2022年高三化學(xué)一輪 3-1金屬的化學(xué)性質(zhì)、金屬材料課件 新人教版

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1、2022年高三化學(xué)一輪 3-1金屬的化學(xué)性質(zhì)、金屬材料課件 新人教版一、選擇題1把一小塊金屬鈉放入下列溶液中,既能產(chǎn)生氣體又會(huì)出現(xiàn)白色沉淀的是()A稀硫酸B氫氧化鉀稀溶液C硫酸銅溶液 D氯化鎂溶液【解析】A、B項(xiàng)中只產(chǎn)生氣體,C項(xiàng)中既產(chǎn)生氣體又產(chǎn)生藍(lán)色沉淀?!敬鸢浮緿2觀察是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學(xué)將一小塊金屬鈉露置于空氣中,觀察到下列現(xiàn)象:銀白色變灰暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體,下列說(shuō)法正確的是()A發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B變白色是因?yàn)樯闪颂妓徕cC是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D只發(fā)生物理變化【解析】4NaO2=2Na2O,屬于氧化還原反應(yīng),故A項(xiàng)正確;Na2OH2O=2NaOH,

2、故B項(xiàng)錯(cuò)誤;中因NaOH易潮解,吸收空氣水蒸氣,表面形成溶液,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;中發(fā)生反應(yīng)2NaOHCO2=Na2CO3H2O,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?!敬鸢浮緼3所謂合金就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物或冷卻后的固體。下表中金屬難與表中其他金屬形成二元合金的元素是(多選)()FeCuZnAgAuW熔點(diǎn)/1 5351 083419.5960.81 0633 380沸點(diǎn)/2 7502 5959072 2122 7075 627A.Fe BZnCAg DW【解析】若形成合金則需要兩種金屬有共同的熔化狀態(tài)。而B(niǎo)的熔點(diǎn)過(guò)低,D的熔點(diǎn)過(guò)高,難以與其他金屬形成共熔物(即合金)?!敬鸢浮緽D4下

3、列反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫正確的是()A鈉和冷水反應(yīng):Na2H2O=Na2OHH2B金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液:Al2OH=AlOH2C金屬鋁溶于鹽酸中:2Al6H=2Al33H2D鐵跟稀硫酸反應(yīng):2Fe6H=2Fe33H2【解析】A中電荷數(shù)不平衡;B中反應(yīng)原理錯(cuò)誤,鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)是水作氧化劑;D不符合反應(yīng)事實(shí)?!敬鸢浮緾5下列敘述中,正確的是()A常溫下鋁跟濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸都不反應(yīng)B兩份相同質(zhì)量的鋁粉,分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量前者多C工業(yè)上常利用鋁熱反應(yīng)來(lái)冶煉難熔金屬,如Cr、V、W等D鋁的活潑性比鈉弱,故可用金屬鈉將鋁從它的鹽溶液中置換出來(lái)【解析】濃硫酸、

4、濃硝酸常溫下使鋁鈍化,其鈍化過(guò)程發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),而鋁與濃鹽酸可反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;由Al與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式易知相同質(zhì)量的Al與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生的H2的質(zhì)量相等;鈉投入到鋁的鹽溶液中,其實(shí)質(zhì)是先與水反應(yīng)生成堿。【答案】C6將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 molL1氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,其結(jié)果是()A鐵有剩余,溶液呈淺綠色,Cl濃度基本不變B往溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液,顯紅色CFe2和Fe3的物質(zhì)的量之比為51D氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25【解析】n(Fe)0.02 mol,n(Fe3)25 mL103 LmL12 molL10.05 mol,

5、由反應(yīng):Fe2Fe3=3Fe2可知Fe3過(guò)量,加入KSCN溶液,溶液顯紅色,溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol,溶液中n(Fe3)0.05 mol2n(Fe)0.01 mol,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為12?!敬鸢浮緽7銅、銀、金是人類認(rèn)識(shí)最早的三種金屬,因?yàn)楹茉缇捅蝗藗冇米麇X幣,因而有“貨幣金屬”之稱。由于鐵的金屬性比銅、銀、金強(qiáng),相對(duì)而言,人類認(rèn)識(shí)鐵稍晚。某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng),他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案:鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出。鐵、銅和氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3和CuCl2。足量的鐵粉和銅粉分別與濃硫酸反應(yīng)生成FeSO4和CuSO4。銅片置于FeCl

6、3溶液中銅片逐漸溶解。把鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中,并且導(dǎo)線連接,鐵片上無(wú)氣泡產(chǎn)生,而銅片上有氣泡產(chǎn)生。把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中,并用導(dǎo)線連接,鐵片上有氣泡產(chǎn)生,而銅片上無(wú)氣泡產(chǎn)生。以上設(shè)計(jì)合理的有()A兩種方案 B三種方案C四種方案 D五種方案【解析】鐵置換銅,由氧化還原方程式可知還原性FeCu;金屬的活潑性與得失電子的數(shù)目沒(méi)有直接的關(guān)系,故不能據(jù)此判斷;與濃硫酸反應(yīng)也無(wú)法比較鐵和銅的活動(dòng)性;據(jù)此反應(yīng)只能判斷Cu的還原性強(qiáng)于Fe2,但不能判斷Fe和Cu的還原性;鐵、銅與稀硫酸組成原電池,鐵作為負(fù)極,證明金屬活潑性鐵比銅強(qiáng);鐵、銅與濃HNO3組成原電池,F(xiàn)e發(fā)生鈍化,所以Fe做

7、正極,不能說(shuō)明鐵比銅活潑。故、兩種方案合理。【答案】A8將10 g鐵碳合金放入氧氣中高溫灼燒,反應(yīng)后的氣體通入過(guò)量石灰水中得到沉淀1.4 g。則此鐵碳合金是()A生鐵B高碳鋼C中碳鋼 D低碳鋼【解析】鐵碳合金灼燒時(shí),碳生成CO2,鐵生成鐵的氧化物,利用守恒法得n(碳)n(CaCO3),另外還需要了解鐵合金中的含碳量。沉淀為CaCO3,1.4 g 為0.014 mol。根據(jù)碳守恒,合金中的碳也為0.014 mol。w(C)100%1.68%,所以為高碳鋼?!敬鸢浮緽9甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH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(cè)得生成的氣體體

8、積比為V(甲)V(乙)12,則加入鋁粉質(zhì)量為()A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g【解析】其反應(yīng)原理為:2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可見(jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量,一樣多時(shí),產(chǎn)生H2的體積比是13,而題設(shè)條件體積比為12,說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的,而對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol3 molL10.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 227 g 3 m

9、ol 5.4 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g?!敬鸢浮緼二、非選擇題10為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。(1)若取a g樣品,向其中加入足量的NaOH溶液,測(cè)得生成的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,下同)體積為b L。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_;樣品中鋁的質(zhì)量為_(kāi)g。(2)若取a g樣品將其點(diǎn)燃,恰好完全反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_,氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是_。(3)待(2)中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后,加入足量鹽酸,測(cè)得生成的氣體體積為c L,該氣體與(1)中所得氣體的體積比cb_?!窘馕觥?1)鋁熱劑中的鋁與NaOH反應(yīng),鋁與氫氣的關(guān)系式為:2Al3H2 227 g 322.4 L m(Al

10、) b L所以:m(Al)gg(2)根據(jù)反應(yīng):2AlFe2O32FeAl2O3。氧化鐵與鋁的質(zhì)量比為:m(Fe2O3)m(Al)160548027。(3)在鋁熱反應(yīng)后的生成物中加入足量鹽酸,Al2O3、Fe均與鹽酸發(fā)生反應(yīng),但鹽酸與Fe反應(yīng)才放出氣體。Fe2HCl=FeCl2H2,要知道放出多少氣體,必須知道鐵的質(zhì)量或Fe2O3的質(zhì)量,但題目要求是Al、Fe與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2體積比,只要知道鋁熱劑中Al與Fe元素的物質(zhì)的量之比即可求出。2AlFe2O32Fe 3H2 2H2 b c故bc32?!敬鸢浮?1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)2AlFe2O3Al2O32Fe80

11、27(3)2311Fe和Al是兩種常見(jiàn)的金屬,將它們按一定的質(zhì)量比組成混合物。(1)取一定質(zhì)量的該混合物,向其中加入足量的NaOH溶液,生成氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為a L,則反應(yīng)的離子方程式為_(kāi);混合物中Al的物質(zhì)的量為_(kāi)(用含字母的數(shù)學(xué)式表示)。(2)另取相同質(zhì)量的該混合物,向其中加入足量的稀硫酸,固體全部溶解,生成氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為b L,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi);混合物中Fe的質(zhì)量為_(kāi)(用含字母的數(shù)學(xué)式表示)。(3)向(2)所得的溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,將產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥、燃燒后得到一種固體,經(jīng)稱量發(fā)現(xiàn)該固體的質(zhì)量和原混合物的質(zhì)量恰好相等,則原混合物中鋁的質(zhì)量

12、分?jǐn)?shù)為_(kāi)?!窘馕觥?1)考查了鋁可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)這一特殊性質(zhì)。發(fā)生的反應(yīng)為:2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,產(chǎn)生的a L氣體全部是金屬鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的。根據(jù)反應(yīng)方程式得金屬鋁的物質(zhì)的量為 mol mol。(2)根據(jù)每生成1 mol H2轉(zhuǎn)移2 mol電子知,生成b L氫氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:mol2 mol。根據(jù)反應(yīng)方程式2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2和2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2知,相同質(zhì)量的鋁與足量的NaOH溶液、稀硫酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氫氣的量相同,所以混合物中金屬鐵產(chǎn)生的氫氣的量為:(ba)L,所以混合物中金屬鐵的質(zhì)量為: mol5

13、6 gmol1 g。(3)根據(jù)題意知,最后所得的固體為Fe2O3,再根據(jù)質(zhì)量守恒定律知:Fe2O3中氧元素的質(zhì)量與原金屬混合物中鋁的質(zhì)量相等,則原混合物中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:100%30%。【答案】(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2 mol(2) mol g(3)30%12鈉在空氣中燃燒(如下圖1)生成的固體物質(zhì)中除有黃色粉末外,還有黑色固體物質(zhì)碳。(1)請(qǐng)假設(shè)黑色固體物質(zhì)可能產(chǎn)生的原因是:假設(shè)_;假設(shè)_;假設(shè)_。(2)為確認(rèn)以上其中一種假設(shè)的正誤,某同學(xué)進(jìn)行如下推斷:由于金屬鈉與氧的結(jié)合能力比碳強(qiáng),因此黑色碳可能是二氧化碳與金屬鈉發(fā)生置換反應(yīng)而生成。該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:用打孔器鉆取一段金

14、屬鈉,取中間一小塊鈉放在充滿二氧化碳?xì)怏w的硬質(zhì)玻璃(如圖2)中加熱,觀察到鈉燃燒發(fā)出黃色火焰,并有黃色固體和黑色固體生成,生成的黃色固體立即變成白色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:用打孔器取金屬鈉的原因是_。產(chǎn)生以上現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)?!窘馕觥?1)根據(jù)反應(yīng)的條件及反應(yīng)環(huán)境可知生成的黑色物質(zhì)只能是碳單質(zhì)。產(chǎn)生碳單質(zhì)的原因可能是含碳物質(zhì)的不完全燃燒,也可能是空氣中的CO2與Na發(fā)生置換反應(yīng)。(2)要想證明黑色的碳是由CO2與鈉發(fā)生置換反應(yīng)而生成的,首先要排除含碳物質(zhì)的不完全燃燒,以及所取的鈉表面殘留的煤油。【答案】(1)金屬鈉上有沒(méi)擦干凈的煤油,不完全燃燒生成的碳酒精不完全燃燒生成的碳酒精燃燒產(chǎn)生的二氧

15、化碳(或空氣中的二氧化碳)與金屬鈉反應(yīng)生成的碳(2)取得較純的Na2NaCO2CNa2O2、2Na2O22CO2=2Na2CO3O2或Na2O22Na2Na2O13(xx年萊蕪質(zhì)檢)鋁鎂合金已經(jīng)成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)為測(cè)定某含鎂3%5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)下列三種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:探究一實(shí)驗(yàn)方案:鋁鎂合金測(cè)定剩余固體質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中,充分反應(yīng),NaOH溶液的體積V_。(2)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量

16、固體,該步驟中若未洗滌固體,測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏高”或“偏低”)。探究二實(shí)驗(yàn)方案:鋁鎂合金測(cè)定生成氣體的體積實(shí)驗(yàn)裝置:?jiǎn)栴}討論:(1)某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善,應(yīng)在A、B之間添加一個(gè)干燥、除酸霧的裝置。你的意見(jiàn)是_(填“需要”或“不需要”)。(2)為使測(cè)定結(jié)果盡可能精確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題是(寫出兩點(diǎn)):_;_。探究三實(shí)驗(yàn)方案:稱量x g鋁鎂合金粉末,放在如下圖所示裝置的惰性電熱板上,通電使其充分灼燒。問(wèn)題討論:(1)欲計(jì)算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù),該實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)定的數(shù)據(jù)是_。(2)若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)測(cè)定結(jié)果是否有影響?_(填“是”或“否”)?!窘馕觥刻骄恳?1)利用NaOH將A

17、l反應(yīng),余下的為Mg。合金質(zhì)量5.4 g,Al的最小質(zhì)量為5.4 g95%,Al與NaOH按11反應(yīng),V(NaOH)0.095 L,即95 mL,Al的最大質(zhì)量為5.497%V(NaOH)97 mL。所以V(NaOH)97 mL。(2)若不洗滌沉淀,雜質(zhì)附著在Mg上,使結(jié)果偏高。探究二(1)酸霧可溶于水,不需要加除酸霧裝置。(2)注意量氣裝置的使用:要檢查氣密性;讀數(shù)時(shí)一定要保證B、C裝置中液面相平。探究三(1)利用合金與O2充分反應(yīng)后增加的質(zhì)量和合金反應(yīng)前的質(zhì)量可以推算出Mg、Al各自的質(zhì)量。(2)如果用空氣代替O2,空氣中N2、CO2會(huì)與Mg反應(yīng):N23MgMg3N2,CO22Mg2MgOC,對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。【答案】探究一2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)97 mL(2)偏高探究二(1)不需要(2)檢查裝置的氣密性合金完全溶解(或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B中液面相平等合理答案均可)探究三(1)灼燒后固體的質(zhì)量(2)是

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