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人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料优秀练习题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料优秀练习题,共20页。试卷主要包含了铝的性质及应用等内容,欢迎下载使用。
必考点05 金属材料
题型一 铝的性质及应用
例题1:下列说法正确的是( )
A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
B.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
C.不锈钢中不含碳元素,它的合金元素主要是铬和镍
D.合金一般由多种元素组成,属于化合物
【答案】B
【详解】A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝与氧气生成一层致密的氧化膜保护了内部金属,A错误;B.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域,B正确;C.不锈钢中含铁、碳元素,它的合金元素含有铬和镍,C错误; D.合金一般由多种物质熔合而成的,属于混合物,D错误;故选B。
例题2:甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 4 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入m g的铝粉,反应结束后,测得生成的同温同压下的气体体积为甲:乙=2:3,下列说法正确的是( )
A.甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为3:2
B.乙烧杯中剩余NaOH的物质的量为0.3 mol
C.加入铝粉的质量m=3.6g
D.甲烧杯中产生H2的体积为4.48 L(标准状况下)
【答案】D
【详解】A.甲、乙两烧杯中生成氢气的体积之比为2:3,根据电子转移守恒,可知甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为2:3, A错误;B.反应结束后测得生成的同温同压下气体体积为甲:乙=2:3,则乙中生成H2的物质的量为0.3 mol,根据关系式2Al~2NaOH~3H2,参加反应的NaOH的物质的量为0. 2 mol,剩余NaOH的物质的量为0. 2 mol,故剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol,B错误;
C.乙烧杯中Al不足,Al完全反应,n乙(H2) =0.3mol,由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可知消耗Al为0.3mol×=0.2mol,故加入Al粉质量为0.2mol×27g/mol=5.4g,C错误;
D.由B中分析可知,甲烧杯中产生H2的物质的量为0.2mol,甲烧杯中产生H2的体积为=0.2mol×22.4L/mol=4.48 L,D正确;故选D。
【解题技巧提炼】
1.金属铝的物理性质:银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和导热性等,密度较小,质地柔软。
2.金属铝的化学性质
①4Al+3O22Al2O3
②2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
③2Al+6H+===2Al3++3H2↑
④2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
3.铝热反应
实验装置
实验现象
①镁带剧烈燃烧,放出大量的热,并发出耀眼的白光,氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应;②纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中
实验结论
高温下,铝与氧化铁发生反应,放出大量的热:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
原理应用
①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属,如铁、铬、锰、钨等,
3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3;
②金属焊接,如野外焊接钢轨等
4.铝的制备和用途
(1)制备原理:电解熔融Al2O3:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。
(2)铝的用途:纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
对比记忆铝、镁的化学性质
铝
镁
与非金属反应
能被Cl2、O2氧化
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
与水反应
反应很困难
能与沸水反应
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
与碱反应
能溶于强碱溶液
不反应
与某些氧化物反应
能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧:
2Mg+CO22MgO+C
【注意】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应:
①产生H2的物质的量相等。
②消耗H+、OH-的物质的量之比为n(H+)∶n(OH-)=3∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应:
①消耗Al的物质的量之比为1∶3。
②生成H2的物质的量之比为1∶3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应:
若产生氢气的体积比为<<1,则必定①铝与盐酸反应时,铝过量而HCl不足;②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而NaOH过量。
题型二 氧化铝和氢氧化铝
例题1:关于铝及其合金的说法正确的是( )
A.常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼
B.镁铝合金的密度大、强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.铝箔在空气中用酒精灯加热,可以观察到铝熔化了但并不滴落
D.向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片,一直观察不到气泡
【答案】C
【详解】A. 由于铝比较活泼,铝表面易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部金属继续被氧化,故常温下铝具有较强的抗腐蚀性,故A错误;B. 镁铝合金的密度小、强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,故B错误;C. 铝箔在空气中用酒精灯加热,由于铝比较活泼,铝表面很容易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝薄膜,而氧化铝的熔点很高,故可以观察到铝熔化了但并不滴落,故C正确;D. 铝表面有一层氧化铝薄膜,氧化铝也可以和氢氧化钠反应,故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片,氢氧化钠先与氧化铝反应,然后和内部铝反应,故过一段时间可观察到气泡,故D错误;故选C。
例题2:要使AlCl3溶液中的Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀,选用的合理试剂是( )
A.NaOH溶液 B.稀氨水 C.澄清石灰水 D.Mg(OH)2
【答案】B
【详解】A. Al(OH)3能与NaOH反应生成偏铝酸钠,要使AlCl3溶液中的Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀,不易控制NaOH溶液的量,故A错误;B. AlCl3与稀氨水反应生成Al(OH)3沉淀,可加入过量的稀氨水沉淀Al3+,使其完全转化为Al(OH)3,故B正确;C. 氢氧化钙为强碱,不易控制澄清石灰水的量,故C错误;D. Mg(OH)2难溶于水,不能沉淀Al3+,故D错误;故选B。
【解题技巧提炼】
1.氧化铝
(1)物理性质:白色固体,难溶于水,熔点很高。
(2)化学性质
2.氢氧化铝
(1)物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
(2)化学性质(用化学方程式表示)
Al(OH)3的电离方程式为
酸式电离:Al(OH)3+H2O [Al(OH)4]-+H+
碱式电离:Al(OH)3Al3++3OH-
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
①Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
②Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
③2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
(3)制备
①向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3++3NH3·H2O ===Al(OH)3↓+3NH。
②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2,离子方程式为
[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO。
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合:3[Al(OH)4]-+Al3+===4Al(OH)3↓。
3.常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液pH<(填“<”“>”或“=”)7。明矾可以净水,其净水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水。
题型三 铝三角及其转化
例题1:在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)+NaOH(aq)
B.Al(s)→NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C.Fe(s)+FeSO4(aq)Fe(OH)2(s)FeO(s)
D.NaClO(aq)HClO(aq)C12(g)
【答案】A
【详解】A.NaHCO3(s)加热分解生成Na2CO3(s),Na2CO3(s)与饱和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和NaOH(aq),则转化均能一步实现,故A正确;B.铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与过量盐酸反应生成氯化铝,不是氢氧化铝,故B错误;C.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2具有还原性,Fe(OH)2在空气中灼烧生成氧化铁,故C错误;D.NaClO溶液与二氧化碳反应生成HClO,HClO见光分解生成HCl和氧气,不生成Cl2,故D错误;故选:A。
例题2:以下物质间的每步转化不能通过一步反应就能实现的是( )
A.S→SO2→H2SO4 B.MgCl2→Mg→Mg3N2
C.Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2 D.NaCl→NaHCO3→Na2CO3
【答案】C
【详解】A.硫与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫与氯气、水反应生成硫酸,均可一步实现,A错误;B.电解熔融氯化镁得到金属镁,镁与氮气反应生成氮化镁,均可一步实现,B错误;C.氧化铝不能一步转化为氢氧化铝,不能一步实现,C正确;D.饱和氯化钠溶液中通氨气、二氧化碳得到碳酸氢钠,碳酸氢钠溶液与氢氧化钠反应生成碳酸钠,均可一步实现,D错误;答案选C。
【解题技巧提炼】
1.Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]-之间的转化关系
(1)①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
②Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓
③Al3++3OH-===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(3)Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
(4)[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O
(5)①[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
②[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O
(6)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
2.铝三角的应用
(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径
①由Al3+制备Al(OH)3,宜用Al3+与氨水反应:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应:2H2O+AlO+CO2===Al(OH)3↓+HCO
③从节约原料角度,由Al制备Al(OH)3,宜用Al制备Al3+,Al制备AlO,然后将二者混合:
Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
(2)有关离子共存问题
①与Al3+不能大量共存的(阴)离子有:OH-、AlO、HS-、SiO、CO、HCO、SO等。
②与AlO不能大量共存的(阳)离子有:H+、Al3+、NH、Fe2+、Fe3+等。
③AlO与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。
(3)分析离子反应顺序
①向含有Al3+、NH、H+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,反应顺序是:Ⅰ.H++OH-===H2O;Ⅱ.Al3++3OH-===Al(OH)3↓(若先与NH反应,则生成的NH3·H2O又使Al3+沉淀且生成NH);Ⅲ.NH+OH-===NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3,则产生的AlO又与NH反应生成沉淀];Ⅳ.Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
②向含有AlO、CO、OH-的混合溶液中逐滴加入盐酸,反应顺序是:Ⅰ.OH-+H+===H2O;Ⅱ.AlO+H++H2O===Al(OH)3↓(AlO比CO先反应);Ⅲ.CO+H+===HCO;Ⅳ.HCO+H+===CO2↑+H2O[HCO比Al(OH)3先反应];Ⅴ.Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
题型一 铝的性质及应用
1.下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是( )
A.铝的化学性质很活泼,但在空气中不易被腐蚀
B.铝是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现出还原性
C.铝箔在空气中受热可以熔化,但由于氧化膜的存在,熔化的铝并不滴落
D.用砂纸打磨的铝箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧
【答案】D
【详解】A.铝的化学性质很活泼,但在空气中铝被氧化表面生成一层致密氧化膜、则不易被腐蚀,A正确;B.金属铝活泼性较强,在化学反应中易失电子、表现出还原性,B正确;C.铝箔表面有一层致密氧化膜、铝的熔点低于氧化铝,则铝箔在空气中受热时可以熔化、但铝并不滴落,C正确;D.用砂纸打磨的铝箔在空气中受热可以熔化但难以发生剧烈燃烧,铝粉在纯氧中可以剧烈燃烧,D不正确;答案选D。
2.下列反应中的离子方程式书写正确的是( )
A.FeCl3溶液与铜片反应制作印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B.NO2气体通入NaOH溶液中:NO2+2OH-=NO+H2O
C.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:4NH3·H2O+Al3+=AlO+4NH+2H2O
D.Fe(OH)3中加入氢碘酸溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
【答案】A
【详解】A.FeCl3溶液与铜片反应制作印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,A正确;B.NO2气体通入NaOH溶液中,根据氧化还原反应原理,离子方程式应为:2NO2+2OH-=NO+NO+H2O,B错误;C.氨水是弱碱,不与Al(OH)3反应,向氯化铝溶液中滴加过量氨水:3NH3·H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH,C错误;D.Fe(OH)3中加入氢碘酸溶液,Fe3+与I-发生了氧化还原反应:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O,D错误;故选A。
题型二 氧化铝和氢氧化铝
3.下列物质组合中,既能和酸反应又能和碱反应的物质是( )
①Al ②Al2O3③Al(OH)3④NaHCO3⑤(NH4)2CO3⑥AlCl3
A.①②④ B.②③④⑥ C.①③④⑥ D.①②③④⑤
【答案】D
【详解】①Al可以和HCl反应生成AlCl3和H2,也可以和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2;②Al2O3是两性氧化物,和HCl反应生成AlCl3和H2O,和NaOH反应生成NaAlO2和和H2O;③Al(OH)3是两性氢氧化物,和HCl反应生成AlCl3和H2O,和NaOH反应生成NaAlO2和和H2O;④NaHCO3可以和HCl反应生成NaCl、CO2和H2O,也可以和NaOH反应生成Na2CO3和H2O;⑤(NH4)2CO3可以和HCl反应生成NH4Cl、CO2和H2O,也可以和NaOH溶液反应生成Na2CO3和NH3∙H2O;⑥AlCl3只能和碱反应,和少量NaOH溶液反应生成Al(OH)3沉淀和NaCl,和过量NaOH溶液反应生成NaAlO2、NaCl和H2O;综上所述,既能和酸反应又能和碱反应的物质是①②③④⑤,故选D。
4.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.向NaClO溶液中通入足量SO2气体:ClO-+SO2+H2O=HClO+HSO
B.将铜屑加入含Fe3+的溶液中:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
C.向溶液中加入过量的氨水:
D.Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:CO+2H+=H2O+CO2↑
【答案】C
【详解】A.向NaClO溶液中通入足量气体,二者发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:,A项错误;B.将铜屑加入含的溶液中,离子方程式为,B项错误;C.向溶液中加入过量的氨水反应生成沉淀,离子方程式为,C项正确;D.溶液中滴入少量盐酸生成氯化钠和碳酸氢钠,离子方程式为,D项错误;答案选C。
题型三 铝三角及其转化
5.下列各项操作中符合“先出现沉淀后沉淀完全溶解”现象的有几组( )
①向饱和碳酸钠溶液中通入至过量
②向胶体中逐滴滴加稀至过量
③向溶液中通入至过量
④向澄清石灰水中逐渐通入至过量
⑤向溶液中逐滴滴加至过量
⑥向溶液中逐滴滴加盐酸至过量
⑦向溶液中逐渐通入至过量
⑧向NaOH溶液中逐滴滴加至过量
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】①相同条件下,碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,则向饱和碳酸钠溶液中通入CO2至过量,有晶体析出但不溶解,不符合;②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀H2SO4至过量,胶体先聚沉,后发生复分解反应,则先出现沉淀后沉淀完全溶解,符合;③盐酸的酸性比碳酸的酸性强,则向BaCl2溶液中通入CO2至过量,不发生反应,不符合;④向澄清石灰水中逐渐通入CO2至过量,先生成碳酸钙沉淀,后溶解生成碳酸氢钙,则先出现沉淀后沉淀完全溶解,符合;⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2至过量,开始反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀,后碱过量时氢氧化铝溶解,最后还存在硫酸钡沉淀,不符合;⑥向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量,先生成氢氧化铝沉淀,后与盐酸发生复分解反应,则先出现沉淀后沉淀完全溶解,符合;⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量生成氢氧化铝沉淀,沉淀不会溶解,不符合;⑧向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3至过量,开始阶段氢氧化钠过量,不会产生沉淀,后出现氢氧化铝沉淀,不符合;答案选B。
6.下列物质间的转化不能一步实现的是( )
A.Al→Al2O3→NaAlO2 B.Fe→Fe2O3→FeCl3
C.C→CO→CaCO3 D.Cu→CuO→CuSO4
【答案】C
【详解】A.铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,故Al→Al2O3→NaAlO2,可以实现,故A不符合题意;B.铁在空气中被氧化成氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,故Fe→Fe2O3→FeCl3,可实现转化,故B不符合题意;C.碳和二氧化碳反应生成CO,CO难溶于水,不能生成碳酸钙,故CO→CaCO3,不能实现,故C符合题意;D.Cu和氧气生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜故Cu→CuO→CuSO4,不能实现,故D不符合题意;故选:C。
一、单选题
1.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是( )
A.铜器出现铜绿 B.过氧化氢制取氧气
C.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏 D.铝锅表面生成致密的薄膜
【答案】C
【详解】A.铜器出现铜绿,是因为金属铜与空气中的氧气和二氧化碳、水反应生成,属于氧化还原反应,故A错误;B.过氧化氢制取氧气:,属于氧化还原反应,故B错误;
C.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏,属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故C正确;D.铝锅表面生成致密的薄膜,发生反应,属于氧化还原反应,故D错误;故选C。
2.下列属于酸性氧化物的是( )
A. B. C.CO D.
【答案】B
【详解】A.既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,所以其属于两性氧化物,A不符合题意;B.不能与酸反应,只能与碱反应生成盐和水,所以其属于酸性氧化物,B符合题意;C.CO既不能与酸反应,又不能与碱反应,C不符合题意;D.只能与酸反应生成盐和水,则其属于碱性氧化物,D不符合题意;故选B。
3.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( )
A.铝的化学性质不活泼
B.是两性氧化物
C.向溶液中滴加少量NaOH溶液可产生白色沉淀
D.铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物
【答案】A
【详解】A.铝是活泼金属,但是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.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,B正确;C.向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液可产生白色沉淀氢氧化铝,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。
4.下列除杂的方法(括号里为少量杂质)中,所用试剂或操作不正确的是( )
A.NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量的CO2
B.Fe2O3(Al2O3):加入NaOH溶液再过滤
C.FeCl3溶液(FeCl2):通入足量的氯气
D.CO2(HCl):将气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
【答案】D
【详解】A.通入过量的CO2,碳酸钠转化为碳酸氢钠,可以除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,A正确;B.加入NaOH溶液,氧化铝转化为偏铝酸钠,再过滤得到氧化铁,可以除去Fe2O3中的Al2O3,B正确;C.通入足量的氯气,氯化亚铁被氧化为氯化铁,可以除去FeCl3溶液中的FeCl2,C正确;D.CO2、HCl均与碳酸钠溶液反应,应该用饱和的碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,D错误;答案选D。
5.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中,错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2,因此所有金属与水反应都生成对应的碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈,因此性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③K单质的焰色为紫色,因此K2CO3的焰色也为紫色
④密度为1.1g·cm-3与密度为1.2g·cm-3的NaCl溶液等体积混合,所得新溶液的密度介于1.1g·cm-3与1.2g·cm-3之间,因此Na-K合金的熔点应介于Na和K熔点之间
A.①② B.①③④ C.①②③④ D.①②④
【答案】D
【详解】①活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2,但是有些金属和水不反应,故①错误;②铁露置在空气中一段时间后就会生锈,是因为与氧气、水反应生成了疏松多孔的铁锈、发生了腐蚀,金属铝在空气中和氧气反应表面生成致密氧化物保护膜、则铝能稳定存在于空气中,故②错误;③含有钾元素的物质焰色为紫色, K单质、K2CO3的焰色均为紫色,故③正确;④Na-K合金的熔点应低于Na和K任一金属的熔点,故④错误;故选D。
6.下列说法不正确的是( )
A.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可用于一些肉制品的生产
B.石灰石、纯碱、黏土可作为制备玻璃的主要原料
C.人体中极少量的NO会促进血管扩张,防止血管栓塞
D.工业上用电解熔融的氧化铝来制取金属铝
【答案】B
【详解】A.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可用于一些肉制品的生产,但由于亚硝酸钠有一定的毒性,国家对它的使用量有一定的规定,A正确;B.石灰石、纯碱、石英可作为制备玻璃的主要原料,B错误;C.人体中极少量的NO会促进血管扩张,防止血管栓塞,C正确;D.氯化铝是共价化合物,氧化铝是离子化合物,用冰晶石作助溶剂,电解熔融氧化铝制取金属铝,D正确;故选B。
7.化学与生产和生活、军事、科研产品紧密相关,下列说法错误的是( )
A.家庭用的“”消毒液与洁厕灵不能同时混合使用,否则会生成对环境有害的气体
B.黄河入海口沙洲的形成与用卤水点豆腐,都体现了胶体聚沉的性质
C.铝是地壳里含量最多的金属元素,在常温下,铝不能与氧气反应
D.碳酸氢钠常用于治疗胃病
【答案】C
【详解】A.84消毒液主要成分为次氯酸钙,洁厕灵主要成分为盐酸,两者混合可产生有毒的氯气,A正确;B.海水中含有较多的电解质,河水遇到海水中的电解质可发生聚沉,豆浆中的蛋白质,可在卤水作用下发生聚沉,B正确;C.常温下铝可与氧气生成致密的三氧化二铝薄膜,C错误;D.碳酸氢钠可与胃液中的盐酸发生反应,治疗胃酸过多,D正确;故选C。
8.有一粗硅,含铁和硅两种成分,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示:)( )
①物质的量之比为 ②物质的量之比为 ③质量之比为 ④质量之比为
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【详解】等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中,充分反应后都放出等量的氢气,则反应Fe+2HCl═FeCl2+H2↑、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑中生成的氢气相同,若都生成2molH2,则n(Fe)=2mol,n(Si)=1mol,故粗铝中铁和硅的物质的量比为2mol:1mol=2:1,铁和硅的质量之比为2mol×56g/mol:1mol×28g/mol=4:1,故选C。
9.在托盘天平的两端各放一只盛有等量稀硫酸(均含nmolH2SO4)的烧杯,此时天平平衡。向一只烧杯中加入ag铁,向另一只烧杯中加入bg铝,充分反应后,一只烧杯中金属仍有剩余,此时天平保持平衡,则a与b的关系是( )
A.a=b B.a=b
C.a=b-2n D.b=a-2n
【答案】C
【详解】根据以上分析铁完全反应铝剩余:铁完全反应,agFe完全反应生成g,烧杯增重g;铝剩余,完全反应,nmol完全反应生成2ng,烧杯增重(b-2n)g;天平保持平衡,则= b-2n,C符合题意;故选C。
10.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀硫酸反应,生成(标准状况),原混合物的质量可能是( )
A.1g B.2g C.8g D.10g
【答案】C
【详解】标况下2.8L氢气的物质的量为:n(H2)═=0.125mol,
Mg、Zn、Al中产生等量的氢气,消耗金属质量最大的为锌、质量最小的为铝,
故假设金属全部为锌,消耗金属质量为:0.125mol×65g/mol=8.125g,
假设金属全部为铝可求的金属质量为0.125mol××27g/mol=2.25g,
则混合金属的实际质量m应该满足:2.25g<m<8.125g;综上,符合条件的有8g;答案选C。
11.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.铝与盐酸反应:Al+6H+=Al3++3H2↑
B.过量CO2与NaOH溶液:CO2+2OH-=CO+H2O
C.过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
D.氢氧化钡溶液与硫酸溶液混合:SO+H++OH-+Ba2+=BaSO4↓+H2O
【答案】C
【详解】A.该离子方程式的电荷不守恒,铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,离子方程式为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑,故A错误;B.过量CO2与NaOH溶液反应生成碳酸氢钠,离子方程式为:CO2+OH-=,故B错误;C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子反应为2Na2O2 +2H2O═4Na++4OH-+O2 ↑,故C正确;D.氢氧化钡溶液与硫酸溶液混合反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为:+2H++2OH-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O,故D错误;故选:C。
12.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在强碱溶液中:Na+、K+、CO、AlO
B.在含大量Fe3+的溶液中:NH、 Na+、Cl-、SCN-
C.在c(H+)=1mol/L的溶液中:K+、 Fe2+、Cl- 、NO
D.与铝反应生成H2的溶液中:NH、Ba2+、NO、ClO-
【答案】A
【详解】A.这几种离子之间不反应且和氢氧根离子不反应,所以能大量共存,故A正确;B.Fe3+、SCN-生成络合物而不能大量共存,故B错误;C.溶液呈酸性,H+、Fe2+、发生氧化还原反应生成铁离子和NO而不能大量共存,故C错误;D.与Al反应生成氢气的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,溶液呈酸性,不能大量存在弱酸根离子ClO-,呈碱性时不能大量共存,故D错误;故选:A。
13.下列关于日常现象与生活常识的解释中错误的是( )
A.卤水点豆腐、伤口上涂抹氯化铁溶液止血均利用了胶体的聚沉原理
B.陶瓷、水泥、玻璃均为硅酸盐制品,属于无机非金属材料
C.铝合金不易发生锈蚀是因为铝在常温下不与空气中的氧气反应
D.一氧化碳难溶于水,在火炉边放一盆水无法防止一氧化碳中毒
【答案】C
【详解】A.豆浆,血液属于胶体,所以应具备胶体的性质,在遇到电解质溶液、加热、电性相反的电解质的时候都会聚沉,A正确;B.玻璃、陶瓷、水泥的主要成分是硅酸盐类,都属于传统的无机非金属材料,B正确;C.铝合金不易锈蚀是因为铝在常温下与氧气反应生成一层致密的氧化膜,阻止内部的铝与氧气继续反应,C错误;D.一氧化碳有毒,不溶于水,火炉旁边放盆,水不能防一氧化碳中毒,D正确;故选C。
14.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( )
A.铝的化学性质不活泼
B.Al(OH)3是一种医用胃酸中和剂
C.向AlCl3溶液中滴加氨水可产生白色沉淀
D.铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物
【答案】A
【详解】A.铝是活泼金属,但是铝易在空气中形成致密的氧化膜,所以铝比较耐腐蚀,选项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,选项B正确;C.AlCl3溶液与氨水反应生成氢氧化铝沉淀,所以向AlCl3溶液中滴加氨水可产生白色沉淀,选项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,选项D正确;答案选A。
15.某溶液中加入铝粉,有H2放出,在该溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、Cl—、SO B.Na+、NH、SO、HCO
C.Na+、Ba2+、NO、Cl— D.K+、Na+、NO、AlO
【答案】A
【详解】A.在非氧化性酸或强碱溶液中,K+、Na+、Cl—、SO四种离子之间不发生任何反应,一定大量共存,故A正确;B.在非氧化性酸溶液中,碳酸氢根离子与氢离子反应,强碱溶液中,铵根离子、碳酸氢根离子与氢氧根离子反应,Na+、NH、SO、HCO在溶液中一定不能大量共存,故B错误;
C.在非氧化性酸溶液中,硝酸根离子与铝粉反应生成一氧化氮,不能生成氢气,不能大量共存,故C错误;D.在非氧化性酸溶液中,硝酸根离子与铝粉反应生成一氧化氮,不能生成氢气,且偏铝酸根离子与氢离子反应,不能大量共存,故D错误;故选A。
16.下列实验操作、实验现象和实验结论都正确且有因果关系的是( )
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将一小块金属放入溶液中
钠浮在液面上四处游动,溶液中并有红色沉淀生成
说明比活泼
B
用坩埚针夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
铝熔化,但液态铝并不滴落下来
的熔点比金属的熔点高
C
向的的溶液中加足量铜粉,振荡,
黄色逐渐消失,溶液呈蓝色
氧化性:
D
向沸腾的稀溶液中滴加饱和溶液
溶液变为红褐色
产生了胶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.钠与水反应生成NaOH和氢气,NaOH与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,有气体及蓝色沉淀出现,且不发生金属单质之间的置换反应,不能说明Na比Cu活泼,故A错误;B.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝熔化,但液态铝并不滴落下来,故B正确;C.Cu与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁、氯化铜,氧化性:Fe3+>Cu2+,故C错误;D.NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶溶液,发生复分解反应生成沉淀,应向沸水中滴加饱和氯化铁溶液制备胶体,故D错误;故选:B。
二、综合题
17.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息完成下列各题:
(1)写出下列物质的化学式C:_______,丙:_______。
(2)检验G的离子所用的试剂的化学式是_______。
(3)写出过程⑦涉及的化学方程式_______。
(4)反应③中的离子方程式是_______。
(5)加热红褐色沉淀H可得一种红棕色粉末,请写出反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) Fe HCl
(2)KSCN或NH4SCN
(3)FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)2Al+2OH-+2H2O=2 AlO+3H2↑
(5)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
【解析】(1)根据上述分析可知:C的化学式为Fe,丙的化学式为HCl;
(2)检验FeCl3溶液中的阳离子Fe3+遇含有SCN-的溶液会变为红色,故检验Fe3+所用的试剂是KSCN溶液;(3)反应⑦为FeCl2溶液与NaOH溶液反应生成Fe (OH)2白色沉淀,Fe(OH)2不稳定,会再被空气中的氧气氧化成红褐色沉淀Fe(OH)3,反应过程中发生的有关反应的化学方程式为:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)反应③为铝和NaOH溶液的反应生成NaAlO2、H2,该反应离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2 AlO+3H2↑;
(5)Fe(OH)3加热分解生成红棕色粉末是Fe2O3,同时产生H2O,该反应的化学方程式为:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。
18.某工厂以镍废渣(主要成分为,含少量和不溶性杂质等)为原料制备翠矾,其生产工艺如下:
可通过调节溶液的范围只生成某些氢氧化物沉淀,从而分离物质,有关离子沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
完全沉淀的
2.7
3.7
7.6
9.7
7.1
9.2
回答下列问题:
(1)碱浸前镍废渣要进行粉碎,目的是_______。“滤液A”中主要溶质的化学式为_______。
(2)“转化”过程中加入的目的是将“酸浸”后溶液中的氧化为,该过程用离子方程式表示为_______。“转化”过程中温度不宜过高,原因是_______。
(3)调节,是为了将溶液中的铁元素转化为沉淀完全除去,a的取值范围是_______。
(4)“调”过程中,证明杂质离子已经被完全除去的实验操作及现象是取少量滤液B于试管中,_______。
(5)“操作1”的具体操作是_______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1) 增大接触面积,加快反应速率 [或]
(2) 防止双氧水受热分解
(3)
(4)加入几滴溶液,溶液不变红
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
【分析】(1)“酸溶”时需将含镍废料粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率;
由流程可知,用NaOH溶液溶解镍废渣,除去Al2O3,Al2O3和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,“滤液A”中主要溶质的化学式为[或];
(2)具有强氧化性,可以将氧化为,离子方程式表示为,过氧化氢高温下易分解,“转化”过程中温度不宜过高,原因是防止双氧水受热分解;
(3)加入NaOH调节溶液pH=a,是为了将溶液中的(或铁)元素转化为沉淀完全除去,但不除去,a的取值范围是;
(4)“调pH=a”过程中,是为了除去,取少量滤液B于试管中,加入几滴溶液,溶液不变红,证明杂质铁离子已经被完全除去;
(5)过滤后所得NiSO4溶液,从溶液中得到的是操作1,“操作1”的具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
19.如图所示:用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。把内层滤纸取出,在底部剪一个小孔,用水润湿,再跟另一纸漏斗套在一起,架在铁圈上,下面放置一盛沙的蒸发皿。把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀,放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条。观察发生的现象。通过以上实验信息,回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式:_______,该反应称为_______反应。
(2)选出该实验的实验现象(填写在横线上):_______。
①镁条剧烈燃烧
②放出大量的热,并发出耀眼的光芒,火星四射
③纸漏斗的下部被烧穿
④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体
(3)写出各物质的作用:蒸发皿盛沙:_______;镁条:_______;氯酸钾:_______。
【答案】(1) Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe 铝热
(2)①②③④
(3) 为防止溅落物炸裂蒸发皿 引燃剂 助燃剂
【详解】(1)氧化铁和铝粉在高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe;该反应为铝热反应,故答案为:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe;铝热;
(2)该反应在高温条件下进行,反应的现象有:镁条剧烈燃烧、放出大量的热,并发出耀眼的光芒,火星四射、纸漏斗的下部被烧穿、有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体,所以①②③④都正确,故答案为:①②③④;
(3)铝热反应中,为了防止溅落物炸裂蒸发皿,需要在蒸发皿中盛放沙;该反应需要在高温下进行,镁条作引燃剂,氯酸钾受热分解放出氧气,在反应中起到助燃剂的作用,使反应产生高温,引发铝热反应,故答案为:为防止溅落物炸裂蒸发皿;引燃剂;助燃剂。
20.金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位,请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题:
(1)FeCl3溶液用于腐蚀铜箔印刷线路板,该反应的离子方程式为_______。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等离子,向其中加入足量的Na2O2后,过滤,将滤渣投入足量的盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是_______(填标号)。
A.Mg2+ B.Fe2+ C.A13+ D.Cu2+
Fe(NO3)3的高纯度结晶体是一种紫色潮解性固体,适用于制磁性氧化铁纳米粉末。
(3)磁性氧化铁的化学式为_______。
(4)写出磁性氧化铁与足量稀硝酸反应的化学方程式:_______。
工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O),流程如图:
(5)“试剂X”化学式为_______。
(6)“还原”时,若“试剂Y”选用SO2,则该反应中的氧化剂[Fe2(SO4)3]与还原剂的物质的量之比为_______。
(7)“还原”后,经“一系列操作I”可得绿矾,则“一系列操作I”为_______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)BC
(3)Fe3O4
(4)3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
(5)NaOH或KOH
(6)1:1
(7)过滤、蒸发浓缩、冷却结晶
【分析】(1)FeCl3溶液能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,可用于腐蚀铜箔印刷线路板,该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等离子,向其中加入足量的Na2O2后,镁离子生成氢氧化镁,亚铁离子被氧化为氢氧化铁,铝离子转化为偏铝酸钠,铜离子转化为氢氧化铜,过滤,将滤渣投入足量的盐酸中,氢氧化镁转化为氯化镁,氢氧化铁转化为氯化铁,氢氧化铜转化为氯化铜,因此所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是Fe2+、A13+,答案选BC。
(3)磁性氧化铁的化学式为Fe3O4。
(4)磁性氧化铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,反应的化学方程式为3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O。
(5)“试剂X”用来沉淀铝离子、铁离子和亚铁离子,化学式为NaOH或KOH。
(6)“还原”时,若“试剂Y”选用SO2,则该反应的方程式为2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2FeSO4+2H2SO4,其中的氧化剂[Fe2(SO4)3]与还原剂SO2的物质的量之比为1:1。
(7)根据以上分析可知“一系列操作I”为过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
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