3.2 金属材料-2024-2025学年高一化学讲义+解题大招(人教版2019)
2024-10-28
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2份
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42页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 金属材料 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 金属资源的开发与金属材料 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.31 MB |
| 发布时间 | 2024-10-28 |
| 更新时间 | 2024-10-28 |
| 作者 | 优质资料 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-28 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.2 金属材料
课前预习+知识精讲
知识点01合金
1.合金的概念
合金是指由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.合金与纯金属的性能差异
(1)合金具有各成分金属的优良性能。合金一定是混合物。
(2)合金的硬度及机械性能一般大于它的各成分金属。
(3)合金的熔点一般低于它的各成分金属。
知识点02铁合金和铝合金
1.铁合金
(1)铁和碳形成的合金,因含碳量不同分为生铁(含碳量为2%~4.3%)和钢(含碳量为0.03%~2%)。
(2)钢是用量最大、用途最广的合金。
钢
碳素钢
合金钢
低碳钢
中碳钢
高碳钢
组成元素
Fe和C
Fe、C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si
含碳量
低于0.3%
0.3%-0.6%
高于0.6%
性能
韧性、焊接性好,
但强度低
强度高、
韧性及加工性好
硬而脆,
热处理后弹性好
种类多,性能差别大
用途
用于制造钢板、
钢丝、钢管等
用于制造钢轨、
车轮、建材等
用于制造器械、
弹簧、刀具等
(3)不锈钢是最常见的一种合金钢,合金元素主要是铬和镍,在大气中比较稳定,不易生锈,抗腐蚀能力强。
2.铝和铝合金
(1)铝是地壳中含量最多的金属元素,常温下就能与空气中的氧气发生反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,保护内部金属。银白色固体,ρ=2.7g/cm3,熔点660.4℃,沸点2467℃,导电热性,轻金属。
(2)铝合金
铝合金是目前用途广泛的合金之一,硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si,它的密度小,强度高,具有较强抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
知识点03铝和氧化铝
1.铝、氧化铝的性质
(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作
实验现象
铝片逐渐溶解,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有爆鸣声
化学方程式
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
离子方程式
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O、2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)铝、氧化铝与氢氧化钠溶液反应
实验操作
实验现象
试管①中一开始无气泡产生,一段时间后,铝片溶解,有无色气泡冒出,试管②中铝片溶解,立即产生无色气泡,将点燃的木条放在试管口,都有爆鸣声
化学方程式
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
离子方程式
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O、2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
2.氧化铝——两性氧化物
(1)俗名(刚玉)
(2)物理性质:白色固体难溶于水,熔沸点高,含有钛的叫蓝宝石,含有铬的叫红宝石硬度大,可做钻头。
(3)化学性质
与H+反应Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与强碱反应Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
Al2O3是两性氧化物因为既能和H+反应又能和OH-反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。
知识点04新型合金
1.储氢合金:一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金等,为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
2.其他新型合金:钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
3.用途广泛的稀土金属
(1)镧系元素(57~71号元素)及钇和钪,共17种元素为稀土元素。
我国是稀土资源大国,到目前为止,我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。
(2)稀土金属有着广泛的用途,它既可以单独使用,也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能。因而,稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
(3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外,还逐渐深入到许多现代科技领域。
知识点05物质的量在化学方程式计算中的应用
1.以物质的量为中心的转化
2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2CO + O2 2CO2
化学计量数 2 1 2
扩大NA倍 2NA NA 2NA
物质的量 2 mol 1 mol 2 mol
质量 56 g 32 g 88 g
标况下气体体积 44.8 L 22.4 L 44.8 L
结论:
(1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
(2)对于有气体参加的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比。
3.根据化学方程式计算的基本步骤
(1)设:设所求物质的物质的量为n(B)[或质量为m(B),或气体在标准状况下的体积为V(B)等]。
(2)写:写出相关的化学方程式。
(3)标:在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量。
(4)列:列出所求物质的数学表达式。
(5)解:根据比例式求解。
(6)答:简明地写出答案。
知识点06化学计算中的其他常用方法
1.关系式法
当已知物和未知物之间是通过多个反应联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”,就可求得未知量。
(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。
(2)根据原子守恒确定关系式
例如,把CO还原Fe2O3生成的CO2通入足量澄清石灰水中,求生成沉淀的量。根据化学方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O得关系式3CO~3CO2~3CaCO3,由此建立CO与CaCO3之间的直接关系3CO~3CaCO3,一步算出未知量。
2.守恒法
(1)反应前后元素种类、质量、原子个数不变。
(2)还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数
(3)电荷守恒
电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数,即溶液呈电中性。例如,在0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中,c(K+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)。
3.差量法
化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为
(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、压强等,且该差量的大小与参加反应的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。
如:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3 + O2 固体差值
2 mol 2×106 g 1 mol 2×28 g
n(Na2O2) m(Na2CO3) n(O2) 5.6 g
则:===
4.平均值法——判断合金成分
平均值法就是根据两组分物质的某种平均值,来推断两物质某种量的范围的方法。即X(a)<X(平均)<X(b)。如利用平均摩尔电子质量(金属失去1 mol e-的质量)判断合金的成分。
如:两种金属形成的合金23 g与足量盐酸反应,放出1 mol H2,则平均摩尔电子质量为=11.5 g·mol-1,可判断合金可能为Al与Fe形成合金。
5.方程组法
一般方程组法用于解决两种物质的混合物计算,一般读题时能找到两个已知量时,均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。
解题大招
大招01铁合金注意事项
已知铜的熔点为1 083 ℃,钠的沸点为883 ℃,试问铜与钠能否形成合金?
不能。当铜开始熔化时,钠已经气化,所以二者不能形成合金。
大招02铝易错点
在常温下形成致密保护膜的金属,如铝、镁等金属。铁在高温下形成致密保护膜,俗称“烤蓝”,铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时,迅速反应生成致密氧化膜,称为钝化。
大招03铝是活泼金属,但在日常生活中铝制品却能稳定存在,原因是什么?
【答案】常温下铝与氧气反应,在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜,保护铝不被腐蚀。
大招04向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有____________________。
【答案】①CO2+2OH-===CO+H2O
②Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
③2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
【分析】向集满CO2的易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,易拉罐渐渐凹瘪,是由于CO2被NaOH溶液吸收,气体压强减小,发生了①反应;铝制易拉罐表面的Al2O3会与NaOH溶液反应,发生了②反应;NaOH溶液能与Al发生反应生成H2,使易拉罐凸起,发生了③反应。
大招05已知量、未知量均以物质的量计算
5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少?
【解析】设生成标准状况下氢气的物质的量为n(H2)
n(Al)===0.2 mol
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 3
0.2 mol n(H2)
=
n(H2)=0.3 mol
V(H2)=n(H2)·Vm=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L
答:生成标准状况下氢气的体积是6.72 L。
大招06已知量、未知量单位不一致的计算
若56 g铁粉完全氧化成氧化铁,则需要消耗标准状况下氧气的体积为多少?
【解析】设需要消耗标准状况下氧气的体积为V(O2)
由反应方程式
4Fe + 3O2===2Fe2O3
4×56 g 3×22.4 L
56 g V(O2)
则=
V(O2)==16.8 L。
答:需要消耗标准状况下氧气的体积为16.8 L。
大招07计算题方法总结
1.书写格式规范化:在根据化学方程式计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。
2.单位运用对应化:根据化学方程式计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注意两个量的单位要“上下一致,左右相当”。
3.如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质进行计算。
大招08关系式法例题示范
把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中,得10 g沉淀,那么参加反应的CO的质量是________ g。
【答案】2.8
【解析】(1)根据化学方程式确定关系:
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
则关系式为
3CO~3CO2~3CaCO3
即CO~CaCO3
(2)利用关系式进行计算
CO ~ CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
则=
m(CO)=2.8 g。
大招09守恒法例题示范
4.6 g钠在空气中久置,最终得到Na2CO3的质量是________g。
【答案】10.6
【解析】钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变,可得关系式:
2Na ~ Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
则=
m(Na2CO3)=10.6 g。
大招10差量法例题示范
把铁棒插入CuSO4溶液,一段时间后取出,铁棒质量增加了4 g,参加反应的Fe的质量为________。
【答案】28 g
【解析】Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 质量增加Δm
56 g 64 g 64 g-56 g=8 g
m(Fe) 4 g
则=,m(Fe)=28 g。
大招11平均值法例题示范
将30g某合金溶于足量的稀硫酸中,充分反应后,收集到11.2L(标准状况)H2,则该合金可能为
A.锌铁合金 B.铁铝合金 C.镁铝合金 D.铁镁合金
【答案】A
【解析】生成标准状况下11.2L的氢气,转移的电子的物质的量为1mol,Zn,Fe、Mg、Al与稀硫酸反应时,失去1mol电子消耗金属的质量依次为32.5g、28g、12g、9g,则此30g合金可能为锌铁合金,A项符合题意。
大招12方程组法例题示范
把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·
L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
【解析】(1)消耗HCl的物质的量:0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑
2 6
x 3x
Fe + 2HCl===FeCl2+H2↑
1 2
y 2y
解得x=0.02 mol,y=0.01 mol。
即n(Al)=0.02 mol,n(Fe)=0.01 mol。
大招13计算题归纳总结
(1)有关化学方程式计算的等式关系
各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比=各物质构成粒子的粒子数之比=相同条件下气体的体积之比。
(2)化学计算中常用方法
①守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒)
②差量法(质量差值法、体积差值法)
③关系式法(利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式)
④方程组法(两个已知量求解混合物中两种物质的未知量)
题型分类
题型01铁合金
【例题】《天工开物》中记载:“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢”。以下说法错误的是
A.生铁比熟铁质地更软,延展性稍差
B.碳素钢与生铁的组成元素相同
C.现代工业主要通过热还原法制备铁单质
D.该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
【答案】A
【解析】A.生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差,故A错误;
B.碳素钢与生铁都是铁碳合金,组成元素相同,只是碳的含量不同,故B正确;
C.现代工业主要通过高炉用CO热还原法制备铁单质,故C正确;
D.该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢,都是利用空气中氧气氧化碳元素,其原理基本相同,故D正确;
故答案为:A。
【变式】下列所用材料不属于合金的是
A.旧自行车钢圈
B.不锈钢手术器械
C.青花瓷将军罐
D.不锈钢锅
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.自行车钢圈是铁合金材料,属于合金,A不符合题意;
B.不锈钢器械是铁合金材料,属于合金,B不符合题意;
C.青花瓷将军罐是硅酸盐材料,属于传统无机非金属材料,不属于合金,C符合题意;
D.不锈钢锅是属于铁合金材料,属于合金,D不符合题意;
故答案为:C。
题型02铝合金
【例题】我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域 D.工业上可以用盐酸去除铝表面的氧化膜
【答案】A
【解析】A.常温下,铝表面容易与氧气形成一层致密的氧化物薄膜,保护铝不被腐蚀,A错误;
B.铝及其表面的氧化膜氧化铝均能与酸发生反应,所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物,B正确;
C.铝合金密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,广泛应用于航空领域,C正确;
D.铝表面的氧化膜成分为氧化铝,氧化铝可与盐酸反应生成可溶性的氯化铝与水,D正确;
选A。
【变式】铝是生产和生活中大量使用的金属材料,下列关于铝的说法中错误的是
A.铝合金广泛应用于飞机、汽车等制造工业
B.铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜
C.铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物
D.铝是地壳中含量最多的元素
【答案】D
【解析】A.铝合金具有密度小,强度高,抗腐蚀能力较强的优良性能,是制造飞机、汽车等的理想材料,故A正确;
B.铝易与空气中的氧气反应生成氧化铝,阻碍反应的继续进行,所以铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜,故B错误;
C.氧化铝是两性氧化物,能与酸反应也能与碱反应,所以铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物,故C正确;
D.氧元素是地壳中含量最多的元素,铝元素是地壳中含量最多的金属元素,故D错误;
故选D。
题型03铝及化合物
【例题】下列物质中既能与稀反应,又能与溶液反应的是
①②③④⑤⑥
A.②③④⑥ B.①②③⑥ C.①②③⑤⑥ D.全部
【答案】B
【解析】①NaHCO3属于弱酸酸式盐,既能与反应,生成CO2气体,又能与氢氧化钠反应,生成碳酸钠,故选;
②Al2O3属于两性氧化物,既能与反应,生成Al3+离子,又能与氢氧化钠反应生成AlO离子,故选;
③金属铝与反应生成Al3+和氢气,与氢氧化钠反应生成AlO和氢气,故选;
④只能和溶液反应,不能和NaOH溶液反应,故不选;
⑤是酸式盐,能与溶液反应,不能和HCl溶液反应,故不选;
⑥属于两性氧化物,既能与反应,生成Al3+离子,又能与氢氧化钠反应生成AlO离子,故选;
故选B。
【变式】将等物质的量的和混合物完全溶于100mL稀盐酸中,向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液,下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积,纵坐标表示生成沉淀的质量):
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】Al2O3和 Fe2O3分别与H2SO4反应生成Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,加入氢氧化钠后开始出现沉淀,发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当沉淀达到最大值时再加入氢氧化钠,此时氢氧化铝开始溶解,反应的方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,当沉淀不再减少时,所得沉淀全部为Fe(OH)3,根据NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知,若溶解Al(OH)3消耗的NaOH体积为10mL,设NaOH的浓度为cmol/L,说明Al3+的物质的量为0.01cmol,则Fe3+的物质的量为0.01cmol,故沉淀Al3+和Fe3+的NaOH的物质的量为(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol,体积为=0.06L=60mL,因此C选项所对应的图象符合题意;
故选C。
题型04新型合金
【例题】新型合金由于性能独特,可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是
A.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼
B.镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物,可作储氢材料
C.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
D.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
【答案】C
【解析】A.钛合金生物相容性好,强度大,常用作人造骨骼,故A正确;
B.镧镍合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物,金属氢化物稍稍加热又容易分解,所以可用作储氢材料,故B正确;
C.耐热合金的熔点很高,与合金的熔点低说法相悖,故C错误;
D.形状记忆合金具有记忆功能,可使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状,故D正确;
故选C。
【变式】下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是
A.“深海一号”能源站使用的钢架 B.“蛟龙号”载人舱是用钛合金制造的
C.“飞机涡扇”使用的耐高温合金材料 D.新能源汽车使用的储氢合金
【答案】A
【解析】A.钢是一种由铁和碳元素形成的传统合金,还添加了少量的铬、镍等金属,不属于新型合金,A符合题意;
B.钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀,因此可用于蛟龙号载人舱的舱体材料等,属于新型合金,B不符合题意;
C.耐高温的合金材料是钛合金,属于新型合金,C不符合题意;
D.新能源汽车储氢合金属于新型合金,D不符合题意;
答案选A。
题型05物质的量在化学方程式计算中的应用
【例题】在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸,当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后,将游码向某一端移动0.2 g,天平才能平衡,则这两种金属是
A.Mg和Al B.Al和Fe C.Fe和Cu D.Na和Mg
【答案】A
【解析】A.加入0.1mol镁生成0.1mol氢气,质量增重;加入0.1mol铝生成0.15mol氢气,质量增重,两侧质量差为0.2g,故选A;
B.加入0.1mol铝生成0.15mol氢气,质量增重;加入0.1mol铁生成0.1mol氢气,质量增重;两侧质量差为3g,故不选B;
C.加入0.1mol铁生成0.1mol氢气,质量增重;加入0.1molCu,Cu和盐酸不反应,质量增加,两侧质量差为0.8g,故不选C;
D.加入0.1mol钠生成0.05mol氢气,质量增重;加入0.1mol镁生成0.1mol氢气,质量增重;两侧质量相等,故不选D;
选A。
【变式】将6.000g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物进行加热,加热至质量不再减少时,混合物的质量减少了0.620g,则原混合物中碳酸钠的质量为
A.3.680g B.4.320g C.4.640g D.4.480g
【答案】B
【解析】设混合物中含有NaHCO3的质量为x,由可得关系式,解得:x=1.680g,则m(Na2CO3)=6.000g-1.680g=4.320g,故选:B。
跟踪训练
1.下列离子方程式书写正确的是
A.将碳酸氢钙溶液与少量的澄清石灰水混合:
B.向硫酸铝钾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,产生沉淀的质量最大:
C.向次氯酸钠溶液中通入少量:
D.向酸性KMnO4溶液中加H2O2至溶液褪色:
【答案】A
【详解】A.将碳酸氢钙溶液与少量的澄清石灰水混合生成CaCO3和H2O,故离子方程式为:,A正确;
B.由于BaSO4的相对分子质量比Al(OH)3大得多,故向硫酸铝钾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,产生沉淀的质量最大即硫酸根离子完全沉淀,故离子方程式为:,B错误;
C.已知H2CO3>HClO>,故向次氯酸钠溶液中通入少量CO2生成NaHCO3和HClO的离子方程式为:,C错误;
D.向酸性KMnO4溶液中加H2O2至溶液褪色生成Mn2+、O2和H2O,Mn的化合价降低5个单位,O的化合价升高1个单位,故离子方程式为:,D错误;
故答案为:A。
2.室温下,根据下列实验过程,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程
实验结论
A
向沉淀中分别滴加盐酸和氨水,观察沉淀是否溶解
为两性氢氧化物
B
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定为
C
向2mL0.1mol/L的溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,溶液未出现血红色
还原铁粉没有被氧化成Fe(Ⅲ)
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向Al(OH)3沉淀中滴加盐酸,沉淀溶解,滴加氨水,Al(OH)3沉淀不能溶解,不能探究Al(OH)3为两性氢氧化物,故A错误;
B.若X为氯气,则向溶有的溶液中通入氯气,可以发生氧化还原反应,生成白色沉淀硫酸钡,故B错误;
C.将溴水滴入Na2S溶液中,发生氧化还原反应,生成的淡黄色沉淀为S,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧化性:Br2>S,故C正确;
D.将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,虽然溶液颜色无变化,但并不能说明该样品中无+3价铁,可能是铁粉表面的氧化铁与盐酸反应生成的Fe3+被Fe还原,故D错误;
故选C。
3.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.石墨能导电,可用作润滑剂 B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.液氨汽化时大量吸热,可用作制冷剂 D.铝金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
【答案】C
【详解】A.石墨是混合型晶体,层与层之间靠范德华力维系,层和层之间易滑动,故质软,可用作润滑剂,与其导电性无关,A错误;
B.单晶硅可用作半导体材料与其熔点高无关,与其具有半导体性能有关,B错误;
C.液氨沸点较低,汽化时大量吸热温度降低,可用作制冷剂,C正确;
D.铝金属在空气中易形成一层致密氧化膜不易锈蚀,可用于制作铝金属制品,D错误;
故选C。
4.对下列实验事实和解释或结论正确的是
选项
操作、现象
解释或结论
A
向KI—淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝
Fe3+能还原I-,生成了I2,使淀粉溶液变蓝
B
氧化铝可溶于氢氧化钠溶液
氧化铝为碱性氧化物
C
镁铝混合物用盐酸除去镁
Al只溶于强碱溶液,不溶于酸
D
向氯化铁溶液中加入过量铜粉,溶液黄色变成蓝绿色
说明Fe3+氧化性强于Cu2+
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.KI与氯化铁发生氧化还原反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,碘元素化合价升高,I-被氧化生成了I2,A错误;
B.氧化铝能与强碱溶液反应,也能与酸溶液反应,氧化铝为两性氧化物,B错误;
C.镁和铝的金属活泼性均较强,都能与酸反应,镁铝混合物不能用盐酸除去镁,C错误;
D.氯化铁溶液与过量铜粉反应生成氯化亚铁和氯化铜,铁元素化合价降低,FeCl3是氧化剂,铜元素化合价升高,CuCl2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,说明Fe3+氧化性强于Cu2+,D正确;
故选D。
5.含Cl、Na、Al或Fe部分物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是
A.若a能与碱反应生成两种盐,则a和c都具有漂白性
B.若f分散于水中能形成红褐色胶体,则d在空气中加热生成e
C.若a能与水剧烈反应,则a在空气中最终转化成b
D.若f是两性氢氧化物,则a既能盐酸反应,又能与反应
【答案】D
【详解】A.a能与碱反应生成两种盐,则a为Cl2,c为HClO,氯气没有漂白性,A错误;
B.f分散于水中能形成红褐色胶体,则f为,d为,e为,在空气中加热迅速被氧化生成,B错误;
C.a能与水剧烈反应,则a为Na,在空气中Na最终变为,C错误;
D.f是两性氢氧化物,则f为,a为Al,Al能与强碱强酸反应生成盐,D正确;
答案选D。
6.下列实验现象、结论或解释与实验操作相匹配的是
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
取某待测溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察
火焰呈紫色
待测溶液溶质为某种钾盐
B
分别向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片
镁片比铝片反应更剧烈
镁比铝的金属性强
C
向2mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加2滴淀粉溶液
溶液呈蓝色
I2的氧化性比Br2的强
D
向某溶液中滴加CaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.焰色试验为紫色,待测溶液溶质含K元素,溶质可能为钾盐或含钾的碱,故A不符合题意;
B.分别向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片,镁片比铝片反应更剧烈,则说明镁比铝的金属性强,故B符合题意;
C.向2mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加2滴淀粉溶液,溶液呈蓝色,说明Br2将I-氧化为I2,说明Br2的氧化性比I2的强,故C不符合题意;
D.向某溶液中滴加CaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能是CaCO3或AgCl等,溶液中不一定含有,故D不符合题意;
故选B。
7.镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。下列说法错误的是
A.单质镁在空气中燃烧的主要产物是,还有少量的
B.是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价为+2
C.水解时除生成甲烷外,还生成一种碱和一种盐该反应的化学方程式:
D.是常用的阻燃材料,用氨水与氯化镁溶液制取的离子方程式为:
【答案】D
【详解】A.镁能在氧气、二氧化碳、氮气中燃烧,Mg与O2、CO2反应均生成MgO,Mg与N2反应生成Mg3N2,且氧气的氧化性比氮气强,所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的MgO,还生成少量的Mg3N2,故A正确;
B.CH3MgCl中,Cl元素的化合价是-1价,H元素的化合价是+1价,C元素的化合价是-4价,所以镁元素的化合价是+2价,故B正确;
C.CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化镁和甲烷,水解方程式为,故C正确;
D.氨水为弱碱,离子方程式不能拆,正确的离子方程式为,故D错误;
故选D。
8.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.N2的化学性质稳定,可用于冷却镁蒸气制造镁粉
B.H2O2具有还原性,可用于处理含氰废水
C.NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多
D.FeCl3具有氧化性,可用于刻蚀覆铜板
【答案】D
【详解】A.N2的化学性质稳定,但在点燃条件下能与镁反应,所以不可用N2冷却镁蒸气制造镁粉,A不正确;
B.H2O2处理含氰废水时,将氰根离子氧化物二氧化碳、氮气,过氧化氢表现出氧化性,B不正确;
C.NaHCO3能与盐酸反应并产生CO2气体,所以可用于治疗胃酸过多症,C不正确;
D.FeCl3具有氧化性,能与Cu反应生成FeCl2和CuCl2,可用于刻蚀覆铜板,D正确;
故选D。
9.工业上常利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如图。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
Zn2+
Cu2+
Cl-
浓度(g·L-1)
145
0.03
1
A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O2=2Cu2++H2↑+2H2O
C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-= 2CuCl
D.铜屑表面往往附着一些铜锈,像铁锈一样,其主要成分也是氧化物,需要用硫酸将其洗去
【答案】C
【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2=Cu2++ 2H2O,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为Cu+2Cl-+ Cu2+= 2CuCl,过滤得到脱氯液。
【详解】A.由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;
B.“浸铜”反应,铜和双氧水、硫酸反应生成硫酸铜、水,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2=Cu2++ 2H2O,故B错误;
C.“脱氯”反应生成CuCl沉淀,“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变,可知发生反应Cu+Cu2++2Cl-= 2CuCl,故C正确;
D.铜屑表面往往附着一些铜锈,铜锈主要成分是碱式碳酸铜,属于碱式盐,故D错误;
选C。
10.下列实验现象与氧化还原反应无关的是
A.电解水的两极产生气泡的个数比大约为1∶2
B.将铜粉露置在空气中加热,固体由红色变为黑色
C.用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板,溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+)
D.CO2通入澄清石灰水先产生浑浊,继续通入溶液变得澄清
【答案】D
【详解】A.电解水时,水发生分解(H由+1价降为0价,O由-2价升为0价),两极产生气泡分别为O2和H2,二者的物质的量之比为1∶2,则气泡个数比大约为1∶2,A不符合题意;
B.将铜粉露置在空气中加热,固体由红色变为黑色,此过程中发生反应2Cu+O22CuO,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板,溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+),则发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.CO2通入澄清石灰水先产生浑浊,继续通入溶液变得澄清,则发生反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,不属于氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
11.正确掌握化学用语是学好化学的基础。能正确解释下列反应原理,且离子方程式书写正确的的是
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu + Fe3+ = Cu2+ + Fe2+
B.用食醋检验牙膏中的碳酸钙:
C.亚硫酸氢钠溶液和氢氧化钠反应:
D.CO2通入CaCl2溶液中: Ca2+ + CO2 + H2O = CaCO3 ↓+ 2H+
【答案】C
【详解】A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板,生成Fe2+和Cu2+:Cu +2Fe3+ = Cu2+ +2Fe2+,A不正确;
B.食醋中所含的醋酸为弱酸,不能拆成离子,用食醋检验牙膏中的碳酸钙:,B不正确;
C.亚硫酸氢钠溶液和氢氧化钠反应,生成亚硫酸钠和水:,C正确;
D.CO2通入CaCl2溶液中,因碳酸的酸性弱于盐酸,所以反应不能发生,D不正确;
故选C。
12.向混有一定量盐酸的硫酸铝和硫酸镁混合溶液中,逐滴加入2mol/L的NaOH溶液,所生成沉淀W g与加入NaOH溶液的体积V(mL)如图所示,则原混合溶液中、、之比为
A.1∶3∶1 B.1∶2∶1 C.1∶1∶2 D.1∶1∶1
【答案】D
【详解】根据图象知,横坐标为0-10时发生的反应是:盐酸和氢氧化钠的反应,盐酸和氢氧化钠物质的量以1:1反应,由图象的横坐标知,氯离子的物质的量=盐酸的物质的量=氢氧化钠的物质的量=2mol/L×(0.010L-0)=0.02mol,即n(Cl-)=0.02mol;
当横坐标的数值为60-70时,沉淀的质量减少,说明氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠导致沉淀的质量减少,氢氧化铝和氢氧化钠物质的量以1:1反应,n(NaOH)= 2mol/L×0.010L=0.02mol,则生成的氢氧化铝为0.02mol,根据Al元素守恒,有原溶液中n(Al3+)=0.02mol;
横坐标为10-60时,发生的化学反应是Al3+、Mg2+生成沉淀的反应,这一段的n(NaOH)= 2mol/L×0.050L=0.1mol,原溶液中n(Al3+)=0.02mol,消耗的n(NaOH)=0.06mol,则Mg2+消耗的n(NaOH)=0.04mol,原溶液中n(Mg2+)=0.02mol;
故原溶液中n(Cl-)=0.02mol,n(Al3+)=0.02mol,n(Mg2+)=0.02mol,溶液的体积是一样的,故、、之比为1∶1∶1。
故答案选D。
13.下列离子方程式书写正确的是
A.向稀硫酸中加入过量溶液:
B.向溶液中加入足量镁粉:
C.向溶液中通入少量:
D.向溶液中滴加少量NaOH溶液:
【答案】A
【详解】A.向稀硫酸中加入过量的Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2中Ba2+和OH-的物质的量比为1:2,硫酸中H+和的物质的量之比为2:1,正确的离子方程式为:,故A正确;
B.铁离子先被镁还原为亚铁离子,亚铁离子再被过量的镁还原为铁单质,题中的离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为:2Fe3++3Mg= 2Fe+3Mg2+,故B错误;
C.盐酸的酸性大于碳酸,则CO2和CaCl2溶液不反应,故C错误;
D.向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液生成氢氧化铝沉淀,AlCl3为可溶性盐,应该拆成离子,正确的离子方程式为:Al3++3OH−=Al(OH)3↓,故D错误;
故答案选A。
14.新型冠状病毒可通过气溶胶传播,气溶胶属于胶体的一种。下列有关胶体的叙述正确的是
A.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应
B.胶体的本质特征是具有丁达尔效应
C.明矾溶于水中生成胶体,可用于杀菌消毒
D.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生红褐色的Fe(OH)3胶体
【答案】A
【详解】A.胶体会产生丁达尔效应,雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应,A项正确;
B.胶体的本质特征是分散质粒子直径的大小在1~100nm之间,B项错误;
C.明矾溶于水中生成Al(OH)3胶体,能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降,可用于净水,但不能杀菌消毒,C项错误;
D.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH,会产生Fe(OH)3沉淀,得不到胶体,D项错误;
故答案选A。
15.下列叙述正确的是
A.金属与盐溶液的反应都是置换反应
B.阴离子都只有还原性
C.与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物
D.焰色试验可定性判断某些试样所含的金属元素
【答案】D
【详解】A.K、Na、Ca等活泼金属在盐溶液中先和水反应生成碱和氢气,碱再与盐发生复分解反应,A错误;
B.阴离子不一定只有还原性,例如高锰酸根离子具有氧化性,B错误;
C.与强酸、强碱都反应的物质可以是两性氧化物、两性氢氧化物或两性金属,例如金属铝,既能与酸反应,也能与水反应,C错误;
D.不同金属元素的焰色不同,利用焰色试验可定性判断某些试样所含的金属元素,D正确;
答案选D。
16.生产、生活中处处有化学。利用所学化学知识回答下列问题。
(1)在潜水艇和消防员的呼吸面具中,Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式为 ,从氧化还原角度分析,反应中Na2O2的作用是 。
(2)明矾可以作净水剂,KAl(SO4)2的电离方程式是 ;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体。该分散系区别于其他分散系的本质特征是 。
(3)工业上常利用金属Al与Fe3O4 在高温下反应冶炼金属 Fe,将恰好能够完全反应的Al与Fe3O4 均匀混合,分成两等份,一份先完全发生该反应,反应产物再与足量盐酸反应,另一份直接与足量NaOH溶液反应,生成气体在相同条件下体积比为 。
(4)阅读下列科普短文并填空。
①84消毒液和②医用酒精是人们生活中常用的消毒剂,84消毒液的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。它可用③C12与④NaOH溶液反应制得,其主要成分为⑤NaClO、⑥NaCl是无色或淡黄色液体,人们主要利用84消毒液中ClO-的氧化性进行消毒。医用酒精中⑦乙醇的体积分数通常为75%。过高浓度的乙醇溶液会使病毒表面的⑧蛋白质迅速凝结形成一层保护膜弱消毒效果。过低浓度的乙醇溶液不能使蛋白质变性,同样不能获得很好的消毒效果。在上述短文标有序号的物质中,属于混合物的是 ⑧(填序号,下同);属于电解质的是 ,用上述方法制备84消毒液时,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 既是氧化剂又是还原剂
(2) KAl(SO4)2=K++Al3++2 分散质粒子直径的大小在1~100nm之间
(3)3:4
(4) ①②④ ⑤⑥ Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【详解】(1)在潜水艇和消防员的呼吸面具中,Na2O2与二氧化碳反应生成Na2CO3和O2,该反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,从氧化还原角度分析,反应中Na2O2中O部分由-1价变为-2价,部分由-1价变为0价,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;既是氧化剂又是还原剂;
(2)明矾可以作净水剂,KAl(SO4)2的电离出K+、Al3+和,该电离方程式是KAl(SO4)2=K++Al3++2,将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体,该分散系即胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径的大小在1~100nm之间,故答案为:KAl(SO4)2=K++Al3++2;分散质粒子直径的大小在1~100nm之间;
(3)高温条件下,金属Al与Fe3O4反应生成Fe、Al2O3,该反应的化学方程式为8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3;一份先完全发生该反应,反应产物再与足量盐酸反应,与盐酸反应生成氢气的是Fe,另一份直接和足量NaOH溶液反应,和NaOH溶液反应生成氢气的是Al,假设第一份中含有9molFe、第二份中含有8molAl,每molFe失去2mol电子、每molAl失去3mol电子,根据转移电子守恒知,第一份、第二份生成氢气的物质的量之比=:=3:4,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,所以生成氢气体积之比为3:4,故答案为:3:4;
(4)混合物是指两种或者两种以上的物质形成的体系,以上物质中84消毒液、医用酒精、NaOH溶液、蛋白质均为混合物;电解质是指在水中或者熔融状态下能导电的化合物,以上物质中NaClO、NaCl为电解质;用Cl2与NaOH溶液反应制备84消毒液时,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:①②④;⑤⑥;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
17.广汉三星堆遗址是距今5000年至3000年左右的古蜀文化遗址,遗址中出土了大量的青铜文物,被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一。请回答下列问题:
Ⅰ.一种火法炼铜的方法:采富含孔雀石[主要成分为]的矿石,与木炭共热。反应方程式为。
(1)属于 (填“酸”、“碱”或“盐”),该反应中化合价升高的元素为 。
(2)上述反应过程中常常还会生成一种有毒的气态氧化物: 。
(3)《天工开物》记载了一种湿法炼铜的方法——“烧铁器淬于胆矾水(溶液)中,即成铜色也”,该反应的离子方程式为 。
Ⅱ.铜制品历经两千余年,表面都会有斑驱的铜锈,这也是青铜器独有的浪漫。
(4)在众多文物中,铁比铜更容易生锈,主要原因是 。
(5)铜锈在酒精灯上加热会分解生成一种黑色的氧化物,该反应的化学方程式为 。
Ⅲ.粉状铜锈结构疏松,会对青铜器产生持续的伤害,可以用稀硫酸除去。
(6)稀硫酸 (填“能”或“不能”)与单质铜反应。
(7)(难溶于水)与稀硫酸反应会生成蓝色溶液并有气泡产生,该反应的离子方程式为 。
【答案】(1) 盐 C或碳
(2)CO
(3)
(4)铁比铜更加活泼
(5)
(6)不能
(7)
【详解】(1)盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物,属于盐;该反应中化合价升高的元素为C,C元素化合价由0变为+4。
(2)反应中C会和CO2在高温条件下反应生成有毒的CO。
(3)该反应为铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁,离子方程式为:。
(4)铁比铜更加活泼,更容易与空气中氧气和水反应发生腐蚀。
(5)铜锈在酒精灯上加热会分解生成一种黑色的氧化物,说明受热分解产生了CuO,同时生成CO2和H2O,化学方程式为:。
(6)铜活动性弱于氢,故稀硫酸不能与单质铜反应。
(7)与稀硫酸反应会生成蓝色溶液并有气泡产生,该反应生成硫酸铜、水、二氧化碳,离子方程式为:。
18.铜在空气中久置会与空气中的作用产生绿锈,该绿锈俗称铜绿[主要成分为],铜绿能与稀反应生成和。某同学完成了的转化。问答下列问题:
(1)上述出现的物质中,属于单质的有 种,具有可燃性的气体是 (填化学式)。
(2)的相对分子质量为 ,其与足量的稀发生反应的化学方程式为 。
(3)加热条件下,可与浓硫酸反应生成、和,该反应的化学方程式为 。
(4)的过程中,可观察到的现象为 ,该反应的反应类型为 (填基本反应类型)。
【答案】(1) 3 H2
(2) 222 Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O
(3)
(4) 蓝色固体变为黑色且有小水珠产生 分解反应
【分析】铜与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为:,硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解得到氧化铜,氢气还原氧化铜得到铜。
【详解】(1)属于单质的有Cu和H2、O2,共3种;可燃气体只有H2;
(2)Cu2(OH)2CO3的相对分子质量为:222,与硫酸反应的方程为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O;
(3)铜与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为:;
(4)Cu(OH)2为蓝色固体,分解过程中产生CuO为黑色固体,同时产生水,所以现象为:蓝色固体变为黑色且有小水珠产生;该反应为:,是分解反应。
19.(1)Al和Na的单质同时加入到一定量的水中,充分反应后,发现既无沉淀生成又无固体残留物存在,请用两个化学反应方程式表示其变化:① ,② 。
(2)金属钠着火时要用 灭火,请写出Na2O2与水的离子方程式
(3)用离子方程式表示实验室用Al2(SO4)3溶液制Al(OH)3的最佳方案 ,制备时为什么不能用NaOH溶液 (用化学方程式解释)。
【答案】 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2 +3 H2 沙土 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2 Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;
【详解】试题分析:(1)Na与水反应生成NaOH和氢气,既无沉淀生成又无固体残留物存在,还发生Al与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,涉及离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)金属钠着火时要用沙土灭火,过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,离子反应为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故答案为沙土;2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
(3)实验室用Al2(SO4)3溶液和氨水制Al(OH)3,反应的离子方程式为:Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+,不能用NaOH溶液,是因为氢氧化钠能够将生成的氢氧化铝溶解,化学方程式为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,故答案为Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+;Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
考点:考查了常见金属的性质,化学方程式的书写的相关知识。
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3.2 金属材料
课前预习+知识精讲
知识点01合金
1.合金的概念
合金是指由两种或两种以上的 (或 )熔合而成的具有金属特性的物质。
2.合金与纯金属的性能差异
(1)合金具有各成分金属的优良性能。合金一定是 物。
(2)合金的硬度及机械性能一般 它的各成分金属。
(3)合金的熔点一般 它的各成分金属。
知识点02铁合金和铝合金
1.铁合金
(1)铁和碳形成的合金,因含碳量不同分为 (含碳量为2%~4.3%)和 (含碳量为0.03%~2%)。
(2)钢是用量最大、用途最广的合金。
钢
碳素钢
合金钢
低碳钢
中碳钢
高碳钢
组成元素
Fe和C
Fe、C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si
含碳量
低于0.3%
0.3%-0.6%
高于0.6%
性能
韧性、焊接性好,
但强度低
强度高、
韧性及加工性好
硬而脆,
热处理后弹性好
种类多,性能差别大
用途
用于制造钢板、
钢丝、钢管等
用于制造钢轨、
车轮、建材等
用于制造器械、
弹簧、刀具等
(3) 是最常见的一种合金钢,合金元素主要是铬和镍,在大气中比较稳定,不易生锈,抗腐蚀能力强。
2.铝和铝合金
(1)铝是地壳中含量最多的金属元素,常温下就能与空气中的 发生反应,表面生成一层致密的 薄膜,保护内部金属。银白色固体,ρ=2.7g/cm3,熔点660.4℃,沸点2467℃,导电热性,轻金属。
(2)铝合金
铝合金是目前用途广泛的合金之一,硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si,它的密度 ,强度 ,具有较强抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
知识点03铝和氧化铝
1.铝、氧化铝的性质
(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作
实验现象
铝片 ,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有
化学方程式
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
离子方程式
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O、2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)铝、氧化铝与氢氧化钠溶液反应
实验操作
实验现象
试管①中一开始无气泡产生,一段时间后,铝片 ,有无色气泡冒出,试管②中铝片溶解,立即产生无色气泡,将点燃的木条放在试管口,都有
化学方程式
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
离子方程式
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O、2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
2.氧化铝——两性氧化物
(1)俗名(刚玉)
(2)物理性质:白色固体难溶于水, 高,含有钛的叫蓝宝石,含有铬的叫红宝石硬度大,可做钻头。
(3)化学性质
与H+反应Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与强碱反应Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
Al2O3是两性氧化物因为既能和H+反应又能和OH-反应生成盐和水的氧化物称为 氧化物。
知识点04新型合金
1.储氢合金:一类能够大量吸收H2,并与H2结合成 的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金等,为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
2.其他新型合金: 、 和 等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
3.用途广泛的稀土金属
(1)镧系元素(57~71号元素)及钇和钪,共17种元素为稀土元素。
我国是稀土资源大国,到目前为止,我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。
(2)稀土金属有着广泛的用途,它既可以单独使用,也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能。因而,稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
(3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外,还逐渐深入到许多现代科技领域。
知识点05物质的量在化学方程式计算中的应用
1.以物质的量为中心的转化
2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2CO + O2 2CO2
化学计量数 2 1 2
扩大NA倍 2NA NA 2NA
物质的量 2 mol 1 mol 2 mol
质量 56 g 32 g 88 g
标况下气体体积 44.8 L 22.4 L 44.8 L
结论:
(1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
(2)对于有气体参加的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比。
3.根据化学方程式计算的基本步骤
(1)设:设所求物质的物质的量为n(B)[或质量为m(B),或气体在标准状况下的体积为V(B)等]。
(2)写:写出相关的化学方程式。
(3)标:在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量。
(4)列:列出所求物质的数学表达式。
(5)解:根据比例式求解。
(6)答:简明地写出答案。
知识点06化学计算中的其他常用方法
1.关系式法
当已知物和未知物之间是通过多个反应联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”,就可求得未知量。
(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。
(2)根据原子守恒确定关系式
例如,把CO还原Fe2O3生成的CO2通入足量澄清石灰水中,求生成沉淀的量。根据化学方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O得关系式3CO~3CO2~3CaCO3,由此建立CO与CaCO3之间的直接关系3CO~3CaCO3,一步算出未知量。
2.守恒法
(1)反应前后元素种类、质量、原子个数不变。
(2)还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数
(3)电荷守恒
电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数,即溶液呈电中性。例如,在0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中,c(K+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)。
3.差量法
化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为
(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、压强等,且该差量的大小与参加反应的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。
如:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3 + O2 固体差值
2 mol 2×106 g 1 mol 2×28 g
n(Na2O2) m(Na2CO3) n(O2) 5.6 g
则:===
4.平均值法——判断合金成分
平均值法就是根据两组分物质的某种平均值,来推断两物质某种量的范围的方法。即X(a)<X(平均)<X(b)。如利用平均摩尔电子质量(金属失去1 mol e-的质量)判断合金的成分。
如:两种金属形成的合金23 g与足量盐酸反应,放出1 mol H2,则平均摩尔电子质量为=11.5 g·mol-1,可判断合金可能为Al与Fe形成合金。
5.方程组法
一般方程组法用于解决两种物质的混合物计算,一般读题时能找到两个已知量时,均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。
解题大招
大招01铁合金注意事项
已知铜的熔点为1 083 ℃,钠的沸点为883 ℃,试问铜与钠能否形成合金?
不能。当铜开始熔化时,钠已经气化,所以二者不能形成合金。
大招02铝易错点
在常温下形成致密保护膜的金属,如铝、镁等金属。铁在高温下形成致密保护膜,俗称“烤蓝”,铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时,迅速反应生成致密氧化膜,称为钝化。
大招03铝是活泼金属,但在日常生活中铝制品却能稳定存在,原因是什么?
【答案】常温下铝与氧气反应,在铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜,保护铝不被腐蚀。
大招04向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有____________________。
【答案】①CO2+2OH-===CO+H2O
②Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
③2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
【分析】向集满CO2的易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,易拉罐渐渐凹瘪,是由于CO2被NaOH溶液吸收,气体压强减小,发生了①反应;铝制易拉罐表面的Al2O3会与NaOH溶液反应,发生了②反应;NaOH溶液能与Al发生反应生成H2,使易拉罐凸起,发生了③反应。
大招05已知量、未知量均以物质的量计算
5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少?
【解析】设生成标准状况下氢气的物质的量为n(H2)
n(Al)===0.2 mol
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 3
0.2 mol n(H2)
=
n(H2)=0.3 mol
V(H2)=n(H2)·Vm=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L
答:生成标准状况下氢气的体积是6.72 L。
大招06已知量、未知量单位不一致的计算
若56 g铁粉完全氧化成氧化铁,则需要消耗标准状况下氧气的体积为多少?
【解析】设需要消耗标准状况下氧气的体积为V(O2)
由反应方程式
4Fe + 3O2===2Fe2O3
4×56 g 3×22.4 L
56 g V(O2)
则=
V(O2)==16.8 L。
答:需要消耗标准状况下氧气的体积为16.8 L。
大招07计算题方法总结
1.书写格式规范化:在根据化学方程式计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。
2.单位运用对应化:根据化学方程式计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注意两个量的单位要“上下一致,左右相当”。
3.如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质进行计算。
大招08关系式法例题示范
把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中,得10 g沉淀,那么参加反应的CO的质量是________ g。
【答案】2.8
【解析】(1)根据化学方程式确定关系:
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
则关系式为
3CO~3CO2~3CaCO3
即CO~CaCO3
(2)利用关系式进行计算
CO ~ CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
则=
m(CO)=2.8 g。
大招09守恒法例题示范
4.6 g钠在空气中久置,最终得到Na2CO3的质量是________g。
【答案】10.6
【解析】钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变,可得关系式:
2Na ~ Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
则=
m(Na2CO3)=10.6 g。
大招10差量法例题示范
把铁棒插入CuSO4溶液,一段时间后取出,铁棒质量增加了4 g,参加反应的Fe的质量为________。
【答案】28 g
【解析】Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 质量增加Δm
56 g 64 g 64 g-56 g=8 g
m(Fe) 4 g
则=,m(Fe)=28 g。
大招11平均值法例题示范
将30g某合金溶于足量的稀硫酸中,充分反应后,收集到11.2L(标准状况)H2,则该合金可能为
A.锌铁合金 B.铁铝合金 C.镁铝合金 D.铁镁合金
【答案】A
【解析】生成标准状况下11.2L的氢气,转移的电子的物质的量为1mol,Zn,Fe、Mg、Al与稀硫酸反应时,失去1mol电子消耗金属的质量依次为32.5g、28g、12g、9g,则此30g合金可能为锌铁合金,A项符合题意。
大招12方程组法例题示范
把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·
L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
【解析】(1)消耗HCl的物质的量:0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑
2 6
x 3x
Fe + 2HCl===FeCl2+H2↑
1 2
y 2y
解得x=0.02 mol,y=0.01 mol。
即n(Al)=0.02 mol,n(Fe)=0.01 mol。
大招13计算题归纳总结
(1)有关化学方程式计算的等式关系
各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比=各物质构成粒子的粒子数之比=相同条件下气体的体积之比。
(2)化学计算中常用方法
①守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒)
②差量法(质量差值法、体积差值法)
③关系式法(利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式)
④方程组法(两个已知量求解混合物中两种物质的未知量)
题型分类
题型01铁合金
【例题】《天工开物》中记载:“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢”。以下说法错误的是
A.生铁比熟铁质地更软,延展性稍差
B.碳素钢与生铁的组成元素相同
C.现代工业主要通过热还原法制备铁单质
D.该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
【答案】A
【解析】A.生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差,故A错误;
B.碳素钢与生铁都是铁碳合金,组成元素相同,只是碳的含量不同,故B正确;
C.现代工业主要通过高炉用CO热还原法制备铁单质,故C正确;
D.该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢,都是利用空气中氧气氧化碳元素,其原理基本相同,故D正确;
故答案为:A。
【变式】下列所用材料不属于合金的是
A.旧自行车钢圈
B.不锈钢手术器械
C.青花瓷将军罐
D.不锈钢锅
A.A B.B C.C D.D
题型02铝合金
【例题】我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域 D.工业上可以用盐酸去除铝表面的氧化膜
【答案】A
【解析】A.常温下,铝表面容易与氧气形成一层致密的氧化物薄膜,保护铝不被腐蚀,A错误;
B.铝及其表面的氧化膜氧化铝均能与酸发生反应,所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物,B正确;
C.铝合金密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,广泛应用于航空领域,C正确;
D.铝表面的氧化膜成分为氧化铝,氧化铝可与盐酸反应生成可溶性的氯化铝与水,D正确;
选A。
【变式】铝是生产和生活中大量使用的金属材料,下列关于铝的说法中错误的是
A.铝合金广泛应用于飞机、汽车等制造工业
B.铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜
C.铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物
D.铝是地壳中含量最多的元素
题型03铝及化合物
【例题】下列物质中既能与稀反应,又能与溶液反应的是
①②③④⑤⑥
A.②③④⑥ B.①②③⑥ C.①②③⑤⑥ D.全部
【答案】B
【解析】①NaHCO3属于弱酸酸式盐,既能与反应,生成CO2气体,又能与氢氧化钠反应,生成碳酸钠,故选;
②Al2O3属于两性氧化物,既能与反应,生成Al3+离子,又能与氢氧化钠反应生成AlO离子,故选;
③金属铝与反应生成Al3+和氢气,与氢氧化钠反应生成AlO和氢气,故选;
④只能和溶液反应,不能和NaOH溶液反应,故不选;
⑤是酸式盐,能与溶液反应,不能和HCl溶液反应,故不选;
⑥属于两性氧化物,既能与反应,生成Al3+离子,又能与氢氧化钠反应生成AlO离子,故选;
故选B。
【变式】将等物质的量的和混合物完全溶于100mL稀盐酸中,向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液,下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积,纵坐标表示生成沉淀的质量):
A. B. C. D.
题型04新型合金
【例题】新型合金由于性能独特,可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是
A.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼
B.镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物,可作储氢材料
C.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
D.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
【答案】C
【解析】A.钛合金生物相容性好,强度大,常用作人造骨骼,故A正确;
B.镧镍合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物,金属氢化物稍稍加热又容易分解,所以可用作储氢材料,故B正确;
C.耐热合金的熔点很高,与合金的熔点低说法相悖,故C错误;
D.形状记忆合金具有记忆功能,可使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状,故D正确;
故选C。
【变式】下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是
A.“深海一号”能源站使用的钢架 B.“蛟龙号”载人舱是用钛合金制造的
C.“飞机涡扇”使用的耐高温合金材料 D.新能源汽车使用的储氢合金
题型05物质的量在化学方程式计算中的应用
【例题】在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸,当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后,将游码向某一端移动0.2 g,天平才能平衡,则这两种金属是
A.Mg和Al B.Al和Fe C.Fe和Cu D.Na和Mg
【答案】A
【解析】A.加入0.1mol镁生成0.1mol氢气,质量增重;加入0.1mol铝生成0.15mol氢气,质量增重,两侧质量差为0.2g,故选A;
B.加入0.1mol铝生成0.15mol氢气,质量增重;加入0.1mol铁生成0.1mol氢气,质量增重;两侧质量差为3g,故不选B;
C.加入0.1mol铁生成0.1mol氢气,质量增重;加入0.1molCu,Cu和盐酸不反应,质量增加,两侧质量差为0.8g,故不选C;
D.加入0.1mol钠生成0.05mol氢气,质量增重;加入0.1mol镁生成0.1mol氢气,质量增重;两侧质量相等,故不选D;
选A。
【变式】将6.000g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物进行加热,加热至质量不再减少时,混合物的质量减少了0.620g,则原混合物中碳酸钠的质量为
A.3.680g B.4.320g C.4.640g D.4.480g
跟踪训练
1.下列离子方程式书写正确的是
A.将碳酸氢钙溶液与少量的澄清石灰水混合:
B.向硫酸铝钾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,产生沉淀的质量最大:
C.向次氯酸钠溶液中通入少量:
D.向酸性KMnO4溶液中加H2O2至溶液褪色:
2.室温下,根据下列实验过程,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程
实验结论
A
向沉淀中分别滴加盐酸和氨水,观察沉淀是否溶解
为两性氢氧化物
B
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定为
C
向2mL0.1mol/L的溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,溶液未出现血红色
还原铁粉没有被氧化成Fe(Ⅲ)
A.A B.B C.C D.D
3.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.石墨能导电,可用作润滑剂 B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.液氨汽化时大量吸热,可用作制冷剂 D.铝金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
4.对下列实验事实和解释或结论正确的是
选项
操作、现象
解释或结论
A
向KI—淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝
Fe3+能还原I-,生成了I2,使淀粉溶液变蓝
B
氧化铝可溶于氢氧化钠溶液
氧化铝为碱性氧化物
C
镁铝混合物用盐酸除去镁
Al只溶于强碱溶液,不溶于酸
D
向氯化铁溶液中加入过量铜粉,溶液黄色变成蓝绿色
说明Fe3+氧化性强于Cu2+
A.A B.B C.C D.D
5.含Cl、Na、Al或Fe部分物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是
A.若a能与碱反应生成两种盐,则a和c都具有漂白性
B.若f分散于水中能形成红褐色胶体,则d在空气中加热生成e
C.若a能与水剧烈反应,则a在空气中最终转化成b
D.若f是两性氢氧化物,则a既能盐酸反应,又能与反应
6.下列实验现象、结论或解释与实验操作相匹配的是
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
取某待测溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察
火焰呈紫色
待测溶液溶质为某种钾盐
B
分别向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片
镁片比铝片反应更剧烈
镁比铝的金属性强
C
向2mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加2滴淀粉溶液
溶液呈蓝色
I2的氧化性比Br2的强
D
向某溶液中滴加CaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
7.镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。下列说法错误的是
A.单质镁在空气中燃烧的主要产物是,还有少量的
B.是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价为+2
C.水解时除生成甲烷外,还生成一种碱和一种盐该反应的化学方程式:
D.是常用的阻燃材料,用氨水与氯化镁溶液制取的离子方程式为:
8.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.N2的化学性质稳定,可用于冷却镁蒸气制造镁粉
B.H2O2具有还原性,可用于处理含氰废水
C.NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多
D.FeCl3具有氧化性,可用于刻蚀覆铜板
9.工业上常利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如图。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
Zn2+
Cu2+
Cl-
浓度(g·L-1)
145
0.03
1
A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O2=2Cu2++H2↑+2H2O
C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-= 2CuCl
D.铜屑表面往往附着一些铜锈,像铁锈一样,其主要成分也是氧化物,需要用硫酸将其洗去
10.下列实验现象与氧化还原反应无关的是
A.电解水的两极产生气泡的个数比大约为1∶2
B.将铜粉露置在空气中加热,固体由红色变为黑色
C.用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板,溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+)
D.CO2通入澄清石灰水先产生浑浊,继续通入溶液变得澄清
11.正确掌握化学用语是学好化学的基础。能正确解释下列反应原理,且离子方程式书写正确的的是
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu + Fe3+ = Cu2+ + Fe2+
B.用食醋检验牙膏中的碳酸钙:
C.亚硫酸氢钠溶液和氢氧化钠反应:
D.CO2通入CaCl2溶液中: Ca2+ + CO2 + H2O = CaCO3 ↓+ 2H+
12.向混有一定量盐酸的硫酸铝和硫酸镁混合溶液中,逐滴加入2mol/L的NaOH溶液,所生成沉淀W g与加入NaOH溶液的体积V(mL)如图所示,则原混合溶液中、、之比为
A.1∶3∶1 B.1∶2∶1 C.1∶1∶2 D.1∶1∶1
13.下列离子方程式书写正确的是
A.向稀硫酸中加入过量溶液:
B.向溶液中加入足量镁粉:
C.向溶液中通入少量:
D.向溶液中滴加少量NaOH溶液:
14.新型冠状病毒可通过气溶胶传播,气溶胶属于胶体的一种。下列有关胶体的叙述正确的是
A.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应
B.胶体的本质特征是具有丁达尔效应
C.明矾溶于水中生成胶体,可用于杀菌消毒
D.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生红褐色的Fe(OH)3胶体
15.下列叙述正确的是
A.金属与盐溶液的反应都是置换反应
B.阴离子都只有还原性
C.与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物
D.焰色试验可定性判断某些试样所含的金属元素
16.生产、生活中处处有化学。利用所学化学知识回答下列问题。
(1)在潜水艇和消防员的呼吸面具中,Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式为 ,从氧化还原角度分析,反应中Na2O2的作用是 。
(2)明矾可以作净水剂,KAl(SO4)2的电离方程式是 ;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体。该分散系区别于其他分散系的本质特征是 。
(3)工业上常利用金属Al与Fe3O4 在高温下反应冶炼金属 Fe,将恰好能够完全反应的Al与Fe3O4 均匀混合,分成两等份,一份先完全发生该反应,反应产物再与足量盐酸反应,另一份直接与足量NaOH溶液反应,生成气体在相同条件下体积比为 。
(4)阅读下列科普短文并填空。
①84消毒液和②医用酒精是人们生活中常用的消毒剂,84消毒液的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。它可用③C12与④NaOH溶液反应制得,其主要成分为⑤NaClO、⑥NaCl是无色或淡黄色液体,人们主要利用84消毒液中ClO-的氧化性进行消毒。医用酒精中⑦乙醇的体积分数通常为75%。过高浓度的乙醇溶液会使病毒表面的⑧蛋白质迅速凝结形成一层保护膜弱消毒效果。过低浓度的乙醇溶液不能使蛋白质变性,同样不能获得很好的消毒效果。在上述短文标有序号的物质中,属于混合物的是 ⑧(填序号,下同);属于电解质的是 ,用上述方法制备84消毒液时,发生反应的离子方程式为 。
17.广汉三星堆遗址是距今5000年至3000年左右的古蜀文化遗址,遗址中出土了大量的青铜文物,被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一。请回答下列问题:
Ⅰ.一种火法炼铜的方法:采富含孔雀石[主要成分为]的矿石,与木炭共热。反应方程式为。
(1)属于 (填“酸”、“碱”或“盐”),该反应中化合价升高的元素为 。
(2)上述反应过程中常常还会生成一种有毒的气态氧化物: 。
(3)《天工开物》记载了一种湿法炼铜的方法——“烧铁器淬于胆矾水(溶液)中,即成铜色也”,该反应的离子方程式为 。
Ⅱ.铜制品历经两千余年,表面都会有斑驱的铜锈,这也是青铜器独有的浪漫。
(4)在众多文物中,铁比铜更容易生锈,主要原因是 。
(5)铜锈在酒精灯上加热会分解生成一种黑色的氧化物,该反应的化学方程式为 。
Ⅲ.粉状铜锈结构疏松,会对青铜器产生持续的伤害,可以用稀硫酸除去。
(6)稀硫酸 (填“能”或“不能”)与单质铜反应。
(7)(难溶于水)与稀硫酸反应会生成蓝色溶液并有气泡产生,该反应的离子方程式为 。
18.铜在空气中久置会与空气中的作用产生绿锈,该绿锈俗称铜绿[主要成分为],铜绿能与稀反应生成和。某同学完成了的转化。问答下列问题:
(1)上述出现的物质中,属于单质的有 种,具有可燃性的气体是 (填化学式)。
(2)的相对分子质量为 ,其与足量的稀发生反应的化学方程式为 。
(3)加热条件下,可与浓硫酸反应生成、和,该反应的化学方程式为 。
(4)的过程中,可观察到的现象为 ,该反应的反应类型为 (填基本反应类型)。
19.(1)Al和Na的单质同时加入到一定量的水中,充分反应后,发现既无沉淀生成又无固体残留物存在,请用两个化学反应方程式表示其变化:① ,② 。
(2)金属钠着火时要用 灭火,请写出Na2O2与水的离子方程式
(3)用离子方程式表示实验室用Al2(SO4)3溶液制Al(OH)3的最佳方案 ,制备时为什么不能用NaOH溶液 (用化学方程式解释)。
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