人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律课后练习题
展开第四章《物质结构 元素周期律》单元检测题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.Na和K的焰色反应均为紫色
B.食物长时间放置后变质腐败不属于氧化还原反应
C.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的无毒气体
D.金刚石和石墨属于同素异形体
2.1869年,俄国化学家门捷列夫制出了第一张元素周期表,揭示了化学元素间的内在联系,成为化学史上的重要里程碑之一,随着人们对科学的认识不断深入,终于使门捷列夫元素周期表变得完整。下图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
元素⑧最高价氧化物的水化物化学式正确的是
A.H2SO3 B.H2SO4 C.HCl D.HClO4
3.13C、15N可用于测定蛋白质、核酸等大分子的空间结构。下列说法正确的是
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与12C是同一种核素
C.15N2与14N2互为同位素 D.13C60与金刚石互为同素异形体
4.下列物质的电子式书写正确的是
A. B. C. D.
5.某50 mL溶液中可能含有H+、Na+、Mg2+、Al3+、、离子,当向该溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量n(沉淀)随NaOH溶液的体积v(NaOH)变化关系如下图所示。
A.原溶液中一定含有的阳离子是H+、Mg2+、Al3+、
B.原溶液中Al3+的浓度为lmol/L
C.原溶液中的物质的量为0.4 mol
D.当加入的NaOH溶液的体积为90mL时,反应后溶液中的离子只有Na+和
6.下列说法正确的是
A.石墨烯、金刚石和C70互为同素异形体
B.16O2与 18O2互为同位素
C.U、U、U是同一种核素
D.HD、HT、H2中含有的电子数不同
7.加“碘”食盐较少使用碘化钾,因为碘化钾口感苦涩且在贮藏和运输中易变化,目前加入的是
A. B. C. D.
8.原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星,这与铱(Ir〕元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是,则其核内的中子数是
A.77 B.286 C.191 D.114
9.2021年3月20日,三星堆遗址新出土了多达500多件重要文物,如黄金而具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关叙述错误的是
A.考古时利用“C测定文物的年代,的中子数为8
B.黄金面具、青铜神树的成分均为纯金属
C.丝绸转化为“黑炭”的过程涉及化学变化
D.三星堆中含有大量的陶瓷碎片,属于无机非金属材料
10.下列物质组合能生成氢气的是
A.Fe+HNO3(稀) B.Al+H2SO4(浓) C.Mg+HCl(稀) D.Cu+ H2SO4 (稀)
11.向NaI和NaBr的混合溶液中通入过量的Cl2 ,充分反应后将溶液蒸干,灼热残余物,最后剩下的物质是
A.NaCl、I2、Cl2 B.NaCl、I2 C.NaCl、NaBr D.NaCl
12.有五个系列的同族元素的物质,101.3kPa时测定的沸点(℃)如表所示:
①
He-268.8
(a)-249.5
Ar-185.8
Kr-151.7
②
F2-187.0
Cl2-33.6
(b)-5.7
I2-184.0
③
(c)19.4
HCl-84.0
HBr-67.0
HI-35.5
④
H2O100.0
H2S-60.0
(d)-42.0
H2Te-1.8
⑤
CH4-161.0
SiH4-112.0
GeH4-90.0
(e)-52.0
对应表中内容,下列叙述中正确的是
A.a、b、e的化学式分别为Ne、Br2、SeH4
B.系列②物质均有氧化性,系列③物质对应水溶液均是强酸
C.系列④中各化合物的稳定性顺序为:H2O>H2S>(d)>H2Te
D.表内的物质(c)和H2O,由于氢键的影响,其分子特别稳定
13.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍 ,下列说法中不正确的是( )
X
Y
Z
W
A.单质Y的氧化性强于X
B.Y和Z具有相同的最高正化合价
C.W的单质常温呈气态
D.X的气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐
14.下列化学用语中,正确的是
A.镁原子的结构示意图为
B.1H218O摩尔质量为20
C.生石灰的分子式为CaO
D.Na2O2的电子式为
15.下列实验的现象与对应结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将铁片插入到硫酸铜溶液中
铁片表面呈紫红色
铁单质的氧化性强于铜单质
B
常温下将Al片放入浓硝酸中
无明显变化
Al与浓硝酸不反应
C
将一小块Na放入无水乙醇中
产生气泡
Na能置换出醇羟基中的氢
D
将水蒸气通过灼热的铁粉
粉末变红
铁与水在高温下发生反应
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.铁的氧化物成分不一样,性质也不一样, H2还原Fe2O3,发现温度不同,产物也不同。
(1)往产物中滴加盐酸,观察到有气泡产生,生成气泡主要成分的电子式是 。
(2)再滴加KSCN溶液,可观察到 ,所得溶液中一定含有的铁的化合价是 。
17.完成下列问题:
(1)10Be和9Be 。
A.是同一种原子 B.具有相同的中子数
C.具有相同的化学性质 D.具有相同的核外电子排布
(2)有下列微粒或物质:
①O、O、O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石 ④H2、D2、T2 ⑤H、D、T ⑥K、Ca、Ar,回答下列问题:
a.互为同位素的是 ;
b.互为同素异形体的是 ;
c.①⑤⑥中共有 种核素,共 种元素。
(3)D 2O的摩尔质量为 ,相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为 。
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为 ,质量之比为 。
三、实验题
18.某学生为比较镁、铝的金属性强弱,设计了如下实验:
(1)向两支试管中分别加入3mL同浓度的稀盐酸,再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分别加入试管中,反应完全后观察到如图所示的现象,则试管b内加入的金属为 (写化学式)。
(2)若加入的两块金属的物质的量相等,且试管中稀盐酸足量,充分反应后,气球状态也如图所示,则试管b中反应的离子方程式为 。
(3)分析判断,实验 [填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。
19.我国有广阔的海岸线,海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。请回答下列问题:
(1)步骤1中,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,精制时常用的试剂有:①稀盐酸;②氯化钡溶液;③氢氧化钠溶液;④碳酸钠溶液。下列加入试剂的顺序正确的是_______ (填字 母)
A.①②③④ B.②③④① C.④③②① D.③④②①
(2)步骤II通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的_______(填字母)
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(3)写出步骤III反应的离子方程式 ;
(4)从理论上考虑,下列物质的溶液也能与Br2反应的是_______(填字母)
A.NaCl B.Na2CO3 C.Na2SO3 D.FeCl3
(5)在实验室中可以用萃取的方法提取溴,可选用的试剂是 (填字母)
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳
所用主要玻璃仪器的名称是 。
四、计算题
20.向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol·L-1的NaOH溶液时,所得的沉淀质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示:
(1)图中A点表示的意义是 。
(2)最大沉淀量是 g。
(3)B点表示的意义是 。
(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度是 。
(5)当所得沉淀量为0.39克时,用去NaOH溶液的体积是 mL或 mL。
21.现有FeCl3、AlCl3的混合溶液100mL,逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图。
(1)a点对应的沉淀为 (填化学式).
(2)写出ab段反应的离子方程式
(3)计算原混合液中FeCl3的物质的量浓度为多少?(要写计算过程)
参考答案:
1.D
【详解】A.钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),故A项说法错误;
B.食物腐败的主要原因是食物与空气中氧气等物质发生一系列反应生成其它物质,该过程属于氧化还原反应,故B项说法错误;
C.氯气是黄绿色、具有刺激性气味的有毒气体,故C项说法错误;
D.金刚石和石墨都是由碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,故D项说法正确;
综上所述,说法正确的是D项,故答案为D。
2.B
【详解】根据元素周期表的结构和位置可知⑧为S元素,在ⅥA族,最高价为+6价,最高价氧化物的水化物化学式H2SO4,故答案为:B
3.D
【详解】A.A=Z+N可得,13C与15N中含有的中子数分别为:7、8,则所含中子数不相同,故A错;
B.13C与12C是质子数相同而中子数不同的同一种元素,即13C与12C是两不同核素,故B错;
C.同位素是质子数相同而中子数不同的同一种元素,指的是原子,而15N2与14N2为分子,所以不属于同位素,故C错;
D.由同种元素所组成的不同单质互称为同素异形体,13C60与金刚石为同种元素所组成的不同单质,所以互为同素异形体,故选D;
答案选D
4.B
【详解】A.氯化钠是离子化合物,电子式是,故A错误;
B.过氧化氢是共价化合物,电子式是,故B正确;
C.氯化氢是共价化合物,电子式是,故C错误;
D.水是共价化合物,电子式是,故D错误;
选B。
5.B
【分析】从图像可知,开始时无沉淀产生,说明含有H+,H++OH-=H2O,该氢离子消耗NaOH溶液的体积为20mL,图像中有一段平台,说明加入OH-时无沉淀生成,有,+OH-=NH3•H2O,铵根消耗氢氧化钠为30mL,最后溶液中无沉淀,说明溶液中不含Mg2+,含有Al3+,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓,铝离子消耗NaOH溶液的体积为30mL,当消耗40mL的氢氧化钠时沉淀消失,所以可得到H+、Al3+、的物质的量之比为2:1:3,根据电中性原理,一定存在,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,原溶液中一定存在、Al3+、H+、,溶液中不含Mg2+,A错误;
B.根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓,原溶液中Al3+的物质的量是0.03L×5 mol•L-1×=0.05mol,浓度为=1mol•L-1,B正确;
C.根据反应:+OH-=NH3•H2O,原溶液中的物质的量为0.03L×5 mol•L-1=0.15mol,C错误;
D.由分析可知,当加入的NaOH的溶液的体积为90mL时,生成的沉淀已经完全溶解,即发生了:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,则反应后溶液中的离子有Na+和、,D错误。
故答案为:B。
6.A
【详解】A.同素异形体是由同种元素组成不同结构的单质,石墨烯、金刚石、C70都是有碳元素组成的结构不同的单质,三者互为同素异形体,故A正确;
B.同位素研究范围为核素,16O2与18O2属于单质,不属于核素,故B错误;
C.它们质子数相同,中子数不同,它们互为同位素,故C错误;
D.H、D、T互为同位素,质子数相同,核外电子数相同,因此HD、HT、H2含有电子数相同,故D错误;
答案为A。
7.A
【详解】目前加“碘”食盐中加入的是,故选A。
8.D
【详解】在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,因为质子数和中子数之和是质量数,据此可知其核内的中子数是191-77=114,答案选D。
9.B
【详解】A.的质量数为14,质子数为6,中子数=质量数-质子数=8,A选项正确;
B.黄金面具、青铜神树的成分是金属与金属或非金属的熔合混合物,属于合金,B选项错误;
C.丝绸转为“黑炭”的过程是失去H、O元素只剩下碳元素,生成新的物质,属于化学变化,C选项正确;
D.陶瓷主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,D选项正确;
答案选B。
10.C
【详解】A.Fe和足量硝酸发生反应,二者先生成硝酸铁和NO,铁再和铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式分别为:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+,无氢气生成,A错误;
B.浓硫酸具有强的氧化性,常温下铝和浓硫酸发生钝化反应,在铝的表面形成了致密氧化膜,Al的化合价升高被氧化,硫元素化合价降低,但无氢气生成,B错误;
C.镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑,C正确;
D.铜在金属活动顺序表中排在氢的后面,不能和稀硫酸反应,D错误;
故合理选项是C。
11.D
【详解】氯气具有氧化性,能将碘化钠和溴化钠分别氧化生成单质碘和单质溴,并生成氯化钠;碘受热易升华,溴易挥发,所以最终得到的固体是氯化钠,答案选D。
12.C
【详解】A.He、Ne、Ar、Kr是同一只族元素的原子,根据递变顺序,可知a为Ne;F、Cl、Br、I属于同一主族元素的原子,且b应是单质形式,即为Br2,系列⑤都是碳族元素,则e为氢化物,即SnH4,则a、b、e的化学式分别为Ne、Br2、SnH4,故A错误;
B.卤素单质均表现为较强的氧化性,HF为弱酸,其余的卤化氢均为强酸,故B错误;
C.O、S、Se、Te的非金属性越来越弱,则氢化物的稳定性越弱,即稳定性顺序为:H2O>H2S>(d)>H2Te,故C正确;
D.分子间存在氢键的熔沸点较高,HF和H2O分子间均存在氢键,氢键与分子的稳定性无关,故D错误。
故选:C。
13.B
【分析】Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y是O元素;根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置,可知X、Z、W分别是N、S、Cl元素。
【详解】A. 同周期元素从左到右非金属性增强,单质氧化性增强,所以氧气的氧化性强于氮气,故A正确;
B. 氧元素的最高价不是+6,S元素的最高正化合价是+6,故B错误;
C. W是氯元素,氯气常温呈气态,故C正确;
D. N的气态氢化物是氨气,N的最高价氧化物对应的水化物是硝酸,氨气和硝酸反应生成硝酸铵,故D正确。选B。
14.D
【详解】A.镁原子核外电子总数为12,最外层有2个电子,结构示意图为 ,A错误;
B.摩尔质量的单位为g‧mol-1,1H218O摩尔质量为20g‧mol-1,B 错误;
C.生石灰是氧化钙的俗名,是离子化合物,化学式为CaO,C 错误;
D.Na2O2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物,电子式为 ,D 正确。
答案选D。
15.C
【详解】试题分析:A、铁能置换出硫酸铜中的铜,说明铁的还原性比铜强,错误,不选A;B、常温下铝在浓硝酸中钝化而生辰致密的氧化膜,错误,不选B;C、钠可以和乙醇反应,置换羟基中的氢,正确,不选C;D、铁和水蒸气反应生成四氧化三铁,为黑色固体,错误,不选D。
考点:金属的性质
16. H∶H 无明显变化 +2
【分析】(1)产物中滴加盐酸,观察到有气泡产生,说明产生中含有Fe,所以气体成分为H2;
(2)再滴加KSCN溶液,没有出现血红色现象,产物中有过量的铁,铁能还原Fe3+,所得溶液中一定含有Fe2+。
【详解】(1)产物中滴加盐酸,铁的氧化物首先与盐酸反应,生成相应的铁的氯化物和水,若生成Fe3+,则会被Fe还原为Fe2+。观察到有气泡产生,说明最后发生的是Fe与盐酸的反应,所以气体成分为H2,电子式为;答案为;
(2)再滴加KSCN溶液,因为不含有Fe3+,所以没有明显现象产生;产物中有过量的铁,铁能还原Fe3+,所得溶液中一定含有Fe2+,铁的化合价是+2。答案为:无明显现象;+2。
【点睛】Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,FeO+2HCl=FeCl2+H2O,Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,2FeCl3+Fe=3FeCl2,最后发生Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。所以,只要有气泡产生,说明在前面反应中,Fe有剩余,则溶液中不存在Fe3+。
17. CD ①⑤ ③ 9 5 20g/mol 11:12 10:9 5:9
【详解】(1) A.10Be和9Be是质子数相同,中子数不同的不同种原子,故错误;
B.10Be和9Be的质子数相同,中子数不同,故错误;
C.10Be和9Be的质子数相同,最外层电子数相同,化学性质相同,故正确;
D.10Be和9Be的质子数相同,核外电子数相同,核外电子排布相同,故正确;
CD正确,故答案为:CD;
(2)①O、O、O的质子数相同,核外电子数相同,互为同位素;
②H2O、D2O是不同种氢原子与氧原子形成的化合物,不互为同位素,也不互为同素异形体;
③石墨、金刚石是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体;
④H2、D2、T2是氢元素的不同种原子形成的同种单质分子,不互为同位素,也不互为同素异形体;
⑤H、D、T的质子数相同,核外电子数相同,互为同位素;
⑥K、Ca、Ar的质量数相同,质子数不同,是不同种元素的三种不同的原子;
a.由分析可知,互为同位素的是①⑤,故答案为:①⑤;
b.由分析可知,互为同素异形体的是③,故答案为:③;
c.由分析可知,①⑤⑥中有5种不同的元素,9种不同的核素,故答案为:9;5;
(3)D 2O的摩尔质量为20g/mol,相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为(×10):(×12)=11:12,故答案为:11:12;
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为:=10:9,质量比为(10×2):(9×4)=5:9,故答案为:5:9。
18. Al Mg+2H+=Mg2++H2↑ (1)
【分析】(1)比较镁、铝的金属性强弱,根据与同浓度的稀盐酸反应时放出气体的快慢,依据实验现象,判断金属性的强弱;
(2)根据离子方程式,物质的量相等的Mg、Al,计算出氢气的物质的量,参照实验现象,判断出金属的种类;
(3)比较金属性强弱的方法看的是剧烈程度,而不是产生气体的多少;
【详解】(1)反应初始时观察到a试管上的气球体积大,则说明与同浓度的稀盐酸反应时a试管中的金属反应速率快,反应速率快的金属性强,所以试管中是Al与盐酸反应,即试管b内加入的金属为Al;
(2)若加入的两块金属的物质的量相等,且试管中稀盐酸足量,充分反应后,气球a中生成的气体多,Mg、Al分别与稀盐酸反应的离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++ H2↑、2Al+6H+=2A13+ +3H2↑根据离子方程式可知,物质的量相等的Mg、Al与足量的盐酸反应时Al生成的氢气多,则a中为Al与盐酸反应,所以试管b中反应的离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++ H2↑;
(3)与同浓度的稀盐酸反应速率越快,则金属性越强金属与盐酸反应生成氢气的多少不能证明金属性的强弱,所以实验( 1 )能证明镁的金属性强于铝;
19.(1)B
(2)C
(3)SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+
(4)BC
(5) C 分液漏斗
【分析】海水晒盐后得到粗盐,淡水,粗盐提纯除去所含杂质Ca2+、Mg2+、及泥沙,得到精盐,电解制备氯气;母液中主要是溴离子和镁离子,通入氯气氧化溴离子为溴单质,吹出后和二氧化硫气体通入水中生成硫酸和溴化氢溶液,适量氯气氧化溴化氢为溴单质,达到富集溴的目的;贝壳高温分解生成的氧化钙溶于水生成的氢氧化钙石灰乳,含氯化镁的溶液中与氢氧化钙反应沉淀镁离子,过滤后在沉淀中加入盐酸溶解,通过浓缩蒸发、冷却结晶过滤洗涤得到氯化镁晶体,失水得到氯化镁固体,电解得到镁,以此解答该题。
(1)
粗盐提纯除去所含杂质、Ca2+、Mg2+,其中的用过量BaCl2溶液除去;Ca2+用过量Na2CO3溶液除去;Mg2+用过量NaOH溶液除去。由于除去会引入过量Ba2+,若先加入Na2CO3溶液除去Ca2+,再加入过量BaCl2溶液引入过量Ba2+,还需再加入Na2CO3溶液除杂,为简单起见,应该先加过量BaCl2溶液除去,再加入过量Na2CO3溶液除去Ca2+及引入的Ba2+,用NaOH溶液除去Mg2+的顺序可以在任何位置,然后过滤除去形成的BaSO4、CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2沉淀,滤液中含有NaCl、Na2CO3、NaOH,最后加入稀盐酸除去过量的Na2CO3、NaOH,然后加热,蒸发除去过量HCl,就得到NaCl溶液,故先后顺序为可以②③④①或③②④①或②④③①,故合理选项是B;
(2)
在步骤II中热空气或水蒸气吹出Br2,这是由于Br2在室温下呈液态,易挥发变为溴蒸气,故热空气或水蒸气吹出Br2是利用了溴的挥发性,故合理选项是C;
(3)
在步骤III中,Br2具有强氧化性,SO2具有还原性,在溶液中Br2、SO2发生氧化还原反应,产生HBr、H2SO4,反应的离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+;
(4)
Br2能溶于水,并与水反应产生HBr、HBrO,由于HBr的酸性比H2CO3强,HBr与Na2CO3发生反应产生NaCl、H2O、CO2,Br2有氧化性,可以和还原性的亚硫酸钠反应,Br2与NaCl、FeCl3不能发生反应,故合理选项是BC;
(5)
A.酒精与水混溶,因此乙醇不能作萃取剂萃取溴水中的溴单质,A不符合题意;
B.醋酸能够溶于水,不能作萃取剂萃取溴水中的溴单质,B不符合题意;
C.四氯化碳与Br2都是由非极性分子构成的物质,Br2易溶于四氯化碳中,且四氯化碳与水互不相溶,因此可以用四氯化碳作萃取剂萃取溴水中的溴单质,C符合题意;
故选C。
进行萃取操作所需要用主要玻璃仪器的名称是分液漏斗。
20. AlCl3与NaOH恰好完全反应,得到最大沉淀量 0.78 Al(OH)3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO2,沉淀完全溶解 0.5 mol·L-1 7.5 17.5
【详解】(1)开始AlCl3与NaOH反应:Al3++3OH-= Al(OH)3↓,生成Al(OH)3沉淀,随着NaOH量逐渐增多,Al(OH)3量逐渐增大,到A点时氢氧化钠将AlCl3恰好完全沉淀时,Al(OH)3沉淀达到最大量,图中A点表示的意义是AlCl3与NaOH恰好完全反应,得到最大沉淀量;
(2)根据反应方程式可知:n[Al(OH)3]=n(NaOH)=×2mol/L×0.015L=0.01mol,其质量是m[Al(OH)3]=0.01mol×78g/mol=0.78g;
(3)Al(OH)3沉淀达到最大量后,再加NaOH,发生Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O,沉淀量又逐渐减少,到B点时Al(OH)3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO2,沉淀完全溶解消失,所以B点表示的意义是Al(OH)3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO2,沉淀完全溶解;
(4)根据铝原子守恒,则n(AlCl3) =n[Al(OH)3]= 0.01mol,根据溶液的物质的量浓度定义式c=n/V可知氯化铝的物质的量浓度c==0.5mol/L;
(5)0.39 g Al(OH)3的物质的量n[Al(OH)3]==0.005mol< 0.01mol。当NaOH溶液不足时,生成0.39 g Al(OH)3所需NaOH的物质的量为0.005mol×3=0.015mol,则需要NaOH溶液的体积==0.0075L=7.5mL;当NaOH溶液过量时,还剩余0.39 g Al(OH)3,溶解0.39 g Al(OH)3可以消耗0.005molNaOH,故共消耗NaOH的物质的量=0.02L×2mol/L-0.005mol=0.035mol,需要NaOH溶液的体积==0.0175L= 17.5mL。
21.(1)Fe(OH)3和Al(OH)3;(2)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(3)设FeCl3、AlCl3的物质的量分别为x、y,
0~a段反应,消耗NaOH溶液3mol
Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓、Al3+ + 3OH-═Al(OH)3↓,
1mol 3mol 1mol 3mol 1mol
x 3x y 3y y
3x+3y=3mol①
a~b段反应,消耗NaOH溶液(3.6-3)mol
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
1mol 1mol
y y
y=0.6mol②
由①②解得x=0.4mol,即FeCl3的物质的量为0.6mol,c===4mol/L。
【详解】试题分析:(1)向FeCl3、AlCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先发生的反应为:Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓、Al3++3OH-═Al(OH)3↓(0~a段),继续滴加NaOH溶液,Al(OH)3沉淀溶解,Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O(a~b段),a点对应的沉淀为Fe(OH)3和Al(OH)3,b点,及b点后对应的沉淀为Fe(OH)3;
故答案为Fe(OH)3和Al(OH)3;
(2)ab段是生成的氢氧化铝被氢氧化钠溶解的阶段,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(3)设FeCl3、AlCl3的物质的量分别为x、y,
0~a段反应,消耗NaOH溶液3mol
Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓、Al3++3OH-═Al(OH)3↓,
1mol 3mol 1mol 3mol 1mol
x 3x y 3y y
3x+3y=3mol①
a~b段反应,消耗NaOH溶液(3.6-3)mol
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
1mol 1mol
y y
y=0.6mol②
由①②解得x=0.4mol,即FeCl3的物质的量为0.6mol,c===4mol/L;
故答案为4mol/L。
考点:考查了镁、铝的重要化合物;化学方程式的有关计算的相关知识。
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