内容正文:
专题02 常见金属元素及化合物
考点01 钠及其化合物
考点02 铁及其化合物
考点03 铝
考点04 金属材料
◆考点01 钠及其化合物
1.钠原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中:。
2.物理性质
3.主要化学性质(填化学方程式)
(2)与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
(3)与酸(如盐酸)反应:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑;
(4)与盐溶液(如硫酸铜溶液)反应:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(5)钠与熔融状态的盐反应
在熔融状态下,金属钠能将不活泼金属从盐中置换出来,如:4Na+TiCl44NaCl+Ti。
4.钠与水反应现象及解释
5.金属钠暴露在空气中会发生一系列变化
6.钠及其化合物之间的关系
【特别提醒】
(1)钠的取用方法:用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切取黄豆粒大小的钠,剩余的钠放回原试剂瓶。
(2)钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠。
(3)不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
(4)钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序:本质上均是与H+的反应,反应顺序是“有酸酸在前,无酸水为先”。
7.氧化钠和过氧化钠
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
电子式
Na+]2-Na+
Na+]2-Na+
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
化学键类型
只有离子键
既有离子键又有共价键
所属类别
碱性氧化物
过氧化物
生成条件
钠常温下缓慢氧化
钠燃烧或加热
热稳定性
不稳定,易转化为Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl==NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O
稳定性
不稳定
较稳定
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
【特别提醒】
(1)Na2O是碱性氧化物,Na2O2是非碱性氧化物;
(2)Na2O2中阴离子是O,阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1;
(3)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2,如:Na2O2+SO2===Na2SO4。
8.碳酸钠和碳酸氢钠
物质
比较项目
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色与态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
都易溶于水,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度
溶液的碱性
显碱性(较强)
显碱性(较弱)
热稳定性
稳定、受热不易分解
不稳定受热分解
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
与Ca(OH)2反应
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
与Ca(OH)2反应存在少量过量问题
与BaCl2反应
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
不反应
与CO2及H2O
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
不反应
相互转化
用途
玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业
发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多
【特别提醒】
(1)Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3时,理论上加入适量NaOH可以除去,但实际上无法操作,因为无法准确控制NaOH的用量。
(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为二者都能产生白色沉淀。
◆考点02 铁及其化合物
1.铁元素的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,位居第四位。游离态的铁存在于陨铁中;化合态的铁主要以+2价和+3价化合物的形态存在矿石中如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)等。
2.物理性质
纯净的铁是光亮的银白色金属,密度为7.86 g/cm3,熔点为1 535 ℃,沸点为2 750 ℃;具有延展性和导热性,能导电,但导电性不如铜和铝,能被磁铁吸引。
3.化学性质
4.铁的氧化物
氧化亚铁(FeO)
四氧化三铁(Fe3O4)
氧化铁(Fe2O3)
俗名
磁性氧化铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
Fe价态
+2
+2,+3
+3
稳定性
不稳定(受热易氧化成Fe3O4)
稳定
稳定
与盐酸
FeO+2H+===Fe2++
H2O
__Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+=== 2Fe3++3H2O
应用
制造磁铁
红色颜料
与CO
FexOy+yCOxFe+yCO2[来源:学*科*网Z*X*X*K]
5.铁的氢氧化物
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
颜色、状态
红褐色固体
白色固体
溶解性
不溶于水
不溶于水
酸碱性
弱碱性
弱碱性
受热不稳定
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O__
Fe(OH)2FeO+H2O
与酸反应
(如盐酸)
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O
与氧气反应
不反应
反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
现象:白色→灰绿色→红褐色
制备
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
6.Fe2+、Fe3+的检验方法
方法
Fe3+
Fe2+
溶液颜色
(棕)黄色
浅绿色
加碱溶液(如NaOH溶液)
现象
红褐色沉淀
白色沉淀→灰绿色
沉淀→红褐色沉淀
离子方程式
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3
加KSCN
溶液
现象
显红色(常用方法)
无明显现象,再加氯水显红色
离子方程式
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
7.Fe2+、Fe3+的相互转化
(1)Fe、Fe2+、Fe3+的性质
Fe(最低价)
Fe2+(中间价)
Fe3+(最高价)
只有还原性
既有还原性又有氧化性
只有氧化性
(2)Fe2+和Fe3+的转化关系
◆考点03 铝
1.铝
(1)存在
铝在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位。在自然界中铝元素以化合态存在。
(2)物理性质:银白色固体,质软,密度小,导电性仅次于金、银和铜。
(3)化学性质:
①铝与O2反应:
常温:铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,对内部金属起着保护作用,其反应的化学方程式为4Al+3O2===2Al2O3。
点燃:铝在氧气中能燃烧,反应放出大量的热和耀眼的白光,其化学方程式为4Al+3O22Al2O3。
②铝与酸的反应
如与盐酸、稀硫酸等反应的离子方程式为6H++2Al===3H2↑+2Al3+。
③铝与强碱溶液反应
如与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,离子方程式:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
2.氧化铝
(1)物理性质
色态
溶解性
熔点
硬度
白色固体
难溶
很高
很大
(2)化学性质
Al2O3是两性氧化物,与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
①与强酸反应的离子方程式:Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
②与强碱反应的离子方程式:Al2O3+2OH-+3H2O ===2[Al(OH)4]-。
(3)用途
①冶炼金属铝的原料;②良好的耐火材料。
3.氢氧化铝
Al(OH)3是两性氢氧化物,与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
①与强酸反应的离子方程式:Al(OH)3+6H+===Al3++3H2O。
②与强碱反应的离子方程式:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
◆考点04 金属材料
1.合金的概念和特性
概念
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珠物质
性能
硬度
硬度一般大小它有纯金属成分
熔点
熔点一般低于它有成分金属
与纯金属材料相比,合金具有优良的物理性质、化学性质和机械性能
2.铁合金
3.铜合金
4.新型合金
种类
储氢合金
钛合金
耐热合金
形状记忆合金
应用
用于以H2为燃料的汽车
制造耐压球壳
制造喷气式飞机发动机叶片
制造航天器天线等
考向1 钠及其化合物
1.(2023·浙江7月学考)关于NaCl的说法不正确的是( )
A.干燥的 NaCl固体中 Na+和Cl-不能自由移动
B.熔融的NaC1中有能够自由移动的Na+和Cl-
C.NaCl溶液中有能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
D.NaCl在通电条件下才能发生电离
2.(2020年1月浙江学考)某化学兴趣小组设计如下装置(棉花球沾有无水硫酸铜粉末),并完成实验。下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度
B.加热一段时间后,棉花球处变蓝色
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再移开烧杯A、B
D.烧杯A中没有出现浑浊,烧杯B中出现浑浊,说明Na2CO3热稳定性比NaHCO3强
3.(2020年7月浙江学考)过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)能杀灭新冠病毒,是一种良好的消毒剂,也可作为漂白剂、去污剂。下列说法不正确的是( )
A.过碳酸钠具有强氧化性
B.过碳酸钠的水溶液呈碱性,能促进油污水解
C.二氧化锰、铁离子或高温会减弱过碳酸钠的漂白效果
D.过碳酸钠溶液与过量的亚硫酸钠溶液反应的化学方程式:2Na2CO3•3H2O2+Na2SO3=2Na2CO3+Na2SO4+O2↑+3H2O
4.(2022年1月浙江学考)某兴趣小组欲测定纯碱的纯度。取1.000 g样品加水完全溶解后,加入20.00 mL 1.000 mol·L−1盐酸,收集到标准状况下气体0.2016 L(不考虑气体在水中的溶解)。
请回答:
(1)20.00 mL盐酸中n(HCl)=________mol。
(2)该样品纯碱的纯度为________。
5.(2020年7月浙江学考)实验室中有一瓶碳酸氢钠固体,因受热而部分变质(杂质为 Na2CO3,假设杂质分布均匀)。为测定其组成,称取1. 892 g 样品溶于水,配成 500 mL 溶液。取出 25. 00 mL 该溶液,加入 0. 050 mol • L-1 Ba(OH)2 溶液至 22. 00 mL 时沉淀量达到最大。请计算:
(1)25°C时,0. 050mol •L-1Ba (OH)2溶液的pH=__________。
(2)样品中 n(NaHCO3):n ( Na2CO3)=__________。
考向2 铁及其化合物
6.(2022年7月浙江学考)某工业废水中含有FeSO4和CuSO4(不考虑其他成分),利用以下流程可以回收FeSO4和Cu。
下列说法不正确的是( )
A.操作1和操作2都是过滤 B.固体1是Fe和Cu的混合物
C.试剂2为适当过量的稀H2SO4 D.操作3为蒸发结晶
7.(2022年1月浙江学考)固体粉末A由CuO、Fe3O4、SiO2、C中的若干种组成。某同学进行如下实验:
①取少量粉末A隔绝空气加热充分反应,得到气体X(能使澄清石灰水变浑浊),剩余固体B;
②向固体B加足量的稀盐酸,固体全部溶解,得到溶液D;
③取少量溶液D,先加H2O2溶液,再加KSCN溶液,溶液呈现血红色。
下列说法不正确的是( )
A.粉末A中一定有Fe3O4、C B.粉末A中一定没有SiO2
C.气体X一定是纯净物 D.无法确定粉末A中是否存在CuO
8.(2020年7月浙江学考)某固体混合物X可能含有Cu、Fe、Fe2O3、Ca(OH)2和Na2CO3中的几种。为确定其组成,某同学进行了如下实验:
已知:向溶液B中滴加KSCN溶液,未出现血红色。
下列推断正确的是( )
A.固体混合物X中一定含Ca(OH)2和Na2CO3
B.固体混合物X中若含Cu,则一定还含Fe2O3
C.气体B一定是纯净物
D.溶液B中一定含2种金属阳离子
9.(2021年7月浙江学考)工业上常用FeSO4溶液处理废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-),反应原理为:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。处理25.00mL某废水,需消耗15.00mL1.00×10-2mol/LFeSO4溶液(不考虑其他物质与Fe2+反应)。该废水中Cr2O72-的物质的量浓度(单位:mol/L)为( )
A.1.50×10-4 B.6.00×10-4 C.1.00×10-3 D.3.60×10-3
10.(2023·浙江7月学考)食品包装中的铁系脱氧剂由还原铁粉、氯化钠和炭粉等组成,利用铁的吸氧腐蚀除去氧气,主要反应有2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。已知某脱氧剂中含有2.24g还原铁粉,请计算:
(1)还原铁粉的物质的量是 mol。
(2)若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3,则转移电子的物质的量是 mol。
(3)在25和101kPa的条作下,气体摩尔体积约为24.5L/mol,空气中氧气的体积分数约为21%,则该脱氧剂理论上最多能处理 mL包装盒中的空气。
1.下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是( )
A.Na2CO3 B.NaHCO3 C.NaOH D.C2H5OH
2.金属钠跟下列溶液反应时,既有气体放出,又有白色沉淀生成的是( )
A.MgSO4溶液 B.KCl溶液 C.FeCl3溶液 D.CuSO4溶液
3.关于钠的说法正确的是( )
A.熔点很高 B.在空气中燃烧生成氧化钠
C.银白色金属,硬度大 D.在空气中燃烧时产生黄色火焰
4.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4
5.下列各组物质与其用途的关系不正确的是( )
A.过氧化钠:供氧剂 B.烧碱:治疗胃酸过多的一种药剂
C.小苏打:发酵粉主要成分 D.纯碱:除物品上的油污
6.把钠放入滴有酚酞溶液的水中,下列现象不会出现的是( )
A.钠浮在水面上 B.钠熔化成小球 C.溶液中产生较多的气泡 D.水溶液变成红色
7.下列关于Na2O和Na2O2的叙述中正确的是( )
A.都是白色固体 B.阴、阳离子个数比不相同
C.都能与水反应形成强碱溶液 D.都是强氧化剂
8.下列有关说法正确的是( )
A.Na2O2能与水反应,所以Na2O2可以作气体的干燥剂
B.钠可以从AgNO3溶液中置换出金属银
C.钠能与水反应,所以钠着火不能用水灭火,要用泡沫灭火器
D.Na2O、Na2O2、NaOH和NaHCO3均是强电解质
9.不能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu+2Na+
C.钠与盐酸反应:2Na+2H+===2Na++H2↑
D.钠跟氯化钾溶液反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
10.下列有关钠和钠的化合物的说法不正确的是( )
A.向碳酸钠粉末中加入少量水后,碳酸钠结块并伴有放热现象
B.碳酸氢钠溶液显碱性
C.钠在氧气中燃烧时主要生成氧化钠
D.碳酸钠晶体在干燥空气中会逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末
12.下列说法正确的是( )
A.向碳酸氢钠中加入少量水后,伴随着放热现象
B.钠着火时用泡沫灭火器灭火
C.稀土金属可以用于生产合金
D.二氧化硫的漂白作用是由于它能氧化某些有色物质
13.下列关于钠的化合物性质叙述正确的是( )
A.利用稀盐酸可除去Na2CO3中少量的NaHCO3杂质
B.Na2O和Na2O2均为碱性氧化物。
C.利用加热法可除去NaHCO3中少量的杂质Na2CO3
D.Na2O2可应用于消毒,漂白和供氧
14.关于Na2CO3和NaHCO3的说法中正确的是( )
A.向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀
B.向两者的溶液中逐滴加入盐酸反应现象完全相同
C.Na2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化
D.向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,观察不到任何实验现象
15.下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是( )
A.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
B.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
C.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声
D.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应
16.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制的氯水后,混合液变成红色,则下列结论中错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D.Fe2+被氯水氧化成Fe3+
17.合金在生活材料中扮演着重要的角色,下列材料不属于合金的是( )
A.黄铜 B.储氢合金 C.白金 D.锰钢
18.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是( )
A
B
C
D
狗头兽首铜像
精美的青花瓷
流通硬币
地铁列车的车体
19.高铁车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金( )
A.比纯铝熔点高
B.具有比较活泼的化学性质
C.各种成分在自然界中含量丰富,容易获取
D.质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强
20.下列物质不能通过化合反应制得的是( )
A.FeCl2 B.Mg3N2 C.Fe(OH)3 D.BaSO4
21.人类的日常生活中离不开合金,下列物质中不属于合金的是( )
A.用于门窗框架上的硬铝 B.用于冶炼金属铁的赤铁矿
C.用于生产铁锅的生铁 D.用于制造手术刀的不锈钢
22.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
Na2SO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
HCl溶液
23.下列说法不正确的是( )
A.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
B.火灾现场存放有大量活泼金属时,可以用干燥的沙土来灭火
C.炽热的钢水注入模具前,模具必须干燥,否则可能发生爆炸性迸溅
D.金属钠在空气中的燃烧实验,应近距离俯视坩埚以便观察更仔细
24.下列有关金属及其合金的说法正确的是( )
A.钢的含碳量比生铁高
B.不锈钢是一种合金钢,只含金属元素
C.常温下,铝不易与空气中的氧气反应,因此日常用的铝制品不需要特殊保护
D.储氢材料镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物
25.下列有关物质性质的说法中正确的是( )
A.铝制产品比较耐腐蚀,是因为常温下铝不与氧气反应
B.氢氧化亚铁是不溶于水的白色沉淀,在空气中会立即变成灰绿色,最后变成红褐色
C.碳酸钠溶于水会吸热,碳酸氢钠溶于水会放热
D.氧化钠和过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠,所以都是碱性氧化物
26.下列关于铝及其化合物的说法中,正确的是( )
A.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,产生的氢气在同温同压下体积比为2:3
B.氧化铝是两性氧化物,能与所有的酸和碱反应
C.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
D.纯铝的硬度和强度较大,适合制造机器零件
27.某研究小组以废铁屑(含有少量C、Cu、Fe2O3 杂质)为原料制备绿矾(FeSO4·7H2O),下列说法不正确的是( )
A.可以采用热的纯碱溶液去除废铁屑表面的油污
B.少量的Cu和Fe2O3,对制备结果的纯度有影响
C.溶液A中的溶质为FeSO4和H2SO4两种
D.操作2为蒸发浓缩、冷却结晶
28.进行利用覆铜板制作图案的实验时,主要实验过程如下:
下列说法不正确的是( )
A.覆铜板上写“化学”两字的笔,不能用水溶性墨水的笔
B.将覆铜板浸没在FeCl3溶液中,除了“化学”两字外的覆铜层几乎都被溶解反应了
C.“腐蚀液”反应前后离子种类发生变化,离子总数目保持不变
D.使用后的“腐蚀液”,可加入铁粉、氯水等,实现Cu的回收和FeCl3溶液的再生
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专题02 常见金属元素及化合物
考点01 钠及其化合物
考点02 铁及其化合物
考点03 铝
考点04 金属材料
◆考点01 钠及其化合物
1.钠原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中:。
2.物理性质
3.主要化学性质(填化学方程式)
(2)与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
(3)与酸(如盐酸)反应:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑;
(4)与盐溶液(如硫酸铜溶液)反应:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(5)钠与熔融状态的盐反应
在熔融状态下,金属钠能将不活泼金属从盐中置换出来,如:4Na+TiCl44NaCl+Ti。
4.钠与水反应现象及解释
5.金属钠暴露在空气中会发生一系列变化
6.钠及其化合物之间的关系
【特别提醒】
(1)钠的取用方法:用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切取黄豆粒大小的钠,剩余的钠放回原试剂瓶。
(2)钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠。
(3)不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
(4)钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序:本质上均是与H+的反应,反应顺序是“有酸酸在前,无酸水为先”。
7.氧化钠和过氧化钠
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
电子式
Na+]2-Na+
Na+]2-Na+
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
化学键类型
只有离子键
既有离子键又有共价键
所属类别
碱性氧化物
过氧化物
生成条件
钠常温下缓慢氧化
钠燃烧或加热
热稳定性
不稳定,易转化为Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl==NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O
稳定性
不稳定
较稳定
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
【特别提醒】
(1)Na2O是碱性氧化物,Na2O2是非碱性氧化物;
(2)Na2O2中阴离子是O,阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1;
(3)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2,如:Na2O2+SO2===Na2SO4。
8.碳酸钠和碳酸氢钠
物质
比较项目
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色与态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
都易溶于水,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度
溶液的碱性
显碱性(较强)
显碱性(较弱)
热稳定性
稳定、受热不易分解
不稳定受热分解
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
与Ca(OH)2反应
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
与Ca(OH)2反应存在少量过量问题
与BaCl2反应
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
不反应
与CO2及H2O
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
不反应
相互转化
用途
玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业
发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多
【特别提醒】
(1)Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3时,理论上加入适量NaOH可以除去,但实际上无法操作,因为无法准确控制NaOH的用量。
(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为二者都能产生白色沉淀。
◆考点02 铁及其化合物
1.铁元素的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,位居第四位。游离态的铁存在于陨铁中;化合态的铁主要以+2价和+3价化合物的形态存在矿石中如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)等。
2.物理性质
纯净的铁是光亮的银白色金属,密度为7.86 g/cm3,熔点为1 535 ℃,沸点为2 750 ℃;具有延展性和导热性,能导电,但导电性不如铜和铝,能被磁铁吸引。
3.化学性质
4.铁的氧化物
氧化亚铁(FeO)
四氧化三铁(Fe3O4)
氧化铁(Fe2O3)
俗名
磁性氧化铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
Fe价态
+2
+2,+3
+3
稳定性
不稳定(受热易氧化成Fe3O4)
稳定
稳定
与盐酸
FeO+2H+===Fe2++
H2O
__Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+=== 2Fe3++3H2O
应用
制造磁铁
红色颜料
与CO
FexOy+yCOxFe+yCO2[来源:学*科*网Z*X*X*K]
5.铁的氢氧化物
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
颜色、状态
红褐色固体
白色固体
溶解性
不溶于水
不溶于水
酸碱性
弱碱性
弱碱性
受热不稳定
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O__
Fe(OH)2FeO+H2O
与酸反应
(如盐酸)
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O
与氧气反应
不反应
反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
现象:白色→灰绿色→红褐色
制备
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
6.Fe2+、Fe3+的检验方法
方法
Fe3+
Fe2+
溶液颜色
(棕)黄色
浅绿色
加碱溶液(如NaOH溶液)
现象
红褐色沉淀
白色沉淀→灰绿色
沉淀→红褐色沉淀
离子方程式
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3
加KSCN
溶液
现象
显红色(常用方法)
无明显现象,再加氯水显红色
离子方程式
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
7.Fe2+、Fe3+的相互转化
(1)Fe、Fe2+、Fe3+的性质
Fe(最低价)
Fe2+(中间价)
Fe3+(最高价)
只有还原性
既有还原性又有氧化性
只有氧化性
(2)Fe2+和Fe3+的转化关系
◆考点03 铝
1.铝
(1)存在
铝在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位。在自然界中铝元素以化合态存在。
(2)物理性质:银白色固体,质软,密度小,导电性仅次于金、银和铜。
(3)化学性质:
①铝与O2反应:
常温:铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,对内部金属起着保护作用,其反应的化学方程式为4Al+3O2===2Al2O3。
点燃:铝在氧气中能燃烧,反应放出大量的热和耀眼的白光,其化学方程式为4Al+3O22Al2O3。
②铝与酸的反应
如与盐酸、稀硫酸等反应的离子方程式为6H++2Al===3H2↑+2Al3+。
③铝与强碱溶液反应
如与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,离子方程式:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
2.氧化铝
(1)物理性质
色态
溶解性
熔点
硬度
白色固体
难溶
很高
很大
(2)化学性质
Al2O3是两性氧化物,与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
①与强酸反应的离子方程式:Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
②与强碱反应的离子方程式:Al2O3+2OH-+3H2O ===2[Al(OH)4]-。
(3)用途
①冶炼金属铝的原料;②良好的耐火材料。
3.氢氧化铝
Al(OH)3是两性氢氧化物,与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
①与强酸反应的离子方程式:Al(OH)3+6H+===Al3++3H2O。
②与强碱反应的离子方程式:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
◆考点04 金属材料
1.合金的概念和特性
概念
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珠物质
性能
硬度
硬度一般大小它有纯金属成分
熔点
熔点一般低于它有成分金属
与纯金属材料相比,合金具有优良的物理性质、化学性质和机械性能
2.铁合金
3.铜合金
4.新型合金
种类
储氢合金
钛合金
耐热合金
形状记忆合金
应用
用于以H2为燃料的汽车
制造耐压球壳
制造喷气式飞机发动机叶片
制造航天器天线等
考向1 钠及其化合物
1.(2023·浙江7月学考)关于NaCl的说法不正确的是( )
A.干燥的 NaCl固体中 Na+和Cl-不能自由移动
B.熔融的NaC1中有能够自由移动的Na+和Cl-
C.NaCl溶液中有能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
D.NaCl在通电条件下才能发生电离
【答案】D
【解析】A项,NaCl是离子化合物,故干燥的 NaCl固体中 Na+和Cl-不能自由移动,故干燥的NaCl不能导电,A正确;B项,NaCl熔融时能够发生电离,故熔融的NaC1中有能够自由移动的Na+和Cl-,则熔融的NaCl能够导电,B正确;C项,NaCl在水分子作用下发生电离,产生Na+、Cl-分别与水分子结合形成水合钠离子和水合氯离子,故NaCl溶液中有能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子,C正确;D项,电解质的电离是在水分子或者加热融化下发生的,与通电与否无关,D错误;故选D。
2.(2020年1月浙江学考)某化学兴趣小组设计如下装置(棉花球沾有无水硫酸铜粉末),并完成实验。下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度
B.加热一段时间后,棉花球处变蓝色
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再移开烧杯A、B
D.烧杯A中没有出现浑浊,烧杯B中出现浑浊,说明Na2CO3热稳定性比NaHCO3强
【答案】C
【解析】A项,由装置图可知,大试管装的是 Na2CO3,小试管装的是NaHCO3,所以加热时Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度,故A正确;B项,热一段时间后,NaHCO3受热分解产生CO2和H2O,而棉花球沾有无水硫酸铜粉末,遇水变蓝色,故B正确;C项,实验结束时,应先移开烧杯A、B,再熄灭酒精灯,目的防止倒吸,故C错误;D项,烧杯A中连接的是装有Na2CO3的大试管,没有出现浑浊,烧杯B中连接的是装有NaHCO3的小试管出现浑浊,说明Na2CO3热稳定性比NaHCO3强,故D正确;故选C。
3.(2020年7月浙江学考)过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)能杀灭新冠病毒,是一种良好的消毒剂,也可作为漂白剂、去污剂。下列说法不正确的是( )
A.过碳酸钠具有强氧化性
B.过碳酸钠的水溶液呈碱性,能促进油污水解
C.二氧化锰、铁离子或高温会减弱过碳酸钠的漂白效果
D.过碳酸钠溶液与过量的亚硫酸钠溶液反应的化学方程式:2Na2CO3•3H2O2+Na2SO3=2Na2CO3+Na2SO4+O2↑+3H2O
【答案】D
【解析】A项,过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)组成中含有H2O2,H2O2具有强氧化性,则过碳酸钠具有强氧化性,故A正确;B项,过碳酸钠的水溶液中存在碳酸根离子,碳酸根离子水解使溶液显碱性,可促进油脂的水解,故B正确;C项,因H2O2不稳定,在二氧化锰、铁离子催化作用下或高温受热条件下均会分解,导致其失去强氧化性,减弱过碳酸钠的漂白效果,故C正确;D项,过碳酸钠溶液与过量的亚硫酸钠溶液反应,过碳酸钠只表现强氧化性,反应为:2Na2CO3•3H2O2+3Na2SO3=2Na2CO3+3Na2SO4 +3H2O,故D错误;故选D。
4.(2022年1月浙江学考)某兴趣小组欲测定纯碱的纯度。取1.000 g样品加水完全溶解后,加入20.00 mL 1.000 mol·L−1盐酸,收集到标准状况下气体0.2016 L(不考虑气体在水中的溶解)。
请回答:
(1)20.00 mL盐酸中n(HCl)=________mol。
(2)该样品纯碱的纯度为________。
【答案】(1) 0.02000 (2) 95.40%
【解析】(1) 20.00mL1.000mol·L−1盐酸物质的量n(HCl)=0.02L×1.000 mol·L−1=0.02000 mol;(2) 0.2016 L气体为CO2,在标准状况下该气体物质的量0.2016L/22.4 L·mol −1=0.009 mol,根据Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O得,n(Na2CO3)=0.009 mol,Na2CO3的质量为0.009 mol×106g·molˉ1=0.954 g,该样品纯碱的纯度为95.40%。
5.(2020年7月浙江学考)实验室中有一瓶碳酸氢钠固体,因受热而部分变质(杂质为 Na2CO3,假设杂质分布均匀)。为测定其组成,称取1. 892 g 样品溶于水,配成 500 mL 溶液。取出 25. 00 mL 该溶液,加入 0. 050 mol • L-1 Ba(OH)2 溶液至 22. 00 mL 时沉淀量达到最大。请计算:
(1)25°C时,0. 050mol •L-1Ba (OH)2溶液的pH=__________。
(2)样品中 n(NaHCO3):n ( Na2CO3)=__________。
【答案】(1)13 (2) 10:1
【解析】(1) 25°C时,0. 050mol •L-1Ba (OH)2溶液,c(OH-)=2c[Ba(OH)2]=2×0. 050mol •L-1=0.10mol •L-1,,pH=-lgc(H+)=13;(2) 加入0. 050 mol • L-1Ba(OH)2溶液至 22. 00 mL 时沉淀量达到最大,消耗氢氧化钡的物质的量为n(Ba(OH)2)= 0. 050 mol • L-1×22. 00×10-3L=1.1×10-3mol;设原样品中碳酸氢钠的物质的量为xmol,碳酸钠的物质的量为ymol,有关反应如下:Na2CO3+ Ba(OH)2= BaCO3↓+2NaOH,Ba(OH)2+NaHCO3=BaCO3↓+NaOH+H2O,由反应可知:x+y= 20×n(Ba(OH)2)= 2.2×10-2mol,再结合样品质量可得:84x+106y=1.892g,解得:x=2×10-2,y=2×10-3,n(NaHCO3):n ( Na2CO3)=10:1。
考向2 铁及其化合物
6.(2022年7月浙江学考)某工业废水中含有FeSO4和CuSO4(不考虑其他成分),利用以下流程可以回收FeSO4和Cu。
下列说法不正确的是( )
A.操作1和操作2都是过滤 B.固体1是Fe和Cu的混合物
C.试剂2为适当过量的稀H2SO4 D.操作3为蒸发结晶
【答案】D
【解析】工业废水中含有FeSO4和CuSO4,加入过量铁粉,铁置换出铜,过滤,固体1中含有Fe、Cu,溶液1含有FeSO4,固体1中加硫酸,铁和硫酸反应生成FeSO4和氢气,过滤,固体2是Cu,FeSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得FeSO4·7H2O。A项,操作1和操作2都是固液分离,都是过滤操作,故A正确;B项,FeSO4和CuSO4溶液中加入过量铁粉,铁置换出铜,固体1是Cu和剩余的Fe,故B正确;C项,试剂2是除去Fe、Cu的混合物中的Fe,并回收FeSO4,所以试剂2为适当过量的稀H2SO4,故C正确;D项,从FeSO4溶液获得FeSO4·7H2O,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故D错误;故选D。
7.(2022年1月浙江学考)固体粉末A由CuO、Fe3O4、SiO2、C中的若干种组成。某同学进行如下实验:
①取少量粉末A隔绝空气加热充分反应,得到气体X(能使澄清石灰水变浑浊),剩余固体B;
②向固体B加足量的稀盐酸,固体全部溶解,得到溶液D;
③取少量溶液D,先加H2O2溶液,再加KSCN溶液,溶液呈现血红色。
下列说法不正确的是( )
A.粉末A中一定有Fe3O4、C B.粉末A中一定没有SiO2
C.气体X一定是纯净物 D.无法确定粉末A中是否存在CuO
【答案】C
【解析】根据题意,①取少量粉末A隔绝空气加热充分反应,得到气体X(能使澄清石灰水变浑浊),剩余固体B,气体X应为CO2,A中含有C;②向固体B加足量的稀盐酸,固体全部溶解,得到溶液D,说明没有SiO2;③取少量溶液D,先加H2O2溶液,再加KSCN溶液,溶液呈现血红色,说明含有Fe3+,A中含有Fe3O4。A项,由上述分析可知,粉末A中一定有Fe3O4、C,故A正确;B项,由上述分析可知,粉末A中一定没有SiO2,故B正确;C项,当碳过量时,气体X中可能含有CO,故C错误;D项,由上述分析可知,无法确定粉末A中是否存在CuO,故D正确;故选C。
8.(2020年7月浙江学考)某固体混合物X可能含有Cu、Fe、Fe2O3、Ca(OH)2和Na2CO3中的几种。为确定其组成,某同学进行了如下实验:
已知:向溶液B中滴加KSCN溶液,未出现血红色。
下列推断正确的是( )
A.固体混合物X中一定含Ca(OH)2和Na2CO3
B.固体混合物X中若含Cu,则一定还含Fe2O3
C.气体B一定是纯净物
D.溶液B中一定含2种金属阳离子
【答案】B
【解析】混合物X加足量水溶解得到滤渣A和滤液B,能溶于水的物质只有Ca(OH)2和Na2CO3,且如果二者都有会生成碳酸钙沉淀;滤液A中通入少量二氧化碳得到悬浊液,说明滤液A中有Ca(OH)2,但由于Ca(OH)2可能过量,所以无法确定是否含有Na2CO3;滤渣A中加足量盐酸生成气体B和溶液B,气体B可能是盐酸和碳酸钙反应生成的CO2,也可能是铁与盐酸反应生成的H2,也可能是二者都有;向溶液B中滴加KSCN溶液,未出现血红色,说明溶液B中不含Fe3+,有两种可能:一是原固体中不含Fe2O3,则由于加盐酸没有固体剩余,也一定不含Cu;二是原固体中含Fe2O3,加盐酸溶解后生成Fe3+,Fe3+与Cu单质反应生成Cu2+和Fe2+。A项,结合分析可知原固体中一定含Ca(OH)2,但由于无法确定气体B的成分,所以无法确定是否含Na2CO3,故A错误;B项,根据分析可知若X中有Cu,由于加盐酸没有固体剩余,则一定有Fe2O3产生Fe3+,和Cu反应使其溶解,故B正确;C项,根据分析可知气体B不一定是纯净物,故C错误;D项,结合分析,当固体中有Cu、Fe2O3、Fe、Ca(OH)2和Na2CO3时,溶液B中的金属阳离子有Ca2+、Fe2+、Cu2+;当固体中只有Ca(OH)2和Na2CO3时,溶液B中的金属阳离子有只有Ca2+;当固体中有Fe、Ca(OH)2和Na2CO3时,溶液B中的金属阳离子有Ca2+、Fe2+,当固体中有Fe、Ca(OH)2时,溶液B中的金属阳离子有Fe2+,故D错误;故选B。
9.(2021年7月浙江学考)工业上常用FeSO4溶液处理废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-),反应原理为:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。处理25.00mL某废水,需消耗15.00mL1.00×10-2mol/LFeSO4溶液(不考虑其他物质与Fe2+反应)。该废水中Cr2O72-的物质的量浓度(单位:mol/L)为( )
A.1.50×10-4 B.6.00×10-4 C.1.00×10-3 D.3.60×10-3
【答案】C
【解析】反应原理为:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得,解得,综上述C符合题意,故选C。
10.(2023·浙江7月学考)食品包装中的铁系脱氧剂由还原铁粉、氯化钠和炭粉等组成,利用铁的吸氧腐蚀除去氧气,主要反应有2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。已知某脱氧剂中含有2.24g还原铁粉,请计算:
(1)还原铁粉的物质的量是 mol。
(2)若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3,则转移电子的物质的量是 mol。
(3)在25和101kPa的条作下,气体摩尔体积约为24.5L/mol,空气中氧气的体积分数约为21%,则该脱氧剂理论上最多能处理 mL包装盒中的空气。
【答案】(1)0.04 (2)0.12 (3)3500
【解析】(1)还原铁粉的物质的量是mol。(2)若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3,则Fe由0价升高为+3价,由得失电子守恒,转移电子的物质的量是0.04 mol×3=0.12mol。(3)反应有2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,由得失电子守恒,转移电子的物质的量是0.12mol,则该脱氧剂理论上最多能处理包装盒中的空气。
1.下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是( )
A.Na2CO3 B.NaHCO3 C.NaOH D.C2H5OH
【答案】D
【解析】A项,Na2CO3溶液显碱性,能使酚酞变红,故A不选;B项,NaHCO3溶液显碱性,能使酚酞变红,故B不选;C项,NaOH是强碱,溶液显碱性,能使酚酞变红,故C不选;D项,C2H5OH溶液是中性的,不能使酚酞变红,故D选;故选D。
2.金属钠跟下列溶液反应时,既有气体放出,又有白色沉淀生成的是( )
A.MgSO4溶液 B.KCl溶液 C.FeCl3溶液 D.CuSO4溶液
【答案】A
【解析】A项,金属钠与MgSO4溶液反应,先与水反应生成NaOH和氢气,生成的NaOH与MgSO4反应生成白色Mg(OH)2沉淀,A正确;B项,金属钠与KCl溶液反应,先与水反应,生成NaOH和氢气,生成的NaOH与KCl不反应,不产生沉淀,B错误;C项,金属钠与FeCl3溶液反应,先与水反应生成NaOH和氢气,生成的NaOH与FeCl3反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀,C错误;D项,金属钠与CuSO4溶液反应,先与水反应生成NaOH和氢气,生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,D错误;故选A。
3.关于钠的说法正确的是( )
A.熔点很高 B.在空气中燃烧生成氧化钠
C.银白色金属,硬度大 D.在空气中燃烧时产生黄色火焰
【答案】D
【解析】钠极易熔化,熔点很低;钠在空气中燃烧生成过氧化钠;可以用小刀切割金属钠,说明其硬度小。
4.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4
【答案】D
【解析】少量钠投入上述四种物质的水溶液中,均有H2产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A.B.C三个选项中一只有H2放出,故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,反应后溶液质量减轻。
5.下列各组物质与其用途的关系不正确的是( )
A.过氧化钠:供氧剂 B.烧碱:治疗胃酸过多的一种药剂
C.小苏打:发酵粉主要成分 D.纯碱:除物品上的油污
【答案】B
【解析】烧碱为强碱,具有强腐蚀性,不能作为药剂治疗胃酸过多。
6.把钠放入滴有酚酞溶液的水中,下列现象不会出现的是( )
A.钠浮在水面上 B.钠熔化成小球 C.溶液中产生较多的气泡 D.水溶液变成红色
【答案】C
【解析】钠的密度比水小,钠浮在水面上,A正确。钠与水反应放热,钠的熔点低,B正确。钠与水反应放出气体,是在水面上生成,所以看不到气泡,C不正确。钠与水反应生成碱,溶液变红色,D正确。
7.下列关于Na2O和Na2O2的叙述中正确的是( )
A.都是白色固体 B.阴、阳离子个数比不相同
C.都能与水反应形成强碱溶液 D.都是强氧化剂
【答案】C
【解析】Na2O2和Na2O虽然组成元素相同,但其结构、性质上的差异很大。Na2O是白色粉末,Na2O2是淡黄色粉末。Na2O中Na+与O2-个数比为2∶1,Na2O2中Na+与O个数比为2∶1。它们都能与水反应生成氢氧化钠溶液。Na2O中氧元素价态为最低价(-2),无氧化性,Na2O2中氧元素价态为中间价(-1),具有氧化性、还原性,是强氧化剂。
8.下列有关说法正确的是( )
A.Na2O2能与水反应,所以Na2O2可以作气体的干燥剂
B.钠可以从AgNO3溶液中置换出金属银
C.钠能与水反应,所以钠着火不能用水灭火,要用泡沫灭火器
D.Na2O、Na2O2、NaOH和NaHCO3均是强电解质
【答案】D
【解析】A项,Na2O2与水反应放出氧气,Na2O2不能作气体(氧气除外)的干燥剂,故A错误;B项,钠能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,钠不能从AgNO3溶液中置换出金属银,故B错误;C项,钠能与水反应,所以钠着火不能用水灭火,不能用泡沫灭火器,要用沙子盖灭,故C错误;D项,Na2O、Na2O2、NaOH和NaHCO3在溶于水时能完全电离,都是强电解质,故D正确;故选D。
9.不能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu+2Na+
C.钠与盐酸反应:2Na+2H+===2Na++H2↑
D.钠跟氯化钾溶液反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
【答案】B
【解析】B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠与水反应生成的氢氧化钠再与CuSO4反应,总化学方程式:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
10.下列有关钠和钠的化合物的说法不正确的是( )
A.向碳酸钠粉末中加入少量水后,碳酸钠结块并伴有放热现象
B.碳酸氢钠溶液显碱性
C.钠在氧气中燃烧时主要生成氧化钠
D.碳酸钠晶体在干燥空气中会逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末
【答案】C
【解析】A项,向碳酸钠粉末中加入少量水后,生成Na2CO3·10H2O ,碳酸钠结块并伴有放热现象,故A正确;B项,碳酸氢钠水解使溶液显碱性,故B正确;C项,钠在氧气中燃烧时主要生成过氧化钠,故C错误;D项,碳酸钠晶体易风华,碳酸钠晶体在干燥空气中会逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末,故D正确;故选C。
12.下列说法正确的是( )
A.向碳酸氢钠中加入少量水后,伴随着放热现象
B.钠着火时用泡沫灭火器灭火
C.稀土金属可以用于生产合金
D.二氧化硫的漂白作用是由于它能氧化某些有色物质
【答案】C
【解析】A项,向碳酸氢钠中溶于少量水吸热,A错误;B项,金属钠着火时,可用干燥的沙土灭火,不能用带水、二氧化碳等物质的灭火器,B错误;C项,稀土金属可以用于生产合金,C正确;D项,二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质络合成不稳定的无色物质,D错误;故选C。
13.下列关于钠的化合物性质叙述正确的是( )
A.利用稀盐酸可除去Na2CO3中少量的NaHCO3杂质
B.Na2O和Na2O2均为碱性氧化物。
C.利用加热法可除去NaHCO3中少量的杂质Na2CO3
D.Na2O2可应用于消毒,漂白和供氧
【答案】D
【解析】A项,稀盐酸和碳酸钠、碳酸氢钠都反应,故不可用盐酸除去Na2CO3中少量的NaHCO3杂质,A错误;B项,Na2O2为过氧化物,不是碱性氧化物,B错误;C项,NaHCO3受热不稳定,受热分解生成Na2CO3,故不可用加热法可除去NaHCO3中少量的杂质Na2CO3,C错误;D项,Na2O2具有强氧化性,且能和二氧化碳、水生成氧气,故可应用于消毒,漂白和供氧,D正确;故选D。
14.关于Na2CO3和NaHCO3的说法中正确的是( )
A.向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀
B.向两者的溶液中逐滴加入盐酸反应现象完全相同
C.Na2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化
D.向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,观察不到任何实验现象
【答案】C
【解析】A项,NaHCO3与BaCl2不反应;B项,逐滴加入盐酸,Na2CO3溶液不立即产生气体,而NaHCO3溶液立即产生气体;D项,Na2CO3溶解度比NaHCO3的大,通入CO2后生成NaHCO3晶体而析出。
15.下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是( )
A.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
B.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
C.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声
D.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应
【答案】B
【解析】铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,该反应为氧化还原反应,A正确;生成黑色的Fe3O4,B错误;不纯的H2在空气中点燃时能发出爆鸣声,C正确;常温下,铁在潮湿的空气中被缓慢氧化,D正确。
16.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制的氯水后,混合液变成红色,则下列结论中错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D.Fe2+被氯水氧化成Fe3+
【答案】B
【解析】当加入Fe2+后溶液不变色,再滴加氯水后变成红色,说明溶液中含有SCN-,同时也说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质,滴入氯水后发生了反应Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,Fe3+与SCN-结合生成红色物质,上述反应也说明了氧化性Cl2>Fe3+。
17.合金在生活材料中扮演着重要的角色,下列材料不属于合金的是( )
A.黄铜 B.储氢合金 C.白金 D.锰钢
【答案】C
【解析】A项,黄铜是铜和锌的合金,故A错误;B 项,储氢合金一种新型合金,一定条件下能吸收氢气,一定条件能放出氢气,故B错误;C项,白金是金属单质Pt,故C正确;D项,锰钢是铁和锰的合金,故D错误。故选C。
18.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是( )
A
B
C
D
狗头兽首铜像
精美的青花瓷
流通硬币
地铁列车的车体
【答案】B
【解析】A项,铜像是青铜,属于合金,是金属材料,故A错误;B项,青花瓷的主要成份是硅酸盐,是无机非金属材料,不是合金,故B正确;C项,流通硬币是由合金材料制成:1角的为不锈钢,5角的为钢芯镀铜,1元的为钢芯镀镍,故C错误;D项,列车的车体是硬铝,是铝、铜、镁、硅的合金,属金属材料,故D错误;故选B。
19.高铁车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金( )
A.比纯铝熔点高
B.具有比较活泼的化学性质
C.各种成分在自然界中含量丰富,容易获取
D.质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强
【答案】D
【解析】A项,铝合金的熔点比纯铝的低,故A错误。B项,铝合金的化学性质的确比较活泼,但与被用于制造车厢没有必然联系,故B错误。C项,铝元素在地壳中含量占第三位,含量比较丰富,但因铝性质活泼,只能采用电解法制取,成本较高,并不容易获得,故C错误。D项,车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金具有质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强的优点,故D正确;故选D。
20.下列物质不能通过化合反应制得的是( )
A.FeCl2 B.Mg3N2 C.Fe(OH)3 D.BaSO4
【答案】D
【解析】A项,Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,为化合反应,故A不选;B项,Mg与氮气反应生成氮化镁,为化合反应,故B不选;C项,氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁,为化合反应,故C不选;D项,硫酸钡可利用复分解反应得到,不能利用化合反应生成硫酸钡,故D选。
21.人类的日常生活中离不开合金,下列物质中不属于合金的是( )
A.用于门窗框架上的硬铝 B.用于冶炼金属铁的赤铁矿
C.用于生产铁锅的生铁 D.用于制造手术刀的不锈钢
【答案】B
【解析】A项,硬铝属于合金,是铝和铜、镁等物质混合在一起熔合而成的,A错误。B项,赤铁矿的主要成分是氧化铁,氧化铁属于氧化物,不属于合金,B正确。C项,生铁的主要成分是铁,还含有碳等物质,属于合金,C错误。D、不锈钢的主要成分是铁,还含有碳、铬、锰等物质,属于合金,D错误。故选B。
22.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
Na2SO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
HCl溶液
【答案】C
【解析】2FeCl2+Cl2===2FeCl3,除去了主体物质,A错误;2FeCl3+Fe===3FeCl2,CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,主体物质和杂质均被消耗,B错误;2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2易溶,过滤即可;Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,引入了新的杂质NaCl,D错误。
23.下列说法不正确的是( )
A.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
B.火灾现场存放有大量活泼金属时,可以用干燥的沙土来灭火
C.炽热的钢水注入模具前,模具必须干燥,否则可能发生爆炸性迸溅
D.金属钠在空气中的燃烧实验,应近距离俯视坩埚以便观察更仔细
【答案】D
【解析】A项,Al、Al2O3既能与酸反应又能与碱反应,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物,故A正确;B项,金属钠等活泼金属能与水反应,钠溶液生成过氧化钠,过氧化钠和水、二氧化碳都能反应,火灾现场存放有大量活泼金属时,不能用水、二氧化碳灭火,可以用干燥的沙土来灭火,故B正确;C项,铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,炽热的钢水注入模具前,模具必须干燥,否则可能发生爆炸性迸溅,故C正确;D项,钠在空气中燃烧反应剧烈放出大量的热,不能近距离俯视坩埚,防止造成伤害,故D错误;故选D。
24.下列有关金属及其合金的说法正确的是( )
A.钢的含碳量比生铁高
B.不锈钢是一种合金钢,只含金属元素
C.常温下,铝不易与空气中的氧气反应,因此日常用的铝制品不需要特殊保护
D.储氢材料镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物
【答案】D
【解析】A项,生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,钢是对含碳量在0.02%~2%之间的铁碳合金的统称,生铁的含碳量比钢高,故A错误;B项,不锈钢是一种合金钢,不锈钢中含碳量较低,最大不超过1.2%,除含有金属元素外,还含有非金属元素,故B错误;C项,铝为活泼金属,与氧气反应生成致密的氧化铝,保护内部铝不被腐蚀,日常生活中,不宜用钢丝球擦洗铝制品表面,故C错误;D项,储氢材料是一种能可逆地吸收和释放氢气的材料,镧镍合金能大量吸收H2形成金属氧化物,故D正确;故选D。
25.下列有关物质性质的说法中正确的是( )
A.铝制产品比较耐腐蚀,是因为常温下铝不与氧气反应
B.氢氧化亚铁是不溶于水的白色沉淀,在空气中会立即变成灰绿色,最后变成红褐色
C.碳酸钠溶于水会吸热,碳酸氢钠溶于水会放热
D.氧化钠和过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠,所以都是碱性氧化物
【答案】B
【解析】A项,常温下,铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜防止铝继续被氧化,A错误;B项,氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁,现象为不溶于水的白色絮状沉淀,在空气中会立即变成灰绿色,最后变成红褐色,B正确;C项,碳酸钠溶于水会放热,碳酸氢钠溶于水会吸热,C错误;D项,过氧化钠不是碱性氧化物,D错误;故选B。
26.下列关于铝及其化合物的说法中,正确的是( )
A.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,产生的氢气在同温同压下体积比为2:3
B.氧化铝是两性氧化物,能与所有的酸和碱反应
C.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
D.纯铝的硬度和强度较大,适合制造机器零件
【答案】C
【解析】A项,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2Al+6H2O+2NaOH=2 Na[Al(OH)4]+3H2↑,质量相同的两份铝,与足量的盐酸和氢氧化钠反应,产生的氢气同温同压下体积比为1:1,A错误;B项,氧化铝是两性氧化物,但是不能与所有酸和碱反应,如不能与弱碱反应,B错误;C项,铝制餐具能与酸和强碱反应,不适于用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物,C正确;D项,纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机械零件,D错误;故选C。
27.某研究小组以废铁屑(含有少量C、Cu、Fe2O3 杂质)为原料制备绿矾(FeSO4·7H2O),下列说法不正确的是( )
A.可以采用热的纯碱溶液去除废铁屑表面的油污
B.少量的Cu和Fe2O3,对制备结果的纯度有影响
C.溶液A中的溶质为FeSO4和H2SO4两种
D.操作2为蒸发浓缩、冷却结晶
【答案】B
【解析】废铁屑中主要成分是铁单质,含有少量C、Cu、Fe2O3 杂质,加入稀硫酸后铜单质、碳单质不溶于稀硫酸,三氧化二铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、铁单质与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、铁单质与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,经过操作1过滤后,固体A为C、Cu,溶液A为硫酸亚铁、硫酸的混合溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。A项,纯碱溶液呈碱性,可以和油污发生反应,可以采用热的纯碱溶液去除废铁屑表面的油污,A正确;B项,Cu与稀硫酸不反应,Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁,但铁屑中过量的铁单质会将三价铁还原为二价铁,所以对制备绿矾的纯度影响不大,B错误;C项,溶液A中的溶质为FeSO4和H2SO4两种,C正确;D项,操作2为蒸发浓缩、冷却结晶,D正确;故选B。
28.进行利用覆铜板制作图案的实验时,主要实验过程如下:
下列说法不正确的是( )
A.覆铜板上写“化学”两字的笔,不能用水溶性墨水的笔
B.将覆铜板浸没在FeCl3溶液中,除了“化学”两字外的覆铜层几乎都被溶解反应了
C.“腐蚀液”反应前后离子种类发生变化,离子总数目保持不变
D.使用后的“腐蚀液”,可加入铁粉、氯水等,实现Cu的回收和FeCl3溶液的再生
【答案】C
【解析】覆铜板制作图案的实验中,FeCl3与铜板发生反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,离子方程式为:Cu +2Fe3+ = Cu2+ +2Fe2+。A项,覆铜板上写“化学”两字的笔,可以用油性笔,洗净后板上能留下洗净的图案,水溶性墨水能与氯化铁溶液互溶,不能得到清晰地图案,A正确;B项,将覆铜板浸没在FeCl3溶液中,除了“化学”两字外的覆铜层几乎都被氯化铁溶解反应了,B正确;C项,根据分析知,“腐蚀液”反应前后离子种类发生变化,离子总数目发生改变,C错误;D项,使用后的“腐蚀液”中,有未反应完的FeCl3和反应过程中生成的CuCl2及FeCl2,可加入铁粉、氯水等,铁粉分别与CuCl2、FeCl3发生了化学反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+和Fe+2Fe3+=3Fe2+,氯水再将二价铁氧化为三价铁,Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl-,最后实现Cu的回收和FeCl3溶液的再生,D正确; 故选C。
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