
?9.3.2合金及其應(yīng)用同步練習(xí)-蘇教版高中化學(xué)必修第二冊
學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
一、單選題
1.下列說法不正確的是
A.鋼、硬鋁均為合金材料,合金具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能
B.生產(chǎn)普通玻璃的主要原料為石灰石、純堿和石英砂
C.工業(yè)上常用電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣
D.綠色化學(xué)的核心思想就是“先污染后治理”
2.下列不屬于合金的是
A.青銅 B.玻璃 C.碳鋼 D.生鐵
3.下列有關(guān)金屬及其化合物的說法正確的是
A.青銅是我國使用最早的合金材料,目前世界上用量最大的合金材料是鋼
B.過氧化鈉不能作潛水艇的供氧劑
C.水蒸氣通過灼熱的鐵粉有紅棕色固體生成
D.鎂比鋁活潑,更易與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣
4.中國“天宮”空間站運(yùn)用的“黑科技”很多,下列對所涉及物質(zhì)性質(zhì)的描述正確的是
A.“百變金剛”太空機(jī)械臂主要成分為鋁合金,具有硬度大、熔點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)
B.“問天”實(shí)驗(yàn)艙采用了砷化鎵太陽能電池片,能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.核心艙配置的離子推進(jìn)器以氙和氬氣作為推進(jìn)劑,氙和氬屬于副族元素
D.電池翼采用碳纖維框架和玻璃纖維網(wǎng),二者均為無機(jī)非金屬材料
5.材料改善生活。下列物體的主要材質(zhì)屬于無機(jī)非金屬材料的是
A.C919使用的輪胎 B.塑料水桶
C.高鐵鋼軌 D.陶瓷碗
6.下列有關(guān)“雙奧之城——北京”在奧運(yùn)會系列設(shè)計(jì)中的說法不正確的是
??
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??
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A.“水立方采用的四氟乙烯與乙烯的共聚物屬于有機(jī)材料
B.“鳥巢”的主體框架為鋼結(jié)構(gòu),鋼屬于金屬材料
C.“飛揚(yáng)”火炬所用的燃料氫氣為氧化性氣體
D.冰壺場館采用分布式光纖溫度檢測儀監(jiān)測溫度,光纖含有硅元素
A.A B.B C.C D.D
7.黃銅(Zn-Cu合金)的質(zhì)地、手感、顏色與黃金十分相似,曾經(jīng)有很多不法商販利用黃銅冒充黃金欺騙路人。下列方法中,不能區(qū)分黃銅與黃金的是
A.看外觀 B.用鹽酸 C.測定密度 D.用火燒
8.現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色合金制造。取合金樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(每一步試劑均過量),由此可以推知該合金的組成可能為( )
A.Al、Mg(OH)2、Si、S、Cu B.Al、Fe、Mg、Si、Cu
C.Al2O3、SiO2、Fe、C、Cu D.Al、Si、C、CuO、Cu
9.下列說法正確的是
A.硫酸、燒堿、純堿和氧化鈣分別屬于酸、堿、鹽和氧化物
B.合金的熔點(diǎn)一般比其成分金屬的熔點(diǎn)高
C.常溫下干燥的能用鋼瓶貯運(yùn),所以不與鐵反應(yīng)
D.的濃鹽酸與足量的二氧化錳混合后加熱,可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體
10.下列物質(zhì)的用途錯(cuò)誤的是
A.Ti—Fe合金用作儲氫材料 B.氧化亞鐵用作紅色顏料
C.14C用于測定文物的年代 D.鈉鉀合金可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)
二、填空題
11.鈹銅是廣泛使用的一種鈹合金。若綠柱石中BeO的含量為a%,上述工藝流程中Be的產(chǎn)率為b%,則1t該綠柱石理論上可生產(chǎn)Be含量為2%的鍍銅合金 (用a、b表示)t。
12.鐵合金
(1)生鐵和鋼是 的兩種鐵碳合金。
(2)生鐵的含碳量比鋼的 。生鐵的硬度 ,鋼具有良好的 性。
(3) 是用量最大,用途最廣的合金,鋼的分類如圖:
(4)不銹鋼是最常見的一種合金鋼,它的合金元素主要是 。不易生銹,具有很強(qiáng)的 能力。
13.Ⅰ.化學(xué)科學(xué)在藥物的開發(fā)、合成和使用中具有至關(guān)重要的作用。如小蘇打、氫氧化鋁、三硅酸鎂等可療胃酸過多,硫膠亞鐵可補(bǔ)鐵、防治貧血。試回答下列問題:
(1)寫出小蘇打與胃酸(主要成分為稀鹽酸)作用的離子方程式: 。
(2)利用提供試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明補(bǔ)鐵劑中只含亞鐵鹽(可選試劑:氯水、硫氰化鉀、過氧化氫), (填寫實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論)
(3)氫氧化亞鐵在空氣中極不穩(wěn)定,易被空氣中氧氣氧化。這一過程中觀察到的現(xiàn)象是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
Ⅱ.鎂鋁合金是建造航空母艦的主體材料。
(4)鎂鋁合金的硬度比金屬鋁的硬度 (選填:大、小)。使用該合金前用NaOH溶液處理Al2O3,其離子方程式為 。取一定量的鎂鋁合金均分為兩份,分別與足量的鹽酸、NaOH溶液充分反應(yīng),產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為5:3。合金與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。合金中鎂鋁的物質(zhì)的量之比為 。
14.金屬鎂鋁均為元素周期表第三周期的活潑金屬,鎂鋁合金是合金中的一種,密度一般小于,具有很好的強(qiáng)度、剛性和尺寸穩(wěn)定性,使其在交通運(yùn)輸、航空工業(yè)和航天工業(yè)上具有巨大的應(yīng)用前景。
(1)鎂鋁合金的熔點(diǎn)和硬度與純金屬鋁比較,正確的是______
A.熔點(diǎn)高、硬度大 B.熔點(diǎn)低、硬度小 C.熔點(diǎn)高、硬度小 D.熔點(diǎn)低、硬度大
(2)將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是______
A.鹽酸 B.溶液
C.溶液 D.溶液
(3)下列兩瓶沒有標(biāo)簽的無色透明溶液,不用任何試劑,只需互滴就能鑒別出來的是______
A.明礬溶液和燒堿溶液 B.明礬溶液和鹽酸
C.溶液和燒堿溶液 D.鹽酸與燒堿溶液
(4)甲、乙兩燒杯中各盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測得甲、乙兩燒杯中產(chǎn)生的氣體體積之比為1:2,則加入鋁粉的質(zhì)量為______
A.1.6g B.2.7g C.3.6g D.5.4g
(5)向硫酸鋁鉀溶液中逐滴加入溶液,當(dāng)恰好完全沉淀時(shí),溶液中的元素的存在形式為 。
15.中國是世界上最早研究和生產(chǎn)合金的國家之一。
①在原子反應(yīng)堆中得以廣泛應(yīng)用的鈉鉀合金在常溫下呈液態(tài),說明合金的熔點(diǎn)比其成分金屬的熔點(diǎn) 。
②黃銅(銅鋅合金)外觀同金(Au)相似,常被誤認(rèn)為黃金。試寫出一種鑒別黃銅與黃金的化學(xué)方法 。
③用鹽酸可以除去銅器表面的銅綠[主要成分是Cu2(OH)2CO3],該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
16.(1)在我國使用最早的合金是 ,目前用量最大,用途最廣泛的合金是 .
(2)0.5mol H2O 的質(zhì)量為 g,共有 個(gè)原子.
(3)質(zhì)量都是50g 的Cl2、NH3、CO2、O2 四種氣體中,含有分子數(shù)最少的是 ;在相同的溫度和壓強(qiáng)下,體積最大的是 .
(4)配制100mL 0.2mol/L CuSO4溶液,需要CuSO4?5H2O g.
(5)在配制硫酸亞鐵溶液時(shí),常常加入鐵粉,請說明原因 (用離子方程式表示)
(6)過氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式是 .
17.人類在四千五百多年前就開始使用鐵器,鐵是目前產(chǎn)量最大、使用最廣泛的金屬。請回答下列問題:
(1)丹霞地貌的巖層呈現(xiàn)出美麗的紅色,是因?yàn)楹?
A.Fe B.FeO C. D.
(2)市場上出售的某種麥片中含有微量、顆粒細(xì)小的還原鐵粉,能夠改善貧血,原因是這些鈔粉與人體胃酸(主要成分是鹽酸)作用轉(zhuǎn)化成
A. B. C. D.
(3)取少量溶液于試管中,滴入NaOH溶液,該過程中觀察到的現(xiàn)象是
A.只產(chǎn)生白色沉淀
B.只產(chǎn)生紅褐色沉淀
C.產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色
D.無明顯變化
(4)溶液中含有少量雜質(zhì),除雜所需的試劑是
A.銅片 B.鐵粉 C.氯氣 D.鋅粒
(5)檢驗(yàn)溶液中是否存在,可以向溶液中滴入KSCN溶液,若含有,可觀察到的現(xiàn)象是
A.溶液變?yōu)榧t色 B.溶液變?yōu)榫G色 C.產(chǎn)生白色沉淀 D.產(chǎn)生紅褐色沉淀
(6)合金的應(yīng)用促進(jìn)了人類社會的發(fā)展,制成下列物體的材料沒有用到合金的是
A
B
C
D
地鐵列車的車體
潛水器耐壓球殼
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
精美的青花瓷
A.A B.B C.C D.D
18.表中是四種金屬的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù):
金屬
Na
Al
Cu
Fe
熔點(diǎn)/℃
97.81
660
1038
1535
沸點(diǎn)/℃
883
2467
2567
2750
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),歸納出兩種金屬不能形成合金的有哪些組合? 。
(2)概括出能形成合金的兩種金屬應(yīng)具備的條件 。
19.回答下列問題
(1)對羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)()比鄰羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)()高,原因是
(2)純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金之后,合金硬度變大。結(jié)合純金屬和合金的結(jié)構(gòu)如圖所示,從微觀的角度原因是
20.化學(xué)來源于生活,且應(yīng)用于生活。請根據(jù)題意填空:
(1)鈉有多種化合物,其中在加工饅頭、面包和餅干等產(chǎn)品時(shí),可用作膨松劑的是 (填“”或“NaCl”)。
(2)開蓋后的鐵強(qiáng)化醬油(鐵元素以表示)久置于空氣中易導(dǎo)致補(bǔ)鐵效果不佳,主要原因是其中的鐵元素由價(jià)升高到價(jià),此轉(zhuǎn)化過程體現(xiàn)了的 (填“氧化性”或“還原性”)。
(3)我國發(fā)行的第五套人民幣中,1角硬幣的材質(zhì)為鋁合金。鋁合金的硬度比純鋁的 (填“大”或“小”)。
三、實(shí)驗(yàn)題
21.納米材料二氧化鈦(TiO2)可做優(yōu)良的催化劑。
資料卡片
物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
SiCl4
-70
57.6
TiCl4
-25
136.5
I.工業(yè)上二氧化鈦的制備方法:
①將干燥后的金紅石(主要成分為TiO2,主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合裝入氯化爐中,在高溫下通入Cl2反應(yīng),制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4。
②將SiCl4分離,得到純凈的TiCl4。
③在TiCl4中加水,加熱,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2。
(1)根據(jù)資料卡片中信息判斷,TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是 ,分離二者所采取的操作名稱是 。
(2)③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)若④在實(shí)驗(yàn)室完成,應(yīng)將TiO2·xH2O放在 (填儀器名稱)中加熱。
II.據(jù)報(bào)道:能“吃廢氣”的“生態(tài)馬路”是在鋪設(shè)時(shí)加入一定量的TiO2,TiO2受太陽光照射后,產(chǎn)生的電子被空氣或水中的氧獲得,生成H2O2,其過程大致如下:a. O2→2O b. O+H2O→2OH c. OH+OH→H2O2
(4)b中破壞的是 (填“極性共價(jià)鍵”或“非極性共價(jià)鍵”)。
(5)H2O2能清除路面空氣中的CxHy、CO等,主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“還原性”)。
III.某研究性學(xué)習(xí)小組用下列裝置模擬“生態(tài)馬路”清除CO的原理。(夾持裝置已略去)
(6)若緩慢通入22.4L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO氣體,結(jié)果NaOH溶液增重16.5g,則CO的轉(zhuǎn)化率為 。
(7)當(dāng)CO氣體全部通入后,還要通一會兒空氣,其目的是 。
22.高純二氧化硅可用來制造光纖。某蛇紋石的成分見下表:
組分
SiO2
MgO
Na2O
K2O
Fe2O3
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
59.20
38.80
0.25
0.50
0.8
通過下圖流程可由蛇紋石制備較純凈的二氧化硅。
(1)蛇紋石中涉及的可溶性金屬氧化物有 (寫化學(xué)式)。
(2)步驟①中涉及SiO2反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)濾渣的成分有 (填化學(xué)式)。
(4)步驟②中洗滌沉淀的方法是
(5)步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟③需要用到的主要儀器有 、泥三角、酒精燈和
23.分現(xiàn)有某鐵碳合金(鐵和碳兩種單質(zhì)的混合物),某化學(xué)興趣小組為了測定鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并探究濃硫酸的某些性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器已省略)和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
(1)A中鐵與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ,反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是 、 。
(2)連接好裝置后,首先應(yīng)進(jìn)行的操作是 。
(3)裝置C溶液反應(yīng)時(shí),體現(xiàn)氣體的 性。
(4)稱量E的質(zhì)量,并將a g鐵碳合金樣品放入裝置A中,再加入足量的濃硫酸,待A中不再逸出氣體時(shí),停止加熱,拆下E并稱重,E增重b g。鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (寫表達(dá)式).
(5)甲同學(xué)認(rèn)為,依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù),計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會偏低,原因是空氣中CO2、H2O進(jìn)入E管使b增大.你認(rèn)為改進(jìn)的方法是 。
(6)乙同學(xué)認(rèn)為,即使甲同學(xué)認(rèn)為的偏差得到改進(jìn),依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還會偏高.你認(rèn)為其中的原因是 。
參考答案:
1.D
【詳解】A.鋼為Fe和碳的合金材料,硬鋁為以Cu為主要合金元素的(含2.2—4.9%Cu、0.2—1.8%Mg、0.3—0.9%Mn、少量的硅,其余部分是鋁)一類鋁合金,合金具有良好的物理性質(zhì)(硬度高、密度小等)和化學(xué)性質(zhì)(抗腐蝕和抗氧化能力強(qiáng)),故A正確;
B.生產(chǎn)普通玻璃的主要反應(yīng)為CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,其主要原料為石灰石、純堿和石英砂,故B正確;
C.電解飽和食鹽水的反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,工業(yè)上常用該反應(yīng)制備氯氣,故C正確;
D.綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)(clean chemistry),即減少或消除危險(xiǎn)物質(zhì)的使用和產(chǎn)生的化學(xué)品和過程的設(shè)計(jì),故D錯(cuò)誤;
故答案為D。
2.B
【詳解】A.青銅是銅錫合金,故A正確;
B.玻璃是非金屬材料,不是合金,B錯(cuò)誤;
C.碳鋼是鐵和碳的合金,C正確;
D.生鐵是鐵和碳的合金,D正確;
故答案選B。
3.A
【詳解】A.青銅時(shí)我國使用最早的合金,鋼鐵使用廣泛,是世界上使用量最大的合金材料,故A正確;
B.過氧化鈉作潛水艇的供氧劑,O元素的化合價(jià)發(fā)生變化,發(fā)生氧化還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.高溫下水蒸氣與Fe反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,四氧化三鐵為黑色固體,故C錯(cuò)誤;
D.Mg與NaOH溶液不反應(yīng),只有Al與NaOH溶液反應(yīng)生成H2,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
4.D
【詳解】A.合金具有硬度大,熔點(diǎn)低的優(yōu)點(diǎn),A錯(cuò)誤;
B.砷化鎵太陽能電池片,能將光能轉(zhuǎn)化為電能,B錯(cuò)誤;
C.核心艙配置的離子推進(jìn)器以氙和氬氣作為推進(jìn)劑,氙和氬為0族元素,其單質(zhì)屬于稀有氣體,C錯(cuò)誤;
D.碳纖維框架主要成分是碳單質(zhì),玻璃纖維網(wǎng)主要成分為二氧化硅、氧化鋁等,都屬于無機(jī)非金屬材料,D正確;
故選D。
5.D
【詳解】A.C919使用的輪胎主要成分是橡膠,屬于有機(jī)高分子材料,A不符合題意;
B.塑料水桶主要材料是塑料,塑料屬于有機(jī)合成材料,不屬于無機(jī)非金屬材料,B不符合題意;
C.高鐵鋼軌主要成分是鐵合金,鐵合金屬于金屬材料,不屬于無機(jī)非金屬材料,C不符合題意;
D.陶瓷碗主要成分是硅酸鹽,硅酸鹽材料屬于無機(jī)非金屬材料,D符合題意;
故合理選項(xiàng)是D。
6.C
【詳解】A.四氟乙烯與乙烯的共聚物屬于有機(jī)物,A正確;
B.鋼屬于合金,屬于金屬材料,B正確;
C.氫氣具有還原性,屬于還原性氣體,C錯(cuò)誤;
D.光纖主要成分是二氧化硅,含有硅元素,D正確;
故答案為:C。
7.A
【詳解】A.因黃銅的外觀與黃金相似,不能從看外觀來區(qū)分,A項(xiàng)正確;
B.鹽酸會與合金中的鋅反應(yīng),會產(chǎn)生汽泡可以區(qū)分,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.金屬構(gòu)成不一樣,密度兩者不同也可以區(qū)分,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.用火燒,黃銅表面會變黑色,因?yàn)殂~被氧化成氧化銅,而黃金沒有明顯現(xiàn)象,能區(qū)分,D錯(cuò)誤;
選A。
8.B
【詳解】合金里每種成分都具有各自的化學(xué)性質(zhì)。能溶于NaOH生成氣體的有Al、Si,能溶于鹽酸生成氣體的有Fe和Mg,符合條件的為B。
9.A
【詳解】A.硫酸屬于酸,燒堿為NaOH屬于堿,純堿為Na2CO3屬于鹽,氧化鈣屬于氧化物,A正確;
B.合金的熔點(diǎn)一般比其成分金屬的熔點(diǎn)低,B錯(cuò)誤;
C.加熱條件下氯氣可以和Fe反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.濃鹽酸在反應(yīng)過程中會變稀,變稀之后不再產(chǎn)生氯氣,所以生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體小于2.24L,D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為A。
10.B
【詳解】A.Ti—Fe合金是一種性能優(yōu)良,價(jià)格低廉的儲氫材料,A正確;
B.氧化亞鐵是黑色物質(zhì),而三氧化二鐵為紅色粉末,可以用作紅色顏料,B錯(cuò)誤;
C.14C是碳的一種同位素,可以用來測定文物的年代,C正確;
D.鈉鉀合金,熔點(diǎn)低,導(dǎo)熱性能好,可以用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì),D正確;
故選B。
11.1.8×10-3ab
【詳解】根據(jù)原子守恒,依據(jù)已知條件1t該綠柱石理論上能生產(chǎn)含鍍量2%的鍍銅合金的質(zhì)量為=1.8×10-3abt。
12.(1)含碳量不同
(2) 高 大 延展
(3)鋼
(4) 鉻和鎳 抗腐蝕
【詳解】(1)生鐵和鋼都是鐵和碳的合金,根據(jù)碳的含量不同分為生鐵和鋼,一般含碳量為2.0%~4.3%為生鐵,含碳量為0.03%~2.0%的為鋼,故答案為:含碳量不同;
(2)由(1)分析可知,生鐵的含碳量比鋼的高,生鐵的硬度大,鋼具有良好的延展性,故答案為:高;大;延展;
(3)鋼是用量最大,用途最廣的合金,故答案為:鋼;
(4)不銹鋼是最常見的一種合金鋼,它的合金元素主要是鉻和鎳,常用的不銹鋼中含Cr18%、含Ni8%,也有的不銹鋼含Cr17%~19%,含Ni8%~13%,不易生銹,具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力,故答案為:鉻和鎳;抗腐蝕。
13.(1)+H+=H2O+CO2↑
(2)取補(bǔ)鐵劑少許溶于水配成溶液,向該溶液中先加入KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再加入氯水(或過氧化氫),溶液變?yōu)檠t色,證明補(bǔ)鐵劑中只含亞鐵離子
(3) 白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4) 大 Al2O3+2OH-=2+H2O 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑ 1:1
【詳解】(1)小蘇打?yàn)樘妓釟溻c,碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,離子方程式為+H+=H2O+CO2↑,
故答案為:+H+=H2O+CO2↑;
(2)Fe2+具有還原性,易被氧化劑氧化生成Fe3+,且Fe2+和KSCN溶液不反應(yīng),但是Fe3+和KSCN溶液反應(yīng)生成硫氰化鐵絡(luò)合物而使液體呈血紅色,所以檢驗(yàn)亞鐵離子時(shí),先向溶液中加入KSCN溶液,如果沒有血紅色能排除含有鐵離子,然后再加入氧化劑如過氧化氫或氯水,如果此時(shí)溶液呈血紅色,就說明含有亞鐵離子,
故答案為:取補(bǔ)鐵劑少許溶于水配成溶液,向該溶液中先加入KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再加入氯水(或過氧化氫),溶液變?yōu)檠t色,證明補(bǔ)鐵劑中只含亞鐵離子;
(3)氫氧化亞鐵為白色固體,在空氣中極不穩(wěn)定,易被空氣中氧氣氧化生成紅褐色氫氧化鐵,所以看到的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案為:白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(4)合金的硬度一般比其成分金屬大,所以鎂鋁合金的硬度比金屬鋁的硬度大。NaOH溶液處理Al2O3膜,反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,反應(yīng)為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,對應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-=2+H2O;合金中鎂和NaOH溶液不反應(yīng),只有鋁與NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)的方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;設(shè)Al與NaOH反應(yīng)生成的氫氣為3mol,則參加反應(yīng)的Al的物質(zhì)的量為2mol,2molAl與足量鹽酸反應(yīng)生成的氫氣仍為3mol,則Mg與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣為2mol,可知Mg的物質(zhì)的量為2mol,因此,合金中鎂鋁的物質(zhì)的量之比為2mol:2mol=1:1,故答案為:大;Al2O3+2OH-=2+H2O;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;1:1。
14.(1)D
(2)A
(3)A
(4)D
(5)
【詳解】(1)一般合金的熔點(diǎn)低于純金屬,硬度大于純金屬,故鎂鋁合金的熔點(diǎn)和硬度與純金屬鋁比較,熔點(diǎn)低、硬度大,答案選D;
(2)A.鹽酸為非氧化性酸,等物質(zhì)的量的鎂和鋁都能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣;
B.硝酸為氧化性酸,與鎂、鋁反應(yīng)不會生成氫氣;
C.鎂不能和氫氧化鈉反應(yīng),鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣;
D.鎂與濃硫酸(18mol/LH2SO4) 反應(yīng)生成SO2氣體,鋁與濃硫酸發(fā)生鈍化(常溫),
以上分析可知:加入鹽酸,等物質(zhì)的量的鎂和鋁都與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,所以氫氣量最多;故答案為A;
(3)A.明礬溶液滴加到氫氧化鈉溶液,開始沒有現(xiàn)象,后生成沉淀,而氫氧化鈉滴加到明礬溶液中,開始生成沉淀,后沉淀溶解,現(xiàn)象不同,可鑒別,選項(xiàng)A符合;
B.明礬溶液和鹽酸不反應(yīng),無論互滴的順序如何,均無明顯現(xiàn)象,不可鑒別,選項(xiàng)B不符合;
C.溶液和燒堿溶液不反應(yīng),無論互滴的順序如何,均無明顯現(xiàn)象,不可鑒別,選項(xiàng)C不符合;
D.鹽酸與燒堿溶液,無論如何滴加,均不明顯現(xiàn)象,不可鑒別,選項(xiàng)D不符合;
答案選A;
(4)根據(jù)鋁的質(zhì)量相同,鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同,若Al都完全反應(yīng),則生成氫氣應(yīng)相等,而應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲:乙= 1: 2,由方程式: 2Al + 6HCl=2AlCl3 + 3H2↑、2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑,可知酸與金屬反應(yīng)時(shí)酸不過量,堿與金屬反應(yīng)時(shí)堿過量,鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1L3mol/L = 0.3mol,設(shè)鋁與酸反應(yīng)時(shí)酸完全反應(yīng),生成的氫氣的物質(zhì)的量為x,則:
解得x= =0 .15mol,則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol2=0.3mol,堿與金屬鋁反應(yīng)時(shí)鋁完全反應(yīng),設(shè)與堿反應(yīng)的鋁的物質(zhì)的量為y,則:
解得y==0.2mol,則鋁的質(zhì)量為0.2mol27g/mol=5.4g,答案選D;
(5)當(dāng)硫酸根完全沉淀時(shí),則鋇離子和硫酸根的個(gè)數(shù)比為1:1,該離子方程式為,反應(yīng)結(jié)束時(shí)鋁離子全部以偏鋁酸根的形式存在,答案為。
15. 低 取少許合金加入少量鹽酸(或稀硫酸、醋酸等),若有氣泡產(chǎn)生,則可證明是假黃金 Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+CO2↑+3H2O
【詳解】①鈉、鉀在常溫下呈固態(tài),而合金在常溫下呈液態(tài),這說明合金的熔點(diǎn)比其成分金屬的熔點(diǎn)低;
②金是不活潑的金屬,性質(zhì)穩(wěn)定,不與硫酸、鹽酸等反應(yīng),而黃銅(銅鋅合金)中的鋅能與硫酸、鹽酸等反應(yīng),所以取少許合金加入少量鹽酸(或稀硫酸、醋酸等),若有氣泡產(chǎn)生,則可證明是假黃金;
③銅綠是堿式碳酸銅,與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+CO2↑+3H2O。
16. 青銅(或銅合金、銅) 鋼(或鐵合金、鐵) 9 9.03×1023(或1.5×6.02×1023、1.5NA) Cl2 NH3 5 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【詳解】(1)在我國使用最早的合金是青銅,目前用量最大,用途最廣泛的合金是鋼,故答案為青銅(或銅合金、銅);鋼(或鐵合金、鐵);
(2)m(H2O)=0.5mol×18g.mol-1=9g,N(H2O)=0.5mol×NA/mol=0.5NA,含有的原子總數(shù)為0.5mol×3×NA/mol=1.5NA,故答案為9;9.03×1023(或1.5×6.02×1023、1.5NA);
(3)根據(jù)n==,相同質(zhì)量時(shí),氣體的摩爾質(zhì)量越大,物質(zhì)的量越小,則分子數(shù)越少,因M(Cl2)>M(CO2)>M(O2)>M(NH3),則含有分子數(shù)目最少的是Cl2;根據(jù)n===,可知,相同質(zhì)量時(shí),氣體的摩爾質(zhì)量越大,物質(zhì)的量越小,在相同溫度和相同壓強(qiáng)條件下,氣體的體積越小,反之越大,則體積最大的是NH3,故答案為Cl2;NH3;
(4)配制0.2mol/L的CuSO4溶液100mL,需要CuSO4的物質(zhì)的量=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,藍(lán)礬物質(zhì)的量等于CuSO4的物質(zhì)的量,故需要藍(lán)礬的質(zhì)量=0.02mol×250g/mol=5g,故答案為5;
(5)配制硫酸亞鐵溶液時(shí),常常加入鐵粉,是因亞鐵離子易被氧化,則加入鐵發(fā)生2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案為2Fe3++Fe=3Fe2+;
(6)過氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
【點(diǎn)睛】本題考查了物質(zhì)的量的計(jì)算、溶液的配制等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(4)和(5),(4)中要注意CuSO4?5H2O的摩爾質(zhì)量不是160g/mol;(5)中要注意鐵離子的氧化性。
17.(1)C
(2)A
(3)C
(4)C
(5)A
(6)D
【解析】(1)
氧化鐵為紅棕色,故選C;
(2)
鐵與鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子,故選A;
(3)
硫酸亞鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成白色的氫氧化亞鐵沉淀,后迅速被氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀,顏色變化為白色-灰綠色-紅褐色,故選C;
(4)氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)可生成氯化鐵,故選C;
(5)
鐵離子與KSCN反應(yīng)生成學(xué)紅色物質(zhì),故選A;
(6)
陶瓷是硅酸鹽,不是合金,地鐵列車車體材料為鋁合金,潛水器耐壓球殼為鈦合金材料,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片所用的材料主要包括復(fù)合材料以及高溫合金,故選D。
18.(1)Na—Cu,Na—Fe
(2)要形成合金,各成分都要有共同的液態(tài)溫度范圍,即合金中一種金屬的熔點(diǎn)要高于另一種金屬的熔點(diǎn)而低于它的沸點(diǎn)
【分析】(1)
由于金屬鈉的沸點(diǎn)比金屬鐵的熔點(diǎn)還低,所以在鐵沒有熔化之前,鈉就變?yōu)榱苏羝?,鈉和鐵不可能形成合金;同理,鈉和銅也不可能形成合金;
(2)
要形成合金,各成分都要有共同的液態(tài)溫度范圍,即合金中一種金屬的熔點(diǎn)要高于另一種金屬的熔點(diǎn)而低于它的沸點(diǎn)。
19.(1)鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵,使熔點(diǎn)降低;對羥基苯甲酸形成分子間氫鍵,使熔點(diǎn)升高。
(2)金屬原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后,改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列,使原子層之間的滑動(dòng)變困難,故一般合金硬度相對組分金屬變大。
【解析】(1)
從結(jié)構(gòu)分析,鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵,使熔點(diǎn)降低;對羥基苯甲酸形成分子間氫鍵,使熔點(diǎn)升高。
(2)
金屬原子規(guī)則排列,若在金屬原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后,改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列,使原子層之間的滑動(dòng)變困難,故一般合金硬度相對組分金屬變大。
20.(1)NaHCO3
(2)還原性
(3)大
【詳解】(1)碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳會使饅頭、面包和餅干等疏松多孔,常用作膨松劑,故答案為:NaHCO3;
(2)由題意可知,開蓋后的鐵強(qiáng)化醬油久置于空氣中易導(dǎo)致補(bǔ)鐵效果不佳是因?yàn)獒u油中的亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化為鐵離子,反應(yīng)中亞鐵離子表現(xiàn)還原性,故答案為:還原性;
(3)一般情況下,合金的硬度比各組分都大,則鋁合金的硬度比純鋁的大,故答案為:大。
21.(1) 液態(tài) 蒸餾
(2)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl
(3)坩堝
(4)極性共價(jià)鍵
(5)氧化性
(6)37.5%
(7)將殘留在裝置中的CO2排出,被NaOH溶液吸收,減小誤差;將剩余的CO氣體排出并吸收,防止污染空氣
【分析】從含雜質(zhì)的金紅石礦中提取TiO2,需要經(jīng)過以下步驟:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO、SiO2++2C+2Cl2SiCl4+2CO;利用蒸餾的方法,獲得純凈的TiCl4;TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl;灼燒TiO2·xH2O可獲得TiO2。
(1)
TiCl4與SiCl4的熔點(diǎn)分別為-70℃、-25℃,沸點(diǎn)分別為57.6℃、136.5℃,則TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是液態(tài),分離二者可利用沸點(diǎn)的差異,則所采取的操作名稱是蒸餾。答案為:液態(tài);蒸餾;
(2)
③中TiCl4水解生成TiO2·xH2O等,反應(yīng)的化學(xué)方程式是TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl。答案為:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl;
(3)
TiO2·xH2O呈固態(tài),讓其分解需灼燒,若④在實(shí)驗(yàn)室完成,應(yīng)將TiO2·xH2O放在坩堝中加熱。答案為:坩堝;
(4)
b中,O+H2O→2OH,則斷裂O-H共價(jià)鍵,所以破壞的是極性共價(jià)鍵。答案為:極性共價(jià)鍵;
(5)
H2O2能清除路面空氣中的CxHy、CO等,將它們轉(zhuǎn)化為不污染大氣的CO2等,主要是利用了H2O2的氧化性。答案為:氧化性;
(6)
通入CO氣體的物質(zhì)的量為1mol,NaOH溶液增重16.5g,n(CO2)==0.375mol,則CO的轉(zhuǎn)化率為=37.5%。答案為:37.5%;
(7)
反應(yīng)后,裝置內(nèi)滯留一定量的CO2、CO,若不排出,會影響測定結(jié)果,并造成環(huán)境污染,所以當(dāng)CO氣體全部通入后,還要通一會兒空氣,其目的是:將殘留在裝置中的CO2排出,被NaOH溶液吸收,減小誤差;將剩余的CO氣體排出并吸收,防止污染空氣。答案為:將殘留在裝置中的CO2排出,被NaOH溶液吸收,減小誤差;將剩余的CO氣體排出并吸收,防止污染空氣。
【點(diǎn)睛】氣體通入裝置后,將裝置內(nèi)的氣體排出,后通入的氣體滯留在裝置內(nèi)。
22.(1)Na2O、K2O
(2)SiO2+2OH-=+H2O
(3)MgO和Fe2O3
(4)向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復(fù)操作2~3次
(5) H2SiO3SiO2+H2O 坩堝 三腳架或帶鐵圈的鐵架臺
【分析】蛇紋石中加入足量的NaOH溶液,Na2O、K2O、SiO2溶解,MgO、Fe2O3不溶,過濾后得濾渣和濾液;往濾液中加入過量稀鹽酸,NaOH、KOH都轉(zhuǎn)化為鹽,Na2SiO3轉(zhuǎn)化為H2SiO3沉淀;過濾后煅燒,可制得高純二氧化硅。
【詳解】(1)因?yàn)镹aOH、KOH都是可溶于水的強(qiáng)堿,所以蛇紋石中涉及的可溶性金屬氧化物有Na2O、K2O。答案為:Na2O、K2O;
(2)步驟①中,SiO2與NaOH反應(yīng),生成硅酸鈉和水,離子方程式為SiO2+2OH-=+H2O。答案為:SiO2+2OH-=+H2O;
(3)由分析可知,濾渣的成分有MgO和Fe2O3。答案為:MgO和Fe2O3;
(4)步驟②中洗滌沉淀時(shí),需要讓蒸餾水浸沒沉淀,同時(shí)要讓洗滌用水自然流出,方法是:向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復(fù)操作2~3次。答案為:向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復(fù)操作2~3次;
(5)步驟③中發(fā)生的是硅酸的分解反應(yīng),化學(xué)方程式為H2SiO3SiO2+H2O;實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟③時(shí),進(jìn)行的操作是煅燒,需要用到的主要儀器有坩堝、泥三角、酒精燈和三腳架或帶鐵圈的鐵架臺。答案為:H2SiO3SiO2+H2O;坩堝;三腳架或帶鐵圈的鐵架臺。
【點(diǎn)睛】蒸發(fā)皿用于溶液的蒸發(fā)濃縮,坩堝用于固體的灼燒。
23.(1) 2Fe+6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 酸性 氧化性
(2)檢查裝置氣密
(3)還原
(4)×100%
(5)E裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管
(6)反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體未能完全排到裝置E中,導(dǎo)致b偏低
【分析】鐵碳合金在加熱條件下與濃硫酸反應(yīng),產(chǎn)生的氣體通過品紅溶液檢驗(yàn)是否產(chǎn)生二氧化硫,通過足量酸性高錳酸鉀溶液除盡二氧化硫,再利用濃硫酸干燥,最后用足量堿石灰吸收,通過質(zhì)量差檢驗(yàn)產(chǎn)生二氧化碳的量。
【詳解】(1)鐵和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸鐵、二氧化硫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,在該反應(yīng)中部分硫元素從+6價(jià)降為+4價(jià),同時(shí)生成硫酸鐵,所以硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是酸性和氧化性;故答案為2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O;酸性和氧化性;
(2)該實(shí)驗(yàn)中有氣體產(chǎn)生,連接好裝置后,首先應(yīng)進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性,故答案為檢查裝置氣密性;
(3)裝置C是利用高錳酸鉀溶液的強(qiáng)氧化性吸收二氧化硫,5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ,反應(yīng)中體現(xiàn)了二氧化硫的還原性,故答案為還原;
(4)稱取ag鐵碳合金,加入過量濃硫酸,加熱待A中不再逸出氣體時(shí),停止加熱,拆下E裝置并稱重,E增重bg,則生成二氧化碳的質(zhì)量為bg,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,則ag鐵碳合金中含碳元素的質(zhì)量為=g,則含鐵的質(zhì)量為ag-g,鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%;故答案為×100%;
(5)E中所裝試劑為堿石灰,可吸收空氣中CO2、H2O使b增大,改進(jìn)的方法是增加一個(gè)盛堿石灰的干燥管防止空氣中的二氧化碳和水進(jìn)入;故答案為E裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管;
(6)裝置中生成的二氧化碳不能全部被堿石灰吸收會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,故答案為反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體未能完全排到裝置E中,導(dǎo)致b偏低。
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