第五章金属及其化合物 强化练习
一、单选题
1.原电池是化学电源的雏形。关于如图所示原电池的说法正确的是
A.电子从铜片经导线流向锌片 B.能将电能转化为化学能
C.铜片上发生的反应为 D.锌片为负极,发生氧化反应
2.下列说法正确的是
A.凡能导电的物质一定是单质
B.金属单质都能与稀硫酸发生置换反应
C.活泼金属都能从盐溶液中置换出较不活泼的金属
D.在化学反应中,金属单质失电子,常作还原剂
3.以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如图所示。
下列说法正确的是
A.“焙烧”过程中,理论上每产生,转移电子
B.“酸溶”过程使用的酸也可以是稀硫酸
C.“过滤”时需用玻璃棒进行搅拌
D.“氧化”时通入氯气的目的是氧化,氯气也可用溶液代替
4.下列关于棉花团用途的说法,不正确的是
A.图1:加热固体制备氧气时,棉花可以防止固体堵塞导气管
B.图2:与共热制备氨气时,干棉花防止氨气逸出污染环境
C.图3:Fe与高温水蒸气反应时,湿棉花受热可以提供水蒸气
D.图4:向包有的脱脂棉上滴几滴水,脱脂棉燃烧,说明与水的反应为放热反应
5.下列方程式能准确解释事实的是
A.呼吸面具中用吸收并供氧:
B.自然界的高能固氮:
C.加热和S的混合物生成黑色固体:
D.硝酸保存于棕色试剂瓶:
6.下列各组中的两种物质作用时,当反应条件温度、反应物用量、反应物浓度等改变时,不会引起产物改变的是
A.Na和O2 B.Na2O2和CO2
C.Na2CO3和盐酸 D.NaHCO3和石灰水
7.下列应用不涉及氧化还原反应的是
A.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
B.工业合成氨实现人工固氮
C.烟气脱硫(SO2)生产硫酸
D.利用铝热反应焊接钢轨
8.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析错误的是
A.反应③表明具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明的稳定性弱于
C.反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.属于氧化还原反应的仅有①、⑤、⑥
9.下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是
A.Ⅰ可用于制备并检验氢气的可燃性
B.Ⅱ可用于除去CO2中的HCl
C.用Ⅲ来配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
D.用Ⅳ中操作制备氢氧化亚铁并观察其颜色
10.图中装置能形成原电池的是
A. B. C. D.
11.下列实验现象或结论叙述不正确的是
选项 实验操作 实验现象或结论
A 把一小块钠迅速投入到热坩埚中,继续加热坩埚片刻 钠受热后熔成小球,剧烈燃烧,火焰呈黄色,产物为淡黄色固体
B 待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入少量新制氯水 溶液变蓝,待测溶液中含有
C 向可能含的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液褪色,说明溶液中含有
D 取适量固体于试管中,滴入少量水并用温度计检测 试管内温度升高,结块变为晶体,伴有放热现象
A.A B.B C.C D.D
12.64 gCu与100mL18mol/LH2SO4在加热条件下充分反应,收集到标准状况下nL气体,则被还原的H2SO4的量是
A.1mol B.0.9 mol C.g D.g
13.下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A.与都具有强还原性
B.和长期露置于空气中最终产物不相同
C.将足量的、和分别加入含有酚酞的水中,最终溶液均变为红色
D.将少量和分别投入溶液中,均既有沉淀生成又有气体放出
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是
A.25℃,101kPa时,22.4L氮气中含有原子数为2NA
B.常温常压下,O2和O3的混合物共64g,所含氧原子数目一定为4NA
C.1mol/L的Na2CO3溶液中含2NA个Na+
D.2.3gNa与O2完全反应,转移的电子数为0.2NA
15.下列实验装置或操作正确的是
A B C D
制备氢氧化亚铁 从食盐水中提取NaCl 测量氯水的pH 探究铁的析氢腐蚀
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.钠、氯及其化合物有如图转化关系,淡黄色物质M可在潜水艇中作为氧气的来源,常被用作供氧剂,常用N来杀菌消毒。请按要求填空:
(1)淡黄色物质M是__________,物质N是__________(填化学式)。
(2)写出M与水反应的化学方程式为__________,氧化剂为__________,还原剂为__________。
(3)请描述一小块金属钠投入溶液中的现象:__________。
(4)与反应的化学反应方程式为__________。
(5)除去下列括号中少量杂质,写出相关化学方程式或离子方程式:
①除去固体混有的化学方程式:__________。
②除去溶液中混有的离子方程式:__________。
17.某地危险品仓库发生火灾,仓库内储存的金属钠遇到水后引发巨大的爆炸。请根据所学知识回答下列问题:
(1)钠通常保存在_______中。
(2)为探究金属钠遇水发生爆炸的原因,某兴趣小组设计了如图所示的实验。
已知:苯的密度比钠和水小,易挥发、燃烧,与钠不反应。
①钠与水反应的化学方程式是_______。
②向上提大头针,使钠掉落,预测可能出现的实验现象为_______。
③反应一段时间后,用燃着的火柴靠近注射器针头顶端,有淡蓝色火苗出现,用洁净干燥的烧杯罩住火焰,烧杯内壁有水珠出现。
i.甲同学根据元素守恒和反应现象判断反应产生了可燃性气体,该气体为_______(填名称)。
ii.乙同学认为甲同学的结论不正确,其理由是_______。
iii.为验证甲同学的结论是否正确,丙同学认为应该做的对照实验为_______。
④丁同学在反应结束后,用手轻轻触摸苯与水的分界处的试管外壁,有发烫的感觉,说明钠与水反应_______(填“吸”或“放”)热。
(3)综合(2)中的实验,你认为事件中金属钠遇到水后引发爆炸的原因是_______。
18.请写出下列反应的化学方程式或离子方程式。
(1)焦炭与二氧化硅反应的化学方程式为:___;
(2)工业合成氨反应的化学方程式为:___;
(3)铜片与浓硫酸反应的化学方程式为:___;
(4)铝片与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:___;
(5)铝热反应的化学方程式为:___。
19.月球含有H、He、N、Na、Mg、Al、Fe、Si等元素,是人类未来的资源宝库,按要求填空。
(1)Na+结构示意图_______,在Na、Al、Fe三种金属元素中,其所形成氧化物种类最多的元素是_______,所形成的氧化物中适宜做耐火材料的元素是_______;
(2)月球上某矿石经处理得到的MgO中含有SiO2,除去SiO2的离子方程式为_______。
20.回答下列问题:
(1)推测原子序数为82的元素在元素周期表中的位置是___________
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,同时生成KCl,其反应的离子方程式为___________
(3)bmLAl2(SO4)3溶液中含有agSO,若把此溶液取一半加水稀释至2bmL,则稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为___________mol/L
(4)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的盐酸,好使混合物完全反应,放出11.2mL(标准状况)气体,所得溶液中加入KSCN溶液不变红色。用足量的CO在高温下还原相同质量的该混合物,所得铁的质量为___________克
(5)在浓度均为4.0mol/L的盐酸和硫酸各100mL溶液中,分别加入等质量的铁粉,充分反应后生成气体体积比为2:3则加入铁粉的质量是___________克
(6)a克碳酸钠与碳酸氢钠的混合物,加热灼烧,固体质量为b克,求碳酸钠的质量分数___________
(7)0.2mol/LNa2SO360mL,恰好与含0.1mol/LK2M2O7的溶液40mL完全反应,试推测元素M在还原产物中的化合价___________价
21.合金是重要的金属材料。
(1)钢可以分为碳素钢和_________。
(2)某合金具有密度小、强度高的优良性能,常用于制造门窗框架。该合金中含量最高的金属为_________(填元素符号)。
(3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻画(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明_________。
(4)铁锈的主要成分是_________(填化学式),防止金属腐蚀的措施有_________(写出一条即可)。
22.按要求书写方程式
(1)过氧化钠与水反应:___________。
(2)将改写为对应的化学方程式___________。
(3)衣服上不小心沾到了蓝色墨水,可以先涂上酸性高锰酸钾溶液,即可除去蓝墨水中的鞣酸亚铁,再用乙二酸的稀溶液擦洗,可以迅速除去过量的,配平该反应的离子方程式:___________。
23.金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。
(1)金属铜常用的冶炼方法是_______(填序号);
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法 D.湿法治金
(2)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
①气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收(填序号)。
a.浓 b.稀 c.NaOH溶液 d.氨水
②用稀浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在_______(填离子符号),检验溶液中还存在的方法是_______(注明试剂、现象)。
③根据上述流程图所示,由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_______。
(3)已知灼热的氧化铜可以与氨反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。A中生成氨气的化学方程式是_______,写出C中发生反应的化学方程式:_______。试管D中收集到的物质是_______。
24.2011年是国际化学年,中国的宣传口号是“化学——我们的生活,我们的未来”。生活中处处有化学。钠是一种极活泼的金属,其化合物种类繁多,在生活中应用非常广泛,请回答下列问题:
(1)生理盐水的主要成分_______(写化学式)。
(2)下列说法正确的是 _______
a.将Na2O2投入紫色石蕊溶液中,溶液变蓝
b.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:2
c.质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量盐酸完全反应时,产生CO2的个数相等
d.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管中,试管底部有红色物质生成
e.区别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
f.NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠着火可以用它来灭火
g.NaHCO3粉末中混有Na2CO3杂质,可配制成溶液,然后通入过量的CO2,再降温结晶得NaHCO3固体
(3)纯碱属于_______类物质(填“酸”“碱”或“盐”,后同),其水溶液呈_______性。
(4)汽车安全气囊中气体发生剂主要成分是NaN3等物质,当汽车发生较严重的碰撞时,引发NaN3分解:2NaN3 = 2Na + 3N2↑。从氧化还原反应的角度分析该反应中Na是_______ 。
25.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,具体情况如图所示。
(1)写出碳酸氢钠的电离方程式_______,根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是_______(填序号)
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,写出其中属于离子反应的离子方程式_______。
(3)若用实验Ⅳ确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是_______(填化学式)
(4)将碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应时的离子方程式为_______。
(5)下列关于和的说法中,不正确的是_______。
A.相同条件下的溶解度:
B.二者的溶液可用加入澄清石灰水的方法区别
C.可以用通入足量的方法除去溶液中的杂质
D.mg碳酸钠和mg碳酸氢钠固体中分别加入几滴水后,测得温度较高的是
E.在图Ⅱ所示实验中两装置的气球都会膨胀,若忽略溶液温度变化,则②装置中的气球膨胀的更快
F.在图Ⅱ所示实验中若忽略溶液体积变化,则最终两试管中的物质的量浓度相等
(6)下列实验方案中,能测定出和混合物中物质的质量分数的是_______,选择其中一种可行的方法计算出的质量分数_______。
A.取m克混合物充分加热,质量减少n克
B.取m克混合物与足量溶液充分反应,得到n克溶液
C.取m克混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到n克固体
D.取m克混合物与足量稀硫酸反应,逸出气体用碱石灰吸收,质量增加n克
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】由图可知,Zn为负极,Cu为正极,负极上Zn失去电子,正极上氢离子得到电子,且电子由负极流向正极,以此来解答。
【详解】A.Zn为负极,则电子由锌片通过导线流向铜片,故A错误;
B.原电池是化学能转化为电能,故B错误;
C.Cu为正极,铜片上发生的反应为2H++2e-═H2,故C错误;
D.Zn为负极,失去电子,负极反应为Zn-2e-═Zn2+,发生氧化反应,故D正确;
故选:D。
2.D
【详解】试题分析:A、电解质在熔融状态或水溶液中可以导电,错误;B、排在H后面的金属不能与盐酸发生置换反应,错误;C、钠在盐溶液中会先跟水反应,置换不出钠后面的金属,错误;D、金属单质失电子,常作还原剂,正确。
考点:考查金属的性质。
3.D
【分析】硫铁矿在高温下焙烧可以得到铁的氧化物,将其溶于盐酸中,可以得到含有亚铁离子、铁离子的盐溶液,向其中通入氯气,能将亚铁离子氧化为铁离子,将氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以得到氯化铁的晶体。
【详解】A.未说明SO2是否处于标准状况,无法计算的物质的量,故A错误;
B.若“酸溶”过程使用稀硫酸,则最后晶体中会混有Fe2(SO4)3,引入了新的杂质,故B错误;
C.过滤时用玻璃棒引流,不能用玻璃棒搅拌,用玻璃棒进行搅拌容易将滤纸捣破,导致实验失败,故C错误;
D.“氧化”时通入氯气的目的是氧化,用氧化时生成H2O,也不会引入杂质,故D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.高锰酸钾粉末易被氧气吹入导气管中,因此棉花可以防止高锰酸钾固体堵塞导气管,故A正确;
B.干棉花是为了防止氨气与空气对流,用硫酸湿润的棉花可防止氨气逸出污染环境,故B错误;
C.Fe与高温水蒸气反应,则湿棉花时候热时为反应提供水蒸气,故C正确;
D.脱脂棉燃烧,说明反应是放热反应即过氧化钠与水的反应为放热反应,故D正确;
综上所述,答案为B。
5.A
【详解】A.呼吸面具中用吸收并供氧的反应原理为:,A符合题意;
B.是人工固氮的方法,自然界的高能固氮的原理为:N2+O22NO,B不合题意;
C.S的氧化性较弱,故加热和S的混合物生成黑色固体的反应方程式为:Fe+SFeS,C不合题意;
D.硝酸保存于棕色试剂瓶的反应原理为:,D不合题意;
故答案为:A。
6.B
【详解】A.Na和O2反应的温度不同,产物不同,常温下生成氧化钠,点燃生成过氧化钠,故A不符合;
B.Na2O2和CO2的反应,温度不同、量不同不会引起产物的改变,故B符合;
C.Na2CO3和HCl反应,当把盐酸滴入碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠和氯化钠,继续滴加会和碳酸氢钠反应生成二氧化碳;当把碳酸钠滴入盐酸中,开始就会生成二氧化碳,故C不符合;
D.Ca(OH)2和NaHCO3反应产物与碳酸氢钠用量有关,碳酸氢钠少量反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,碳酸氢钠过量生成碳酸钙、碳酸钠和水,故D不符合;
故选:B。
7.A
【详解】A.用明矾处理污水的原理是明矾溶于水,铝离子水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物质,发生非氧化还原反应,A符合题意;
B.工业合成氨实现人工固氮,即氮气和氢气反应生成氨气,N、H的化合价改变,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.烟气脱硫生产硫酸,转化为硫酸,的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.铝热反应的原理是铝和氧化铁在高温下反应生成氧化铝和铁,、的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选:A。
8.D
【详解】A.反应③发生NaOH+CO2=Na2CO3,CO2与碱反应生成盐,表明CO2具有酸性氧化物的性质,故A说法正确;
B.碳酸氢钠受热分解为碳酸钠,表明碳酸氢钠的稳定性弱于碳酸钠,故B说法正确;
C.过氧化钠与CO2、H2O反应生成O2,因此反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给,故C说法正确;
D.根据转化关系,属于氧化还原反应的是①②⑤⑥,故D说法错误;
答案为D。
9.B
【详解】A.氢气不纯加热易发生保证,应验纯后再点燃,A不符合操作要求;
B.HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,图中洗气装置可分离,B能达到实验目的;
C.不能在容量瓶中溶解固体,应在烧杯中溶解冷却后转移到容量瓶中定容,C不符合实验操作要求;
D.生成氢氧化亚铁容易被氧化,应隔绝空气,D不能达到实验目的;
故答案选:B。
10.B
【分析】根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应。
【详解】A.该图中两个电极都是金属锌,活泼性相同,构不成原电池,故A错误;
B.该图中金属铜可以与硝酸银发生氧化还原反应,两个电极材料活泼性不同,可以构成原电池,故B正确;
C.该图中烧杯中的液体为酒精,酒精是非电解质不导电,所以构不成原电池,故C错误;
D.该装置没有形成闭合回路,构不成原电池,故D错误;
故答案为B。
11.C
【详解】A.钠的熔点低,受热后熔成小球,剧烈燃烧,火焰呈黄色,产物为淡黄色固体Na2O2,选项A正确;
B.碘单质遇淀粉变蓝,待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入少量新制氯水,变蓝,说明氯气氧化碘离子生成碘单质,说明待测溶液中含有,选项B正确;
C.向可能含的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,不能说明溶液中含有,也可能是氯离子将高锰酸钾还原而褪色,选项C不正确;
D.取适量固体于试管中,滴入少量水并用温度计检测,试管内温度升高,结块变为晶体,伴有放热现象,选项D正确;
答案选C。
12.C
【详解】64 gCu物质的量为,100mL18mol/LH2SO4物质的量为n=cV=0.1L×18mol/L=1.8mol,由反应方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,被还原的硫酸生成二氧化硫,物质的量理论上应是参加反应的硫酸的一半,即1.8mol×0.5=0.9mol,但随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,而铜与稀硫酸并不反应,因此,被还原的硫酸的物质的量应小于一半,即小于0.9mol,被还原的浓硫酸的物质的量等于生成的二氧化硫的物质的量,标准状况下nL气体,物质的量为,被还原的H2SO4的质量是m=nM=g;
故选:C。
13.D
【详解】A.钠具有强还原性,钠失去电子生成钠离子,钠离子没有还原性,只有微弱的氧化性,性质较稳定,A项错误;
B.和长期置于空气中,最终都生成相同的产物:,B项错误 ;
C.具有漂白性,故加入含有酚酞的水中,溶液先变红,最终红色褪去,C项错误;
D.将少量和分别投入溶液中均先和水反应生成氢氧化钠和气体,然后再和硫酸铜生成氢氧化铜沉淀,D项正确。
故选D。
14.B
【详解】A.25℃,101kPa时,气体摩尔体积Vm大于22.4L/mol,则22.4L氮气中含有原子数小于×2×NAmol—1=2NA,故A错误;
B.氧气和臭氧的最简式都为O,则64gO中含有的氧原子数目为×1×NAmol—1=4NA,故B正确;
C.缺溶液的体积,无法计算1mol/L碳酸钠溶液中的碳酸钠的物质的量和含有的钠离子数目,故C错误;
D.钠与氧气完全反应,无论生成氧化钠、过氧化钠,还是生成氧化钠、过氧化钠的混合物,钠均失去电子生成钠离子,则2.3g钠与氧气完全反应,,转移的电子数为×1×NAmol—1=0.1NA,故D错误;
故选B。
15.A
【详解】A.亚铁离子与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀,苯密度小于水溶液,能够隔绝空气,可避免氢氧化亚铁被氧化,A项正确;
B.蒸发溶液,应选用蒸发皿,B项错误;
C.氯水中含有,其具有强氧化性,会将试纸氧化漂白,因此不能用试纸测定氯水的,C项错误;
D.食盐水为中性,发生的是吸氧腐蚀不是析氢腐蚀,红墨水沿导管上升可证明,D项错误。
故选A。
16.(1) Na2O2 NaClO
(2) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O2 Na2O2
(3)钠浮在液面上,很快熔化成小球,钠球在水面上四处游动,并发出嘶嘶的响声,产生无色无味气体,溶液中有蓝色沉淀产生
(4)Cl2+H2O=HCl+HClO
(5)
【详解】(1)Na和氧气在点燃条件下生成过氧化钠,过氧化钠为淡黄色固体,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠,淡黄色物质M是Na2O2;氢氧化钠和氯气反应生成次氯酸钠和氯化钠,次氯酸钠和二氧化碳、水反应生成次氯酸,物质N是NaClO。
(2)M是Na2O2,Na2O2与水生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠中氧元素化合价由-1降低为-2,由-1升高为0,所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
(3)一小块金属钠投入溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的现象为钠浮在液面上,很快熔化成小球,钠球在水面上四处游动,并发出嘶嘶的响声,产生无色无味气体,溶液中有蓝色沉淀产生。
(4)与反应生成盐酸和次氯酸,反应的化学反应方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO
(5)①用加热分解的方法除去固体混有,反应的化学方程式为。
②向溶液中通入足量二氧化碳除去溶液中混有,反应的离子方程式为。
17.(1)石蜡油或煤油
(2) 钠与水剧烈反应,钠块表面有大量小气泡,在苯与水的界面附近上下跳动 氢气 挥发的苯也可以燃烧生成水,其火焰可能也是蓝色的 取少量的苯点燃,观察其火焰颜色 放
(3)钠遇到灭火的水后产生大量氢气,同时该反应放热,钠也会燃烧,其产生的过氧化钠遇水产生氧气,氢气与氧气剧烈反应,引起爆炸
【详解】(1)钠和煤油、石蜡油不反应且密度大于煤油,所以能隔绝空气和水,钠通常保存在石蜡油或煤油中;
(2)①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式是;
②钠的密度比苯大,比水小,因此钠在苯与水的交界处,遇水后剧烈反应生成氢气,氢气附着在钠块表面形成大量小气泡,带动钠向上跳动,但钠不与苯反应,在重力作用下又会掉入水中,如此反复,因此观察到钠在苯和水的界面附近上下跳动;
③i.有淡蓝色火苗出现,用洁净干燥的烧杯罩住火焰,烧杯内壁有水珠出现,再结合元素守恒,可以知道,该气体为氢气;
ii.由题给信息可以发现,苯易挥发,并且苯也可以燃烧,则理由为:挥发的苯也可以燃烧生成水,其火焰可能也是蓝色的;
iii.苯燃烧的现象为火焰明亮,有浓烟,故应该做的对照实验为:取少量的苯点燃,观察其火焰颜色;
④用手轻轻触摸苯与水的分界处的试管外壁,有发烫的感觉,说明该反应放热;
(3)钠和水反应放热,且反应产生的氢气也可以燃烧,反应生成的过氧化钠也可以和水反应,反应的产物中的氧气,可以助燃,故引发爆炸的原因是:钠通到灭火的水后产生大量氢气,同时该反应放热,钠也会燃烧,其产生的过氧化钠通水产生氧气,氢气与氧气剧烈反应,引起爆炸。
18. 2C+SiO2 2 CO↑+Si N2+3H2 2NH3 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑ 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
【分析】根据物质的性质书写相关反应方程式、离子方程式,注意反应的条件。
【详解】(1)工业制硅用焦炭与二氧化硅反应生成一氧化碳和粗硅,化学方程式为:2C+SiO2 2 CO↑+Si,故答案为:2C+SiO2 2CO↑+Si;
(2)工业上用氢气和氮气合成氨气,反应的化学方程式为:N2+3H2 2NH3,故答案为:N2+3H2 2NH3;
(3)铜片与浓硫酸加热时反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)铝与氢氧化钠溶液反应,反应生成偏铝酸钠和氢气,该离子反应为:2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2H2O+2OH-═2AlO2-+3H2↑;
(5)常见的铝热反应为铝和氧化铁在高温下反应生成氧化铝和铁,化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,故答案为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。
19.(1) Fe Al
(2)SiO2+2OH﹣=SiO+H2O
【详解】(1)Na+结构示意图,在Na、Al、Fe三种金属元素中,钠元素有氧化钠、过氧化钠,铝元素只有氧化铝,铁元素有氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁等,Fe元素所形成氧化物种类最多;氧化铝的熔点很高,所以所形成的氧化物中适宜做耐火材料的元素是Al;故答案为:;Fe;Al;
(2)除去MgO中含有SiO2应用NaOH溶液,离子方程式为SiO2+2OH-= SiO+H2O。故答案为:SiO2+2OH﹣=SiO+H2O。
20.(1)第六周期,第IVA族
(2)2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O
(3)
(4)2.8
(5)16.8
(6)
(7)+3
【解析】(1)
第六周期的0族元素的原子序数为86,86-82=4,即82号元素位于第六周期IVA族;
(2)
次氯酸钾中氯+1价具有强氧化性,可将+3价的铁氧化成+6价,用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。
(3)
bmL溶液中,agSO离子的物质的量为mol,2bmL溶液中SO离子的物质的量为mol,由电荷守恒n(Al3+)=n(SO)=mol,则稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为;
(4)
盐酸恰好使混合物完全溶解,且盐酸没有剩余。向反应后所得溶液中加入KSCN溶液,不变红色,说明得到的溶液中的溶质是氯化亚铁,即混合物中的铁元素最终全部以氯化亚铁形式存在。HCl的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1mol,根据氯元素守恒,有n(FeCl2)=×n(HCl)=×0.1mol=0.05mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,得到铁,根据铁元素守恒,有m(Fe)=n(FeCl2)×56g/mol=0.05mol×56g/mol/=2.8g。
(5)
在浓度均为4.0mol/L的盐酸和硫酸各100mL溶液中,加入等质量的铁粉,若铁都完全反应,生成氢气的体积比应该为1:1,实际生成氢气的体积比为2∶3,说明盐酸中铁粉有剩余,盐酸完全反应;若盐酸、硫酸都完全反应,生成氢气的体积比应该为1:2,实际生成氢气的体积比为2∶3,说明硫酸有剩余,硫酸中铁粉完全反应;铁和盐酸反应的方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,n(HCl)=4.0mol/L×0.1L=0.4mol,则盐酸中放出氢气的物质的量是0.2mol,硫酸中生成氢气的物质的量是0.3mol,根据Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,可知铁的物质的量是0.3mol,铁粉的质量是0.3mol×56g/mol=16.8g。
(6)
设原混合物中NaHCO3的质量为m(NaHCO3),则有:
解得:m(NaHCO3)=g,则碳酸钠的质量为a-=,故碳酸钠的质量分数=;
(7)
根据反应用量,n(Na2SO3):n(K2M2O7)=60mL×0.2mol/L:40mL×0.1mol/L=3:1,Na2SO3被K2M2O7氧化为Na2SO4,S的化合价升高2×3=6,则2个M的化合价降低6,即M由+6价变为+3价,故M在还原产物中的化合价为+3。
21.(1)合金钢
(2)Al
(3)黄铜硬度比纯铜大
(4) Fe2O3 xH2O(或Fe2O3) 刷漆、镀层
【详解】(1)钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
(2)某合金具有密度小、强度高的优良性能,铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金,具有密度小、强度高的优良性能常用于制造门窗框架,所以该合金中含量最高的金属为Al。
(3)可以用相互刻划的方法比较纯金属和合金的硬度,将纯铜片和黄铜片互相刻划,纯铜片上留下明显的划痕,说明黄铜的硬度比纯铜大。
(4)铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O(或Fe2O3),防止金属腐蚀的措施有刷漆、镀层等。
22.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)过氧化钠与水反应:;
(2)将,Ba2+是可溶的钡盐,硫酸根可以是硫酸或者硫酸盐,改写为对应的化学方程式(其他符合要求的都正确);
(3)高锰酸根中的Mn元素从+7价变为+2价,得到5个电子,中+3价的C失去1个电子变为+4价的,故根据得失电子守恒系数为2,系数为5,再根据元素守恒配平为。
23.(1)BD
(2) c、d Fe3+ 取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去,则溶液中存在Fe2+
(3) 2NH3+3CuO3Cu+N2+2H2O 氨水
【解析】(1)
铜、铁等金属通常采用热还原法,铜的冶炼还有湿法冶金,“曾青得铁则化为铜”即用铁将铜从其盐溶液中置换出来,答案选BD。
(2)
黄铜矿加入石英砂和空气焙烧,得到冰铜,冰铜和石英砂混合在空气中焙烧得到泡铜,A为大气污染物,依据元素守恒可知,A为二氧化硫,熔渣B为铁的氧化物,泡铜经铝热反应得到粗铜。
①气体A为二氧化硫,二氧化硫是酸性氧化物,能与碱反应,二氧化硫有还原性,能与稀硝酸反应,但产生了NO,NO也是污染性气体,因此答案选cd。
②滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在铁离子,亚铁离子有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此检验溶液中还有亚铁离子的方法为:取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去,则溶液中存在Fe2+。
③由泡铜冶炼粗铜利用的是泡铜和铝发生铝热反应,铝置换出铜,反应的化学方程式为:。
(3)
装置A中氢氧化钙固体和氯化铵固体受热反应制备氨气,B中碱石灰用于除去水蒸气,干燥的氨气在灼热的氧化铜在C中反应得到氮气、金属铜和水,水蒸气在D中被冷凝,未反应的氨气溶于水形成氨水,D中收集到氨水,氮气不溶于水不与水反应,E中排水法收集氮气。
装置A中氢氧化钙固体和氯化铵固体受热反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:;C中氨气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜、氮气和水,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO3Cu+N2+2H2O;水在D中被冷凝,未反应完的氨气极易溶于水,因此D中收集到氨水。
24.(1)NaCl
(2)bg
(3) 盐 碱
(4)还原产物
【解析】(1)
生理盐水是0.9%的氯化钠溶液,其主要成分的化学式是NaCl,故答案为:NaCl;
(2)
a.Na2O2与水反应生成NaOH使溶液呈碱性,所以紫色石蕊溶液先变蓝,又由于过氧化钠具有强氧化性,可漂白溶液,因此溶液又由蓝色变为无色,故a错误;
b.Na2O2是由Na+和构成的,阴、阳离子的个数比为1:2,故b正确;
c.根据C元素守恒,质量相等的NaHCO3与Na2CO3中含有的碳元素的质量不相等,所以二者分别与足量盐酸完全反应时,产生CO2的个数不相等,故c错误;
d.钠性质活泼,与硫酸铜溶液反应时先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,不能置换出铜,故d错误;
e.NaHCO3与Na2CO3都能与Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,二者现象相同,故不能用Ca(OH)2溶液区别,故e错误;
f.NaHCO3固体受热分解产生CO2,可以做干粉灭火剂,但金属钠着火时产生的过氧化钠能与二氧化碳及水反应产生助燃气体氧气,因此不能用它来灭火,故f错误;
g.由于Na2CO3会与CO2、H2O反应生成NaHCO3,所以NaHCO3粉末中混有Na2CO3杂质,可配制成溶液,然后通入过量的CO2,再降温结晶得纯净的NaHCO3固体,故g正确;
综上所述可知说法正确的是bg。
(3)
纯碱是碳酸钠,由金属阳离子和酸根阴离子构成,属于盐,其水溶液呈碱性,故答案为:盐;碱;
(4)
反应2NaN3 = 2Na + 3N2↑中钠元素从+1价变为0价,化合价降低,生成的Na是还原产物,故答案为:还原产物。
25.(1) Ⅱ
(2)Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
(3)
(4)
(5)B F
(6) ACD 或或
【详解】(1)①
②图I装置,不管碳酸钠还是碳酸氢钠与盐酸反应都生成二氧化碳气体,都能使澄清石灰水变浑浊,而根据图II装置,根据两者反应产生的气泡速度可以鉴别出碳酸钠和碳酸氢钠,因此能够达到实验目的的是II,故答案为:II;
(2)NaHCO3受热易分解,Na2CO3受热不分解,加热法鉴别时共同的反应为NaHCO3的分解反应和CO2与Ca(OH)2生成沉淀的反应,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 离子方程式为:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O;
(3)小试管B内的温度比大试管A内的温度低,只有将NaHCO3置于B中才能证明NaHCO3更易分解。
(4)碳酸氢钠和过量石灰水反应生成物是碳酸钙、氢氧化钠和水,反应的离子方程式是。
(5)A.相同条件下的溶解度:,A正确;
B.二者的溶液加入澄清石灰水均有白色沉淀产生,不能用加入澄清石灰水的方法区别,B错误;
C.可以用通入足量的方法除去溶液中的杂质,C正确
D.mg碳酸钠和mg碳酸氢钠固体中分别加入几滴水后,碳酸钠溶于水放热较明显,测得温度较高的是,D正确;
E.在图Ⅱ所示实验中两装置的气球都会膨胀,若忽略溶液温度变化,相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠中,后者碳的含量更高,在盐酸足量时,碳酸氢钠产生气体较多,则②装置中的气球膨胀的更快,E正确;
F.在图Ⅱ所示实验中两试管中固体质量相同,由知碳酸钠中,碳酸氢钠中,则最终两试管中的物质的量浓度不相等,F错误;
(6)①A.可以利用差量法进行求解,碳酸氢钠不稳定受热分解:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,m(NaHCO3)=2×84×n/62g,再用m-m(NaHCO3)=m(Na2CO3),Na2CO3的质量分数为 :,选项A符合;
B.NaOH溶液的质量未知,n克溶液中可能含过量NaOH,无法计算碳酸钠的质量分数,选项B不符合;
C.最后得到的固体是NaCl,设Na2CO3为xmol,NaHCO3为ymol,则106x+84y=m,依据钠元素守恒,58.5×(2x+y)=n,两式联立就可以求出碳酸钠的物质的量 ,Na2CO3的质量分数为: ,选项C符合;
D.mg为Na2CO3和NaHCO3的混合物,ng为二氧化碳的质量,,设Na2CO3为xmol,NaHCO3为ymol,则106x+84y=m,x+y=n,解的 Na2CO3的质量分数为: ,选项D符合;
答案选ACD。
②A.由以上分析知答案为: ;
C.由以上分析知答案为:;
D.由以上分析知答案为:;
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