内容正文:
第三章
铁金属材料
第二节 金属材料
第2课时 新型合金 物质的量在方程式中的应用
课标要点
1.了解新型合金和稀土元素的用途。
2.能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化,能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。
3.学会物质的量在化学方程式计算中的应用。
4.掌握化学方程式计算中常用的解题技巧,如守恒法、关系式法、差量法等。
学习重难点
重点:
物质的量在化学方程式计算中的应用
难点:
化学方程式计算中常用的解题技巧
知识点 新型合金
1.新型合金
2.稀土金属
稀土金属元素指物理性质和化学性质极为相似,在自然界中共生的金属元素,包括原子序数从57~71 (镧系元素)的15种元素和钪(Sc,21号)、钇(Y,39号)元素,共17种元素。它们既可单独使用,也可用于生产合金。稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”,在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能。
随学随练
1.下列物质不属于新型无机非金属材料的是
A.储氢合金 B.光导纤维 C.金刚砂 D.碳纳米管
【答案】A
【解析】A.新型合金材料储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料,不属于新型无机非金属材料, A符合题意;
B.光导纤维主要成分SiO2,属于新型无机非金属材料,B不符合题意;
C.金刚砂是碳化硅,化学式为SiC,属于新型无机非金属材料,C不符合题意;
D.碳纳米管是碳元素的一种单质,属于新型无机非金属材料,D不符合题意;
答案选A。
知识点 物质的量在化学方程式计算中的应用(重点)
1.化学方程式中化学计量数与各量的关系
物质是由原子、分子、离子等粒子构成的,物质之间的化学反应也是这些粒子按照一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系。具体分析如下:
化学方程式
Cl2+H22HCl
各物质
Cl2
H2
HCl
化学计量数之比
1
1
2
扩大NA倍
1·NA
1·NA
2·NA
物质的量之比
1 mol
1 mol
2 mol
质量之比
71g
2g
73g
标准状况下体积之比
22.4L
22.4L
44.8L
同一条件下体积之比
1
1
2
①化学方程式中各物质的化学计量数之比=== 参加反应的各物质的分子数(或各物质的微粒数)之比=== 参加反应的各物质的物质的量之比。
②对于有气体参加的反应,在同温同压下参加反应的各气体的体积之比=== 各气体物质的化学计量数之比。
③化学反应前后质量守恒,物质的量不一定守恒。
2.解题步骤和计量关系
(1)物质的量应用于化学方程式计算的解题步骤
物质的量应用于化学方程式计算时,单位运算要对应,即根据化学方程式计算时,当已知物理量与被求物理量的单位不一致时,计算时题目的数据必须带单位,以体现“计算别忘配平,纯量带入方程,上下单位一致,左右关系相当”的原则。
(2)物质的量应用于化学方程式计算的常用计量关系
物质的量应用于化学方程式计算时的易错点为各种符号书写不规范。同一字母的大写与小写的含义不相同,如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量;“N”表示微粒数,而 “n”表示物质的量。
随学随练
2.(25-26高一上·浙江杭州·期中)向溶液中通入一定量,得到混合溶液。向该混合溶液中滴加稀盐酸,的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示,下列判断不正确的是
A.0~a段,发生两个不同的化学反应
B.
C.初始的和的物质的量之比为
D.的物质的量浓度为
【答案】D
【分析】无阶段反应为:、;
产生阶段反应为:;根据反应,生成,消耗的物质的量为,对应盐酸体积为,因此,据此分析。
【详解】A.若0~a段溶质只有,a应为0;若0~a段溶质只有,a应为,根据分析,说明溶质为和,因此段确实发生两个不同反应,A正确;
B.根据分析,B正确;
C.根据碳守恒,初始通入;加入盐酸后,溶质全为,因此,,C正确;
D.初始溶液体积为,根据C选项,,,不是,D错误;
故答案选D。
3.(24-25高一上·新疆和田·期中)实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,若用与足量的浓盐酸反应(假设二氧化锰完全反应),试写计算步骤:
(1)实验室制备氯气的化学方程式______。
(2)制得标准状况下氯气体积是__________。(写出计算步骤)
(3)参与反应的HCl的物质的量是__________。(写出计算步骤)
【答案】(1)MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
(2)2.24 L
(3)0.4 mol
【详解】(1)实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气的反应原理为:二氧化锰(MnO2)与浓盐酸(HCl)在加热条件下反应,生成氯化锰(MnCl2)、氯气(Cl2)和水(H2O),方程式为:MnO2 + 4HCl (浓)MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O;
(2)先计算二氧化锰的物质的量,再根据化学方程式确定氯气的物质的量(物质的量比1:1),最后利用标准状况下气体摩尔体积(22.4 L/mol)求体积。
M(MnO2)= 87 g/mol,所以n(MnO2)= =0.1mol,根据化学方程式MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O可知,n(Cl2)= n(MnO2)=0.1mol,根据V=nVm可知,制得氯气在标准状况下的体积为=2.24L;
(3)结合第2问,根据题意得,
得到n(HCl)=0.1mol4=0.4 mol。
拓展 化学方程式计算中常用的解题技巧
1.守恒法
化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
质量守恒
①宏观特征:反应前后质量相等。
②微观特征:反应前后各元素的原子个数不变。
得失电子守恒
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即n(氧化剂)×氧化剂化学式中变价元素的原子个数×价差===n(还原剂)×还原剂化学式中变价元素的原子个数×价差。
电荷守恒
①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的K2SO4溶液中,c(K+)+c(H+)===2c(SO42-)+c(OH-)。
②离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。例如,3Cu+2NO3-+8H+===3Cu2++2NO↑ +4H2O中,等号左侧反应物所带电荷总数为 6个单位的正电荷〔(+1)×8 + (-1)×2 == +6〕,右侧生成物也带有6个单位的正电荷〔(+2)×3 == +6〕。
2.关系式法
(1)含义:当已知物和未知物之间是靠多个反应联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。
(2)关系式的确定
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。
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。
发生反应的化学方程式为3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 ,CO2 + Ca(OH)2 ===CaCO3 ↓ + H2O,则关系式为: 3CO ~ 3CO2 ~ 3CaCO3,即 CO ~ CaCO3。
上述中也可直接根据碳原子守恒得出CO ~ CaCO3。
3.差量法
根据相同条件下反应前后物质的某种物理量(如质量、物质的量、气体的体积)发生的变化求出“理论差量”具体求法是物质的量、体积差量均等于反应物、生成物中物质化学计量数之和的差(使用体积差时对应物质必须是气体),质量差则为反应物、生成物中物质的质量和之差〕,该差量与反应物、生成物的有关量成比例。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。
把一定量的Mg投入足量稀盐酸中,充分反应后 溶液质量增加了 4.4 g,据此可求出参加反应的Mg的质量。
Mg + 2HCl===MgCl2 + H2 ↑ Δm増
24 2 24-2=22
m(Mg) 4.4 g
由,得m(Mg)=4.8g
活学活用
4.Na、Mg、Al三种金属各2mol分别跟1L1mol∙L-1的盐酸反应时,相同条件下放出氢气体积最大的是
A.Al B.Mg C.Na D.三者产生的氢气一样多
【答案】C
【详解】若将三种金属各2mol分别投入1L 1mol/L的盐酸中,反应定量关系为:2Na~2HCl~H2,2Mg~4HCl~2H2,2Al~6HCl~3H2,可知三种金属都过量,镁和铝生成氢气的量按HCl来计算,n(H2)=0.5mol,但金属钠活泼,过量的钠能与水反应生成氢气,共生成氢气的量n(H2)=1mol,则生成氢气最多的是钠,生成氢气体积大小为:Na>Mg=Al,故选C。
5.已知部分被氧化的镁条1.6g,和足量的盐酸反应,在标准状况下生成H21.12L,在跟盐酸反应前被氧化的镁是
A.1.2 g B.0.64 g C.0.4 g D.0.24 g
【答案】D
【详解】n(H2)==0.05mol,根据方程式:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,所以有n(Mg)=n(H2)=0.05mol,m(Mg)=0.05 mol×24 g·mol-1=1.2g,m(MgO)=1.6g-1.2 g=0.4g;根据关系式Mg~MgO,n(Mg)被氧化=n(MgO)= =0.01mol,所以被氧化的镁的质量为m(Mg)被氧化=0.01 mol×24g·mol-1=0.24g,D选项符合;
故答案选D。
题型 新型合金
▌例1(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)金属材料对促进生产、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是
A.硬铝强度高、密度小,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机的理想材料
B.实用价值高的储氢合金具有储氢量大的特点,且其在室温下吸、放氢的速率快
C.稀土金属被誉为“冶金工业的维生素”,可用于生产合金,但不可单独使用
D.国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,这一特性的实现利用了金属的延展性
【答案】C
【详解】A.硬铝为铝合金,具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强的特点,是制造飞机的理想材料,A不符合题意;
B.实用价值高的储氢合金需满足储氢量大、室温下吸放氢速率快的要求,B不符合题意;
C.稀土金属既可用于生产合金,也可单独使用(如制备稀土永磁材料、特种催化剂等),“不可单独使用”的表述错误,C符合题意;
D.“手撕钢”可被加工为厚度仅0.015毫米的薄片,利用了金属的延展性,D不符合题意;
故选C。
▌对点练1-1(24-25高一上·浙江湖州·期末)下列关于新型合金材料说法不正确的是
A.镍钴合金能承受1100℃的高温,可用作“C919”飞机的发动机叶片
B.记忆合金形状破坏后,在一定条件下会恢复原形,可制成眼镜框架
C.储氢合金形成的金属氢化物高温条件下不易分解,可用于氢能源汽车
D.钛合金具有极高的硬度和抗压性,可用作“蛟龙”号载人潜水器球壳
【答案】C
【详解】A.镍钴合金属于耐高温合金,能够承受1100℃的高温,满足飞机发动机叶片的材料性能要求,A正确;
B.记忆合金具有形状记忆效应,形状被破坏后在一定条件下可恢复原形,适合用于制作眼镜框架,B正确;
C.储氢合金形成的金属氢化物稳定性较差,在适当加热、减压等温和条件下即可分解释放氢气,才能满足氢能源汽车的使用需求,C错误;
D.钛合金硬度高、抗压性和耐腐蚀性优异,可承受深海的高压环境,适合作为“蛟龙”号载人潜水器球壳的材料,D正确;
故选C。
▌对点练1-2(25-26高一上·浙江宁波·期末)合金在各个领域应用广泛。下列关于合金的说法不正确的是
A.金属中掺杂其他元素,原有原子间的有序排列被破坏,相对滑动变难,熔点与硬度均变大
B.目前应用量最大的合金是钢,它是一类含碳量在0.03%~2%之间的铁碳合金
C.硬铝等铝合金密度小,强度大,耐腐蚀,常用作制造航天飞行器的材料
D.镧镍合金用作储氢材料是因其具有与大量氢气化合形成氢化物的特性
【答案】A
【详解】A.合金中掺杂其他元素会破坏原子有序排列,相对滑动变难,硬度增大,但合金的熔点通常比其各组分金属的熔点低,而非均变大,A错误;
B.钢是铁碳合金,应用量最大,含碳量范围通常在0.03%~2%,B正确;
C.硬铝等铝合金因密度小、强度高、耐腐蚀等特性,是制造航天飞行器的理想材料,C正确;
D.镧镍合金通过形成氢化物,通过可逆的吸附、解吸过程实现储氢,D正确;
故答案选A。
题型 物质的量在化学方程式中的应用
▌例2(25-26高一上·陕西渭南·期中)化学实验室中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,以防止污染空气。已知与发生反应:。若有4.8g发生了化学反应,试求:(要有计算的过程)
(1)生成的质量_________。
(2)被吸收的氯气在标准状况下的体积_________。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设生成的质量为m,,,m=3.51g;
(2)设被吸收的氯气的物质的量为n, ,,n=0.06mol,在标准状况下的体积:。
▌对点练2-1(25-26高一上·江西赣州·期末)将一定量的Fe、FeO、的混合物完全溶于1.2L1mol/LHCl中,HCl无剩余且产生标准状况下2.24L的,向反应后的溶液中滴加KSCN,不变红。则混合物中Fe与O的原子个数之比为
A.6∶5 B.3∶4 C.1∶1 D.5∶4
【答案】A
【详解】定性判断:反应后滴加不变红,说明溶液中溶质仅为,无;
Fe元素总量计算:总物质的量,根据守恒,,即混合物中总物质的量为;
O元素总量计算:生成的物质的量;混合物中最终全部转化为,根据守恒,水中来自中未生成的,故,即;
比值计算:原子个数比等于物质的量之比,;
故选A。
▌对点练2-2(24-25高一上·四川巴中·期末)将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入盐酸中,充分反应后产生(标准状况),残留固体1.28 g,过滤后滤液中的金属离子只有且物质的量为0.05 mol。将滤液加水稀释到200 mL,测得其中为。下列分析正确的是
A.上述过程发生了2个氧化还原反应
B.残留固体为Cu和Fe
C.
D.混合物粉末中氧化铁的质量为1.6 g
【答案】C
【详解】A.过程中发生的氧化还原反应为与、与、与的反应,共3个,A错误;
B.滤液中存在剩余,可与反应,因此残留固体只有,不含,B错误;
C.根据守恒,总,原盐酸体积为,故,C正确;
D.,,设物质的量为,物质的量为,由得失电子守恒得,由元素守恒得,联立解得,故质量为,D错误;
故选C。
题型 结合图像的物质的量的计算
▌例3(25-26高一上·湖南长沙·期末)和混合,加适量水溶解,再加入溶液,析出的沉淀量与溶液体积的关系如图,则和的物质的量之比是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】和混合,加适量水溶解,再加入溶液,首先发生反应、,然后发生反应 ,由图可知,溶解消耗氢氧化钾溶液的体积为,根据离子方程式可知,沉淀消耗的氢氧化钾溶液的体积为,沉淀、总共消耗氢氧化钾溶液,计算沉淀消耗的氢氧化钾溶液的体积为,则,故原来混合溶液中和的物质的量之比为,故选B。
▌对点练3-1(26-27高一上·河南·阶段检测)某兴趣小组为了探究一瓶变质的NaOH溶液中NaOH与Na2CO3的含量,向该溶液中滴加的稀硫酸至不再产生气体为止,CO2气体体积(标准状况)与稀硫酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生的反应为
C.与NaOH反应消耗的稀硫酸体积是40 mL
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1:4
【答案】C
【详解】A.0~a范围内除了发生的中和反应,还发生的反应,并非只发生中和反应,A错误;
B.ab段是碳酸氢钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,反应为,不是碳酸钠直接和硫酸反应,B错误;
C.标准状况下的物质的量,根据碳守恒。与反应生成消耗,对应消耗稀硫酸体积,即,。转化为也消耗10 mL稀硫酸,故与反应的稀硫酸体积为,C正确;
D.与反应的,根据反应,,,二者物质的量之比为,不是,D错误;
故答案选C。
▌对点练3-2(26-27高一上·河南郑州·阶段检测)以物质的量为核心的计算是化学计算的重要内容。回答下列问题:
(1)将34.5 g Na投入足量水中,得到500 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为______,生成的在标准状况下的体积为______L。
(2)向(1)中所得溶液中通入适量的气体得到溶液X,再逐滴加入盐酸,测得产生气体的体积(标准状况下)与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
溶液X中溶质的成分为______(填化学式),盐酸的浓度为______。
(3)若将23 g Na投入盛有的溶液中,观察到的现象是______;反应的化学方程式为______;理论上生成沉淀的质量为______g。
【答案】(1) 3.0 16.8
(2) 、 1.0
(3) 钠浮在液面上,熔成闪亮小球、四处游动、发出嘶嘶响声,溶液中出现蓝色沉淀(合理即可) [或、] 49
【详解】(1)首先计算的物质的量:,根据反应,生成,溶液体积为,故;生成,标准状况下体积。
(2)生成的物质的量为,生成气体阶段消耗盐酸体积为,对应反应,故,;无气体阶段消耗,对应反应,故,结合总物质的量为,得,符合生成总量,故溶质为和。
(3)先与水反应生成和,再与反应生成蓝色沉淀,对应现象为钠浮在液面,熔成光亮小球,四处游动,发出嘶嘶响声,生成蓝色沉淀;总反应为;,,二者恰好完全反应,生成,质量为。
基础通关
1.(24-25高一上·广东湛江·期末)下列物质中所涉及的合金不属于新型合金的是
A.飞机发动机叶片——镍钛合金
B.“蛟龙”号潜水器——钛合金
C.不锈钢盆
D.新能源汽车储氢材料——La-Ni合金
【答案】C
【详解】A.镍钛合金属于新型形状记忆合金,属于新型合金,A错误;
B.“蛟龙”号潜水器使用的钛合金属于新型高性能合金,B错误;
C.不锈钢盆的材质为不锈钢,属于传统铁基合金,不属于新型合金,C正确;
D.合金属于新型储氢合金,属于新型合金,D错误;
故选C。
2.(25-26高一上·四川内江·阶段检测)下列关于合金的说法不正确的是
A.不锈钢是一种常见的合金钢,它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)
B.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
C.镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物,可作储氢材料
D.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼
【答案】A
【详解】A.不锈钢的主要合金元素是铁和铬,铬在钢材表面形成致密的用于提高耐腐蚀性,故A错误;
B.形状记忆合金具有记忆效应,在形变作用力消失后能恢复原状,如镍钛合金,故B正确;
C.镧镍合金(如)能吸收形成金属氢化物,是常用储氢材料,故C正确;
D.钛合金生物相容性好、强度高,适用于人造骨骼等医疗植入物,故D正确;
故答案为A;
3.(26-27高一上·辽宁沈阳·阶段检测)现有下列四种溶液:
①溶液
②溶液
③溶液
④溶液
下列说法正确的是
A.溶液的导电能力:①=②
B.Cl-的物质的量浓度:④>②>③
C.标准状况下,将溶于水中可得①
D.②④中分别加入足量的铁粉,消耗的的质量比为
【答案】D
【详解】A.溶液导电能力与离子浓度、离子所带电荷有关,①中总离子浓度远小于②,故导电能力①<②,A错误;
B.各溶液中浓度分别为:①、②、③、④,浓度顺序为②=③>④>①,B错误;
C.标准状况下2.24 L的物质的量为0.1 mol,溶于400 mL水后溶液体积不等于溶剂水的400 mL ,所得溶液浓度不是0.25mol/L,无法得到溶液①,C错误;
D.②中,由反应,消耗 Fe 的物质的量为0.5 mol ;④中,由反应,消耗 Fe 的物质的量为0.6 mol,二者消耗 Fe 的质量比等于物质的量之比为5∶6,D正确;
故选D。
4.(25-26高一上·江苏南通·期末)以太阳能为热源分解,铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ的反应中FeO是还原产物
B.过程Ⅰ的反应中生成11.2 L (标准状况)消耗1 mol
C.过程Ⅱ的反应中的氧化性强于
D.等物质的量Fe、FeO分别与反应生成的物质的量之比为
【答案】D
【分析】根据图示知,过程Ⅰ为Fe3O4在太阳能作用下分解成FeO和O2,反应的化学方程式为:2Fe3O46FeO+O2↑;过程Ⅱ为FeO与H2O加热反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方程式为:3FeO+H2OFe3O4+H2↑。
【详解】A.Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3价,FeO中Fe元素的化合价为+2价,过程Ⅰ中Fe元素的化合价降低,FeO是还原产物,A项正确;
B.标准状况下11.2LO2物质的量为=0.5mol,根据过程Ⅰ的化学方程式知,生成1molO2消耗2molFe3O4,则生成0.5molO2消耗1molFe3O4,B项正确;
C.过程Ⅱ中H元素的化合价由+1价降至0价,H2O是氧化剂,部分Fe元素的化合价由+2价升至+3价,Fe3O4是氧化产物,根据“同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物”,故H2O的氧化性强于Fe3O4,C项正确;
D.Fe与水蒸气的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,1molFe反应生成H2;根据过程Ⅱ反应,1molFeO反应生成H2,等物质的量Fe、FeO分别与H2O反应生成H2物质的量之比为=4∶1,不是2∶9,D项错误;
选D。
5.(25-26高一上·陕西渭南·期末)将铁、铜混合粉末18.0g加入100mL 5.0mol/L 溶液中,充分反应后,剩余固体质量2.8g,下列说法正确的是
A.反应后溶液中
B.剩余固体是铁、铜混合物
C.原固体混合物中铜的质量是9.6g
D.反应后溶液中
【答案】D
【分析】n(FeCl3) = 0.1 L × 5.0 mol/L = 0.5 mol,Fe3+先和还原性强的Fe反应,Fe完全反应后才会和Cu反应;反应1:Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+,1 mol Fe和2 mol Fe3+反应固体质量减少56 g;反应2:Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+,1 mol Cu和2 mol Fe3+反应固体质量减少64 g。若0.5 mol Fe3+全部和Fe反应,消耗Fe的质量为0.25 mol × 56 g/mol = 14 g,固体总减少量为18.0 - 2.8 = 15.2 g > 14 g,说明Fe完全反应后,有部分Cu参与了反应,因此剩余2.8 g固体全部是Cu,设参与反应的Fe为x mol,参与反应的Cu为y mol,根据Fe3+总量和固体总减少量列方程:2x + 2y = 0.5 mol、56 x + 64 y = 18.0 - 2.8 = 15.2 g,解得:x = 0.1 mol,y = 0.15 mol,据此解答。
【详解】A.反应生成的物质的量为,溶液体积为,故,A错误;
B.铁的还原性强于铜,优先与铁反应,经计算固体减少量为,大于完全与铁反应的固体减少量,说明铁已完全反应,剩余固体只有铜,B错误;
C.参与反应的铁物质的量为,质量为,参与反应的铜质量为,故原混合物中铜的质量为,C错误;
D.反应后总物质的量为,物质的量为,两者之和为,D正确;
故选D。
6.(25-26高一上·陕西榆林·期末)将稀硫酸加入含有氧化铁的铁屑中,当固体混合物恰好完全溶解时,消耗硫酸,同时收集到气体;往固体混合物完全溶解后的溶液中滴加几滴KSCN溶液,无明显现象。混合物中铁单质与氧化铁的物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知最终溶液中无,铁元素以形式存在,且产生氢气,固体混合物完全溶解后的溶液为溶液,整个过程中涉及的方程式为、、。根据S守恒,可知;根据知,有与反应生成和,则由反应产生的的物质的量为,消耗和,再根据反应,说明有被消耗,则混合物中铁单质与氧化铁的物质的量之比为;
答案选A。
7.(25-26高一上·天津·阶段检测)将钠、铝混合物投入足量水(质量为100 g)中进行反应,若钠、铝的质量分别为46 g和27 g,充分反应后,下列说法正确的是
A.产生的物质的量为2.5 mol B.溶液中的溶质只有
C.金属未完全溶解 D.NaOH的质量分数是
【答案】A
【分析】钠、铝的质量分别为46 g和27 g,物质的量分别为2mol、1mol,,钠和水生成2mol氢氧化钠和1mol氢气,氢氧化钠和铝反应:,则1mol铝消耗1mol氢氧化钠生成1mol和1.5mol氢气;
【详解】A.钠与水反应生成1mol ,铝与氢氧化钠溶液反应生成1.5mol ,总物质的量为2.5mol,A正确;
B.反应后剩余1molNaOH,溶质为和NaOH,并非只有,B错误;
C.2molNa与水完全反应,1molAl与足量NaOH完全反应,金属全部溶解,C错误;
D.反应生成2.5mol氢气为5g,剩余NaOH的物质的量为1mol,质量为40g,故NaOH的质量分数为,D错误;
故选A。
8.(25-26高一上·贵州贵阳·期末)已知氧化性:,现向含有和的某混合溶液中加入,充分反应后忽略溶液体积变化,下列说法正确的是已知
A.析出 B.剩余
C.溶液中 D.溶液中
【答案】C
【分析】中含有物质的量为 ,中含有的物质的量是;由于氧化性,所以首先发生反应,会消耗单质铁,生成;然后发生反应:,单质铁还会消耗,得到、,还剩余;
【详解】A.根据分析可知,反应后析出,A错误;
B.根据分析可知反应后还剩余没有剩余,B错误;
C.反应后溶液中的物质的量为:,溶液中 ,C正确;
D.根据分析可知,已经完全反应,因此反应后溶液中不存在,D错误;
故答案选C。
9.(25-26高一上·安徽宿州·期末)将17.4g铝铁铜合金分为两等份,一份投入足量的NaOH溶液中,产生3.36L(标准状况)气体,另一份投入足量的稀盐酸中,产生4.48L(标准状况)气体,则该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为
A.2:1:1 B.3:1:1 C.3:2:1 D.3:1:2
【答案】A
【详解】合金分为两等份,每份质量为。只有与反应生成,标准状况下,由反应关系得每份中,原合金总,质量;稀盐酸中、反应,不反应,生成总物质的量,其中生成为,故生成,由反应关系得每份,原合金总,质量。原合金,。因此该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为,故选A。
素养提升
10.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)现有Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44g,加入含0.05mol H2SO4的稀硫酸恰好完全溶解,并收集到标准状况下气体224mL。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无明显变化。若将4.30g该混合物在高温下与足量的CO充分反应,生成CO2的质量为
A.2.20g B.1.40g C.1.10g D.0.70g
【答案】A
【详解】首先,混合物与稀硫酸恰好反应后滴加KSCN无明显变化,说明反应后溶质仅为,根据硫酸根守恒,3.44g混合物中元素总物质的量等于的物质的量,即,对应元素质量为,则3.44g混合物中元素质量为,。混合物与足量反应时,结合混合物中的生成,1mol 对应生成1mol 。4.30g混合物中的物质的量为,故生成的质量为;
综上,本题选A。
11.(25-26高一上·河南焦作·阶段检测)将18 g镁铝合金溶于250 mL 4 mol/L硫酸溶液中充分反应,共产生V L(标准状况)气体,向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量,产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示。下列说法错误的是
A.BC段反应为:
B.氢氧化钠溶液的浓度为
C.反应至B点时,所得溶液中溶质仅有一种
D.原合金中Mg的质量为7.2 g
【答案】B
【分析】镁铝合金中镁和铝都可以与反应,化学方程式为,,加入NaOH后,会与之反应生成,但是根据图,OA段加入NaOH并没有沉淀生成,说明过量,OA段的反应为,AB段为和的沉淀反应,化学方程式分别为,,根据方程式,可知B点溶液中只存在一种溶质,即,BC段,与NaOH反应使得氢氧化铝沉淀溶解生成四羟基合铝酸钠,方程式为, B点的溶液中只有一种溶质,根据物料守恒,,则0.5 L×c(NaOH)=2×0.25 L×4 mol/L,则c(NaOH)=4 mol/L,BC段溶解,消耗了100 mLNaOH溶液,即氢氧化钠的物质的量为0.1 L×4 mol/L=0.4 mol,根据方程式可知的物质的量为0.4 mol,则合金中含有0.4 molAl,其质量为0.4 mol×27 g/mol=10.8 g,则Mg的质量为18 g-10.8 g=7.2 g,合金中含有0.4 molAl,Mg的质量为7.2 g,物质的量是0.3 mol,共计能产生0.9 mol氢气,标况下的体积是20.16 L;
【详解】A.由分析,BC段反应为:,A不符合题意;
B.氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L,B符合题意;
C.根据分析,B点的溶液中只有一种溶质,C不符合题意;
D.根据分析,Mg的质量为7.2g,D不符合题意;
故选B。
12.(25-26高一上·河北石家庄·阶段检测)向溶液中通入一定量的气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示(不考虑的溶解)。下列判断正确的是
A.通入一定量气体后的溶液溶质为
B.原溶液的浓度为
C.通入的体积为
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
【答案】D
【详解】A.生成发生的反应为,假设与气体反应所得溶液中只有,则开始阶段发生反应:,由方程式可知,前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等,而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多,故与气体反应所得溶液中溶质为、,A错误;
B.加入盐酸时产物为氯化钠、二氧化碳和水,根据守恒关系得出,原溶液的浓度,B错误;
C.由可知,生成二氧化碳的物质的量等于此过程加入盐酸的物质的量,因此,因此通入的量等于反应生成的二氧化碳的量,即标准状况下的体积为,题中没有说明是否是标准状况,无法计算气体的体积,C错误;
D.转化为消耗盐酸为,生成的转化为二氧化碳又可以消耗盐酸,故与气体反应所得溶液中消耗盐酸的体积为,故、的物质的量之比为,D正确;
故选D。
13.(24-25高一上·安徽合肥·期末)设现有和组成的混合物,取该混合物,向其中加入的盐酸,混合物恰好完全溶解,向反应后的溶液中加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥、灼烧,最终得到固体(不考虑过程中固体的损失)。下列说法正确的是
A.
B.至少需要
C.与的物质的量之比为2:1
D.若用足量还原该混合物,则消耗
【答案】D
【分析】混合物(FeO、)恰好完全溶于盐酸,反应后溶质仅为和;后续加足量NaOH、灼烧后得到的24.0 g固体为。先计算盐酸中HCl的总物质的量:,根据Cl元素守恒,反应后溶液中总。最终24.0 g 的物质的量:,由Fe元素守恒,原混合物中总Fe原子物质的量。设原混合物中FeO物质的量为,物质的量为;根据Fe原子守恒:; 根据O原子结合H+生成的关系(FeO-2HCl,-6HCl),得HCl总消耗量:。 联立解得:,。
【详解】A.计算得混合物中为,为,总质量,A错误;
B.加入时,最终全部转化为,总物质的量为,故至少需要,B错误;
C.与的物质的量之比为,C错误;
D.混合物中总原子物质的量为,还原时结合生成,故消耗,D正确;
故选D。
迁移创新
14.(25-26高一上·云南保山·期中)将一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物加热至恒重,向加热后的剩余固体中加入足量稀盐酸,将反应后的气体通入足量的澄清石灰水中,得到5 g白色沉淀。加热后剩余固体质量比原混合物质量减少了1.55 g。请计算:
(1)原混合物中NaHCO3的质量__________;
(2)原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比__________。
【答案】(1)4.2g
(2)1:2
【详解】(1)设NaHCO3的质量为x
x = = 4.2 g;
(2)NaHCO3的物质的量:= 0.05 mol;
生成的CO2的物质的量:= 0.025 mol;
与澄清石灰水反应:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O;
CaCO3的物质的量:= 0.05 mol ≠ 0.025 mol;
可知剩余固体中Na2CO3总物质的量大于NaHCO3分解生成的Na2CO3的物质的量,说明原混合物中含有Na2CO3,其与分解生成的Na2CO3共同与盐酸反应生成CO2;
原混合物中Na2CO3生成的CO2:(0.05 - 0.025)mol = 0.025 mol;
Na2CO3的物质的量:0.025 mol;
Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比:0.025:0.05 = 1:2。
15.(26-27高一上·浙江·阶段检测)青海翡翠盐湖的某种天然碱,可以看成和按一定比例组成的固体。某化学小组进行如下实验:准确称取29.60 g天然碱样品,充分加热至质量不再变化时,剩余固体质量为26.50 g。请回答:
(1)将剩余固体溶于水后,加入足量溶液充分反应,产生的沉淀质量为_______g。
(2)该天然碱样品中____________(用最简整数比表示)。
(3)若另取一份该天然碱样品溶于水,向其中逐滴滴加稀盐酸,画出产生气体体积随加入稀盐酸体积变化的趋势图_________________(无需标数值,只需体现变化趋势)。
【答案】(1)25.00
(2)53:21
(3)
【分析】样品加热时仅发生分解反应,固体质量差为分解生成的和的总质量,通过差量法计算原样品中的质量、分解生成的的质量,得到原样品中的质量与加热后剩余总的质量,用于后续沉淀质量计算。逐滴滴加稀盐酸时,先与反应生成,无气体生成;待完全转化后,与反应生成,气体体积随盐酸加入量增大,直至完全反应后气体体积不变。
【详解】(1)样品加热时发生反应 ,固体质量差为分解生成的和的总质量,。
每分解,固体质量减少,设原样品中的质量为,分解生成的质量为,则:
,解得;
,解得。
原样品中的质量为,加热后剩余固体总的质量为。
剩余固体溶于水后加入足量溶液,发生反应 ,,生成的物质的量为,质量为。
(2)原样品中,,则质量比为:
,即。
(3)
天然碱溶于水后,溶质为和,逐滴滴加稀盐酸时,首先发生反应 ,该阶段无生成,体积为0;待完全转化为后,发生反应 ,该阶段体积随稀盐酸体积增加线性增大;待所有完全反应后,继续滴加稀盐酸,体积不再变化,保持水平。对应趋势图为横坐标为稀盐酸体积、纵坐标为体积,初始段沿横轴水平延伸,达到一定盐酸体积后斜向上线性增大,最终转为水平直线,即。
16.(25-26高一上·云南·阶段检测)物质的量应用于化学方程式进行计算时,对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更加方便。请回答下列问题:
Ⅰ.将12.9 g镁铝合金粉末加入过量的稀硫酸中,得到14.56 L(标准状况)。
(1)写出铝与稀硫酸反应的离子方程式:___________。
(2)该合金中铝的质量为___________g,镁与稀硫酸反应生成的体积为___________L(标准状况)。
Ⅱ.向盛有和混合溶液的烧杯中逐渐加入铁粉,烧杯中固体的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。
(3)a点时溶液中所含金属阳离子有和___________(填离子符号);写出过程中发生反应的离子方程式:___________。
(4)原混合溶液中,和的物质的量之比为___________,的物质的量浓度为___________。
【答案】(1)
(2) 8.1 4.48
(3) 和
(4) 0.5
【详解】(1)铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,离子方程式为:。
(2)设该合金中,,由和可列出方程①;该合金的质量为12.9 g,可列出方程②;联立方程①和方程②,得,,所以该合金中铝的质量为,镁与稀硫酸反应在标况下生成的体积为。
(3)发生反应:;发生反应:;c点之后加入铁粉不再反应,固体质量随着铁粉加入量线性增加。a点时溶液中,未完全反应为,且未参与反应,因此所含金属阳离子有、和。
(4)b点加入铁粉,反应的铁的物质的量为:,由可知,原混合溶液中;段加入的铁粉质量:,即,由可知,原混合溶液中;所以原混合溶液中,和的物质的量之比为;由水溶液中的电荷守恒可知,,,所以的物质的量浓度为。
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第三章
铁金属材料
第二节 金属材料
第2课时 新型合金 物质的量在方程式中的应用
课标要点
1.了解新型合金和稀土元素的用途。
2.能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化,能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。
3.学会物质的量在化学方程式计算中的应用。
4.掌握化学方程式计算中常用的解题技巧,如守恒法、关系式法、差量法等。
学习重难点
重点:
物质的量在化学方程式计算中的应用
难点:
化学方程式计算中常用的解题技巧
知识点 新型合金
1.新型合金
2.稀土金属
稀土金属元素指物理性质和化学性质极为相似,在自然界中共生的金属元素,包括原子序数从57~71 ( 元素)的 元素和 ( ,21号)、 ( ,39号)元素,共17种元素。它们既可单独使用,也可用于生产合金。稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”,在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能。
随学随练
1.下列物质不属于新型无机非金属材料的是
A.储氢合金 B.光导纤维 C.金刚砂 D.碳纳米管
知识点 物质的量在化学方程式计算中的应用(重点)
1.化学方程式中化学计量数与各量的关系
物质是由原子、分子、离子等粒子构成的,物质之间的化学反应也是这些粒子按照一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系。具体分析如下:
化学方程式
Cl2+H22HCl
各物质
Cl2
H2
HCl
化学计量数之比
1
1
2
扩大NA倍
1·NA
1·NA
2·NA
物质的量之比
mol
mol
mol
质量之比
g
g
g
标准状况下体积之比
L
L
L
同一条件下体积之比
①化学方程式中各物质的化学计量数之比=== 参加反应的各物质的 数(或各物质的微粒数)之比=== 参加反应的各物质的 之比。
②对于有气体参加的反应,在同温同压下参加反应的各气体的体积之比=== 各气体物质的 之比。
③化学反应前后质量守恒,物质的量 定守恒。
2.解题步骤和计量关系
(1)物质的量应用于化学方程式计算的解题步骤
物质的量应用于化学方程式计算时,单位运算要对应,即根据化学方程式计算时,当已知物理量与被求物理量的单位不一致时,计算时题目的数据必须带单位,以体现“计算别忘配平,纯量带入方程,上下单位一致,左右关系相当”的原则。
(2)物质的量应用于化学方程式计算的常用计量关系
物质的量应用于化学方程式计算时的易错点为各种符号书写不规范。同一字母的大写与小写的含义不相同,如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量;“N”表示微粒数,而 “n”表示物质的量。
随学随练
2.(25-26高一上·浙江杭州·期中)向溶液中通入一定量,得到混合溶液。向该混合溶液中滴加稀盐酸,的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示,下列判断不正确的是
A.0~a段,发生两个不同的化学反应
B.
C.初始的和的物质的量之比为
D.的物质的量浓度为
3.(24-25高一上·新疆和田·期中)实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,若用与足量的浓盐酸反应(假设二氧化锰完全反应),试写计算步骤:
(1)实验室制备氯气的化学方程式______。
(2)制得标准状况下氯气体积是__________。(写出计算步骤)
(3)参与反应的HCl的物质的量是__________。(写出计算步骤)
拓展 化学方程式计算中常用的解题技巧
1.守恒法
化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
质量守恒
①宏观特征:反应前后质量相等。
②微观特征:反应前后各元素的原子个数不变。
得失电子守恒
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即n(氧化剂)×氧化剂化学式中变价元素的原子个数×价差===n(还原剂)×还原剂化学式中变价元素的原子个数×价差。
电荷守恒
①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的K2SO4溶液中,c(K+)+c(H+)===2c(SO42-)+c(OH-)。
②离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。例如,3Cu+2NO3-+8H+===3Cu2++2NO↑ +4H2O中,等号左侧反应物所带电荷总数为 6个单位的正电荷〔(+1)×8 + (-1)×2 == +6〕,右侧生成物也带有6个单位的正电荷〔(+2)×3 == +6〕。
2.关系式法
(1)含义:当已知物和未知物之间是靠多个反应联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。
(2)关系式的确定
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。
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。
发生反应的化学方程式为3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 ,CO2 + Ca(OH)2 ===CaCO3 ↓ + H2O,则关系式为: 3CO ~ 3CO2 ~ 3CaCO3,即 CO ~ CaCO3。
上述中也可直接根据碳原子守恒得出CO ~ CaCO3。
3.差量法
根据相同条件下反应前后物质的某种物理量(如质量、物质的量、气体的体积)发生的变化求出“理论差量”具体求法是物质的量、体积差量均等于反应物、生成物中物质化学计量数之和的差(使用体积差时对应物质必须是气体),质量差则为反应物、生成物中物质的质量和之差〕,该差量与反应物、生成物的有关量成比例。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。
把一定量的Mg投入足量稀盐酸中,充分反应后 溶液质量增加了 4.4 g,据此可求出参加反应的Mg的质量。
Mg + 2HCl===MgCl2 + H2 ↑ Δm増
24 2 24-2=22
m(Mg) 4.4 g
由,得m(Mg)=4.8g
活学活用
4.Na、Mg、Al三种金属各2mol分别跟1L1mol∙L-1的盐酸反应时,相同条件下放出氢气体积最大的是
A.Al B.Mg C.Na D.三者产生的氢气一样多
5.已知部分被氧化的镁条1.6g,和足量的盐酸反应,在标准状况下生成H21.12L,在跟盐酸反应前被氧化的镁是
A.1.2 g B.0.64 g C.0.4 g D.0.24 g
题型 新型合金
▌例1(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)金属材料对促进生产、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是
A.硬铝强度高、密度小,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机的理想材料
B.实用价值高的储氢合金具有储氢量大的特点,且其在室温下吸、放氢的速率快
C.稀土金属被誉为“冶金工业的维生素”,可用于生产合金,但不可单独使用
D.国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,这一特性的实现利用了金属的延展性
▌对点练1-1(24-25高一上·浙江湖州·期末)下列关于新型合金材料说法不正确的是
A.镍钴合金能承受1100℃的高温,可用作“C919”飞机的发动机叶片
B.记忆合金形状破坏后,在一定条件下会恢复原形,可制成眼镜框架
C.储氢合金形成的金属氢化物高温条件下不易分解,可用于氢能源汽车
D.钛合金具有极高的硬度和抗压性,可用作“蛟龙”号载人潜水器球壳
▌对点练1-2(25-26高一上·浙江宁波·期末)合金在各个领域应用广泛。下列关于合金的说法不正确的是
A.金属中掺杂其他元素,原有原子间的有序排列被破坏,相对滑动变难,熔点与硬度均变大
B.目前应用量最大的合金是钢,它是一类含碳量在0.03%~2%之间的铁碳合金
C.硬铝等铝合金密度小,强度大,耐腐蚀,常用作制造航天飞行器的材料
D.镧镍合金用作储氢材料是因其具有与大量氢气化合形成氢化物的特性
题型 物质的量在化学方程式中的应用
▌例2(25-26高一上·陕西渭南·期中)化学实验室中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,以防止污染空气。已知与发生反应:。若有4.8g发生了化学反应,试求:(要有计算的过程)
(1)生成的质量_________。
(2)被吸收的氯气在标准状况下的体积_________。
▌对点练2-1(25-26高一上·江西赣州·期末)将一定量的Fe、FeO、的混合物完全溶于1.2L1mol/LHCl中,HCl无剩余且产生标准状况下2.24L的,向反应后的溶液中滴加KSCN,不变红。则混合物中Fe与O的原子个数之比为
A.6∶5 B.3∶4 C.1∶1 D.5∶4
▌对点练2-2(24-25高一上·四川巴中·期末)将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入盐酸中,充分反应后产生(标准状况),残留固体1.28 g,过滤后滤液中的金属离子只有且物质的量为0.05 mol。将滤液加水稀释到200 mL,测得其中为。下列分析正确的是
A.上述过程发生了2个氧化还原反应
B.残留固体为Cu和Fe
C.
D.混合物粉末中氧化铁的质量为1.6 g
题型 结合图像的物质的量的计算
▌例3(25-26高一上·湖南长沙·期末)和混合,加适量水溶解,再加入溶液,析出的沉淀量与溶液体积的关系如图,则和的物质的量之比是
A. B. C. D.
▌对点练3-1(26-27高一上·河南·阶段检测)某兴趣小组为了探究一瓶变质的NaOH溶液中NaOH与Na2CO3的含量,向该溶液中滴加的稀硫酸至不再产生气体为止,CO2气体体积(标准状况)与稀硫酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生的反应为
C.与NaOH反应消耗的稀硫酸体积是40 mL
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1:4
▌对点练3-2(26-27高一上·河南郑州·阶段检测)以物质的量为核心的计算是化学计算的重要内容。回答下列问题:
(1)将34.5 g Na投入足量水中,得到500 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为______,生成的在标准状况下的体积为______L。
(2)向(1)中所得溶液中通入适量的气体得到溶液X,再逐滴加入盐酸,测得产生气体的体积(标准状况下)与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
溶液X中溶质的成分为______(填化学式),盐酸的浓度为______。
(3)若将23 g Na投入盛有的溶液中,观察到的现象是______;反应的化学方程式为______;理论上生成沉淀的质量为______g。
基础通关
1.(24-25高一上·广东湛江·期末)下列物质中所涉及的合金不属于新型合金的是
A.飞机发动机叶片——镍钛合金
B.“蛟龙”号潜水器——钛合金
C.不锈钢盆
D.新能源汽车储氢材料——La-Ni合金
2.(25-26高一上·四川内江·阶段检测)下列关于合金的说法不正确的是
A.不锈钢是一种常见的合金钢,它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)
B.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
C.镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物,可作储氢材料
D.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼
3.(26-27高一上·辽宁沈阳·阶段检测)现有下列四种溶液:
①溶液
②溶液
③溶液
④溶液
下列说法正确的是
A.溶液的导电能力:①=②
B.Cl-的物质的量浓度:④>②>③
C.标准状况下,将溶于水中可得①
D.②④中分别加入足量的铁粉,消耗的的质量比为
4.(25-26高一上·江苏南通·期末)以太阳能为热源分解,铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ的反应中FeO是还原产物
B.过程Ⅰ的反应中生成11.2 L (标准状况)消耗1 mol
C.过程Ⅱ的反应中的氧化性强于
D.等物质的量Fe、FeO分别与反应生成的物质的量之比为
5.(25-26高一上·陕西渭南·期末)将铁、铜混合粉末18.0g加入100mL 5.0mol/L 溶液中,充分反应后,剩余固体质量2.8g,下列说法正确的是
A.反应后溶液中
B.剩余固体是铁、铜混合物
C.原固体混合物中铜的质量是9.6g
D.反应后溶液中
6.(25-26高一上·陕西榆林·期末)将稀硫酸加入含有氧化铁的铁屑中,当固体混合物恰好完全溶解时,消耗硫酸,同时收集到气体;往固体混合物完全溶解后的溶液中滴加几滴KSCN溶液,无明显现象。混合物中铁单质与氧化铁的物质的量之比为
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·天津·阶段检测)将钠、铝混合物投入足量水(质量为100 g)中进行反应,若钠、铝的质量分别为46 g和27 g,充分反应后,下列说法正确的是
A.产生的物质的量为2.5 mol B.溶液中的溶质只有
C.金属未完全溶解 D.NaOH的质量分数是
8.(25-26高一上·贵州贵阳·期末)已知氧化性:,现向含有和的某混合溶液中加入,充分反应后忽略溶液体积变化,下列说法正确的是已知
A.析出 B.剩余
C.溶液中 D.溶液中
9.(25-26高一上·安徽宿州·期末)将17.4g铝铁铜合金分为两等份,一份投入足量的NaOH溶液中,产生3.36L(标准状况)气体,另一份投入足量的稀盐酸中,产生4.48L(标准状况)气体,则该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为
A.2:1:1 B.3:1:1 C.3:2:1 D.3:1:2
素养提升
10.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)现有Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44g,加入含0.05mol H2SO4的稀硫酸恰好完全溶解,并收集到标准状况下气体224mL。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无明显变化。若将4.30g该混合物在高温下与足量的CO充分反应,生成CO2的质量为
A.2.20g B.1.40g C.1.10g D.0.70g
11.(25-26高一上·河南焦作·阶段检测)将18 g镁铝合金溶于250 mL 4 mol/L硫酸溶液中充分反应,共产生V L(标准状况)气体,向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量,产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示。下列说法错误的是
A.BC段反应为:
B.氢氧化钠溶液的浓度为
C.反应至B点时,所得溶液中溶质仅有一种
D.原合金中Mg的质量为7.2 g
12.(25-26高一上·河北石家庄·阶段检测)向溶液中通入一定量的气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示(不考虑的溶解)。下列判断正确的是
A.通入一定量气体后的溶液溶质为
B.原溶液的浓度为
C.通入的体积为
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
13.(24-25高一上·安徽合肥·期末)设现有和组成的混合物,取该混合物,向其中加入的盐酸,混合物恰好完全溶解,向反应后的溶液中加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥、灼烧,最终得到固体(不考虑过程中固体的损失)。下列说法正确的是
A.
B.至少需要
C.与的物质的量之比为2:1
D.若用足量还原该混合物,则消耗
迁移创新
14.(25-26高一上·云南保山·期中)将一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物加热至恒重,向加热后的剩余固体中加入足量稀盐酸,将反应后的气体通入足量的澄清石灰水中,得到5 g白色沉淀。加热后剩余固体质量比原混合物质量减少了1.55 g。请计算:
(1)原混合物中NaHCO3的质量__________;
(2)原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比__________。
15.(26-27高一上·浙江·阶段检测)青海翡翠盐湖的某种天然碱,可以看成和按一定比例组成的固体。某化学小组进行如下实验:准确称取29.60 g天然碱样品,充分加热至质量不再变化时,剩余固体质量为26.50 g。请回答:
(1)将剩余固体溶于水后,加入足量溶液充分反应,产生的沉淀质量为_______g。
(2)该天然碱样品中____________(用最简整数比表示)。
(3)若另取一份该天然碱样品溶于水,向其中逐滴滴加稀盐酸,画出产生气体体积随加入稀盐酸体积变化的趋势图_________________(无需标数值,只需体现变化趋势)。
16.(25-26高一上·云南·阶段检测)物质的量应用于化学方程式进行计算时,对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更加方便。请回答下列问题:
Ⅰ.将12.9 g镁铝合金粉末加入过量的稀硫酸中,得到14.56 L(标准状况)。
(1)写出铝与稀硫酸反应的离子方程式:___________。
(2)该合金中铝的质量为___________g,镁与稀硫酸反应生成的体积为___________L(标准状况)。
Ⅱ.向盛有和混合溶液的烧杯中逐渐加入铁粉,烧杯中固体的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。
(3)a点时溶液中所含金属阳离子有和___________(填离子符号);写出过程中发生反应的离子方程式:___________。
(4)原混合溶液中,和的物质的量之比为___________,的物质的量浓度为___________。
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