物质均可归为一类,相交部分A、B、C、D为相应的分类标准代号。
(1)相连的两种物质都是电解质的是 (填分类标准代号,下同),都是氧化物的是 。?
(2)图中相连的两种物质能够相互反应的是 ,所属的基本反应类型是 反应。?
(3)上述五种物质中的某一物质能与某种强酸反应生成上述中的另一种物质,则该反应的离子方程式为 。?
(4)用洁净的烧杯取25 mL蒸馏水,加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入上述五种物质中的某一物质的饱和溶液,加热至液体呈红褐色,得到的分散系称为 。?
解析:(1)在以上五种物质中Fe2O3、FeCl3、KOH三种物质是电解质,CO2、Fe2O3是氧化物。
(2)图中两种物质能相互反应的是FeCl3和KOH,所属的基本反应类型是复分解反应。
(3)以上五种物质中的某一物质能与某种强酸反应生成上述中的另一种物质,只有Fe2O3能与盐酸反应生成FeCl3。
(4)将FeCl3的饱和溶液加入沸腾的蒸馏水中加热至液体呈红褐色,得到的是Fe(OH)3胶体,所以该分散系应该是胶体。
答案:(1)C、D B
(2)D 复分解
(3)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
(4)胶体
14.(14分)(1)向某溶液中加入KSCN溶液,溶液立即变成红色,则原溶液中含有 离子,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KSCN溶液
根据选用的试剂,写出除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁过程中发生反应的离子方程式: 。?
(2)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与金属铜反应的化学方程式: ,并指出 是氧化剂。?
(3)使用过的腐蚀液会失效,但可以回收利用,某兴趣小组为了从使用过的腐蚀液中回收铜,应使用的试剂是 (填字母)。?
A.铜粉
B.氯气
C.铁粉
D.KSCN溶液
解析:(1)加入KSCN溶液,溶液立即变成红色,则证明溶液中含有Fe3+;若除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁,应该加入的是氧化剂,但是还不能引入新的杂质,所以应通入氯气,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
(2)FeCl3与金属铜反应的化学方程式为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,其中FeCl3为氧化剂。
(3)腐蚀液的主要成分是CuCl2和FeCl2,所以如果从废腐蚀液中回收铜,应该将Cu2+还原成铜单质,故应选用铁粉。
答案:(1)Fe3+ C 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(2)2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2 FeCl3
(3)C
15.(14分)A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是N、S、Cl-、C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①②实验事实请回答:
(1)写出这四种物质的化学式:A 、B、C 、D 。?
(2)写出②中所发生反应的离子方程式: 、 。?
解析:首先,因A、B、C、D都是可溶性盐,故Ba2+不能与S、C组合;Ag+只能与N组合;Cu2+不能与C组合。故由①可知,C为铜盐,由②可知,B盐为AgNO3、D盐含C,而C与Ba2+、Ag+、Cu2+均不能共存,故D只能为Na2CO3。剩余阳离子为Ba2+,故A含Ba2+;剩余阴离子为S、Cl-,而Ba2+与S不能共存,故A只可能是BaCl2,因而C为CuSO4,因此②中发生反应的离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓、2H++CH2O+CO2↑。
答案:(1)BaCl2 AgNO3 CuSO4 Na2CO3
(2)Ag++Cl-AgCl↓ 2H++CH2O+CO2↑
16.(12分)在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO与NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试分别计算反应混合物中NO与NH3的物质的量。
解析:6NO + 4NH35N2+6H2O 还原产物与氧 化产物质量差
6 mol 4 mol 28 g
n(NO) n(NH3) 1.4 g
n(NO)==0.3 mol
n(NH3)==0.2 mol
讨论:①若NO过量,则n(NH3)=0.2 mol, n(NO)=1 mol-0.2 mol=0.8 mol
②若NH3过量,则n(NO)=0.3 mol,n(NH3)=1 mol-0.3 mol=0.7 mol。
答案:(1)
(2)NO:0.8 mol,NH3:0.2 mol或NO:0.3 mol,NH3:0.7 mol。
课件15张PPT。参考答案:(1)1~100 nm (2)丁达尔效应 (3)渗析 (4)还原剂 (5)升高 (6)氧化 (7)氧化 (8)氧化剂 (9)降低 (10)还原 (11)还原一二三?一二三2.将弱电解质写成离子形式。如CH3COOH溶液与NaOH溶液反应,错写成H++OH- H2O,应写成CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O。
记住常见的弱酸和弱碱。
常见的弱酸有:H2CO3、CH3COOH、HF、H2S、H2SO3、H3PO4、HClO、HCN、HNO2等。
常见的弱碱有:NH3·H2O、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。
3.反应前后只符合质量守恒,而不符合电荷守恒、电子守恒。如FeCl2与Cl2反应,错写成Fe2++Cl2 Fe3++2Cl-,应写成2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。
以上就是书写离子方程式时易犯的错误,也是判断给定离子方程式正误需要注意的地方。一二三例1下列离子方程式的书写正确的是( )
解析:书写化学方程式或离子方程式,首先应尊重客观事实,如A选项中Fe与盐酸或稀硫酸反应生成亚铁盐,D选项中生成的H2CO3不稳定,立即分解为H2O和CO2,不能写成H2CO3,故A、D项均错。B项中Ca(HCO3)2为易溶的盐(碳酸的酸式盐均易溶),应拆成离子的形式。
答案:C一二三迁移训练1下列反应的离子方程式正确的是( )
解析:A项不符合电荷守恒;B项Ca(HCO3)2是易溶于水的强电解质,应拆成离子形式;C项不符合质量守恒。
答案:D一二三?一二三?一二三?一二三?一二三三、氧化还原反应
1.氧化还原反应的基本规律
(1)守恒规律:氧化还原反应中,化合价升降总数相等,得失电子总数相等。
(2)强弱规律:氧化性较强的氧化剂与还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。
(3)价态规律:元素处于最高价态,只有氧化性;元素处于最低价态,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
(4)难易规律:
①越易失电子的物质,失电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得电子后就越难失电子。
②一种氧化剂同时和几种还原剂反应时,优先与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂和多种氧化剂反应时,氧化性最强的氧化剂优先反应。一二三2.氧化性、还原性强弱的判断方法
(1)根据氧化还原反应方程式进行判断:
在“氧化剂+还原剂 还原产物+氧化产物”反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(2)根据金属活动性顺序判断:
(3)根据反应条件判断:
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可根据反应条件的难易来判断。例如:由上述两个反应可知氧化性:KMnO4>MnO2。一二三例3(双选)已知还原性Cl-解析:在氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物,A项中还原性:SO2>Fe2+,与已知相符;B项,还原性:SO2>I-,与已知相符;C项,还原性:Cl->I-,与已知不符;D项,还原性:Fe2+>I-,与已知不符。
答案:CD一二三迁移训练3氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2+2NH3 N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法中错误的是( )
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟
B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应
D.生成1 mol N2有6 mol电子转移
解析:由反应3Cl2+2NH3 N2+6HCl可以看出1 mol N2生成有6 mol电子转移,Cl2作氧化剂,NH3作还原剂;生成的HCl遇NH3生成NH4Cl晶体,产生白烟。
答案:C第3章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分,共48分)
1.常见的污染物分为一次污染物和二次污染物。二次污染物是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或微生物作用下,发生变化所生成的新污染物。如反应2NO+O22NO2中,二氧化氮为二次污染物。下列3种物质:①硫化氢 ②二氧化硫 ③汽油,其中能生成二次污染物的是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③
解析:上述3种物质本身属于大气的污染物,即一次污染物。硫化氢还原性很强,易燃烧、氧化转化成二次污染物二氧化硫。二氧化硫与水结合生成亚硫酸,进一步被氧化成硫酸,增加酸雨的酸度。汽油不完全燃烧,生成剧毒的一氧化碳气体。上述3种物质都可转化为二次污染物。
答案:D
2.用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法。如下表所示的实验中(可加热),下列试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是( )
选项
试剂B
湿润的试纸A
现象
结论
A
碘水
淀粉试纸
变蓝
碘具有氧化性
B
浓氨水、生石灰
蓝色石蕊试纸
变红
氨气为碱性气体
C
Na2SO3、硫酸
品红试纸
退色
SO2具有漂白性
D
Cu、浓硝酸
淀粉-KI试纸
变蓝
NO2为酸性气体
解析:淀粉遇碘变蓝是淀粉的性质而非碘的氧化性,A项错误;NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B项错误;NO2与水反应生成的HNO3具有氧化性,可将I-氧化生成I2,使淀粉变蓝,D项错误。
答案:C
3.某学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂,挂在铁架台上。另取一只盛有某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿,发现纸蝴蝶的颜色由白色转变为红色,喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液可能是( )
A
B
C
D
纸蝴蝶上
的喷洒液
石蕊溶液
酚酞溶液
酚酞溶液
石蕊溶液
小烧杯中
的溶液
浓盐酸
浓氨水
氢氧化钠
溶液
浓硫酸
解析:浓氨水易挥发,分解产生NH3,NH3溶于水溶液显碱性,使酚酞溶液显红色。
答案:B
4.下列叙述正确的是( )
A.目前加碘食盐中主要添加的是KIO3
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸易挥发
C.绿色食品是不含任何化学物质的食品
D.在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数
解析:食盐中加碘指的是加碘酸钾,A正确;浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定,B错误;绿色食品是指无污染的、安全、优质、营养类食品,它是未来农业和食品发展的一种新兴主导食品。任何食品都是由化学物质组成的,C错误;根据我国空气污染特点和污染防治重点,目前空气质量日报中主要涉及二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物、二氧化氮和臭氧五种大气污染物。二氧化碳不属于空气质量日报的项目,D错。
答案:A
5.有两种钾盐的混合物,加热该混合物时有气体产生,向该混合物中加水时也有气体产生,则这两种钾盐可能是 ( )
A.K2SO4和KHCO3
B.KHSO4和K2CO3
C.K2SO4和K2CO3
D.KHSO4和KHCO3
解析:加热时有气体产生的情况只能是含有KHCO3,答案只能从A或者D中选,加入水后能产生气体的只能是含有KHSO4而非K2SO4,所以答案选D。
答案:D
6.如图所示,装置中持续通入X气体,并在管口P处点燃,实验结果是澄清石灰水变浑浊,则X、Y可以是( )
①H2和NaHCO3 ②CO和Na2CO3 ③CO和CuO
④H2和Fe2O3
A.①③ B.②④
C.①④ D.①②③
解析:P处可以点燃,说明X气体为H2或CO,又因为Y受热可以分解产生CO2,也可以是相应气体(CO)被氧化产生CO2,因为在此题中只有CO2能使澄清石灰水变浑浊,所以Y可以是NaHCO3,此时X为H2;Y也可以是CuO,此时X是CO,故正确答案为A。
答案:A
7.下列离子方程式正确的是( )
A.铁与稀硝酸反应:Fe+2H+Fe2++H2↑
B.小苏打与氢氧化钠溶液混合:HC+OH-CO2↑+H2O
C.氯化钙与碳酸氢钾溶液混合:Ca2++CCaCO3↓
D.CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:Cu2++S+2OH-+Ba2+BaSO4↓+Cu(OH)2↓
解析:Fe与稀硝酸反应生成NO不能生成H2,A项错误;B项离子方程式应为HC+OH-C+H2O;C项中CaCl2与KHCO3不反应。
答案:D
8.物质的量相等的下列气体,常温下在密闭容器中混合,完全反应后容器内压强降低最多的是( )
A.NH3和O2
B.NO和O2
C.H2和Cl2
D.HCl和NH3
解析:NH3和O2在常温下不反应,因此压强不变;2NO+O22NO2,反应后的气体物质的量减小;H2和Cl2常温下不反应,因此压强不变;HCl和NH3两者恰好完全反应,生成NH4Cl固体,无气体剩余,压强减小到零。
答案:D
9.将下列物质分别加入溴水中,溴水颜色不变浅的是 ( )
①KCl晶体 ②H2S气体 ③CCl4 ④Mg ⑤NaOH ⑥Na2CO3 ⑦Na2SO3 ⑧FeBr2
A.⑤⑧
B.⑤⑥⑦⑧
C.①
D.均不可
解析:溴水中因存在Br2分子而呈橙色,欲使其退色,有两种可能:(1)是用有机溶剂(如CCl4、汽油)将其萃取进入有机层;(2)是发生化学反应,使Br2转变为Br-,题给试剂中H2S、Mg、NaOH、Na2SO3、FeBr2都能与溴水反应,Na2CO3能与溴水中的HBr反应,促使Br2向HBr转化。
答案:C
10.下列实验装置不能达到实验目的的是( )
解析:NaHCO3先受热,且受热面积大,温度高,其对应石灰水先变浑浊,并不能用来比较二者稳定性的强弱。
答案:D
11.目前,世界上生产的镁有60%来自海水。从海水中提取镁,最基本的方法就是往海水里加石灰乳,使镁沉淀出来,然后经过一系列处理,最终得到单质镁。试判断在海水提镁的过程中,不可能发生的反应是( )
A.2MgO2Mg+O2
B.MgCl2Mg+Cl2↑
C.Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
D.Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
答案:A
12.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
SO2有漂白性
SO2可使溴水退色
B
CO2无毒,且能溶于水
干冰用于人工降雨
C
浓硫酸有强氧化性
浓硫酸可用于干燥H2和CO
D
Fe3+有氧化性
FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜
解析:A选项,陈述Ⅱ中表现了SO2的还原性,而陈述Ⅰ中SO2表现为漂白性,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ没有因果关系;B选项,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ是利用干冰升华时会吸收大量热,使空气中的水蒸气液化成水滴降落,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ没有因果关系;C选项,陈述Ⅱ表现出浓硫酸的吸水性,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ没有因果关系;D选项,陈述Ⅱ中Fe3+氧化单质铜从而回收铜,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ属于因果关系。
答案:D
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)有一包白色粉末状混合物,可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、KCl、Na2SO4、MgCl2、KNO3中的某几种,现进行如下实验:
(1)将混合物溶于水,得到无色透明溶液。
(2)取少量上述溶液两份,其中一份加入BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,在另一份中加入NaOH溶液,也产生白色沉淀。
根据上述实验现象回答:
①原混合物中肯定没有 。?
②原混合物中肯定含有 。?
③不能确定是否含有 。?
解析:根据实验(1)混合物溶于水得无色溶液,可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色,CaCO3难溶于水)。根据实验(2)向一份溶液中加入BaCl2溶液,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4,肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀,但BaSO4不溶于稀硝酸,而BaCO3溶于稀硝酸)。根据实验(2)向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生,可推断原混合物中肯定有MgCl2[因为Mg(OH)2是白色沉淀]。对于KNO3、NaCl、KCl,题目中没有进一步用实验检验,因此不能确定是否含有。
答案:①CuSO4、CaCO3、Na2CO3 ②Na2SO4、MgCl2
③KNO3、NaCl、KCl
14.(12分)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如下图所示的实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。?
A.烧杯 B.坩埚
C.表面皿 D.泥三角
E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是 ;步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 。?
(3)步骤④中发生反应的离子方程式是 。?
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是 。?
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:?
。?
解析:(1)该实验是对固体海带加热灼烧,与三脚架一起使用的常常是泥三角、坩埚和酒精灯。(2)步骤③是由海带灰悬浊液得含碘离子的溶液,因此一定要进行过滤的操作,步骤⑥是从含碘的苯溶液中分离碘和回收苯。因二者在水中溶解度都不大,因此只能用蒸馏的方法分离。(3)步骤④的离子方程式为2I-+MnO2+4H+Mn2++I2+2H2O。(4)碘不易溶于水而易溶于有机溶剂苯,苯不溶于水且与水溶液分层,故可选取苯来提取碘。(5)根据淀粉遇碘单质变蓝这一现象,可以取少量提取碘之后的溶液,向其中加入淀粉来检验其中是否还含有碘单质。
答案:(1)BDE
(2)过滤 蒸馏
(3)2I-+MnO2+4H+Mn2++I2+2H2O
(4)苯与水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中的大
(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中,向其中加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果出现蓝色,说明水溶液中还有单质碘)
15.(14分)某化学兴趣小组为探索铜与浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。
甲组取a g铜片和一定量的浓硫酸放入试管中加热,直到反应完毕,最后发现试管中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
(1)写出装置A中所发生反应的化学方程式 。?
(2)若用含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与过量铜片共热,能否收集到0.1 mol SO2? (填“能”或“不能”)。?
(3)当集气瓶B中的气体收集满时,装置C中有可能观察到的现象是 。?
(4)为什么有一定量的余酸却未能使Cu完全溶解,你认为原因是 。?
(5)乙组同学认为:实验装置C有可能造成环境污染,乙组同学设计了最简单方法给予解决:在C试管口塞上一团沾有 (填化学式)溶液的棉花。?
(6)为了证明反应结束后的试管中的确有剩余的稀硫酸,可选择的试剂是 。?
A.铁粉
B.Na2CO3溶液
C.BaCl2溶液
解析:铜只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应;二氧化硫可以使品红溶液退色,可以用氢氧化钠溶液吸收,为防止污染,在试管口用浸有氢氧化钠溶液的棉花团堵住;证明剩余稀硫酸应检验其中的H+,不能检验S,因为产物CuSO4中也含S。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)不能 (3)品红溶液退色
(4)稀硫酸不能与Cu反应
(5)NaOH
(6)AB
16.(14分)为了测定某铜银合金的成分,将30.0 g该合金溶于80 mL 13.5 mol·L-1的浓硝酸中,待合金完全溶解后,收集到气体6.72 L(标准状况),并测得溶液中c(H+)=1 mol·L-1。假设反应后溶液体积仍为80 mL,试计算:
(1)被还原的硝酸的物质的量。
(2)合金中银的质量分数。
解析:(1)n(HNO3被还原)==0.3 mol。
(2)设Cu的物质的量为n1,Ag的物质的量为n2,n(HNO3剩余)=1 mol·L-1×0.08 L=0.08 mol,64 g·mol-1×n1+108 g·mol-1×n2=30.0 g,2n1+n2+0.3 mol+0.08 mol=13.5 mol·L-1×0.08 L,解之得,n1=0.3 mol,n2=0.1 mol,则合金中Ag的质量分数=×100%=36%。
答案:(1)0.3 mol
(2)36%
课件18张PPT。1.碳及其化合物的转化关系
2.氮的循环3.硫的转化
4.氯、溴、碘及其化合物间的转化一二一、元素及其化合物的推断题的解题方法
元素及其化合物的推断是将分散的知识点连成线、织成网,可有效地考查抽象、求异、发散和收敛等思维能力。
1.思维技巧
(1)根据题给信息,锁定推断范围。解题时,借助试题中的信息尤其是某些特征信息(如特殊的化学反应、特殊的实验现象以及特殊的反应条件等)来确定推断范围。
(2)在所确定的推断范围内提出合理的猜想(大胆假设),进一步缩小推断范围。这一步需要从自己所学的知识中去寻找相关内容,提出合乎题意的推测。
(3)利用整体思维、链式推理、正反推理等方法,细心思索,推测结果,通过验证得到答案。一二?一二(2)特征转化关系:
符合此条件的常见物质A有NH3、N2、S、H2S、Na等,如:
3.思维方法
除了积累一定的思维技巧和推理经验外,无机推断的正确解答须依赖于以下思维模式:根据信息,大胆猜想,然后通过试探,验证猜想;试探受阻,重新调整思路,做出新的假设,进行验证。一二例1下图中①~ 分别代表有关反应中的一种物质,请填写以下空白。
(1)①③④的化学式分别是 、 、 。?
(2)⑧与⑨反应的化学方程式是 。?一二解析:本题的突破口就在题目的开始部分。因为这一部分把反应条件和部分反应物都已列出,为推断物质提供了充足的已知条件。气体混合物通过碱石灰后很可能得到③氨气,通过浓硫酸可得②CO2气体,CO2气体与Na2O2反应得④氧气,氨气和氧气在催化剂作用下加热反应得⑥NO和 H2O,NO与氧气反应生成⑦NO2,NO2与H2O反应生成⑧HNO3,CO2与Mg条点燃后生成⑩MgO和⑨C,C与浓硝酸反应生成⑦NO2、②CO2和 水,所以①是NH4HCO3或(NH4)2CO3。
答案:(1)NH4HCO3[或(NH4)2CO3] NH3 O2
(2)C+4HNO3(浓) 2H2O+4NO2↑+CO2↑一二迁移训练1已知甲、乙、丙是三种常见的单质,且组成它们的元素核外电子数之和为35,A~G是七种常见的化合物,上述各物质间的相互转化关系如下图所示(反应条件和其他生成物略)。
请回答:
(1)甲、乙、丙三种单质的化学式分别为 、 、 。?
(2)B的化学式是 ,D的名称是 。?
(3)写出①②两步变化的化学方程式: 。?一二解析:本题突破口在于框图中存在如下两条直线关系:甲→B→E;乙→C→F,我们学过的直线转化关系有:Na→Na2O→Na2O2,C→CO→CO2,S→SO2→SO3,N2→NO→NO2,再由甲、乙、丙元素核外电子数之和为35,只要将上述转化关系代入验证即可。
答案:(1)Na S O2
(2)Na2O 亚硫酸钠一二二、中学阶段涉及的环境问题及其危害
1.酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化物,能使土壤酸化,腐蚀建筑物等。
2.光化学烟雾——主要是由汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物造成的,危害人体健康,影响植物生长。
3.臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的,使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。
4.温室效应——主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的,会使全球气候变暖。
5.白色污染——形成原因是塑料制品的大量使用导致废旧塑料随意丢弃,会破坏土壤结构和生态环境。一二6.赤潮——形成原因是含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放,会使藻类过度繁殖,鱼类死亡,水质恶化。
7.硫化氢污染——硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的气体,有剧毒,是一种大气污染物。天然气矿发生井喷时喷出的气体中以及某些工业的废气中含有硫化氢。一二例2环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是( )
①白色垃圾 ②潮汐 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥可吸入颗粒物 ⑦赤潮 ⑧绿色化学
A.①⑦ B.②⑤ C.②⑧ D.⑦⑧
解析:潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的白色塑料,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物造成的;臭氧空洞由氟氯代烃等物质造成的;赤潮是水体的富营养化造成的,其危害是造成水中溶解氧减少,导致生物死亡。
答案:C一二迁移训练2三位美国科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作而获得诺贝尔化学奖,他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,由下图可知( )
A.日光在反应中作催化剂
B.过氧化氯是一种很稳定的物质
C.过氧化氯的结构式为O—Cl—Cl—O
D.臭氧分子最终转变成氧气分子一二解析:A项,日光提供反应③所用的能量而非起催化作用。由③知过氧化氯不是很稳定的物质。根据化学键理论,过氧化氯的结构式应为Cl—O—O—Cl。经过题图所示的循环,O3变为O2,臭氧层被破坏。
答案:D第4章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分,共48分)
1.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一,它使信息高速公路在全球迅猛发展,它的发明者是被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟。光导纤维的主要成分是( )
A.Si
B.SiO2
C.Na2SiO3
D.SiCl4
解析:光导纤维的主要成分是SiO2。
答案:B
2.职业病是一些特殊岗位引起的病症。尘肺病是一种典型的职业病。据专家称:颗粒直径较大的粉尘往往通过黏液分泌或气管黏膜上皮细胞纤毛随痰排出,只有直径较小的呼吸性粉尘才有可能进入肺泡,并引起肺间质的广泛纤维化,引起尘肺病。下列说法中不正确的是( )
A.长期从事水泥搬运的工人易患尘肺病
B.从事硅酸盐工业的劳动者都易患尘肺病
C.粉尘和水蒸气等形成的烟雾属于胶体
D.化学实验室中使用的石棉绒成分是硅酸盐
解析:尘肺病是由劳动者所处的工作环境中含有大量可吸入的微小固体颗粒造成的,故长期从事水泥搬运、矿山开凿、爆破、水晶石加工等的人容易患尘肺病,不接触粉尘的人则不易患尘肺病。故B项错误。
答案:B
3.下列推断合理的是( )
A.在常温下,Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓,说明H2CO3酸性强于H2SiO3;在高温下,Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,说明H2SiO3酸性强于H2CO3
B.胶体区别于其他分散系的本质特点是产生丁达尔效应
C.KAl(SO4)2·12H2O是复盐;(NH4)2Fe(SO4)2也是复盐
D.由一种元素组成的物质肯定为纯净物
解析:本题考查物质的组成和性质。A选项中,第二个方程式是在非溶液中进行的,不能够利用强酸制备弱酸的原理来解释,A选项错误;胶体区别于其他分散系的本质特点是分散质粒子直径大小不同,B选项错误;互为同素异形体的两种物质混合在一起,如金刚石和石墨,只含有一种元素,但为混合物,D选项错误。
答案:C
4.氧化锆陶瓷系列和磷酸钙陶瓷系列属于新型无机非金属材料,都可以用于制造人造骨骼,这是利用了它们的 ( )
A.耐高温和强度高
B.光学特性
C.电学特性
D.生物功能
解析:氧化锆陶瓷系列和磷酸钙陶瓷系列的生物功能使其对机体无排异反应,可以用于制造人造骨骼。
答案:D
5.下列有关金属材料的说法中不正确的是( )
A.铁和钢材的主要化学成分相同,性质也相同
B.合金的性能一般优于纯金属
C.金、银、铜是常见的有色金属材料
D.铜具有良好的导电性和导热性
解析:铁和钢都是铁与碳的合金,铁含碳量高,钢含碳量低,两者性能有区别。
答案:A
6.对下列材料的特征及用途的说法中不正确的是( )
A.玻璃纤维柔软如丝,可像棉纱一样纺织,但拉伸强度低
B.光导纤维传导光的能力很强,是非常好的通讯材料
C.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用于制造柴油机
D.玻璃钢强度高,密度小,耐腐蚀,可用于废水处理系统的管道
解析:玻璃纤维虽然极细如丝,但其拉伸强度大,其拉伸强度接近于钢。显然A项错误。
答案:A
7.已知A是单质,E有强酸性和强氧化性。A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种物质,在一定条件下可发生下图所示的转化,则A可能是( )
A.Cl2 B.C C.N2 D.Si
解析:Cl2与O2不能直接反应,A错;C对应的酸是H2CO3,H2CO3是弱酸,B错;N2对应的转化为:
HNO3是强酸且有强氧化性,C正确;若A为Si,则B为SiH4,C为SiO2,SiO2与O2不反应,故D错。
答案:C
8.随着科技的飞速发展,出现了许多新型无机材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化学式为Cam(PO4)nOH]已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织。HAP化学式中的m等于( )
A.
B.
C.
D.n+1
解析:根据正负化合价的代数和为0,得(+2)×m+(-3)×n+(-1)×1=0,A选项正确。
答案:A
9.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40~50 ℃时反应可生成它。CuH不稳定,易分解,CuH在氯气中能燃烧,跟盐酸反应能产生气体,以下有关它的推断中错误的是( )
A.“另一种反应物”一定只具有氧化性
B.“另一种反应物”一定具有还原性
C.2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl
D.CuH既可作氧化剂也可作还原剂
解析:用CuSO4溶液反应产生CuH的过程中,铜元素被还原,需与还原剂反应,“另一种反应物”一定具有还原性,可能具有氧化性;CuH与氯气反应时Cl2作氧化剂,CuH作还原剂,生成CuCl2和HCl;CuH中Cu显+1价,处于中间价态,既有氧化性,又有还原性。
答案:A
10.下列离子组一定能大量共存的是( )
A.酚酞溶液呈红色的溶液中:Al3+、Cl-、N、Na+
B.石蕊溶液呈蓝色的溶液中:Na+、[Al(OH)4]-、N、HC
C.含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、N、ClO-
D.含大量OH-的溶液中:C、Cl-、F-、K+
解析:使酚酞溶液呈红色的溶液显碱性,OH-与Al3+不能大量共存;使石蕊溶液呈蓝色的溶液显碱性,OH-能和HC反应;含大量Al3+的溶液中,溶液呈酸性,其中的H+能和ClO-结合成HClO。
答案:D
11.可用于分离MgCl2与AlCl3混合溶液的是( )
A.氢氧化钠、盐酸 B.盐酸、氨水
C.氢氧化钠、氨水 D.氢氧化钠、二氧化碳
解析:可用过量氢氧化钠溶液加入到MgCl2与AlCl3的混合溶液中,使镁离子转化为氢氧化镁沉淀,铝离子转化为[Al(OH)4]-,过滤,然后分别向沉淀和滤液中加适量盐酸即可。
答案:A
12.下列离子方程式正确的是( )
A.铝与稀硝酸反应
6H++2Al2Al3++3H2↑
B.硝酸铝溶液中滴入氨水
Al3++3OH-Al(OH)3↓
C.硝酸铝溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液
Al3++3OH-Al(OH)3↓
D.氧化铝与氢氧化钠溶液反应
Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
解析:A项,铝与稀硝酸反应不产生氢气;B项中的NH3·H2O不能拆开;C项的离子方程式应为Al3++4OH-[Al(OH)4]-。
答案:D
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)某科研小组,用含有少量CaO和Fe2O3的高岭土(主要成分:Al2O3·2SiO2·2H2O)来研制新型净水剂,其实验方案如下:将高岭土和纯碱混合均匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤弃去残渣,滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即是净水剂。
(1)高岭土和纯碱混合均匀,加热熔融时,高岭土中的主要成分与纯碱反应的化学方程式为:
① ;?
②Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。(提示:NaAlO2易溶于水并转化为Na[Al(OH)4])
(2)最后得到的沉淀物是 ,生成沉淀的离子方程式为 。?
(3)实验室中常备的坩埚有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚,本实验熔融高岭土时应选用 坩埚。?
解析:(1)由制玻璃的反应原理,可以写出高岭土的主要成分与纯碱反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。
(2)高岭土和纯碱反应的生成物是NaAlO2和Na2SiO3,溶于水后,根据题给信息可推断溶液中的溶质是Na2SiO3和Na[Al(OH)4],在滤液中加入盐酸酸化发生的反应为Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl,Na[Al(OH)4]+4HClAlCl3+NaCl+4H2O,因而最后得到的沉淀物是H2SiO3,生成沉淀的离子方程式为2H++SiH2SiO3↓。
(3)瓷坩埚(主要成分含有Al2O3及SiO2)、氧化铝坩埚在高温下都和纯碱反应,因而用铁坩埚熔融高岭土。
答案:(1)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
(2)H2SiO3 2H++SiH2SiO3↓
(3)铁
14.(12分)现代建筑的门框等常用电解铝加工成古铜色的硬铝制造。取硬铝的样品进行如下实验:[每一步试剂均过量,Zn、ZnO、Zn(OH)2与铝相应物质的化学性质相似]
样品
回答以下问题:
(1)硬铝 合金(填“是”或“不是”)。?
(2)实验中产生的气体是 (填化学式),化学方程式是 。?
(3)可推知硬铝的组成是 。?
A.Mg、Al、Si、Zn
B.Cu、Al、Mg、Si
C.Fe、Al、C、Si
D.Al、Si、Zn、Na
解析:硬铝是铝合金,一定含铝,因而与稀盐酸反应产生的气体是氢气;和稀盐酸反应后的不溶物还能与氢氧化钠溶液反应产生气体,说明硬铝中还含有不与盐酸反应,但与氢氧化钠溶液反应的单质,根据第(3)小题可知,该单质是硅单质;硬铝与盐酸反应后的不溶物与氢氧化钠溶液反应后仍有不溶物,说明硬铝中含有既不与盐酸反应,又不与氢氧化钠反应的物质,根据第(3)小题各选项中的物质性质可推断该物质是碳或是铜,由于硬铝是古铜色的,所以该物质是铜。
答案:(1)是 (2)H2 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑ (3)B
15.(12分)石棉是一类压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐高温、耐酸碱腐蚀,而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒,人吸入石棉纤维后易患肺癌。“9·11”事件发生后,在清理世贸大厦的废墟时人们发现有很多石棉,其中一种叫做矿青石棉,它的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。
(1)该石棉化学式中与5个铁原子形成氧化物的氧原子数目是 个。?
(2)该石棉化学式中铁元素的“平均化合价”(或氧化数)可视为 。?
(3)将该石棉的化学式改写为氧化物的形式: 。?
(4)这种石棉属于传统的无机非金属材料,下列哪些不属于传统的无机非金属材料 。?
A.光导纤维
B.水泥
C.耐高温的金属钛
D.氧化铝陶瓷
E.混凝土
(5)该石棉与酸或碱反应可以看作是各氧化物分别与酸或碱反应,若将这种石棉溶于足量的稀硝酸中,充分反应后过滤,滤渣主要是 ,滤液中的盐类物质主要有 (填写化学式)。?
解析:(1)根据石棉的化学式Na2Fe5Si8O22(OH)2和化合物中正负化合价的代数和等于0,可推知其化学式也可写为2NaOH·Fe5O6·8SiO2,即和5个铁原子形成氧化物的氧原子数目是6个。
(2)根据化学式Fe5O6得铁元素的平均化合价为+。
(3)根据元素的化合价和原子个数之比为定值,将其拆成氧化物的形式,其化学式为Na2O·Fe2O3·3FeO·8SiO2·H2O。
(4)传统的无机非金属材料一般是指含二氧化硅和硅酸盐的材料,因此A、C、D是新型的无机非金属材料。
(5)由于石棉中的二氧化硅只与氢氟酸反应,不与硝酸反应,而其他氧化物可与硝酸反应生成相应的硝酸盐,因此滤渣为SiO2,滤液中的盐类物质为Fe(NO3)3和NaNO3。
答案:(1)6
(2)+
(3)Na2O·Fe2O3·3FeO·8SiO2·H2O
(4)ACD
(5)SiO2 Fe(NO3)3和NaNO3
16.(16分)某化学兴趣小组在探究常见物质转化时,发现部分物质存在如下图所示的三角转化关系(部分反应物或生成物已略去):
已知:①图中每个小三角形的三种物质中至少含有一种相同元素,K与L含有完全相同的元素。②D、J为固体单质,R为气体单质,其余物质为常见化合物。③A能使品红溶液退色,也能使澄清石灰水变浑浊。④E为淡黄色化合物,E与C或L反应都能生成R。⑤I为氧化物,I与F或C都能反应;G和L反应生成难溶物H,H具有较强的吸附性。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)写出下列反应的化学方程式:
①CA: 。?
②LR: 。?
(2)写出下列反应的离子方程式:
①EF: 。?
②IG: 。?
(3)常温下,测得一定浓度G溶液的pH=10,试用离子方程式表示其原因: 。?
解析:由题意知A为SO2,E为Na2O2,H为Al(OH)3,结合其他信息和三角转化关系可猜测:D为Na,F为NaOH,B为SO3,C为H2SO4,I为Al2O3,G为Na[Al(OH)4],L为CO2,K为CO,J为碳,R为O2。
(1)由H2SO4到SO2,可由浓硫酸和Cu反应,或H2SO4与Na2SO3反应;由CO2到O2,可由CO2与Na2O2反应。
(2)由E到F,可由Na2O2与H2O反应;由I到G,可由Al2O3和NaOH反应。
(3)Na[Al(OH)4]因发生水解,其溶液呈碱性。
答案:(1)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(或Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O)
②2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(2)①2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑
②Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
(3)[Al(OH)4]-Al(OH)3+OH-
课件15张PPT。一二一二一二例1将溶液(或气体)X,逐渐加入(或通入)到一定量的Y溶液中,产生沉淀的量与加入X的物质的量的关系如图所示,符合图中情况的一组物质是( )一二解析:由图可知,每滴入n mol X时沉淀不断生成直至最大值,再逐滴加入3n mol X时沉淀不断溶解直至完全消失,故B项符合题意。
答案:B一二迁移训练1向10 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中滴入2 mol·L-1 NaOH溶液时,得到Al(OH)3沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)的关系如下图所示:
(1)该过程总反应离子方程式可表示为 。?
(2)假如溶液中生成了0.39 g沉淀,则此时用去NaOH溶液的体积是 。?一二解析:把NaOH溶液滴入到AlCl3溶液中,先生成Al(OH)3沉淀,至A点时沉淀的质量达到最大,然后随着NaOH溶液的加入,沉淀逐渐溶解;至B点沉淀全溶时,总反应的离子方程式为Al3++4OH-[Al(OH)4]-;当有0.39 g沉淀生成时,有以下两种情况:①AlCl3过量,加入的NaOH溶液使Al3+部分产生沉淀0.39 g,通过Al3++3OH- Al(OH)3↓可知消耗的NaOH溶液的体积为7.5 mL。②Al3+全部反应生成Al(OH)3沉淀,沉淀又部分溶解时,根据n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)可求得用去NaOH溶液的体积为17.5 mL。
答案:(1)Al3++4OH- [Al(OH)4]-
(2)7.5 mL或17.5 mL一二二、金属活动性顺序的应用
1.判断金属与酸反应的产物
(1)氢以前的金属能置换非氧化性酸中的氢
(2)氢以后的金属不能与非氧化性酸反应,只能与强氧化性酸反应
(3)金属与氧化性酸反应的产物与金属活动性、酸的浓度、温度等多种因素有关。
(4)Fe、Al在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化,钝化是化学变化。一二2.判断金属与盐溶液反应的产物
(1)除活泼金属(K、Ca、Na、Mg等)外,排在前面的金属能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
(2)活泼金属不一定能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。一二例2用铝箔包裹0.1 mol金属钠,用针在铝箔上扎一些小孔,用镊子夹住,放入水中,待完全反应后,收集到的气体在标准状况下的体积为( )
A.等于1.12 L B.等于0.56 L
C.大于1.12 L D.小于1.12 L
解析:0.1 mol金属钠与水反应放出1.12 L氢气,同时生成NaOH溶液,而Al可以与NaOH溶液继续反应放出氢气。
答案:C一二迁移训练2下列反应所产生的气体体积在标准状况下为22.4 L的是( )
A.将2 mol金属Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热
B.将27 g Al与足量盐酸反应
C.将18 g金属铝投入足量NaOH溶液中
D.将10.8 g Al和22.4 g Fe投入到300 g 98%的硫酸中
解析:A项,Cu过量,浓硫酸反应一段时间后变稀,稀硫酸不与Cu反应,所以2 mol H2SO4没有完全反应,产生的气体SO2小于1 mol;B项,Al与足量盐酸或氢氧化钠溶液反应产生H2时都有如下关系:2Al~3H2,B错误,C正确;D项,Al和Fe常温下在浓硫酸中均发生钝化,不生成气体。
答案:C
