化学专题9 金属与人类文明第三单元 金属材料的性能及应用随堂练习题
展开9.3金属材料的性能及应用同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.伍德合金的硬度大,可用作电器的保险丝
B.SiO2是酸性氧化物,可用于制造光导纤维
C.Al2O3难溶于水,可通过电解熔融Al2O3制铝
D.氨易液化,可用作制冷剂
2.2021年11月7日,王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服成功出舱,下列“飞天”舱外航天服使用的材料中,不属于有机物的是
A.棉布 B.橡胶 C.涤纶 D.铝合金
3.不锈钢通常不与酸、碱、盐反应,是因为加入了( )
A.Ni和Cr B.Ni和Au
C.Cr和Au D.Cr和Pt
4.中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献及诗句中涉及的化学知识,对其说明合理的是
A.李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象
B.“墨滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”中“墨滴”的分散质粒子直径在之间,具有胶体的性质
C.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料的主要成分可能是硫酸亚铁
D.《天工开物·五金》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量,且熟铁比生铁质地更硬,延展性稍差
5.生活中处处有化学,下列叙述正确的是
A.HB 铅笔芯的成分为二氧化铅
B.Fe2O3呈红色,可用作颜料。
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜
D.SO2有毒,不可用作食品添加剂
6.下列有关金属及其合金的说法不正确的是
A.生铁和合金钢中都含碳 B.碳素钢中含碳量越高,其硬度越大韧性越好
C.青铜是我国使用最早的合金 D.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
7.下列青铜的说法不正确的是( )
A.熔点比纯铜低 B.能够导电
C.能够导热 D.硬度比纯铜小
8.中国古代劳动人民留下了丰富的物质文化遗产。下列物质的主要成分属于合金的是
A.陶瓷 B.青铜器 C.中药 D.丝绸
9.我国超级钢研究居于世界领先地位。下列说法错误的是
A.钢是用量最大、用途最广的合金
B.根据钢材的含碳量不同,可分为碳素钢和合金钢
C.合金的硬度可以大于它的纯金属成分
D.超级钢具有强度高,韧性大等特殊性能,常用于汽车、航空和航天等领域
10.不能通过气压的变化控制反应的发生和停止的装置是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
11.2021年7月,第32届奥运会在东京召开,我国运动健儿在奥运会上取得了非凡的成绩。
(1)东京奥运会火炬的燃料是氢气,写出氢气燃烧的化学方程式 。
(2)杨倩在10米气步枪比赛中获得了奥运会首金,气步枪的子弹是铅弹,构成铅的微粒是 (填序号)。
A.原子 B.分子 C.离子
(3)14岁的全红婵在跳水10米台的赛事中夺冠,震撼全场。下列物质中,使用的主要材料属于合成材料的是 (填序号)。
A.航空级铝合金跳板 B.聚酯纤维泳衣 C.金牌
(4)苏炳添在田径男子百米半决赛中以9.83秒的成绩打破了亚洲纪录。发令枪内的药粉中含有氯酸钾和红磷,扣动扳机,发生两个化学反应:①氯酸钾受撞击迅速分解产生氧气;②红磷燃烧产生白烟。写出其中任意一个化学反应的化学方程式 。
12.生活中处处有化学。
(1)下表为某品牌燕麦片的主要成分。
每100g含有的营养成分
糖类
油脂
蛋白质
维生素C
钙
钠
锌
7.6g
7.8g
7.4g
18mg
201mg
30.8mg
8.1mg
表中没有列出的营养素是 ,人体中若缺少表中的 元素会造成骨质疏松。
(2)用洗涤剂清洗餐具上的油污,是利用了洗涤剂的 作用。
(3)打开纯牛奶,能闻到乳香味,从微观角度分析原因是 。
(4)下图所示的各种厨房用品的主要材料,属于有机合成材料的是 (填写选项序号)。
13.结合Na、Al、Fe的有关性质,回答下列问题。
(1)金属钠是具有银白色金属光泽的固体,常温下能与冷水剧烈反应,其反应的化学方程式为 。
(2)铝既能与强酸反应,也能与强碱反应,且都放出H2,据此可区别铝和其他金属,请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(3)如下图所示,在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,用试管收集产生的经干燥的气体。
①有关反应的化学方程式是 。
②干燥管内可装入的试剂是 。
14.化学来源于生活,且应用于生活。请根据题意填空:
(1)钠有多种化合物,其中在加工馒头、面包和饼干等产品时,可用作膨松剂的是 (填“”或“NaCl”)。
(2)开盖后的铁强化酱油(铁元素以表示)久置于空气中易导致补铁效果不佳,主要原因是其中的铁元素由价升高到价,此转化过程体现了的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)我国发行的第五套人民币中,1角硬币的材质为铝合金。铝合金的硬度比纯铝的 (填“大”或“小”)。
15.2020年,我国国产大飞机C919亮相飞行大会。下列是飞机部件和机上物品:
A.飞机驾驶舱的透明风挡 B.飞机轮胎的软性材料 C.飞机金属外壳
D.飞机座椅套 E.机上餐食使用的食品保鲜膜
用以上一种部件或物品的字母标号填空:
(1)合金(硬铝)可用于制造 。
(2)高强度玻璃可用于制造 。
(3)橡胶可用于制造 。
(4)合成纤维(维纶)可用于制造 。
(5)塑料(聚乙烯)可用于制造 。
16.金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。
(1)中国四大发明之一的指南针由天然磁石制成,其主要成分是 (填化学式)。
(2)下列物质中属于合金的是_______。
A.钢 B.水银 C.黄铜 D.青铜
(3)“84消毒液”有效成分是NaClO。某次实验需要使用的NaClO溶液,欲用NaClO固体配制该溶液,实验中需要称量 g NaClO晶体,下图列举的仪器中需要的有 种(填写数目),若定容时俯视刻度线,则所配溶液浓度c (填“>”、“=”或“<”)
(4)工业上常用溶液作为“腐蚀液”,刻制铜印刷电路板。写出溶液与金属铜发生反应的离子方程式: 。
(5)向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是_______。
A.有铜无铁 B.有铁无铜 C.铁、铜都有 D.铁、铜都无
17.钠、铝和铁是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题:
(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色的 (填“Na2O”或“Na2O2”); Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,则是一种 (填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物;
(2)写出钠与水反应的化学方程式:
(3)写出铝与NaOH溶液反应的化学方程式: ;铝与NaOH溶液反应的离子方程式:
(4)现有下列3种物质:①Na2O2、②NaHCO3、③Na2CO3,请回答:受热易分解的是 (填序号,下同),溶于水显碱性的是 ,与CO2反应产生的气体能使带火星木条复燃的是 。
18.某小组同学用一种铝铁合金为原料,模拟相关的工业生产,反应过程如图所示(部分产物和条件已略去),请回答:
(1)铁铝合金是一种高电磁性能合金,下列有关推测可能正确的是 (填序号)。
A.铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成
B.铁铝合金的熔点高于铝和铁
C.铁铝合金硬度高于纯铝
(2)反应①中铝元素发生反应的离子方程式为 。
(3)反应②的化学方程式为 。
(4)反应③发生时观察到的现象是 ,用化学方程式表示颜色变化的原因 。
19.有如下8种物质:①盐酸 ②HClO ③烧碱 ④明矾 ⑤纯碱 ⑥ Na2O2 ⑦稀豆浆 ⑧酸性KMnO4溶液。回答下列问题:
(1)上述物质中能发生丁达尔效应的是 (填编号)。
(2)实验室也可用①和⑧反应制Cl2,其反应如下。请用单线桥法标出其电子转移的方向和数目: 。
16HCl+ 2KMnO4=2KCl+ 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
(3)上述物质中属于酸的是 ,属于盐的是 (均填编号)。
(4)向④的稀溶液中逐滴加入③的溶液至过量,其现象是 ,请写出其变化过程中所有涉及的离子反应方程式 。
(5)⑥常作供氧剂,请写出其与CO2反应的化学方程式 。
20.根据题意回答下列问题
(1)胃舒平的主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。三硅酸镁的氧化物形式为 。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是 (填字母)。
a.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
b.Al2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物
c.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
(3)用浓硫酸给竹筒“刻字”是利用浓硫酸的 性。
(4)写出Cu与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性: 强于 (填化学式)。
三、实验题
21.分现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
(1)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是 ,反应中浓硫酸表现出的性质是 、 。
(2)连接好装置后,首先应进行的操作是 。
(3)装置C溶液反应时,体现气体的 性。
(4)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式).
(5)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大.你认为改进的方法是 。
(6)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁的质量分数还会偏高.你认为其中的原因是 。
22.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
探究一
实验方案:铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是 。
实验步骤:
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入体积为V浓度为2.0mol•L-1的NaOH溶液中,充分反应。为保证合金充分反应,NaOH溶液的体积V≥ 。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 (填“偏大”或“偏小”)。
探究二
实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积(实验装置如图所示)。
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是 (填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题有(写出两点):
① ,
② 。
探究三
实验方案:称量xg铝镁合金粉末,放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。
(1)欲计算镁的质量分数,该实验中还需测定的数据是 。
(2)若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响? (填“是”或“否”)。
23.钙钛矿是一类陶瓷卤化物,通式为,在高温催化及光催化方面应用前景广泛。实验室制备一种钙钛矿型复合物的方法如下:
实验用品:氯化锌、溴化铅、碳酸铯、十八烯、油酸、油胺。
已知:通过调节反应的温度,可以实现产物粒子的大小可控。
实验步骤:
将适量、、十八烯加入仪器中,抽气后通入,重复次;
将混合物升温至进行干燥,注入一定量油酸、油胺,待溶液澄清透明后升温到,迅速注入铯前体,调节不同的温度,分钟后将溶液用水浴降至室温;
将步骤中所得混合物与乙酸甲酯按一定比例混合后离心,分离出沉淀;
将步骤中所得沉淀,经过多次溶解,离心分离,最后得到上层清液即为纳米晶体的分散系。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是 。
(2)铯前体是由碳酸铯与油酸加热时反应得到的产物,反应的化学方程式是 。
(3)为什么步骤中要调节不同的温度 。
(4)步骤中乙酸甲酯的作用是 。
(5)证明步骤剩余固体中含有未反应完的不考虑溴元素干扰的操作是 。
(6)可用电感耦合等离子体质谱来确定产品中各元素的含量。取产品溶于稀硝酸,测得锌、铅,则的值是 。保留小数点后位
参考答案:
1.D
【详解】A.伍德合金可用作电器的保险丝,是因为其熔点低,A项错误;
B.SiO2可用于制光导纤维,利用的是二氧化硅的导光性能传递光信号,与其是酸性氧化物无关,B项错误;
C.可通过电解熔融Al2O3制铝,是因为Al2O3属于电解质,与其难溶于水无关,C项错误;
D.氨气易液化,液氨汽化时吸收热量导致其周围温度降低,所以液氨可作制冷剂,D项正确;
答案选D。
2.D
【详解】A.棉布属于天然高分子化合物,属于有机物,A不符合题意;
B.橡胶为高分子材料,属于有机物,B不符合题意;
C.涤纶为高分子材料,属于有机物,C不符合题意;
D.铝合金属于金属材料,不属于有机物,D符合题意;
故选D。
故答案选D。
3.A
【详解】不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr。Cr是防氧化元素,使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜,防止内部的Fe与外界物质接触;Ni是防腐蚀元素,使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性,答案为A。
4.B
【详解】A.水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴,是一种液化现象,不是碘升华,故A错误;
B.“墨滴”是碳颗粒分散于水中形成的胶体,具有胶体的性质,故B正确;
C.铜绿主要成分为碱式碳酸铜,是绿色固体、不溶于水,在古卷中常作绿色颜料,故C错误;
D.熟铁比生铁质地更硬,且延展性好,故D错误;
故选:B。
5.B
【详解】A.铅笔芯的主要成分是石墨,故A错误;
B.氧化铁为红棕色固体,常用作红色颜料,故B正确;
C.青铜和黄铜均为合金,不是单质铜,故C错误;
D.SO2具有较强还原性,可做食品中的抗氧化剂,故D错误;
故选B。
6.B
【详解】试题分析:生铁和合金钢中都含碳,故A正确;碳素钢中含碳量越高,其硬度越大韧性差,故B错误;我国使用最早的合金是青铜,故C正确;目前我国流通的硬币是由合金材料制造的,1角的为不锈钢,5角的为钢芯镀铜,1元的为钢芯镀镍,故D正确。
考点:本题考查金属及其合金。
7.D
【分析】青铜是铜锡合金。
【详解】A.合金的熔点低,故A正确;
B.合金能导电,故B正确;
C.合金易导热,故C正确;
D.合金的硬度比纯铜大,故D错误。
答案选D。
8.B
【详解】A.陶瓷属于传统无机非金属材料,不是合金,A不符合题意;
B.青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金,B符合题意;
C.中药主要由植物药和矿物药组成,不是合金,C不符合题意;
D.丝绸是蚕丝制成,主要成分为蛋白质,D不符合题意;
故选B。
9.B
【详解】A.钢铁是用量最大、用途最广的合金,广泛应用于生活的各个方面,故A正确;
B.根据含碳量的高低可以将碳素钢分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;但合金钢是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的,不能按含碳量分类,故B错误;
C.合金的硬度一般大于它的纯金属,如纯铁较软,而钢铁的硬度较大,故C正确;
D.超级钢具有强度高,韧性大等特殊性能,汽车、航空和航天由于需要受到高压的刺激,所以适合使用超级金属,故D正确;
答案选B。
10.A
【详解】A.上下移动铜丝控制固液是否接触,从而控制反应的发生和停止,不是通过气压变化控制反应的发生的停止,选项A符合题意;
B.关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,选项B不符合题意;
C.关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入烧杯,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体输出,压强减小,液体重新进入干燥管,固液接触,反应发生,选项C不符合题意;
D.关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入左侧U型管内,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体输出,压强减小,液体重新进入U型管右侧,固液接触,反应发生,选项D不符合题意;
故选:A。
11.(1)
(2)A
(3)B
(4)(或)
【分析】(1)
氢气是可燃性气体,其燃烧产生H2O,该反应的化学方程式为:;
(2)
铅是金属单质,由Pb原子构成,故合理选项是A;
(3)
A.航空级铝合金跳板是合金,属于金属材料,A不符合题意; B.聚酯纤维泳衣属于有机合成材料,B符合题意;
C.金牌是金属材料,C不符合题意;
故合理选项是B;
(4)
①氯酸钾受撞击迅速分解产生氯化钾和氧气,反应方程式为;
红磷与O2在点燃时反应产生P2O5,反应的化学方程式为:。
12. 水 钙 乳化 分子的无规则运动 A
【分析】(1)人体需要的营养物质有糖类、油脂、蛋白质、维生素、水和无机盐;
(2)洗涤剂对油污有乳化作用;
(3)分子在不断的运动;
(4)材料主要分为金属材料、有机合成材料、无机非金属材料等,通过分析器物成分确定材料种类。
【详解】(1)人体所需营养物质有糖类、油脂、蛋白质、维生素、水和无机盐,标签中没有列出的营养素是水,人体缺钙会造成骨质疏松,答案为:水;钙;
(2)用洗涤剂清洗油污,是利用了洗涤剂的乳化作用,答案为:乳化;
(3)打开纯牛奶,能闻到乳香味,是因为分子永远在做无规则的运动,答案为:分子的无规则运动;
(4)有机合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶三大类,所以塑料餐具A属于有机合成材料,答案为A。
【点睛】洗涤剂能使油污分散成无数细小的液滴,而不聚成大的油珠,这些细小的液滴能随着水冲走,这种现象属于乳化作用,去油污有三种方式,一是运用溶解原理,二是运用乳化作用,三是通过化学反应把不溶性的固体变成可溶性的固体,用洗涤剂清洗油污,是利用了洗涤剂的乳化作用。
13. 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 CaCl2或无水CuSO4
【详解】试题分析:(1)金属钠常温下能与冷水剧烈反应,其反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(3)①反应的化学方程式是3Fe+4H2OFe3O4+4H2 ②干燥管内利用CaCl2或无水CuSO4吸水;
考点:考查钠、铝与铁的性质
14.(1)NaHCO3
(2)还原性
(3)大
【详解】(1)碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳会使馒头、面包和饼干等疏松多孔,常用作膨松剂,故答案为:NaHCO3;
(2)由题意可知,开盖后的铁强化酱油久置于空气中易导致补铁效果不佳是因为酱油中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子,反应中亚铁离子表现还原性,故答案为:还原性;
(3)一般情况下,合金的硬度比各组分都大,则铝合金的硬度比纯铝的大,故答案为:大。
15.(1)C
(2)A
(3)B
(4)D
(5)E
【详解】(1)合金(硬铝)具有相对密度小、质量轻及强度高等优点,可用于制造飞机金属外壳,答案选C;
(2)高强度玻璃可用于制造飞机驾驶舱的透明风挡,答案选A;
(3)橡胶可用于制造飞机轮胎的软性材料,答案选B;
(4)合成纤维(维纶)可用于制造飞机座椅套,答案选D;
(5)塑料(聚乙烯)可用于制造机上餐食使用的食品保鲜膜,答案选E。
16.(1)
(2)ACD
(3) 14.9 4 >
(4)
(5)B
【详解】(1)天然磁石主要成分是,答案为:;
(2)A.钢是铁碳合金,A正确;
B.水银是单质,B错误;
C.黄铜是铜锌合金,C正确;
D.青铜是铜中加入锡或铅的合金,D正确;
故选ACD;
(3)配制900mL0.2mol/L的NaClO溶液,根据容量瓶的规格,只能选择1000mL的容量瓶,配制1000mL的溶液,所以;配制1000mL的NaClO溶液,需要用天平和药匙来称量NaClO的质量,需要用烧杯和玻璃棒溶解固体,需要借助玻璃棒把溶液转移到1000mL的容量瓶中,需要用胶头滴管来定容,所以图中需要用到的是:烧杯、天平、玻璃棒、胶头滴管,共4种,若定容时俯视刻度线,则所配溶液体积偏小,浓度偏大;
故答案为:14.9g,4,>;
(4)溶液与金属铜发生反应时三价铁离子将铜氧化为铜离子,离子方程式:;
(5)A.铁比铜活泼,铁先与Fe3+反应,而后才与铜反应,故可以出现有铜单质剩余但无铁单质剩余,A错误;
B.由以上分析可知,不可能出现有铁单质剩余但无铜单质剩余,B正确;
C.铁过量将Fe3+和Cu2+完全反应,可出现铁、铜单质都有剩余,C错误;
D.Fe3+过量,将铁和铜都消耗完,可出现铁、铜单质都无剩余,D错误;
故选B。
17.(1) Na2O2 两性
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(4) ② ①②③ ①
【详解】(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2,Na2O为白色,Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,即Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,则是一种两性氧化物,故答案为:Na2O2;两性;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,故答案为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,该反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,其离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
(4)受热易分解的是NaHCO3,方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,碳酸钠和碳酸氢钠溶液均显碱性,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,故其溶于水显碱性,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故与CO2反应产生的气体能使带火星木条复燃的是Na2O2,故答案为:②;①②③;①。
18. AC Al3++4OH—= AlO+2H2O 2Al +2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3
【分析】分析流程可知,铁和铝在足量稀硫酸里发生反应生成硫酸亚铁和硫酸铝,加入足量的NaOH溶液时,①中的反应有硫酸与氢氧化钠的酸碱中和,硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁灼烧得到氧化铁,则固体A为氧化铁;④中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,灼烧氢氧化铝得到氧化铝,固体B为氧化铝;②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,铁不和NaOH反应,过滤出来后和稀硫酸反应生成硫酸亚铁;③中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。
【详解】(1)A.铁铝合金是由铁和铝熔融混合制成的具有特征性质的混合物,故A正确;B.合金熔点低于各成分,则铁铝合金的熔点低于铝和铁,故B错误;C.合金硬度大,则铁铝合金硬度高于纯铝,故C正确;综上所述,故答案为:AC;
(2)①中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的离子方程式为Al3++4OH﹣=+2H2O;
(3)②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(4)③中硫酸亚铁与氢氧化钠反应先生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,现象是先产生白色沉淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色,其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
19.(1)⑦
(2)
(3) ② ④⑤
(4) 先有白色絮状沉淀生成,后沉淀逐渐溶解直到完全 Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
(5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【详解】(1)上述物质中能发生丁达尔效应的是胶体⑦稀豆浆;
(2)反应中锰元素全部被还原,锰元素化合价由+7价降低为+2价,氯元素化合价由HCl中的-1价升高为氯气中的0价,反应电子转移的数目为10,所以电子转移的方向和数目为:;
(3)上述物质中属于酸的是②HClO;属于盐的是④明矾⑤纯碱,需要注意的是,①盐酸是HCl的水溶液,⑧酸性KMnO4溶液是盐的溶液;
(4)向④的稀溶液中逐滴加入③的溶液至过量,先生成氢氧化铝沉淀,然后沉淀和氢氧化钠继续反应生成偏铝酸钠,其现象是:先生成白色絮状沉淀,后白色沉淀溶解直到完全,变化过程中所有涉及的离子反应方程式:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O;
(5)⑥常作供氧剂,其与CO2反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
20. 2MgO·3SiO2·nH2O c 脱水 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O NH3 SiH4
【详解】(1)胃舒平的主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。三硅酸镁的氧化物可以理解为MgO、SiO2,则表达形式为:2MgO·3SiO2·nH2O;
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点;
(3)用浓硫酸给竹筒“刻字”是利用浓硫酸的脱水性,使竹简碳化;
(4)Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、水和二氧化硫,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性:NH3强于SiH4,因为非金属性越强,简单氢化物越稳定。
21.(1) 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 酸性 氧化性
(2)检查装置气密
(3)还原
(4)×100%
(5)E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
(6)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低
【分析】铁碳合金在加热条件下与浓硫酸反应,产生的气体通过品红溶液检验是否产生二氧化硫,通过足量酸性高锰酸钾溶液除尽二氧化硫,再利用浓硫酸干燥,最后用足量碱石灰吸收,通过质量差检验产生二氧化碳的量。
【详解】(1)铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,在该反应中部分硫元素从+6价降为+4价,同时生成硫酸铁,所以硫酸表现出的性质是酸性和氧化性;故答案为2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O;酸性和氧化性;
(2)该实验中有气体产生,连接好装置后,首先应进行的操作是检查装置气密性,故答案为检查装置气密性;
(3)装置C是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫,5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ,反应中体现了二氧化硫的还原性,故答案为还原;
(4)称取ag铁碳合金,加入过量浓硫酸,加热待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E装置并称重,E增重bg,则生成二氧化碳的质量为bg,根据质量守恒定律,则ag铁碳合金中含碳元素的质量为=g,则含铁的质量为ag-g,铁的质量分数为×100%;故答案为×100%;
(5)E中所装试剂为碱石灰,可吸收空气中CO2、H2O使b增大,改进的方法是增加一个盛碱石灰的干燥管防止空气中的二氧化碳和水进入;故答案为E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管;
(6)装置中生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收会导致测定结果偏低,故答案为反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低。
22. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 97mL 偏大 不需要 冷却至室温再读数 读数时,使量气管左右液面相平 充分灼烧后固体粉末的质量 是
【分析】根据计算即可;Mg表面有附着液,需要洗涤除去;氯化氢极易溶于水;反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果;、均与氧气反应生成金属氧化物,则还需测定生成物的质量。
【详解】探究一
(1)铝镁合金中镁的质量分数为3%时,铝镁合金粉末样品中铝的质量为,则:,n(NaOH)=n(Al)= ,则,需要溶液的体积;为保证合金充分反应,溶液的体积。
(2)镁上会附着等物质,未洗涤导致测定的镁的质量偏大,镁的质量分数将偏大;
探究二
(1)因为氯化氢极易溶于水,挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果,所以不需要加除酸雾装置。
(2)反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题有:检查装置的气密性,加入足量盐酸,调整量气管的高度,使中液面与中液面相平,待冷却至室温再读体积等。
探究三
(1)Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物,则还需测定生成物的质量,才能计算出的质量分数。
(2)若用空气代替进行实验,会发生反应:,,对测定结果会有影响。
【点睛】考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等,理解实验原理是解题的关键,难点是易忽视空气中氮气和CO2与Mg的反应。
23.(1)三颈烧瓶
(2)
(3)得到不同大小的产物粒子
(4)溶解并除去未反应的油酸、油胺、十八烯;降低产物的溶解度
(5)取少量最后固体加入稀硝酸溶解,再加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明剩余固体中含有未反应完的氯化锌
(6)0.22
【详解】(1)A的名称是三颈烧瓶。
(2)碳酸铯与油酸反应生成油酸铯、二氧化碳和水,方程式为
(3)根据已知:通过调节反应的温度,可以实现产物粒子的大小可控,故步骤②中要调节不同的温度是为了得到不同大小的产物粒子。
(4)乙酸甲酯作为有机溶剂,可以溶解并除去未反应的油酸、油胺、十八烯,同时降低产物的溶解度,便于析出。
(5)鉴别ZnCl2可用硝酸银溶液,故取少量最后固体加入稀硝酸溶解,再加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明剩余固体中含有未反应完的氯化锌。
(6)由化学式,解之x=0.22。
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