高中化学第三章金属及其化合物31金属的性质课时2教案2新人教必修1
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第1节金属的化学性质
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.掌握铝和NaOH溶液的反应。
2.通过查阅资料、社会调查、思考和交流等方法进行社会实践活动。
过程与方法
1.加强实验教学,按照观察、思考、分析、交流方式进行教学。
2.发挥学生主体作用进行实践活动。
情感、态度与价值观
1.通过社会实践活动激发学生报效国家的责任感。
2.通过介绍铝的冶炼,培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。
3.通过动手实验体验化学的奥妙,激发学生学习的兴趣。
教学重点
铝与NaOH溶液的反应
教学难点
铝与NaOH溶液反应的实验分析
教具准备
多媒体及课件、铝箔、酚酞、盐酸、氢氧化钠溶液、试管架、试管、镊子、砂纸、导管、图片
教学过程
导入新课
上节课我们介绍了钠、镁、钙、铁等金属与非金属、水反应的情况,请写出钙、铁分别与水反应的方程式。
Ca + 2H2O====Ca(OH)2+ H2↑
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+ 4H2
推进新课
[板书](三)铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
[实验3-4]铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
提问:实验中有何现象发生?
回答:铝分别放入盐酸、NaOH溶液中后,铝逐渐减少且有气泡产生,将点燃的木条放在试管口,可观察到蓝色火焰。
反应式: 2Al+ 2NaOH + 2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2Al+6HCl 2====AlCl3+3H2↑
小结:铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应。
注意:若要检验铝分别与盐酸、NaOH溶液反应放出的气体是氢气,盐酸和NaOH溶液的浓度应稍偏大,如可用6 mol ·L-1的盐酸和30%的NaOH溶液。
还要保证氢气产生的一定速率和一定数量。
将点燃的木条放在试管口,可观察到蓝色火焰,但不明亮,用爆鸣的检验方法成功率比较高。
铝片不宜太纯。
在反应中可观察到开始反应较慢,后来渐渐加快,这是因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用,氧化膜反应完以后才有H2产生,而且随着反应的进行,温度升高,反应速率也加快。
应用:铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
[实践活动]
提示:1.让学生在课外用卡片的形式把提出的问题收集并汇总,然后分类。
2.把学生的分类情况和自己选择研究、调查的问题的结果以书面形式上交。
3.把结果张贴或在课堂上交流,教师对学生参加这次活动的情况要作出评价。
问题举例:①金属都有光泽吗?铁块上的灰色是光泽吗?
②观察铁粉为什么看不见银白色光泽?
③哪些金属在自然界中以游离态存在?实验室有金属钠单质,可以说钠在自然界以游离态存在吗?
④为什么有的金属只有一种化合价,而有的金属有多种化合价?
⑤铁有银白色光泽,为什么铁又称为黑色金属?
⑥铝的导电性比铜的差,为什么电力工业上常用铝做导线?
……
[多媒体投影示例]金属的分类
人们根据金属的密度,把金属分为重金属和轻金属。
重金属的密度大于4.5 g·cm-3,轻金属的密度小于4.5 g·cm-3。
冶金工业上还常常把金属分为黑色金属与有色金属。
黑色金属有三种:铁、锰、铬。
它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物,所以称这类金
属为黑色金属。
除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。
有色金属又可以分为九大类:
(1)重金属:铜、铅、锌等。
(2)轻金属:铝、镁等。
(3)轻稀有金属:锂、铍等。
(4)难熔稀有金属:钨、钛、钒等。
(5)稀散金属:镓、锗等。
(6)稀土金属:钪、钇及镧系元素等。
(7)放射性金属:镭、锕等。
(8)贵金属:金、银、铂等。
(9)碱金属:钾、钠等。
(分类可以有不同的标准,如金属可按存在状态、密度、颜色、活泼性等分类,对学生提出的问题也可以用不同的标准进行分类)
[例题剖析]
(例1)将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该化合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后放出氢气最多的是()
A.3 mol ·L-1HCl
B.4 mol ·L-1HNO3
C.8 mol ·L-1NaOH
D.18 mol ·L-1H2SO4
教师精讲:在镁、铝混合物中加入硝酸和浓硫酸都不产生氢气。
加入氢氧化钠溶液,只有铝与之反应生成氢气,镁不反应。
加入盐酸,镁和铝都与盐酸反应生成氢气,所以氢气量最多。
故应选A。
答案:A
(例2)有镁、铝混合粉末10.2 g,将它溶于500 mL 4 mol ·L-1的盐酸里,若要使沉淀质量达到最大值,则需要2 mol ·L-1的氢氧化钠溶液的体积为()
A.1 000 mL
B.500 mL
C.100 mL
D.1 500 mL
教师精讲:依题意,先写出有关化学方程式:
Mg + 2HCl====MgCl2 + H2↑
2Al + 6HCl====2AlCl3 +3H2↑
MgCl2 +2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl 3 +3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
依化学方程式知当镁、铝全部以氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,即沉淀质量达到最大值时,溶液中溶质只存在NaCl,即此时n(NaOH)=n(HCl)。
n(NaOH)=0.5 L×4 mol ·L -1
=2 mol ,V(NaOH)=1
22-•L
mol mol
=1 L=1 000 mL 。
因此本题答案为A 。
答案:A [课堂小结]
本节课我们讨论了铝的化学性质,认识了铝既可以与强酸反应又可以与强碱反应,借助这些知识,我们可以解释日常生活中遇到的实际问题。
课后请大家将你感兴趣的问题,通过上网或到图书馆查资料后,写成论文,同学间互相交流。
板书设计
铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
活动与探究
1.在金属活动顺序表中,Mg 位于Al 之前,请你设计实验证明Mg 的金属活动性比Al 强。
方案一:Mg 、Al 分别在空气中点燃
Mg
Al
准备 用砂纸去掉表面的氧化膜
用砂纸去掉表面的氧化膜
现象 结论
备注
观察时注意戴防护镜
方案二:Mg 、Al 分别与稀盐酸反应
Mg
Al 现象 相同 不同
结论
随堂练习
1.下列金属分别与足量盐酸反应,得到等质量的氢气,所需金属的质量最少的是()
A.Mg
B.Al
C.Fe
D.Zn
答案:B
2.地壳中所含质量分数最大的金属元素是()
A.Mg
B.Al
C.Si
D.Fe
答案:B
3.两份铝片,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量烧碱溶液反应,同温、同压下放出相同体积的气体,则两份铝片的质量之比为()
A.1∶1
B.2∶3
C.3∶2
D.1∶6
答案:A
4.有镁、铝混合物粉末
5.4 g,将它溶于500 mL 2 mol ·L-1的盐酸中,若要使沉淀量达到最大值,则需加入1 mol·L-1 NaOH溶液的体积为()
A.1 000 mL
B.500 mL
C.100 mL
D.1 500 mL
答案:A
5.将铝粉放入烧碱溶液充分反应,放出氢气。
若在反应过程中有1.5 mol 电子发生转移,则参加反应的水为()
A.9 g
B.18 g
C.0.5 mol
D.1.8 mol
答案:AC
6.少量金属钠投入到CuSO4溶液中,正确的反应方程式是()
(1)2Na + CuSO4====Na2SO4+ Cu↓ (2)Cu + 2H2O====Cu(OH)2+ H2↑
(3)2Na+ 2H2O====2NaOH + H2↑ (4)2NaOH + CuSO4====Cu(OH)2↓+ Na2SO4
A.①③
B.①②C.③④ D.①
答案:C
7.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合液中,充分反应后,剩余金属粉末的质量与原加
SO的物质的量浓度之比为()
铁粉的质量相同,则原溶液中H+与 2
4
A.1∶4B.2∶7C.1∶2D.3∶8
答案:A
8.将钠和铝的混合物0.2 mol 溶于足量的盐酸中,产生3 136 mL (标准状况下)氢气,则钠和铝的物质的量之比为()
A.1∶3
B.3∶1
C.4∶1
D.1∶4 答案:C
9.将一块镁铝合金溶于过量盐酸后,溶液中应有_____________离子;接着加入过量氢氧化钠溶液后,溶液中_____________减少了,_____________增加了;继而再加入过量盐酸,溶液中_____________减少了,_____________增加了。
答案:H +
、Cl -、Mg 2+
、Al 3+
(OH -) H +
、Mg 2+
、Al 3+
-2AlO 、OH -、Na +
-
2AlO 、OH - H +
、Cl -
、
Mg 2+、Al 3+
10.某无色透明溶液,跟金属铝反应放出H 2,试判断下列离子:Mg 2+
、Cu 2+
、Ba 2+
、H +
、Ag +
、-
24SO 、
-23SO 、-3HCO 、OH -、-3NO ,哪些可能是构成此溶液的成分?
(1)生成Al 3+
时,可能存在_____________。
(2)当生成-
2AlO 时,可能存在_____________。
答案:(1)Mg 2+
、H +、-
24SO
(2)OH -、Ba 2+
、-
3NO
习题详解
1.答案:保存于煤油中 因为钠很容易与空气中的O 2发生反应。
4Na+O 2====2Na 2O 2Na+O 2
Na 2O 2 2Na+2H 2O====2NaOH+H 2↑
点拨:钠的化学性质很活泼,能与O 2反应,能与H 2O 反应,因此将钠保存在煤油中(ρ钠>ρ
煤油
)。
2.答案:B
点拨:Na 燃烧时生成Na 2O 2。
3.答案:B
点拨:Al 在空气中能与O 2反应生成Al 2O 3。
4.答案:D
点拨:此类题目可用举反例法。
C 选项,最外层只有1个电子的元素除Na 、K 外,还有H ,H 属非金属元素;D 选项为Na ,属金属元素;A 、B 选项的中心词是物质,物质与元素是两个不同的概念,物质是由元素组成的。
5.答案:D
6.答案:A
7.答案:(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(2)2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+====2Al3++3H2↑
AlO+3H2↑
(3)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O====2
2
(4)Zn+CuCl2====Cu+ZnCl2 Zn+Cu2+====Cu+Zn2+
8.答案:Al与NaOH发生如下反应:
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2×27 g3×22.4 L
5.4 g V(H2)
即V(H2)=6.72 L(标准状况)
9.答案:①相同质量的Mg、Al与盐酸反应可由关系:
Mg ~ H2↑ 2Al ~ 3H2↑
24 g 1 mol 2×27 g 3 mol
1 000 g n (H2) 1 000 g n(H2)
即相同质量时,Al放出氢气多。
②相同体积(假定各为1 000 cm3)的Mg、Al而质量分别为1 738 g、2 700 g,则有:Mg ~ H2↑ 2Al ~ 3H2↑
24 g 1 mol 2×27 g 3 mol
1 738 g n(H2)
2 700 g n(H2)
答:相同质量时,Al放出氢气多,相同体积时,也是Al放出氢气多。
10.铝是自然界中含量最多的金属,铝与氧气反应放出大量的热,所以用铝作燃料是可行的;但是铝的金属活泼性比较强,欲从含铝的矿物中把铝提炼出来比较困难,目前采用电解法生产铝,电解需要消耗大量的电能;因此就目前条件下,将铝作燃料还不具备现实条件。
11.提示:铝的金属活动性比铁强,从铝矿石中提炼出铝比从铁矿石中提炼出铁困难。
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.化学反应前后肯定没有变化的是
①原子数目②分子数目③元素种类④物质的总质量⑤物质的种类
A.①④B.①③⑤C.①③④D.①②③④
2.原子序数依次增大的四种短周期元素W、X、Y、Z,其中只有X与Z同主族;W、X、Y最外层电子数之和为10;Y是地壳中含量最高的金属元素。
下列关于它们的叙述一定正确的是()
A.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
B.W、Y的氧化物一定属于离子化合物
C.X、Z的氢化物中,前者的沸点低于后者
D.X、Y的简单离子中,前者的半径大于后者
3.N A是阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.常温常压下,11.2 L SO2含有的氧原子数小于N A
B.0. 1 mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4N A
C.10 g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2N A
D.100 mL 0.1 mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01N A
4.异丙烯苯和异丙苯是重要的化工原料,二者存在如图转化关系:
下列说法正确的是
A.异丙烯苯分子中所有碳原子一定共平面
B.异丙烯苯和乙苯是同系物
C.异丙苯与足量氢气完全加成所得产物的一氯代物有6种
D.0.05mol异丙苯完全燃烧消耗氧气13.44L
5.下列有关化学与环境的叙述不正确的是
A.因垃圾后期处理难度大,所以应做好垃圾分类,便于回收利用,节约资源
B.医疗废弃物经过处理、消毒后可加工成儿童玩具,变废为宝
C.绿色环保化工技术的研究和运用是化工企业的重要发展方向
D .研究表明,新冠病毒可通过气溶胶传播。
气溶胶的粒子大小在1 nm~100 nm 之间 6.将燃着的H 2S 不断通入盛有一定量O 2的集气瓶中。
当火焰熄灭后继续通入H 2S ,发生的主要反应是 A .2H 2S+O 2=2S+2H 2O B .2H 2S+3O 2=2SO 2+2H 2O C .2H 2S+SO 2=3S+2H 2O
D .2SO 2+O 2=2SO 3
7.含铬(227Cr O -
)废水用硫酸亚铁铵[FeSO 4·(NH 4)2SO 4·6H 2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
该沉淀经干燥后得到nmol FeO·Fe y Cr x O 3。
不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是( )
A .消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B .处理废水中227Cr O -
的物质的量为
2
nx
mol C .反应中发生转移的电子数为3nxmol D .在FeO· Fe y Cr x O 3中,3x =y
8.25 ℃时,用0.1 mol·L -1 NaOH 溶液滴定20 mL 0.1 mol·L -1 HX 溶液,溶液的pH 随加入的NaOH 溶液体积的变化如图所示。
下列说法不正确的是( )
A .HX 为弱酸
B .V 1<20
C .M 点溶液中离子浓度由大到小的顺序:c (X -)>c (Na +)>c (H +)>c (OH -)
D .0.1 mol·L -1 NaOH 溶液和0.1 mol·L -1 HX 溶液等体积混合后,溶液中c (Na +)=c (X -)+c (OH -)
9.海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物,是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一。
一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下:
下列关于该流程中各步骤的说法中,错误的是()
A.A B.B C.C D.D
10.设N A为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L的C2H4和C3H6的混合物中含有的碳碳双键数目为N A
B.100 g 质量分数17%H2O2溶液中极性键数目为N A
C.1 L0.1mol K2Cr2O7溶液中含铬的离子总数为0.2N A
D.65 g Zn溶于浓硫酸中得混合气体的分子数为N A
11.用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是
A.区别苯和甲苯
B.检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁
C.检验CH2=CHCHO中含碳碳双键
D.区别SO2和CO2
12.Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。
W、Y是金属元素,Z的原子序数是X的2倍。
Q与W同主族,且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。
Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性。
Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应。
下列说法不正确的是
A.Q与X形成简单化合物的分子为三角锥形
B.Z的氧化物是良好的半导体材料
C.原子半径Y>Z>X>Q
D.W与X形成化合物的化学式为W3X
13.下列说法正确的是()
A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同
B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能途
径a :C 2H O −−−→高温CO+H 22O −−−→燃烧CO 2+H 2O 途径b :C 2O
−−−→燃烧CO 2 C .食物中可加入适量的食品添加剂,如香肠中可以加少量的亚硝酸钠以保持肉质新鲜
D .生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
14.X 、Y 、Z 、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。
Y 原子在短周期主族元素中原子半径最大,X 和Y 能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物。
常温下,0.1 mol ·L -1 W 的氢化物水溶液的pH 为1。
向ZW 3的水溶液中逐滴加入Y 的最高价氧化物对应的水化物,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。
下列推断正确的是
A .简单离子半径:W>Y>Z>X
B .Y 、Z 分别与W 形成的化合物均为离子化合物
C .Y 、W 的简单离子都不会影响水的电离平衡
D .元素的最高正化合价:W>X> Z> Y
15.化学与生活、环境密切相关,下列说法错误的是( )
A .生活中钢铁制品生锈主要是由于发生吸氧腐蚀所致
B .将氨气催化氧化生成NO ,属于氮的固定
C .维纶被称为“人造棉花”,是因为其分子链上含有羟基的缘故
D .氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.工业上可用下列仪器组装一套装置来测定黄铁矿(主要成分FeS 2)中硫的质量分数(忽略SO 2、H 2SO 3与氧气的反应)。
实验的正确操作步骤如下:
A .连接好装置,并检查装置的气密性
B .称取研细的黄铁矿样品
C .将2.0 g 样品小心地放入硬质玻璃管中
D .以1 L/min 的速率鼓入空气
E .将硬质玻璃管中的黄铁矿样品加热到800℃~850℃
F .用300 mL 的饱和碘水吸收SO 2,发生的反应是:I 2+SO 2+2H 2O = 2HI +H 2SO 4
G.吸收液用CCl4萃取、分离
H.取20.00mLG中所得溶液,用0.2000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定。
试回答:
(1)步骤G中所用主要仪器是______,应取_______ (填“上”或“下”)层溶液进行后续实验。
(2)装置正确的连接顺序是④(填编号)。
______(3)装置⑤中高锰酸钾的作用是__________。
持续鼓入空气的作用__________。
(4)步骤H中滴定时应选用_____作指示剂,可以根据________现象来判断滴定已经达到终点。
(5)假定黄铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO2,并且被饱和碘水完全吸收,滴定得到的数据如下表所示:
NaOH标准溶液的体积/mL
滴定次数待测液的体积/mL
滴定前滴定后
第一次20.00 0.00 20.48
第二次20.00 0.22 20.20
第三次20.00 0.36 20.38
则黄铁矿样品中硫元素的质量分数为___________。
(6)也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数,若用这种方法测定,最好是在装置①所得吸收液中加入下列哪种试剂__________ 。
A.硝酸银溶液B.氯化钡溶液C.澄清石灰水D.酸性高锰酸钾溶液
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.化合物X由三种元素(其中一种是第四周期元素)组成,现进行如下实验:
已知:气体A在标准状况下密度为0.714 g·L-1;碱性溶液焰色反应呈黄色。
(1)X中非金属元素的名称为__________,X的化学式__________。
(2)X与水反应的化学方程式为_________。
(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,设计实验证明Y的晶体类型__________。
(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,________,蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.Ⅰ.化学反应总是伴随能量变化,已知下列化学反应的焓变
2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H1
SO2(g)+ I2(g) + 2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g) △H2
H2SO4(l)=H2O(g) + SO2(g) +1/2O2(g) △H3
2H2O(g)=2H2(g)+ O2(g) △H4
(1)△H4与△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H4=_________________________。
(2)若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g) 在150℃下能自发进行,则△H____0 A.大于B.小于C.等于D.大于或小于都可
Ⅱ.以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:2CO 2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=QkJ/mol (Q>0)
在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。
完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是____(选填序号)
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是_____
A.平衡常数K不再增大
B.CO2的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是_______(选填编号);达到平衡后,能提高H2转化率的操作是_______(选填编号)
A.降低温度B.充入更多的H2C.移去乙醇D.增大容器体积
(4)图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数y R=_______%。
19.(6分)(1)汽车尾气中的CO、NO、NO2等有毒气体会危害人体健康,可在汽车尾部加
催化转化器,将有毒气体转化为无毒气体。
已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=-112.3kJ·mol-1
②NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H2=-234kJ·mol-1
③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+179.5kJ·mol-1
请写出CO和NO2生成无污染气体的热化学方程式___。
(2)若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)N 2(g)+2CO2(g) △H=-759.8kJ·mol-1,反应达到平衡时,N2的体积分数随n(CO)/n(NO)的变化曲线如图1。
①b点时,平衡体系中C、N原子个数之比接近___;
②a、b、c三点CO的转化率从大到小的顺序为___;a、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为___。
③若n(CO)/n(NO)=0.8,反应达平衡时,N2的体积分数为20%,则CO的转化率为__。
(3)若将NO2与O2通入甲中设计成如图2所示装置,D电极上有红色物质析出,则A电极处通入的气体为____(填化学式);A电极的电极反应式为____;一段时间后,若乙中需加0.2molCu(OH)2使溶液复原,则转移的电子数为___。
(4)已知:25℃时,H2C2O4的电离常数K a1=5.9×10—2,K a2=6.4×10-5,则25℃时,
0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____,若向该溶液中加入一定量NaOH固体,使c(HC2O4-)=c(C2O42-),则此时溶液呈___(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.C
【解析】
【分析】
在化学反应前后元素种类、原子数目和物质的总质量不变,分子数目可能变化,而物质种类一定发生变化,据以上分析解答。
【详解】
化学反应的实质是有新物质生成,从微观角度来看是原子的重新组合,反应中遵循质量守恒定律,反应前后元素原子守恒,所以化学反应前后肯定没变化的是①原子数目、③元素种类、④物质的总质量;而反应前后分子数目可以改变,物质种类也会改变;综上分析所述, ①③④反应前后不变;
综上所述,本题正确选项C。
2.D
【解析】
【分析】
原子序数依次增大的四种短周期元素W、X、Y、Z,Y是地壳中含量最高的金属元素,则Y
为Al元素;其中只有X与Z同主族;Z原子序数大于Al,位于第三周期,最外层电子数大于3;W、X、Y最外层电子数之和为10,则W、X的最外层电子数之和为10-3=7,Z的原子序数小于7,所以可能为Si、P、S元素,若Z为Si时,X为C元素,W为B元素,B与Al 同主族,不符合;若Z为P元素时,X为N元素,W为Be元素;若Z为S元素,X为O元素,W为为H(或Li)元素。
【详解】
A项、Z可能为P、S元素,P的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸为弱电解质,不属于强酸,故A错误;
B项、Y为Al元素,氧化铝为离子化合物,W为H元素时,水分子为共价化合物,故B错误;C项、X为O时,Z为S,水分子之间存在氢键,导致水的沸点大于硫化氢,故C错误;
D项、X可能为N或O元素,Y为Al,氮离子、氧离子和铝离子都含有3个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径X>Y,故D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查原子结构与元素周期律的关系,注意掌握元素周期律内容、元素周期表结构,利用讨论法推断元素为解答关键。
3.A
【解析】
【详解】
A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故11.2 L二氧化硫的物质的量小于0.5 mol,则含有的氧原子个数小于N A,故A正确;
B.由Na2O2的电子式为,Na2O的电子式为
可知,1 mol Na2O中含3 mol离子,1 mol Na2O2中含3 mol离子,则0.1 mol Na2O和Na2O2混合物中离子为0.3 mol,即含有的阴、阳离子总数是0.3N A,故B错误;
C.H2O2溶液中,除了H2O2,水也含氢原子,故10 g质量分数为34%的H2O2溶液中溶质的
质量10 g×34%=3.4g,物质的量n=m
M
=
3.4g
34g
=0.1mol,一个过氧化氢分子中含有两个氢原子,
1mol过氧化氢分子中含有2mol氢原子,0.1mol过氧化氢分子中含有0.2mol氢原子,0.2mol 氢原子个数等于0.2N A,水也含氢原子,氢原子的个数大于0.2N A,故C错误;
D.醋酸为弱酸,在水中不完全电离,100 mL 0.1 mol/L醋酸的物质的量
n=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,含有的醋酸分子数小于0.01N A,故D错误;
答案选A。
【点睛】
计算粒子数时,需要先计算出物质的量,再看一个分子中有多少个原子,可以计算出原子的数目。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.异丙烯基与苯环靠着单键相连,单键可以旋转,因而异丙烯苯分子中所有碳原子不一定共平面,A错误;
B.异丙烯苯分子式为C9H10,乙苯分子式为C8H10,两者分子式相差一个“C”,不符合同系物之间分子组成相差若干个CH2,B错误;
C.异丙苯与足量氢气完全加成生成,根据等效氢原则可知该产物有6种氢原子,因而其一氯代物有6种,C正确;
D.异丙苯分子式为C9H12,该燃烧方程式为C9H12+12O29CO2+6H2O,0.05mol异丙苯完全燃烧消耗氧气0.6mol,但氧气所处状态未知(例如标准状况),无法计算气体体积,D错误。
故答案选C。
【点睛】
需注意在标准状况下,用物质的体积来换算所含的微粒个数时,要注意,在标准状况下,只有1 mol 气体的体积才约是22.4 L。
而某些物质在标况下为液体或固体是高考中换算微粒常设的障碍。
如:标准状况下,22.4 L CHCl3中含有的氯原子数目为3N A。
标准状况下,CHCl3为液体,22.4 L CHCl3的物质的量远大于1 mol,所以该说法不正确。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
垃圾后期处理难度大,并且很多垃圾也可以回收重复使用,节约资源,而只有做好垃圾分类才能更好实现回收再利用,垃圾分类已经上升到国家战略层面,选项A正确;医疗废弃物虽然可以回收、处理,但不可以制成儿童玩具,选项B不正确;绿色环保化工技术的研究和运用,可实现化工企业的零污染、零排放,选项C正确;气溶胶属于胶体,胶体的粒子大小在1 nm~100 nm之间,选项D正确。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
将燃着的H2S不断通入盛有一定量O2的集气瓶中,开始氧气过量H2S完全燃烧生成SO2和水。
所以当火焰熄灭后继续通入H2S,发生的主要反应是2H2S+SO2=3S+2H2O;
答案选C。
7.A
【详解】
227Cr O -具有强氧化性,FeSO 4·(NH 4)2SO 4·6H 2O 具有强还原性,二者发生氧化还原反应,Fe 2+
被氧化成Fe 3+,227Cr O -
中+6价Cr 被还原成+3价Cr 。
该反应中,Fe 失电子的物质的量等于Cr 得电子的物质的量,则有nymol =3nxmol ,即3x =y 。
据Cr 、Fe 原子守恒可知,生成nmol FeO·Fe y Cr x O 3时,消耗
2nx mol 227Cr O -,消耗n(y +1) mol 硫酸亚铁铵,反应中转移电子的物质的量为2
nx mol×6=3nxmol ,又知3x =y 则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x +1) mol ,所以正确的答案选A 。
8.D
【解析】
【详解】
A.由图可知,0.1 mol·L -1 HX 溶液的pH =3,说明HX 为弱酸,故A 正确;
B.若V 1=20,则溶液中的溶质只有NaX ,由于HX 为弱酸,则NaX 溶液呈碱性,pH >7,所以V 1应小于20,故B 正确;
C.M 点溶液中的溶质是等物质的量的HX 和NaX ,溶液呈酸性,说明HX 的电离程度大于X -的水解程度,则溶液中离子浓度大小顺序为c (X -)>c (Na +)>c (H +)>c (OH -),故C 正确;
D.两种溶液等体积混合时,根据电荷守恒有c (Na +)+c (H +)=c (X -)+c (OH -),故D 错误;
故选D 。
9.C
【解析】
【详解】
由流程可知,步骤①是分离固液混合物,其操作为过滤,需要漏斗、烧杯等仪器;步骤②是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗等仪器;步骤③是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿等仪器;步骤④是从有机化合物中,利用沸点不同用蒸馏的方法得到甲苯,需要蒸馏烧瓶等仪器,则错误的为C ,故答案选C 。
10.D
【详解】
A.C3H6可以是环烷烃,不含碳碳双键,故A错误;
B.H2O2溶液中含有极性键的是H2O2和H2O,100 g 质量分数17%H2O2溶液中含有极性键的
物质的量为(100g17%100g83%
22
34g/mol18g/mol
⨯⨯
⨯+⨯)mol>1mol,故B错误;
C.K2Cr2O7溶液中存在Cr2O72-+H2O 2 H++2CrO42-,因此溶液中含铬的离子总物质的量不等于0.2mol,故C错误;
D.锌和浓硫酸反应:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,锌和稀硫酸反应:Zn+
H2SO4=ZnSO4+H2↑,65 g Zn完全溶于浓硫酸中,无论得到SO2还是H2还是混合气体,得到分子数都为N A,故D正确;
答案:D。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲苯可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故A不选;
B.硫酸亚铁具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故B不选;C.CH2=C(CH3)CHO中碳碳双键和醛基都可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能检验是否含有碳碳双键,故C选;
D.SO2具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故D不选;
故选C。
12.B
【解析】
【分析】
Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。
Q与W同主族,且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。
则Q为H元素,W为Li元素,Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性,X为N元素。
W、Y是金属元素,Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应;Y为Al元素,Z的原子序数是X的2倍,Z为Si元素。
【详解】。