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

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項中只產(chǎn)生氣體，C項中既產(chǎn)生氣體又產(chǎn)生藍色沉淀。【答案】D2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，下列說法正確的是()A發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B變白色是因為生成了碳酸鈉C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項正確；Na2OH2O=2NaOH，故B項錯誤；中因NaOH易潮解，吸收空氣水蒸氣，表面形成溶液，故C項錯誤；中發(fā)生反應(yīng)2NaOHCO2=Na2CO3H2O，故D項錯誤。【答案】A3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/1 5351 083419.5960.81 0633 380沸點/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的熔點過低，D的熔點過高，難以與其他金屬形成共熔物(即合金)?！敬鸢浮緽D4下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是()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)原理錯誤，鋁與強堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)是水作氧化劑；D不符合反應(yīng)事實?！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【解析】濃硫酸、濃硝酸常溫下使鋁鈍化，其鈍化過程發(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 mol·L1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 mL×103 L·mL1×2 mol·L10.05 mol，由反應(yīng)：Fe2Fe3=3Fe2可知Fe3過量，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。【答案】B7銅、銀、金是人類認(rèn)識最早的三種金屬，因為很早就被人們用作錢幣，因而有“貨幣金屬”之稱。由于鐵的金屬性比銅、銀、金強，相對而言，人類認(rèn)識鐵稍晚。某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬活動性比銅強，他們設(shè)計了如下方案：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FeCl3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，而銅片上無氣泡產(chǎn)生。以上設(shè)計合理的有()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Fe>Cu；金屬的活潑性與得失電子的數(shù)目沒有直接的關(guān)系，故不能據(jù)此判斷；與濃硫酸反應(yīng)也無法比較鐵和銅的活動性；據(jù)此反應(yīng)只能判斷Cu的還原性強于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；鐵、銅與濃HNO3組成原電池，F(xiàn)e發(fā)生鈍化，所以Fe做正極，不能說明鐵比銅活潑。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，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 mol·L1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，測得生成的氣體體積比為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可見當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量，一樣多時，產(chǎn)生H2的體積比是13，而題設(shè)條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol3 mol·L1×0.1 L 0.15 mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15 mol×20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2×27 g 3 mol 5.4 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。【答案】A二、非選擇題10為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成，分別進行下列實驗。(1)若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體(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_g。(2)若取a g樣品將其點燃，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 2×27 g 3×22.4 L m(Al) 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)2AlFe2O3Al2O32Fe8027(3)2311Fe和Al是兩種常見的金屬，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_；混合物中Al的物質(zhì)的量為_(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_；混合物中Fe的質(zhì)量為_(用含字母的數(shù)學(xué)式表示)。(3)向(2)所得的溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，將產(chǎn)生的沉淀過濾、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)量分?jǐn)?shù)為_。【解析】(1)考查了鋁可與強堿溶液反應(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：mol×2 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： mol×56 g·mol1 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%?！敬鸢浮?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)進行如下推斷：由于金屬鈉與氧的結(jié)合能力比碳強，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)計實驗如下：用打孔器鉆取一段金屬鈉，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。請回答下列問題：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_。【解析】(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)計下列三種不同實驗方案進行探究，請回答下列問題：探究一實驗方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。實驗步驟：(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)過濾、洗滌、干燥、稱量固體，該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏高”或“偏低”)。探究二實驗方案：鋁鎂合金測定生成氣體的體積實驗裝置：問題討論：(1)某同學(xué)提出該實驗裝置不夠完善，應(yīng)在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是_(填“需要”或“不需要”)。(2)為使測定結(jié)果盡可能精確，實驗中應(yīng)注意的問題是(寫出兩點)：_；_。探究三實驗方案：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。問題討論：(1)欲計算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實驗中還需要測定的數(shù)據(jù)是_。(2)若用空氣代替O2進行實驗，對測定結(jié)果是否有影響？_(填“是”或“否”)?！窘馕觥刻骄恳?1)利用NaOH將Al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 g×95%，Al與NaOH按11反應(yīng)，V(NaOH)0.095 L，即95 mL，Al的最大質(zhì)量為5.4×97%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會與Mg反應(yīng)：N23MgMg3N2，CO22Mg2MgOC，對實驗造成影響?！敬鸢浮刻骄恳?Al2NaOH2H2O=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