课件24张PPT。本章整合一二一、从物质分类(单质、氧化物、酸、碱、盐)及转化角度认识铁、铝及其化合物
1.铁及其化合物2.铝及其化合物 一二二、从分类和应用的角度认识金属材料 突破一突破二 金属及其化合物推断题常见的突破口
典例1已知A为常见的金属单质,根据下图所示的关系:(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式,A为 ,B为 ,C为 ,D为 ,E为 ,F为 。?
(2)写出④⑤的离子方程式,⑧的化学方程式。
④ ,?
⑤ ,?
⑧ 。?突破一突破二答案(1)Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
(2)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
解析本题的“突破口”是“红褐色固体F”,故F是Fe(OH)3。从而得出A为Fe,“黑色晶体B”为Fe3O4,进而推出C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2。突破一突破二 金属及其化合物推断题中常见的突破点
(1)特殊颜色
①焰色反应:Na+(黄色)、K+(紫色)。
②有色溶液。③有色固体。
红色:Cu、Fe2O3(红棕色)
红褐色:Fe(OH)3
绿色:Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O
蓝色:Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
黑色:CuO、FeO、MnO2、炭黑、Fe3O4
浅黄色:Na2O2、AgBr、S
白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Mg(OH)2突破一突破二(2)特殊性质
①遇SCN-显红色的只有Fe3+。
②常见的可溶于强碱溶液的白色沉淀有Al(OH)3,可与强碱溶液反应的金属氧化物有Al2O3。
③不溶于水又不溶于稀盐酸或稀硝酸的白色沉淀有BaSO4、AgCl。突破一突破二(3)特征反应
①能与强酸反应产生气体的物质:活泼的金属,如Na、Al、Zn等;部分弱酸盐,如碳酸盐、碳酸氢盐等。
②能与强碱反应产生气体的物质:单质,如Al等;盐类,如铵盐等。
③既能与强酸又能与强碱溶液反应的物质:金属单质,如Al等;两性氧化物,如Al2O3等;两性氢氧化物,如Al(OH)3等;弱酸的铵盐,如NH4HCO3、(NH4)2CO3等;弱酸的酸式盐,如NaHCO3等。
④能与水反应产生气体的物质:活泼的金属单质,如Na、K、Mg(加热)、Fe(红热的铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4)等;金属过氧化物,如Na2O2等。突破一突破二(4)特殊的转换关系
①特征转换: ②三角转换: 突破一突破二对点训练1-1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.Fe B.FeO
C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
答案D
解析钠与水反应生成NaOH,NaOH与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2易被氧气氧化为Fe(OH)3,灼烧后得到的固体物质是Fe2O3。突破一突破二对点训练1-2下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色均为黄色。填写下列空白:
(1)写出化学式:A ,B ,D 。?
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有 (填序号)。?
(3)写出反应⑤的离子方程式: 。?
写出反应⑥的化学方程式: 。突破一突破二答案(1)Na Na2O2 Na2CO3
(2)①②③④解析A单质及A的化合物焰色均为黄色,则A为钠单质,结合图中信息可知B为Na2O2,C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3。突破一突破二极值法和差量法在化学计算中的应用
典例2两种金属混合物共15 g,投入足量的盐酸中,充分反应得11.2 L H2(标准状况),则原混合物组成中肯定不能为下列的( )
A.Mg、Ag B.Zn、Cu C.Al、Zn D.Mg、Zn
答案B
解析此题可用平均摩尔电子质量(提供1 mol e-所需的质量)法求解。15 g金属混合物可提供1 mol e-,其平均摩尔电子质量为15 g·mol-1。选项中金属Zn的摩尔电子质量为32.5 g·mol-1。若有不能和盐酸反应的金属,则其摩尔电子质量可以看作无穷大。 11.2 L
=22 g·mol-1突破一突破二对点训练2-1某合金粉末11 g,加入到足量的稀硫酸中,在标准状况下产生的气体体积为11.2 L,此合金可能是( )
A.Mg-Al合金 B.Cu-Zn合金
C.Zn-Fe合金 D.Mg-Zn合金
答案A
解析设混合物的平均摩尔质量为 ,化合价为+2价,则:
M+2H+=M2++H2↑
1 mol 22.4 L突破一突破二对点训练2-2已知由两种气体组成的混合气体的平均摩尔质量与一氧化碳的摩尔质量相等,则该混合气体的组成一定不能是( )
A.N2与C2H4(气体)
B.O2与H2
C.CO2与O2
D.CO2与CH4(气体)
答案C
解析CO的摩尔质量等于28 g·mol-1。两种气体组成的混合气体的平均摩尔质量等于28 g·mol-1,则其组合可能为①两气体的摩尔质量都等于28 g·mol-1;②一种气体的摩尔质量大于28 g·mol-1,另一气体的摩尔质量小于28 g·mol-1。C项,CO2的摩尔质量为44 g·mol-1,
O2的摩尔质量为32 g·mol-1,都大于28 g·mol-1,故C项组合不符合混合气体的组成要求。突破一突破二典例3O2、CO、CO2的混合气体共18 mL,点燃爆炸后恢复到原来温度,体积减少了2 mL,再通过足量石灰水,气体体积又减少了10 mL。则原混合气体中O2、CO、CO2的体积比可能为多少?
解根据混合气体间发生的反应分析反应前后的体积之差。本题要对反应物过量问题进行分析讨论。
设参加反应的CO、O2和生成的CO2的体积分别为a、b、c。2 1 2 (2+1)-2=1
a b c 2 mL
a=4 mL,b=2 mL,c=4 mL。突破一突破二因为石灰水只与CO2反应,所以CO2总共10 mL,除去反应生成的4 mL,原有CO2的体积为(10-4) mL=6 mL,原CO、O2共(18-6) mL=12 mL,比参加反应的CO、O2总体积(4+2) mL多,说明CO、O2中必有一种气体剩余,剩余气体体积为(12-6) mL=6 mL。
讨论:答:O2、CO、CO2的体积比为1∶5∶3或4∶2∶3。 突破一突破二 1.极值法(平均值法)
极值法就是先将思路引向极端状况,使问题简化以顺利得出结论,常用来判断混合物的组成。
实际计算时常根据题目给出的条件求出混合物中某个物理量的平均值。混合物的两个成分中肯定有一个大于平均值,一个小于平均值,才能符合条件,从而可判断出混合物的可能组成。
2.差量法
不考虑变化过程,利用最终态(生成物)与最初态(反应物)的量的变化来求解的方法叫差量法。因无须考虑变化的过程,所以可使问题简化。但应注意,只有当差值与始态量或终态量存在比例关系,且化学计量的差值必须是同一物理量时,才能用差量法。其关键是分析出引起差量的原因。突破一突破二(1)差量法是根据题中的相关量或对应量的差量求解的方法。
(2)差量法是把化学变化过程中引起的一些物理量的增量或减量放在化学方程式的右端,作为已知量或未知量,利用各对应量成正比求解。
(3)差量可以是物质的量的差,对固体、液体而言,差量可以是质量差、粒子个数差;对气体,差量还可以是同温、同压下的体积差。例如对CuO+H2 Cu+H2O化学反应中的固体物质作定量研究会发现,每80 g CuO发生反应,同时就有64 g Cu生成,反应前后固体的质量差为16 g,对此质量关系可表示为
CuO+H2 Cu+H2O 固体质量差(Δm)
80 g 64 g 16 g突破一突破二这个固体质量差(Δm)我们称之为“差量”。若取任意量的CuO与H2发生化学反应,参加反应的固体与生成的固体在量的方面有定因此这个差量(Δm)可作为一种量应用于根据化学方程式的计算中。
差量法给许多化学计算提供了很大的方便,甚至有的化学计算必须用差量法才能解决。差量法是高考化学计算中的热点之一。突破一突破二对点训练3-1把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等,则原溶液中H+与S 的物质的量浓度之比为( )
A.1∶4 B.2∶7
C.1∶2 D.3∶8
答案A突破一突破二解析设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Δm(固体质量减少)
56 g 1 mol 56 g
x 56x
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol 64 g 8 g
y 8y
因为固体在反应前后质量相等,所以Δm(减)=Δm(增)
56x=8y,突破一突破二对点训练3-2为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( )答案A 突破一突破二解析由题意知(w1-w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量,设样品中NaHCO3质量为x,由此可得如下关系:第三章测评
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16
Na—23 Mg—24 Al—27 Cl—35.5 Fe—56 Cu—64
一、选择题(本题包括17小题,每小题3分,共51分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列物质属于碱性氧化物的是( )
A.Na2O2 B.Al2O3
C.CO2 D.Na2O
2.下列有关厨房铝制品的使用中,你认为合理的是( )
A.盛放食醋
B.烧煮开水
C.用金属丝擦洗表面的污垢
D.用碱水洗涤
3.我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空,开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。根据所学的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe
4.下列金属的用途与性质不相对应的是( )
A.用铜做电线是由于其导电性良好
B.用钨做灯丝是因为其熔点高
C.铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化
D.用铝制炊具是因为铝的熔点比铁的高
5.下列说法中错误的是( )
A.用氧化铝与水反应制取氢氧化铝
B.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C.氧化铁可用作红色颜料
D.铁制容器可盛装烧碱溶液
6.纯铁的熔点为1 535 ℃,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃左右就熔化了,这是因为( )
A.铁的纯度越高,熔点越低
B.合金的熔点比其成分物质的熔点高
C.形成了铁碳合金,所以熔点变低
D.在高炉中熔化的过程发生了化学反应
7.下列说法错误的是( )
A.钠在空气中燃烧最后所得产物为Na2O2
B.镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜,保护了里面的镁,故镁不需和钠一样进行特殊保护
C.铝制品在生活中非常普遍,这是因为铝不活泼
D.铁在潮湿的空气中因生成的氧化物很疏松,不能保护内层金属,故铁制品往往需涂保护层
8.下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
9.下列实验的现象或表述正确的是( )
A.铁的氧化物在空气中都较稳定
B.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可
C.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
D.向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,煮沸后即得红棕色Fe(OH)3胶体
10.某无色溶液加入铝可以生成H2,则在该溶液中一定能大量存在的离子组是( )
A.K+、Cu2+、N、Cl-
B.K+、Na+、Br-、Cl-
C.K+、Ca2+、HC、Cl-
D.Na+、Mg2+、Br-、S
11.(2019全国Ⅱ,11改编)下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是( )
A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuSO4Cu+ZnSO4
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O22Na2O+O2↑
D.向FeCl3溶液中滴加几滴NaOH溶液出现红褐色沉淀FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl
12.等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应,则在相同的条件下,产生氢气的体积比是( )
A.1∶1 B.3∶4
C.2∶3 D.4∶3
13.将10 g铁碳合金放入O2中高温灼烧,反应后的气体通入到过量石灰水中得沉淀1.4 g。则此铁碳合金是( )
A.生铁 B.高碳钢
C.中碳钢 D.低碳钢
14.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出标准状况下的气体224 mL,在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同量的此混合物,能得到铁的质量为( )
A.11.2 g B.5.6 g
C.2.8 g D.无法计算
15.11.6 g Fe3O4加到100 mL某浓度的盐酸中,再加入9.8 g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为了中和过量的盐酸(不考虑盐酸的挥发),且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗5.0 mol·L-1NaOH溶液160 mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为( )
A.2 mol·L-1 B.4 mol·L-1
C.6 mol·L-1 D.8 mol·L-1
16.下列各组物质中,X是主要物质,Y是少量杂质,Z是除去杂质所需加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
X
FeCl2
FeCl3
Fe
Na2SO4
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
BaCl2溶液
17.下表中对离子方程式书写的评价正确的是( )
选项
化学反应或离子方程式
评价
A
将铜屑加入含Fe3+的溶液中:Fe3++CuFe2++Cu2+
正确
B
Na2O2与H2O反应:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑
错误,氧元
素不守恒
C
NaOH溶液与氧化铝反应:Al2O3+2OH-2Al+H2O
错误,产物
应该是
Al(OH)3
D
向FeCl3溶液中滴加足量氨水:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
正确
二、非选择题(本题包括5小题,共49分)
18.(8分)向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不多会儿听到罐内“咔、咔”作响,发现易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓起来。
(1)易拉罐变瘪的原因是 ,反应的离子方程式为 。?
(2)易拉罐又鼓起来的原因是 ,反应的离子方程式为 。?
19.(10分)已知X为Fe2O3和CuO的混合物,且氧化性强弱顺序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。X样品可发生如图所示的转化关系:
(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式(共有3个):
?
。?
(2)若溶液E中只有一种金属离子,则一定是 ;若溶液E中含有两种金属离子,则一定是 。?
(3)若D固体是纯净物,该固体是 (填化学式)。?
(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的,可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板,该过程发生反应的离子方程式为 。?
20.(2019浙江4月选考,28)(8分)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1)仪器1的名称 。装置5的作用 。?
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中 。?
(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 。?
21.(13分)某学习小组用下图所示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)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);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”)。?
22.(2019浙江4月选考,27)(10分)固体化合物X由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验:
请回答:
(1)由现象1得出化合物X含有 元素(填元素符号)。?
(2)固体混合物Y的成分 (填化学式)。?
(3)X的化学式 。?
X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是 。?
第三章测评
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16
Na—23 Mg—24 Al—27 Cl—35.5 Fe—56 Cu—64
一、选择题(本题包括17小题,每小题3分,共51分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列物质属于碱性氧化物的是( )
A.Na2O2 B.Al2O3
C.CO2 D.Na2O
答案D
解析Na2O2与酸反应除了生成盐和水外,还有O2生成,故Na2O2不是碱性氧化物;Al2O3是两性氧化物;CO2是酸性氧化物;Na2O是碱性氧化物。
2.下列有关厨房铝制品的使用中,你认为合理的是( )
A.盛放食醋
B.烧煮开水
C.用金属丝擦洗表面的污垢
D.用碱水洗涤
答案B
解析食醋中含有的醋酸呈酸性,能与铝发生反应而腐蚀铝;C中用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层,使铝裸露在外继续被腐蚀;而用碱水洗涤也同样不行,因为铝能跟碱反应而被腐蚀。
3.我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空,开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。根据所学的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe
答案C
解析Fe3O4具有磁性,又称为磁性氧化铁。
4.下列金属的用途与性质不相对应的是( )
A.用铜做电线是由于其导电性良好
B.用钨做灯丝是因为其熔点高
C.铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化
D.用铝制炊具是因为铝的熔点比铁的高
答案D
解析铜是硬度较小的紫红色金属,有良好的延展性、导电性和导热性,可用铜做电线。钨是熔点最高的金属,可做灯丝。铬是较硬的金属,铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化。
5.下列说法中错误的是( )
A.用氧化铝与水反应制取氢氧化铝
B.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C.氧化铁可用作红色颜料
D.铁制容器可盛装烧碱溶液
答案A
解析氧化铝与水不反应,制取氢氧化铝用的是可溶性铝盐与氨水反应;氢氧化铝是弱碱,可用于治疗胃酸过多;铁制容器与氢氧化钠不反应,可盛装烧碱溶液。
6.纯铁的熔点为1 535 ℃,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃左右就熔化了,这是因为( )
A.铁的纯度越高,熔点越低
B.合金的熔点比其成分物质的熔点高
C.形成了铁碳合金,所以熔点变低
D.在高炉中熔化的过程发生了化学反应
答案C
解析合金的熔点比成分金属的低。
7.下列说法错误的是( )
A.钠在空气中燃烧最后所得产物为Na2O2
B.镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜,保护了里面的镁,故镁不需和钠一样进行特殊保护
C.铝制品在生活中非常普遍,这是因为铝不活泼
D.铁在潮湿的空气中因生成的氧化物很疏松,不能保护内层金属,故铁制品往往需涂保护层
答案C
解析铝因易与O2反应生成致密的氧化物保护膜而耐腐蚀,我们日常用的铝制品常采用特殊工艺将氧化膜变厚,保护作用更好,并不是铝不活泼。
8.下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
答案B
解析目前我国流通硬币的主要成分为钢或铜合金,A项正确;生铁、普通钢、不锈钢中的含碳量依次减少,B项错误。
9.下列实验的现象或表述正确的是( )
A.铁的氧化物在空气中都较稳定
B.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可
C.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
D.向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,煮沸后即得红棕色Fe(OH)3胶体
答案B
解析FeO不稳定,A错误;制备氢氧化亚铁时,用长滴管吸取氢氧化钠溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,不能搅拌,否则会带入氧气,看不到白色的氢氧化亚铁,C错误;向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,得到Fe(OH)3沉淀,D错误。
10.某无色溶液加入铝可以生成H2,则在该溶液中一定能大量存在的离子组是( )
A.K+、Cu2+、N、Cl-
B.K+、Na+、Br-、Cl-
C.K+、Ca2+、HC、Cl-
D.Na+、Mg2+、Br-、S
答案B
解析A项,Cu2+显蓝色,不符合题意;B项,所有离子与H+和OH-均不反应,符合题意;C项,HC与酸和碱均反应,一定不能大量存在,不符合题意;D项,Mg2+与OH-不能大量共存,各离子与H+不反应,D项不一定能大量共存,不符合题意。
11.(2019全国Ⅱ,11改编)下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是( )
A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuSO4Cu+ZnSO4
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O22Na2O+O2↑
D.向FeCl3溶液中滴加几滴NaOH溶液出现红褐色沉淀FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl
答案C
解析Zn比Cu活泼,过量的Zn能将CuSO4溶液中的Cu全部置换出,溶液蓝色消失,A项正确;Ca(OH)2与空气中的CO2反应生成难溶性的CaCO3沉淀,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O,B项正确;Na2O2在空气中放置后,可与空气中的CO2和H2O发生反应,可理解为Na2O2先和H2O反应,则第一步反应为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,第二步反应为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,最终变为Na2CO3,C项错误;FeCl3可与NaOH发生复分解反应,生成红褐色沉淀氢氧化铁,D项正确。
12.等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应,则在相同的条件下,产生氢气的体积比是( )
A.1∶1 B.3∶4
C.2∶3 D.4∶3
答案B
解析根据电子守恒分析:等量的铁与足量的盐酸和水蒸气反应失去的电子数比为2∶,即3∶4,则相同的条件下,产生氢气的体积比为3∶4。
13.将10 g铁碳合金放入O2中高温灼烧,反应后的气体通入到过量石灰水中得沉淀1.4 g。则此铁碳合金是( )
A.生铁 B.高碳钢
C.中碳钢 D.低碳钢
答案B
解析n(CaCO3)==0.014 mol,
由碳元素守恒,得铁碳合金中碳单质的物质的量也为0.014 mol,
m(C)=0.014 mol×12 g·mol-1=0.168 g,
故w(C)=×100%=1.68%,
所以该铁碳合金属于高碳钢。
14.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出标准状况下的气体224 mL,在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同量的此混合物,能得到铁的质量为( )
A.11.2 g B.5.6 g
C.2.8 g D.无法计算
答案C
解析根据题意可得,恰好反应后溶液中只存在FeCl2,根据元素守恒可建立关系式:n(Fe)=n(Fe2+)=n(Cl-)=n(HCl)=×0.1 L×1 mol·L-1=0.05 mol,m(Fe)=0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g。
15.11.6 g Fe3O4加到100 mL某浓度的盐酸中,再加入9.8 g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为了中和过量的盐酸(不考虑盐酸的挥发),且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗5.0 mol·L-1NaOH溶液160 mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为( )
A.2 mol·L-1 B.4 mol·L-1
C.6 mol·L-1 D.8 mol·L-1
答案D
解析由题意可知,经过一系列反应后,最终得到的物质是Fe(OH)2和NaCl,根据元素守恒得:c(HCl)×V(HCl)=c(NaOH)×V(NaOH),c(HCl)=5.0 mol·L-1×=8 mol·L-1。
16.下列各组物质中,X是主要物质,Y是少量杂质,Z是除去杂质所需加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
X
FeCl2
FeCl3
Fe
Na2SO4
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
BaCl2溶液
答案C
解析A项应加入铁粉与FeCl3反应生成FeCl2;B项Fe将FeCl3还原成FeCl2,所以加入铁粉置换出单质铜后还应再通入Cl2;D项加入BaCl2后生成BaCO3、BaSO4沉淀,应加入稀硫酸除杂。
17.下表中对离子方程式书写的评价正确的是( )
选项
化学反应或离子方程式
评价
A
将铜屑加入含Fe3+的溶液中:Fe3++CuFe2++Cu2+
正确
B
Na2O2与H2O反应:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑
错误,氧元
素不守恒
C
NaOH溶液与氧化铝反应:Al2O3+2OH-2Al+H2O
错误,产物
应该是
Al(OH)3
D
向FeCl3溶液中滴加足量氨水:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
正确
答案B
解析A项离子方程式应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+;B项离子方程式应为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,B项中对离子方程式书写的评价正确;C项离子方程式正确;D项,一水合氨不能拆写成离子形式,错误。
二、非选择题(本题包括5小题,共49分)
18.(8分)向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不多会儿听到罐内“咔、咔”作响,发现易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓起来。
(1)易拉罐变瘪的原因是 ,反应的离子方程式为 。?
(2)易拉罐又鼓起来的原因是 ,反应的离子方程式为 。?
答案(1)NaOH溶液吸收CO2,罐内压强减小,外界气压将易拉罐压瘪 CO2+2OH-C+H2O
(2)Al表面氧化膜溶解后,Al与NaOH溶液反应产生H2 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
解析开始CO2溶于NaOH溶液,罐内气压减小,外界气压将易拉罐压瘪。之后铝制的易拉罐与NaOH溶液反应,产生H2,罐内压强又增大,易拉罐又重新鼓起。
19.(10分)已知X为Fe2O3和CuO的混合物,且氧化性强弱顺序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。X样品可发生如图所示的转化关系:
(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式(共有3个):
?
。?
(2)若溶液E中只有一种金属离子,则一定是 ;若溶液E中含有两种金属离子,则一定是 。?
(3)若D固体是纯净物,该固体是 (填化学式)。?
(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的,可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板,该过程发生反应的离子方程式为 。?
答案(1)2Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu、2H++FeFe2++H2↑
(2)Fe2+ Fe2+、Cu2+
(3)Cu
(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
解析(1)①步中的反应为CuO+2HClCuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,所得溶液为FeCl3、CuCl2及过量的HCl的混合溶液;步骤②得到的固体有铜、铁两种,若B是铜,根据题给的氧化性顺序可知,只有一个反应,不符合3个反应的要求,故B应是铁。(2)若溶液E中只有一种金属离子,则必然是氧化性最弱的Fe2+;若溶液E中含有两种金属离子,则为Fe2+、Cu2+。(4)根据氧化性Fe3+>Cu2+可知,腐蚀电路板的反应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。
20.(2019浙江4月选考,28)(8分)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1)仪器1的名称 。装置5的作用 。?
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中 。?
(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 。?
答案(1)滴液漏斗(分液漏斗) 液封,防止空气进入装置4
(2)在装置2、3之间添加控制开关
(3)装置4内的空气没有排尽
21.(13分)某学习小组用下图所示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)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);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”)。?
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+2H2O2NaAlO2+3H2↑
(5) (6)偏小
解析(1)铝镁合金中二者与酸都反应,但铝与碱反应而镁不与碱反应,所以A中的试剂应选择NaOH溶液。(2)实验之前,将合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是除去合金表面的氧化物保护膜。(3)实验装置包括反应装置和排液量气装置,注意气密性检查应该在装药品之前。(5)铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解,M=。(6)如果在实验过程中未洗涤固体,则残留物质量偏大,铝的质量偏小,则测得铝的质量分数结果偏小。
22.(2019浙江4月选考,27)(10分)固体化合物X由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验:
请回答:
(1)由现象1得出化合物X含有 元素(填元素符号)。?
(2)固体混合物Y的成分 (填化学式)。?
(3)X的化学式 。?
X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是 。?
答案(1)O
(2)Cu和NaOH
(3)NaCuO2 2NaCuO2+8HCl2NaCl+2CuCl2+Cl2↑+4H2O
