第12周 金属材料-【周测必刷】2025-2026学年高一化学必修第一册（人教版2019）

— 46 — 第十二周 金属材料 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 周推好题 第10题。该题考查物质的量在化学方程式计算中的应用,题目典型,对学生的计算 能力要求较高,值得推荐。 【考点·一应俱全】(共50分) 考点一 合金 1.(2025·黑龙江鹤岗·阶段练习)合金与纯金属相比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.①②③④⑤ B.①②③⑤ C.①②④ D.②③④ 2.(2025·陕西汉中·阶段练习)金属材料在生产生活中应用广泛。下列关于金属材料的说法不正 确的是 ( ) A.铁合金是世界上使用最广泛的金属材料,我国铁制品使用最早可追溯到西周晚期 B.不锈钢是合金钢的一种,它的合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni) C.合金硬度、熔沸点和导电导热性都比成分金属优良 D.合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,所以合成合金是物理变化 考点二 铝的性质及应用 3.(2025·全国·专题练习)下列关于铝的叙述不正确的是 ( ) A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.常温下,铝不能与氧气反应 C.铝是一种比较活泼的金属 D.在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂 4.下列关于金属铝的叙述,正确的是 ( ) A.铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应 B.铝合金密度小,硬度大,耐腐蚀,是制造飞机的理想材料 C.相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产生氢气的质量比为3∶1 D.铝表面有氧化膜保护,铝制器皿可以长时间盛放酸碱性溶液 考点三 铝的重要化合物 5.下列关于铝及其化合物的说法不正确∙∙∙ 的是 ( ) A.铝在空气中不易生锈,说明Al的化学性质不活泼 B.Al(OH)3 碱性较弱,可用作医用胃酸中和剂 C.Al2O3 是两性氧化物,能溶于NaOH D.铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物 6.(2025·全国·课后作业)下列有关氧化铝的说法错误的是 ( ) A.可用Al2O3 材料制成的坩埚熔融烧碱 B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝保护膜,能防止内部金属被氧化 C.氧化铝是一种高熔点物质,是一种较好的耐火材料 D.氧化铝是一种两性氧化物,既能与强酸反应,也能与强碱反应 考点四 新型合金及其应用 7.我国科技事业成果显著,大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进的复合材料和铝锂合 金。下列有关合金的说法正确的是 ( ) A.我国使用最早的合金是钢 B.稀土金属可用于生产合金 C.生铁的含碳量为0.03%~2% D.合金的熔点一定比各成分金属的低 8.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 H2 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 考点五 物质的量在化学方程式计算中的应用 9.(2025·四川德阳·开学考试)已知:Al(OH)3 可与NaOH溶液反应,即Al(OH)3+NaOH􀪅􀪅 NaAlO2+2H2O,而 Mg(OH)2 不与NaOH溶液反应,但受强热易分解。现将ag镁铝合金粉末 溶于足量盐酸中,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀进行洗涤、干燥、灼烧,得到白色粉末的质 量还是ag,则原合金中镁的质量分数为 ( ) A.80% B.40% C.60% D.无法确定 10.(2025·全国·课后作业)将钠、铝混合物投入足量水(质量为100g)中进行反应,若钠、铝的质 量分别为46g和27g,充分反应后,下列说法正确的是 ( ) A.产生 H2 的物质的量为2.5mol B.溶液中的溶质只有Na[Al(OH)4] C.金属有剩余 D.Na[Al(OH)4]的质量分数是 118 100+46+27×100% — 45 — — 48 — 【探究·一举突破】(共25分) 探究主题 铝氢化钠的合成及样品纯度的测定 铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂,其合成线路如图所示。 纯净的Cl2 纯Al粉 △ →AlCl3 NaH 特定条件→NaAlH4 (1)某实验小组利用图中部分装置制备无水AlCl3。 探究问题: ①实验小组的实验装置,按气流方向连接各仪器接口,顺序为 →f→g。 ②装置F中应盛装的试剂是 ,E装置的作用是 。 ③装置B中发生反应的离子方程式为 。 (2)测定铝氢化钠样品纯度。 ①NaAlH4 遇水反应生成氢气的化学方程式为 。 ②现设计如图四种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。 从简约性、准确性考虑,最适宜的方案是 (填编号)。 ③取样品,若实验测得氢气的体积为bmL(标准状况),则铝氢化钠样品纯度为 (用代数式表示)。 【综合·一练到底】(共25分) (2025·江苏无锡·阶段练习)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中,采 用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题: (1)明矾属于 。 A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物 (2)为了溶解易拉罐,并在溶解后滤去杂质,试剂①应选用 NaOH溶液,请写出相关化学方程 式: 。 (3)含Al质量分数为27%的易拉罐10g,在步骤1中理论上可以制取气体(标准状况下)体积 L,理论上可以制得明矾质量 g。 (4)下列物质的转化不能通过一步实现的是 。 A.NaCl→NaHCO3 B.Al2O3→Al(OH)3 C.Cl2→NaClO D.Fe(OH)2→Fe(OH)3 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) 物质的量在计算中有广泛的应用,请完成下列各小题: (1)标准状况下6.72LCH4 分子中所含原子数与 gH2O分子中所含原子数相等。 (2)将标准状况下22.4L的HCl溶于水配成200mL的溶液,所得溶液的物质的量浓度为 ,该 溶液可与足量锌反应,产生的 H2 在标准状况下体积为 。 (3)硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后,铝离子浓度为0.1mol·L-1,硫酸根离子的浓度为 0.3mol·L-1,则混合溶液中镁离子浓度为 。 (4)V mLAl2(SO4)3 溶液中含Al3+ag,取0.5V mL溶液稀释到2V mL,则稀释后溶液中SO2-4 的物质的量浓度是 mol·L-1。 (5)将8.3g由铝、锌两种金属组成的混合物加入到200g稀硫酸中,恰好完全反应,将反应后的 溶液低温小心蒸干,得到无水固体27.5g,则原稀硫酸中溶液的质量分数为 。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 47 — —78 — 【选做·一飞冲天】 解析 (1)铁元素26号元素,位于周期表第四周期第Ⅷ族,原子结 构示意图为: ,最外层2个电子,次外层上有14个电 子;(2)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为: 3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2;铁、锰合金粉未跟Cl2 反应的化 学方程为:2Fe+3Cl2 △ 􀪅􀪅2FeCl3、Mn+Cl2 △ 􀪅􀪅MnCl2;FeSO4 溶 液跟 H2O2 反应有红褐色Fe(OH)3 沉淀生成,且溶液呈棕黄色, 说明生成了氢氧化铁沉淀和铁离子,反应的离子方程式为:6Fe2++ 3H2O2􀪅􀪅2Fe(OH)3↓+4Fe3+;(3)Fe2O3 与FeS2 混合后在缺氧条 件下焙 烧 生 成Fe3O4 和SO2,化 学 方 程 式 为:16Fe2O3+FeS2 △ 􀪅􀪅 11Fe3O4+2SO2↑理 论 上 完 全 反 应 消 耗 的n(Fe2O3)∶n(FeS2)= 16∶1;(4)纳米铁还原NO-3 生成N2 或NH+4 的过程为:纳米铁失去电 子生成Fe2+,吸附在纳米铁表面的NO-3 得到电子还原生成NO-2 ,吸 附在纳米铁表面NO-2 进一步得电子还原生成N2 或NH+4 。 答案 (1)Ⅷ 14 (2)3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2 2Fe+3Cl2 △ 􀪅􀪅2FeCl3 Mn+Cl2 △ 􀪅􀪅MnCl2 6Fe2++3H2O2 􀪅􀪅2Fe(OH)3↓+4Fe3+ (3)16∶1 (4)纳米铁失去电子生成Fe2+ 吸附在纳米铁表面 NO-2 进一步得 电子还原生成N2 或NH+4 第十一周 铁盐和亚铁盐 【考点·一应俱全】 1.D [FeSO4 具有较强的还原性,能与氧气发生反应,可以防止食 品氧化变质,故做还原剂,答案选D。] 2.B [A.检验溶液中是否含有Fe3+ 应直接向待测液中滴加KSCN溶 液,向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验,故A错误; B.向2mLFeSO4 溶液中滴加几滴酸性KMnO4 溶液,若观察溶液紫色 褪去,说明Fe2+ 有还原性,故B正确;C.Fe2+ 发生水解反应Fe2++ 2H2O􀜩􀜨􀜑 2H++Fe(OH)2 使溶液显酸性,加酚酞溶液不变色,且变质 后硫酸铁溶液也呈酸性,干扰实验,故C错误;D.向2mL5% H2O2 溶 液中滴加几滴FeSO4 溶液,若产生气泡有可能部分亚铁被氧化为铁离 子,是Fe3+的催化作用,故D错误;故选B。] 3.D [A.铁粉还原Fe3+生成亚铁离子;而pH=4时,三价铁含有很 大,说明其被还原的量很低,A错误;B.由图可知,pH<1.5时,三 价铁含 量 增 大,则 溶 液 酸 性 过 强,也 不 利 于 还 原 Fe3+,B错 误; C.铁粉还原Fe3+ 的离子方程式为Fe+2Fe3+􀪅􀪅3Fe2+,C错误; D.M点后,pH增大,碱性增强,导致溶液中Fe3+ 变成了Fe(OH)3, 更难被铁粉还原,使得Fe(Ⅲ)含量增大,D正确;故选D。] 4.A [①溶液中铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,故正确; ②溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,故正 确;③淡蓝色的硫酸铜溶液与棕黄色的氯化铁溶液不反应,混合后 溶液不可能变成无色,故错误;④溶液中的铁离子与硝酸银溶液中 的银离子和硝酸根离子不反应,反应生成白色沉淀与铁离子无关, 故错误;⑤溶液中铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁 沉淀,故正确;③④不符合题意,故选A。] 5.A [A.研磨需要在研钵中进行,图示装置不是研钵且不能用玻璃棒 研磨,不能用其来研磨剪碎的菠菜,A错误;B.图乙中将研磨后的菠菜 放热烧杯中,加水溶解,并不断用玻璃棒搅拌,B正确;C.图丙为过滤 装置,过滤得到含有铁元素的滤液,图示操作正确,C正确;D.图丁中, 先在滤液中加入稀硝酸,若滤液中存在亚铁离子,则亚铁离子被氧化 为铁离子,也可能是溶液中本就存在铁离子,再加入KSCN溶液,若溶 液变血红色,说明菠菜中存在铁元素,D正确;故答案选A。] 6.B [A.滴加KSCN溶液,溶液不变色,则不含铁离子,滴加氯水后溶液 显血红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中一定含Fe2+,A 正确;B.KMnO4 溶液与Fe3+不发生反应,但亚铁离子及Cl-都能使酸 性KMnO4 溶液褪色,不能用酸性KMnO4 溶液检验FeCl3 溶液中是否 含有FeCl2,B错误;C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体 溶于稀H2SO4 后滴加KSCN溶液,若溶液显血红色则溶液中含有铁 离子说明晶体已变质,C正确;D.加NaOH溶液产生红褐色沉淀氢氧 化铁,则说明溶液中含有Fe3+,D正确;答案选B。] 【方法技巧】 混合液中离子检验 (1)Fe2+和Fe3+的混合溶液中检验Fe2+的方法 ①通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4 溶液,溶液紫红色褪去说明含 有Fe2+(注意:Cl-等还原性的离子对Fe2+的检验有干扰)。值得注意 的是该种方法检验,溶液中不能有其他还原性离子,如Cl-。 ②待测溶液 K3[Fe(CN)6]溶液 产 生 蓝 色 沉 淀,说 明 溶 液 中 含 有Fe2+。 (2)Fe2+和Fe3+ 的混合液中检验Fe3+,可用 KSCN试剂,现象为 溶液变红。 7.【分析】 1.12g铁粉的物质的量n(Fe)= 1.12g56g·mol-1 =0.02mol, n(Fe3+)=0.025L×2mol·L-1=0.05mol,发生反应:Fe+2Fe3+􀪅􀪅 3Fe2+,铁粉完全溶解,生成0.02mol×3=0.06molFe2+,溶液中剩余 0.05mol-0.02mol×2=0.01molFe3+,以此解答。 B [A.由分析可知,铁无剩余,由Fe+2Fe3+􀪅􀪅3Fe2+ 可知,Cl- 未参与反应,浓度基本不变,A正确;B.由分析可知,溶液中剩余有 Fe3+,往溶液中滴入KSCN溶液,溶液显红色,B错误;C.由分析可 知,反应结 束 Fe2+ 的 物 质 的 量 为0.06mol,Fe3+ 的 物 质 的 量 为 0.01mol,Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1,C正确;D.由分析 可知,反应后,铁粉没有剩余,D正确;故选B。] 8.D [铁与高温水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现上 述转化①,故A错误;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受 热,部分被氧化,氧化生成Fe3O4,不能发生转化②,故B错误;加 热Fe(OH)3 发生转化⑥分解生成氧化铁,氢氧化铁不溶于水,加 水溶解不可实现转化③,故C错误;高铁酸盐中铁为+6价,具有 强氧化性,可用于消毒,与水发生氧化还原反应后生成铁离子,铁 离子与水反应生成Fe(OH)3 胶体。] 【易错提醒】 分析铁的化合物时的“两分清” (1)价态要分清 要注意单质铁被不同氧化剂氧化时,产物不同;要注意不同价态的 化合物所表现的不同的化学性质,如Fe3+ 以氧化性为主,Fe2+ 以 还原性为主。 (2)颜色要分清 铁的化合物“五颜六色”,一定要记牢:Fe2+ 溶液为浅绿色,Fe3+ 溶 液为棕黄色,Fe(SCN)3 溶液为血红色,Fe(OH)3 胶体为红褐色, Fe(OH)2 沉淀在空气中的颜色变化为白色→灰绿色→红褐色, Fe(OH)3沉淀为红褐色固体,Fe2O3 为红棕色,Fe3O4、FeO、FeS均 为黑色。 9.【分析】 加入足量稀硫酸溶解补血剂,过滤后,向滤液中加入氯水 氧化二价铁为三价铁,再加入足量氨水生成氢氧化铁悬浊液,经过 过滤、洗涤、干燥、灼烧得到氧化铁固体。 B [A.滤液a久置在空气中,二价铁可能部分氧化为三价铁,滴 加KSCN溶液可能呈红色,A正确;B.悬浊液b主要含氢氧化铁, 呈红褐色,B错误;C.悬浊液b氢氧化铁经过滤、洗涤、干燥,得到 氢氧化铁固体,再灼烧得到氧化铁固体,C正确;D.agFe2O3 固体 中铁元素的质量为ag×112160×100%=0.7ag ,根据铁元素守恒, 10片补铁剂中铁元素的质量为0.7ag,则每片补铁剂中的铁元素 质量为0.07ag,D正确;故选B。] 10.【分析】 从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2 的工业废液中回收铜,工 业废水中加入试剂a为过量的铁,操作为过滤,得到滤渣 Y为 Fe、Cu,滤液氯化亚铁溶液,滤渣 Y中加入试剂b为盐酸溶解过 量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作过滤得到铜和滤液Z为 氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气。溶液 W 为氯化铁溶 液,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。 C [A.由分析及流程图可知,试剂a是铁粉,试剂b是稀盐酸,A正 确;B.由分析及流程图可知,c为氯气,作氧化剂将亚铁离子氧化为铁 离子,B正确;C.溶液 W 中含 有Cl-,Fe2+ 和Cl- 都 可 以 和 酸 性 KMnO4 溶液反应而使其褪色,用酸性KMnO4 溶液不能检验溶液 W中是否含有Fe2+,C错误;D.由分析及流程图可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过 滤,操作Ⅲ是蒸发结晶需用蒸发皿,D正确;故选C。] 【探究·一举突破】 探究路径 (1)①根据实验结论,FeSO4 溶液部分变质,说明溶液 中同时含Fe3+和Fe2+;步骤1向待检测液中加入KSCN溶液,溶 液变红;Fe2+具有还原性,步骤2向待检测液中滴加少量酸性高锰 酸钾溶液,紫色褪去。②要使变质的FeSO4 溶液复原,可向溶液 中加入过量Fe粉,铁把Fe3+ 还原为Fe2+,再经过滤除去剩余Fe 粉即可,反应的离子方程式为2Fe3++Fe􀪅􀪅3Fe2+;(2)n(Fe2O3)= 1.6g 160g·mol-1 =0.01mol,根据铁元素守恒,则变质前100mL溶液 中 含 n(FeSO4)=0.02 mol,故 c(FeSO4)= 0.02mol 0.1L = 0.2mol·L-1;(3)维生素C具有还原性,若维生素C过量,也可 使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明维生素C一定将Fe3+转化 为Fe2+。 参考答案 (1)①溶液变红 紫色褪去 ②2Fe3++Fe􀪅􀪅3Fe2+ (2)0.2mol·L-1 (3)不能,维生素C也具有还原性,若其过量,也可使酸性高锰酸钾 溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成 【综合·一练到底】 【分析】 由题给流程可知,硝酸铁固体在过量氢氧化钠溶液中与 氯气反应生成高铁酸钠,过滤得到高铁酸钠和滤液1;高铁酸钠溶 于稀氢氧化钾溶液得到含有氢氧化钾的高铁酸钠溶液,向溶液中 加入过量氢氧化钾固体,将高铁酸钠转化为高铁酸钾,过滤得到粗 高铁酸钾,粗高铁酸钾经过处理得到纯高铁酸钾固体。 解析 (1)高铁酸钾中钾元素的化合价为+1价、氧元素的化合价 为-2价,由化合价代数和为0可知,铁元素的化合价为+6价,故 答案为:+6;(2)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠 和水,反应中氯元素的化合价即升高被氧化又降低被还原,氯气即 是氧化剂又是还原剂,反应的离子方程式为Cl2+2OH-􀪅􀪅Cl-+ ClO-+H2O,故 答 案 为:Cl2+2OH- 􀪅􀪅Cl- +ClO- +H2O; (3)由题意可知,生成高铁酸钠的反应为碱性条件下溶液中的铁离 子与次氯酸根离子反应生成高铁酸根离子、氯离子和水,反应中氯 元素的化合价由+1降低至-1被还原,化合价降低2,铁元素的 化合价由+3升高至+6被氧化,化合价升高3,结合化合价升降 守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式 为3ClO- +2Fe3+ + 10OH-􀪅􀪅2FeO2-4 +3Cl-+5H2O,故答案为:3ClO- +2Fe3+ + 10OH-􀪅􀪅2FeO2-4 +3Cl-+5H2O;(4)a.由题给信息可知,高铁 酸根离子在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定,所以“氧 化”中氢氧化钠溶液过量的目的是使高铁酸根离子稳定存在,故正 确;b.由分析可知,“转化”中加入过量氢氧化钾固体的目的是将高 铁酸钠转化为高铁酸钾,故正确;c.由分析可知,“转化”中加入过 量氢氧化钾固体、过滤得到的滤液2中含有氢氧化钠,氢氧化钠溶 液的循环利用可以提高原料的利用率,故正确;d.由题给信息可 知,高铁酸根离子在碱性溶液中稳定,中性和酸性溶液中不稳定, 所以溶解步骤氢氧化钾的作用是使高铁酸根离子稳定存在,故错 误;故选abc;(5)由题给信息可知,高铁酸钾可溶于水,难溶于乙 醇,氢氧化钾易溶于乙醇,所以洗涤除去高铁酸钾表面的氢氧化钾 时,应选用乙醇洗涤,故答案为:乙醇;(6)①由题意可知,高铁酸钾 与稀硫酸的反应为高铁酸钾与稀硫酸反应生成硫酸钾、硫酸铁、氧 气和水,反应中铁元素的化合价由+6降低至+3被还原,化合价 降低3,氧元素的化合价由-2升高至0被氧化,结合化合价升降 守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为4FeO2-4 +20H+􀪅􀪅 4Fe3++3O2↑+10H2O,故答案为:4FeO2-4 +20H+􀪅􀪅4Fe3+ + 3O2↑+10H2O;②若将稀硫酸换成稀盐酸,盐酸中的氯离子能与 高铁酸根离子反应生成氯气,由得失电子数目守恒可知,2FeO2-4 ~ 3Cl2、4FeO2-4 ~3O2,消耗等物质的量的高铁酸钾时,反应生成氯气 的物质的量大于氧气,所以会导致高铁酸钾的纯度的计算值偏大, 故答案为:偏大。 答案 (1)+6 (2)Cl2+2OH-􀪅􀪅Cl-+ClO-+H2O (3)3ClO-+2Fe3++10OH-􀪅􀪅2FeO2-4 +3Cl-+5H2O (4))abc (5)乙醇 (6)①4FeO2-4 +20H+􀪅􀪅4Fe3++3O2↑+10H2O ②大 【选做·一飞冲天】 【分析】 由题意图可知,实验开始时先将氮气通过盛有的浓硫酸 通入装置中排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置b产生 SOCl2 气体充满c装置后,再加热c装置使四水氯化亚铁与SOCl2 气体反应生成氯化亚铁、二氧化硫和氯化氢,装置d用来吸收烧杯 中进来的水蒸气,防止SOCl2 水解,冷凝管和长导管的共同作用是 冷凝回流SOCl2,使反应物为充分反应。 解析 (1)装置a、d内的试剂是浓硫酸,用来吸收水蒸气,防止 SOCl2 水解;装置d的作用是防止烧杯的水进入C中;(2)由分析 可知,实验开始时先通氮气排尽装置中的空气,防止氯化亚铁被空 气中的氧气氧化;待空气排尽后,先加热装置b产生SOCl2 气体充 满c装置后,再加热c装置使四水氯化亚铁与SOCl2 气体反应生 成氯化亚铁、二氧化硫和氯化氢,反应的化学方程式为FeCl2· 4H2O+4SOCl2 △ 􀪅􀪅FeCl2+4SO2↑+8HCl↑;(3)由得失电子数 目守 恒 可 得 如 下 关 系 式:6FeCl2—K2Cr2O7,滴 定 消 耗 V mLc mol·L-1重铬酸钾溶液,则m1g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2O2-7 )= 0.006cVmol;由 实 验Ⅱ可 知,m1g样 品 中 结 晶 水 的 物 质 的 量 为 (m1-m2) 18 mol ,由 化 学 式 可 得:n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n= 0.006cVmol∶ (m1-m2) 18 mol ,解得n=1000 (m1-m2) 108cV ;A.样品 中含少量氧化亚铁杂质会使滴定消耗的重铬酸钾溶液的体积偏 大,导致n的测量值偏小,故符合题意;B.样品与SOCl2 反应时失 水不充分会使 m2 偏大,导致n的测量值偏小,故符合题意;C.实 验Ⅰ称重后,样品发生了潮解,样品中氯化亚铁的物质的量不变, 消耗重铬酸钾溶液的体积不变,实验测得n的测量值不变,故不符 合题意;答案选AB;组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4 混合物进行蒸馏 提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后 连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管 ⑦,接着连接尾接管⑩,TiCl4 极易水解,为防止外界水蒸气进入, 最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤。 答案 (1)浓硫酸 防止烧杯的水进入C中 (2)b FeCl2·4H2O+4SOCl2 △ 􀪅􀪅FeCl2+4SO2↑+8HCl↑ (3) 1000(m1-m2) 108cV AB (4)⑥⑩③⑤ 第十二周 金属材料 【考点·一应俱全】 1.B [①与组成合金的纯金属相比,合金的一般硬度更大,故①正 确;②合金为混合物,熔点比它的各成分金属的熔点低,故②正确; ③不同的合金具有不同的性能,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,故③正确;④合金的导电性不一定 比纯金属更强,比如铝合金的导电性比纯铝要差,故④错误;⑤合 金一般比成分金属熔点低,硬度大,具有更好的机械加工性能,故 应用范围更广泛,故⑤正确;正确的有①②③⑤,答案选B。] 2.C [A.世界上使用最广泛的金属材料是铁合金,我国铁制品使用 最早可追溯西周晚期,A正确;B.不锈钢是合金钢的一种,它的合 金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni),B正确;C.合金硬度比成分金属 大,熔沸点比成分金属低,导电导热性比成分金属差,C错误;D.合 金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,所以合成合金是物 理变化,D正确;答案选C。] 3.B [A.自然界中最多的元素是O元素,最多的金属元素是 Al,A 正确;B.常温下铝能够与氧气反应生成氧化铝,铝的表面一般都有 致密的氧化铝保护膜,B不正确;C.铝是活泼金属,能够与盐酸、稀 硫酸反应生成氢气,C正确;D.铝是活泼金属,在化学反应中容易 失去电子,是很好的还原剂,D正确;答案选B。] 4.B [A.铝耐腐蚀是因为常温下金属铝与氧气反应生成一层致密 的氧化铝薄膜,故A错误;B.铝合金密度小,硬度大,耐腐蚀,是制 造飞机的理想材料,故B正确;C.铝与酸反应生成氯化铝和 H2, 铝和烧碱反应生成偏铝酸钠和 H2,相同质量的铝分别与足量盐酸 和烧碱溶液反应产氢气的质量比为1∶1,故C错误;D.氧化铝是 两性氢氧化物,氧化铝可以和酸性溶液和碱性溶液反应,故铝制器 皿不可以长时间盛放酸碱性溶液,故D错误;故选B。] 【总结归纳】 铝的特殊性 (1)活泼金属与酸反应是金属的通性,而铝不仅能与酸(H+)反应, 还能够与碱溶液反应,表现出特殊性:2Al+2OH- +2H2O􀪅􀪅 2AlO-2 +3H2↑。 (2)常温下,能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使 铝发生“钝化”,而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 (3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品,原因是氯化钠溶液中 的氯离子会破坏氧化膜的结构。 5.A [A.铝是活泼金属,铝易在空气中形成致密的氧化膜,所以铝 比较耐腐蚀,A错误;B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于中和过多胃 酸,是一种医用胃酸中和剂,B正确;C.氧化铝既可以和酸反应又 可以和 强 碱 反 应 生 成 盐 和 水,氧 化 铝 是 两 性 氧 化 物,能 溶 于 NaOH,C正确;D.铝、氧化铝能与碱性物质反应,所以铝制餐具不 可以用来长时间存放碱性食物,D正确;故选A。] 【总结归纳】 (1)既能与酸反应又能与碱反应的物质:①弱酸的铵 盐,如:NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;②弱酸的酸式盐, 如:NaHCO3、KHS、NaHSO3 等;③氨基酸;④铝及铝的氧化物、氢 氧化物。 (2)Al2O3、Al(OH)3 是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化 物和氢氧化物,经常应用到除杂、计算题中,所以一定要熟记这两 个反应的离子方程式。 (3)Al(OH)3 具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如 NaOH溶 液),但不溶于弱酸(如 H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。 (4)由Al(OH)3 的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可 知:与酸反应时相当于三元碱,与碱反应时相当于一元酸。 6.A [A.氧化铝与烧碱在加热时会发生反应,故不能用氧化铝材料制 成的坩埚熔融烧碱,否则会损坏坩埚,A错误;B.铝能在空气中稳定存 在是因为其表面覆盖着一层氧化铝保护膜,氧化膜比较致密,能防止 内部金属被氧化,B正确;C.氧化铝熔点高达2000℃以上,是一种高 熔点物质,可以作较好的耐火材料使用,C正确;D.氧化铝属于两性氧 化物,既能与强酸反应,也能与强碱反应,D正确;故选A。] 7.B [A.我国最早使用的合金是青铜不是钢,A错误;B.稀土一般 是以氧化物状态分离出来的,虽然在地球上储量非常巨大,但冶炼 提纯难度较大,显得较为稀少得名稀土,在合金中加入适量稀土金 属,就能大大改善合金的性能,所以稀土元素被称为冶金工业的维 生素,B正 确;C.生 铁 的 含 碳 量 为2%~4.3%,钢 的 含 碳 量 为 0.03%~2%,C错误;D.合金的熔点一般比各成分金属的低,但是 汞与其它金属形成合金时,合金的熔点大于汞,D错误;故选B。] 8.C [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。] 9.C [镁、铝先和盐酸反应生成氯化镁和氯化铝,然后氯化铝再和 过量的氢氧化钠反应生成能溶于水的Na[Al(OH)4],而氢氧化镁 和氢氧化钠不反应,故沉淀为氢氧化镁,灼烧后的白色粉末为氧化 镁,且白色粉末的质量还是ag,从反应的整个过程依据元素守恒, 可得原合金中镁的质量分数就是氧化镁中镁元素的质量分数,即 原合金中镁的质量分数= 2424+16×100%=60% ;故答案选C。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 77 — —80 — 10.【分析】 将钠、铝混合物投入足量水后,钠与水反应生成氢氧化 钠和氢气,反应得到的氢氧化钠与铝反应生成四羟基合铝酸钠和 氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O􀪅􀪅2NaOH+H2↑、 2Al+2NaOH+6H2O􀪅􀪅2Na[Al(OH)4]+3H2↑。46g钠的 物质的量为2mol,Na与水反应生成氢气的物质的量为2mol× 1 2=1mol ;氢氧化钠的物质的量为2mol,27g铝的物质的量为 1mol,NaOH过量,铝完全反应,铝与氢氧化钠反应生成的氢气 的物质的量为1mol×32=1.5mol ,四羟基合铝酸钠的物质的量 为1mol。 A [A.由分析知,将钠、铝混合物投入足量水中生成氢气的物质 的量为1mol+1.5mol=2.5mol,故A正确;B.投入的金属完全 溶解,反应后溶液中的溶质为四羟基合铝酸钠和氢氧化钠,故B 错误;C.由分析知,投入的金属完全溶解,故C错误;D.反应生成 四羟基合铝酸钠的质量为1mol×118g·mol-1=118g。氢气的 质量为2.5mol×2g·mol-1=5g,溶液的质量为100g+46g+ 27g-5g=168g,则 四 羟 基 合 铝 酸 钠 的 质 量 分 数 是 118 100+46+27-5×100% ,故D错误;故选A。] 【探究·一举突破】 探究路径 二氧化锰与浓盐酸的反应需要加热,A装置不能选用, 选用B装置用于制取氯气,F装置中用饱和食盐水吸收氯化氢气 体,D中装置中浓硫酸用于干燥氯气,C装置中发生氯气与铝在加 热条件下生成氯化铝的反应,实验中的尾气是氯气,会污染空气, 所以E装置中用碱石灰吸收尾气,且吸收空气中的水蒸气,防止水 蒸气进入装置C中;(1)①由分析可知,顺序为a →i →h → d →e →b →c→f→g。②浓盐酸具有挥发性,使得生成氯气 中含有氯化氢气体,F装置中用饱和食盐水吸收氯化氢气体;实验 中的尾气是氯气,会污染空气,所以E装置中用碱石灰吸收尾气,且 吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中;③二氧化锰和浓 盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:MnO2+4H++2Cl- △ 􀪅􀪅 Mn2++2H2O+Cl2↑; (2)①铝氢化钠遇水反应生成的氢气和氢氧化钠,氢氧化钠会将铝 离子转化为四羟基合铝酸钠,依据原子守恒和反应的原理,反应最 终生成四羟基合铝酸钠和氢气,化学方程式为NaAlH4+4H2O􀪅􀪅 Na[Al(OH)4]+4H2↑;②测定铝氢化钠样品的纯度,就是通过铝 氢化钠遇水反应生成氢气,准确测定氢气的体积;甲中锥形瓶中压 强会变大,可能液体不能顺利流下,导致铝氢化钠或许不能完全反 应;丙装置中导管中可能有水,测定的气体体积不准确;丁装置中 烧瓶中压强可能会变大,且氢气体积读数不方便;所给的装置中乙的 装置压强可以保持不变,可以较准确的测定氢气体积;所以适宜的方 案是乙;③实验测得氢气的体积为bmL(标准状态),其物质的量为 b 22.4×10 -3mol,根据NaAlH4+4H2O􀪅􀪅Na[Al(OH)4]+4H2↑知, 铝氢 化 钠 为 b 22.4×10 -3mol× 14 ,则 铝 氢 化 钠 样 品 纯 度 为 b 22.4×10 -3mol×14×54g ·mol-1 mg ×100%= 54b×10-3 89.6m ×100% 。 参考答案 (1)①a →i →h →d →e →b →c ②饱和食盐水 吸收多余的氯气,防止污染空气;防止空气中的水 蒸气进入装置C中 ③MnO2+4H++2Cl- △ 􀪅􀪅Mn2++2H2O+ Cl2↑ (2)①NaAlH4+4H2O􀪅􀪅Na[Al(OH)4]+4H2↑ ②乙 ③54b×10 -3 89.6m ×100% 【综合·一练到底】 【分析】 废易拉罐的主要成分为 Al,含有少量Fe、Mg杂质,废易 拉罐中加入试剂①微热然后过滤,得到滤液 A,滤液 A 中加入 NH4HCO3 得到沉淀B,沉淀B中加入稀硫酸、硫酸钾得到明矾,则 沉淀B为Al(OH)3,Al能和NaOH溶液反应,Fe、Mg不和NaOH溶 液反应,则试剂①为NaOH溶液,滤液A中含有Na[Al(OH)4]和 过量的NaOH。 解析 (1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,明矾是由一种物 质组成的且含有多种元素,明矾含有金属阳离子和酸根离子和结 晶水,则明矾属于盐,故答案为:C;(2)为了溶解易拉罐,并在溶解 后滤去杂质,试剂①应选用 NaOH 溶液,反应方程式为:6H2O+ 2NaOH+2Al􀪅􀪅2Na[Al(OH)4]+3H2↑;(3)含Al质量分数为 27%的易拉罐10g,n(Al)=10g×27%27g·mol-1 =0.1mol,根据“6H2O+ 2NaOH+2Al􀪅􀪅2Na[Al(OH)4]+3H2↑”知,0.1molAl制取 氢气的物质的量为0.1mol×32=0.15mol ,V(H2)=0.15mol× 22.4L·mol-1=3.36L;根 据 Al原 子 守 恒 得n[KAl(SO4)2· 12H2O]=n(Al)=0.1mol,m[KAl(SO4)2·12H2O]=0.1mol× 474g·mol-1=47.4g;(4)A.饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、 二氧化碳气 体 反 应 生 成 碳 酸 氢 钠 晶 体 和 氯 化 铵,NH3+NaCl+ CO2􀪅􀪅NaHCO3↓+NH4Cl,能一步实现,故 A不选;B.氧化铝 是两性氧化物,不 溶 于 水,不 能 一 步 转 化 为 氢 氧 化 铝,故 B选; C.氯气和氢氧 化 钠 溶 液 反 应 生 成 氯 化 钠、次 氯 酸 钠 和 水,Cl2+ 2NaOH􀪅􀪅NaClO+NaCl+H2O,能一步实现,故C不选;D.氢氧 化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,4Fe(OH)2+O2+2H2O􀪅􀪅 4Fe(OH)3,能一步实现,故D不选;答案为B。 答案 (1)C (2)6H2O+2NaOH+2Al􀪅􀪅2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (3)3.36 47.4 (4)B 【选做·一飞冲天】 解 析 (1)标 况 下 6.72 L CH4 分 子 中 所 含 原 子 数 为: 6.72L 22.4L·mol-1 ×5=1.5mol,与1.5mol3 ×18g ·mol-1=9g H2O分子中 所 含 原 子 数 相 等,故 答 案 为:9;(2)将 标 准 状 况 下 22.4L即 22.4L 22.4L·mol-1 =1mol的 HCl溶于水配成200mL的溶 液,所得溶液的物质的量浓度为1mol 0.2L=5.0mol ·L-1,根据反应 方程式Zn+2HCl􀪅􀪅ZnCl2+H2↑可知,该溶液可与足量锌 反 应,产生的 H2 的 物 质 的 量 为0.5mol,则 在 标 准 状 况 下 体 积 为 0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L,故 答 案 为:5.0mol·L-1; 11.2L;(3)硫 酸 镁 和 硫 酸 铝 溶 液 等 体 积 混 合 后,铝 离 子 浓 度 为 0.1mol·L-1,硫酸根离子的浓度为0.3mol·L-1,则根据电荷守 恒有:3c(Al3+)+2c(Mg2+)=2c(SO2-4 ),即3×0.1mol·L-1+ 2c(Mg2+)=2×0.3mol·L-1,解 得 混 合 溶 液 中 镁 离 子 浓 度 为 0.15mol·L-1,故答案为:0.15mol·L-1;(4)V mLAl2(SO4)3 溶液 中含Al3+ag,Al3+的物质的量为: ag27g·mol-1 =a27mol ,则SO2-4 的物质 的 量 为:3 2 × a 27= a 18 mol ,则c(SO2-4 )= a 18mol V×10-3L = 500a 9V mol ·L-1,取0.5VmL溶液稀释到2VmL,则稀释后溶液中 SO2-4 的物质的量浓度是 500a 9V ×0.5V mL 2V mL = 125a 9V mol ·L-1,故答案 为:125a 9V ;(5)将8.3g由铝、锌两种金属组成的混合物加入到200g 稀硫酸中,恰 好 完 全 反 应,根 据 反 应 方 程 式:2Al+3H2SO4 􀪅􀪅 Al2(SO4)3+3H2↑,Zn+H2SO4 􀪅􀪅ZnSO4+H2↑,将反应后的 溶液低温 小 心 蒸 干,得 到 无 水 固 体27.5g,则 原 硫 酸 溶 液 中 n(H2SO4)=n(SO2-4 )= 27.5g-8.3g 96g·mol-1 =0.2mol,则原稀硫酸中 溶液的质量分数为0.2mol×98g·mol -1 200g ×100%=9.8% ,故答 案为:9.8%。 答案 (1)9 (2)5.0mol·L-1 11.2L (3)0.15mol·L-1 (4)125a9V (5)9.8% 第十三周 原子结构和元素周期表 【考点·一应俱全】 1.C [A.188O中子数为10,189F中子数为9,两者中子数不同,A错 误;B.188O中子数为10,126C中子数为6,两者中子数不同,B错误; C.2311Na、2311Na+ 中子数都是12,中子数相同,C正确;D.2512Mg中子数 为13,2412Mg中子数为12,两者中子数不同,D错误;故答案选C。] 2.C [设R原子的质子数为a,则该阴离子核外电子数x=a+4×8+ n,则R原子的质子数a=x-32-n,又因为R原子质量数为A,故 其中子数为A-a=A-x+32+n,正确选项为C。] 3.C [①具有相同质子数的原子一定属于同种元素,但微粒可能为 原子、分子、离子等,如Na+、NH+4 的质子数都是11,HF、Ne的质 子数都是10,但不是同种元素,故①错误;②同位素是同种元素的 不同原子,最外层电子数相同,化学性质相同,但是物理性质有差 别,故②错误;③分子中质子数=电子数,而离子中质子数≠电子 数,若两者中质子数相同,电子数肯定不同,所以质子数相同,电子 数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子,故③正确; ④同种元素具有相同的核电荷数(即核内质子数),电子数相同的 微粒不一定是同一种元素,如K+ 和Ca2+,具有相同的电子数,但 不是同种元素,故④正确;⑤该元素的一种原子的质子数为 m、中 子数为n,由于不能确定该元素有几种同位素原子,也不能确定其 它同位素的质量数,因此不能求该元素的相对原子质量,故⑤正 确;综合可知,①②错误;故答案选C。] 4.B [A.23894Pu和24094Pu是同一元素的不同原子,二者的质子数相同, A错误;B.23894Pu和24094Pu质子数相同,中子数不同,是同一元素的 两种不同的核素,B正确;C.23894Pu的质子数是94,中子数是238- 94=144,则中子数与质子数之差为144-94=50,C错误;D.23894Pu 和24094Pu原子的核外电子排布相同,所以化学性质基本相同,但不 同原子物理性质会有差异,D错误;故选B。] 【易错提醒】 原子结构与同位素的认识误区 (1)原子不一定都有中子,如11H。 (2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。 (3)核外电子数 相 同 的 微 粒,其 质 子 数 不 一 定 相 同,如 Al3+ 与 Na+、F-等,NH+4 与OH-等。 (4)不同的核素可能具有相同的质子数,如11H 与31H;也可能具有 相同的中子数,如146C与168O;也可能具有相同的质量数,如146C与 14 7N;也可能质子数、中子数、质量数均不相同,如11H与126C。 (5)同位素的物理性质不同,但化学性质几乎相同。 (6)不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应。 5.A [A.原子核外电子在核外排布在能量不连续的电子层中,由里 向外能量依次升高,故K层电子的能量低于L层,A错误;B.原子 核外电子排布遵循能量最低原则,即核外电子总是优先排在离核 近的能量低的电子层里,即总是从K层开始填充,B正确;C.由核 外电子排布规律可知,每一层最多排布的电子为2n2 个(n为电子 层序数),故第二层即L层最多能容纳8个电子,C正确;D.原子由 原子核与核外电子构成,D正确;故答案为A。] 6.B [A.氢原子K层上只有一个电子,A正确;B.若某原子 M层上 的电子数为L层上电子数的4倍,则 M层上的电子有32个,因 M 层最多有18个电子,B错误;C.离子 M层上和L层上的电子数均 为K层的4倍,则 M、L层均有8个电子,符合电子排布规律,C正 确;D.O2-最外层电子数和核电荷数均为8,D正确;答案选B。] 7.D [A.第一周期只有 H、He两种元素,除第一周期外都从碱金属 元素开始,最后以稀有气体元素结束,A错误;B.第ⅢB族中包含 镧系元素和锕系元素,所以周期表中容纳元素最多的族是第ⅢB 族,而不是第Ⅷ族,B错误;C.最外层电子数大于4的元素也可能 是金属元素,如ⅤA族中Sb、Bi元素,ⅥA族中Po元素,C错误; D.第一二三周期,第ⅡA族和第ⅢA族之间只相隔1种元素,从第 四周期开始,第ⅡA族和第ⅢA族之间隔着过渡元素,故第四周期 和第五周期的ⅡA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差为11,到 第六周期 和 第 七 周 期,原 子 序 数 之 差 变 为25,D 正 确;故 答 案 为D。] 8.B [A.第ⅠA族 的 元 素 除 氢 元 素 外 都 是 碱 金 属 元 素,包 括Li、 Na、K、Rb、Cs、Fr,故A正确;B.最外层电子数为2的元素不一定 位于第ⅡA族,0族元素氦以及很多过渡元素的最外层电子数也 是2,故B错误;C.过渡元素也称过渡金属,全部为金属元素,故C 正确;D.ⅢB族存在镧系与锕 系,含 有 的 元 素 种 类 最 多,故 D正 确;故选B。] 9.B [假设A的原子序数是x,则根据元素在周期表的相对位置可 知:B的原子序数是(x+8-1),C的原子序数是(x+8+1)。由于 B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,所以4x= (x+8-1)+(x+8+1),解得x=8,所以x+8-1=15,x+8+ 1=17,因此A是O元素,B是P元素,C是Cl元素,故合理选项 是B。] 10.A [A.由题给5种元素的位置关系可以看出﹐ A不是第一周 期元素。因为A若为氢元素,则其位于最左侧的ⅠA族,那么就 不应有B,所以 A、E原子序数之差不可能为2,故 A错误;B.A、 E、D可能为ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素,以ⅥA族元素为例,由如表 原子序 数 之 差 可 知 D、E原 子 序 数 之 差 可 能 为18或32,故 B 正确; 元素符号 O S Se Te Po 原子序数 8 16 34 52 84 原子序数之差 8 18 18 32 C.B、C之间仅隔有1种E元素,故其原子序数之差一定为2,故 C正确;D.根据B选项,D、E原子序数之差可能为8或18或32, B原子序 数 比 E小1,所 以B、D原 子 序 数 之 差 应 大 于8,故 D 正确。] 【技法点拨】 同主族元素的原子序数差的关系 ①位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA族、ⅡA族,同主族、邻周 期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。 ②位于过渡元素右侧的主族元素,即ⅢA族~ⅦA族,同主族、邻 周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如,氯和溴的 原子序数之差为35-17=18(溴所在第四周期所含元素的种数)。 【探究·一举突破】 探究路径 用AZX表示原子,A 是质量数,Z 是质子数,(1)中性原 子的中子数N=A-Z,答案为:A-Z;(2)含有8个质子,10个中 子的原子为氧元素的同位素原子,其质量数为18,其化学符号 为:188O,答案为188O;(3)AXn+共有x个电子,因为失去了n个电子, 则AX原子的电子数为x+n,其中子数为 N=A-x-n,答案为: A-x-n;(4)AXn-共有x个电子,因为得到了n个电子,则AX原 子的电子数为x-n,其中子数为N=A-x+n,答案为A-x+n; (5)12C16O2 分子中12C的中子数为6,16O的中子数为8,则12C16O2 分子中的中子数N=6+8×2=22,答案为22;(6)A2-原子核内有 x个中子,其质量数为m,则其质子数为m-x,而A原子又得到2 个电子,所以A2-的电子总数为 m-x+2,则ngA2- 所含电子的 物质的量为n(m-x+2) m mol ,答案为n(m-x+2) m mol 。 参考答案 (1)A-Z (2)188O (3)A-x-n (4)A-x+n (5)22 (6)n (m-x+2) m 【综合·一练到底】 【分析】 核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为 质量数,质量数等于质子数加中子数。 解析 (1)A.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核 素互为同位素;293Uus和294Uus互为同位素,A正确;B.48Ca、249Bk 两者的质子数、质量数不同,表示两种核素,B正确;C.293Uus和 294Uus两者质子数相同,属于一种元素,故共3种元素,C错误;故 选C;(2)A.原子中质子数=电子数,134Cs和137Cs的质子数相同, 电子数 相 同,A错 误;B.134Cs和137Cs的 质 量 数 不 相 同,B错 误; C.134Cs和137Cs的质子数均为55相同,质量数分别为134、137不 同,C正确;D.131I、134Cs和137Cs是表示两种不同的元素,化学性质 不同,D错误;故选C;(3)碘为53号元素,位于第五周期ⅦA族,原 子核外电子层数有5层,最外层电子数是7;(4)①钚为94号元素, 元素符号为Pu;用核素符号表示:钚-238、钚-239和钚-244分别 是23894Pu、23994Pu、24494;②钚-244的中子数为244-94=150。 答案 (1)C (2)C (3)5 7 (4)①23894Pu 23994Pu 24494Pu ②150 【选做·一飞冲天】 解析 (1)若x=12,则A为 Mg,质子数为12,失去2个电子后成 为 Mg2+,最外层有8个电子,故y=8;(2)若某粒子带一个单位正 电荷,则该粒子核内质子数为11,为 Na+;(3)若x=10,则为 Ne, 电子数是10,10个 电 子 的 微 粒 中,阳 离 子 有 Na+、Mg2+、Al3+、 H3O+、NH+4 ,阴 离 子 有F-、O2-、N3-、OH-,分 子 有 H2O、HF、 NH3、CH4。(4)原子核外电子排布规律为最外层容纳电子数最多 为8(K层为最外层最多为2);(5)L层上的电子数是 M 层电子数 的两倍,则 M层电子数为4,该元素原子核外有14个电子,原子核 电荷数为14,该元素为Si,原子的中子数为15,质量数为14+15= 29,则该原子符号为2914Si;(6)微粒d原子核内有11个质子,为 Na 原子,最外层有1个电子,不稳定容易失去1个电子,形成 Na+ 稳 定的电子层结构;c表示的稀有气体元素是Ne;A2+ 离子为 Mg2+, A2+的结构示意图为 。 答案 (1)8 (2)Na+ (3)Na+(或 Mg2+、Al3+、H3O+、NH+4 ) F-(或O2-、N3-、OH-) H2O或 HF或NH3 或CH4 (4)8 (5)2914Si (6)失去 稳定 Ne 第十四周 原子结构和元素的性质 【考点·一应俱全】 1.C [A.位于金属与非金属分界线的元素既表现金属性,又表现非 金属性,故A错误;B.第二周期元素中氟元素无正价,氧元素无最 高正价,故B错误;C.短周期元素形成离子后,最外层不一定达到 8电子稳定结构,如 H+ 核外无电子,故C正确;D.同一主族的元 素的原子,最 外 层 电 子 数 相 同,化 学 性 质 相 似,故 D 错 误。故 选C。] 2.C [A.除氢以外的第ⅠA族元素被称为碱金属元素,故 A错误; B.ⅤA族元素的最外层有5个电子,其最高化合价是+5价,故B 错误;C.ⅣA族元素的最外层有4个电子,其最高化合价都是+4 价,故C正确;D.ⅦA族元素的最高化合价是+7价,且最低负价 都是-1价,但 氟 没 有 最 高 正 价,故 D 错 误。综 上 所 述,答 案 为C。] 3.C [A项,同一主族元素从上向下金属性逐渐增强,锂与水反应 最不剧烈,错误;B项,碱金属元素从上向下其单质熔沸点逐渐降 低,错误;C项,钾与氧气反应可生成多种氧化物,正确;D项,同一 主族元素从上向下金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化 物的碱性逐渐增强,错误,答案选C。] 4.B [A.因为金属性:Li<Na<K<Rb,所以碱性:LiOH<NaOH< KOH<RbOH,故A错误;B.同主族从上到下,元素的金属性逐渐 增强,故金属性:Rb>K>Na>Li,故B正确;C.Li与O2 反应只生 成Li2O,不能生成过氧化锂,故C错误;D.Rb比K金属性强,更易 与水反应,故D错误;答案选B。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 79 —