高中一年级化学有关金属的计算题、图像题、推断题答案解析
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WORD格式 专业技术 整理分享 高一化学 有关金属的计算题、图像题、推断题 2015/11/27
1.200 ℃时,11.6g CO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6g,再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na+、HCO-3、SO2-3、CO2-3等离子的水溶液中,若溶液体积保持不变,则下列说法中正确的是( ) A.原混合气体的平均摩尔质量为23.2g/mol B.混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25mol C.溶液中SO2-3的物质的量浓度基本保持不变 D.溶液中HCO-3的物质的量浓度减小,CO2-3的物质的量浓度增大,但是HCO-3和CO2-3的物质的量浓度之和基本保持不变 [答案]A [解析]解答本题时首先根据质量守恒定律确定产生O2的量,然后利用Na2O2与CO2、水蒸气反应的物质的量的关系确定CO2和水蒸气的物质的量。CO2和H2O与过量Na2O2反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,反应后固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物。固体质量增加了3.6g,即生成O2的质量为11.6g-3.6g=8g,物质的量为8g÷32g/mol=0.25mol,所以CO2和H2O的总物质的量为0.25mol×2=0.5mol。原混合气体的平均摩尔质量为11.6g÷0.5mol=23.2g/mol。生成O2的物质的量为0.25mol,而生成1 mol O2转移电子的物质的量为2 mol,所以反应过程中电子转移的物质的量为0.5 mol。剩余固体中含有Na2O2具有强氧化性,能够将SO2-3氧化为SO2-4,所以SO2-3的物质的量浓度减小。剩余固体中含有NaOH,溶液中HCO-3的物质的量浓度减小,CO2-3的物质的量浓度增大,但是固体中还含有Na2CO3,所以HCO-3和CO2-3的物质的量浓度之和也要增大。 2.某溶液中含有HCO-3、SO2-3、CO2-3、CH3COO-四种阴离子,向其中加入足量的Na2O2固体后,假设溶液体积无变化,溶液中离子浓度基本保持不变的是( ) A.CO2-3 B.HCO-3 C.CH3COO- D.SO2-3 [答案]C [解析]Na2O2与H2O反应后生成O2和NaOH,O2氧化SO2-3,NaOH与HCO-3反应生成CO2-3,CO2-3的量增加。 3.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
[答案]C WORD格式
专业技术 整理分享 [解析]此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应
生成水和氯化钠,当滴入0.1 L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生:HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入0.1 L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,此时开始放出气体,分析图像,可知选C。 4.现有铝和过氧化钠的固体混合物样品,加入稀盐酸使混合物完全溶解,所得溶液中c(Al3+)∶c(H+)∶c(Cl-)=1∶2∶8,则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为( ) A.3∶4 B.9∶32 C.9∶16 D.9∶8 [答案]C [解析]根据反应后溶液中含有H+,显然加入的盐酸过量,溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl,根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)+3c(Al3+)=c(Cl-),设c(Al3+)、c(H+)、c(Cl-)分别为a、2a、8a,则c(Na+)=3a,根据元素守恒,则
Al、Na2O2的物质的量之比为1∶1.5,故Al、O的质量比为1×27/(1.5×2×16)=9/16。 5.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( ) A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变 B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液变红色 C.Fe2+和Fe3+物质的量之比为5∶1 D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5 [答案]B [解析]n(Fe)=1.12 g/56 g/mol=0.02 mol,n(Fe3+)=0.025 L×2 mol/L=0.05 mol,由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知Fe3+过量,加入KSCN显红色;溶液中n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06 mol,溶液中n(Fe3+)=0.05 mol-2n(Fe)=0.01 mol,即Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1;氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。 6.某同学设计下列方法对A盐的水解液进行鉴定:
由此得出的结论中,不正确的是( ) A.D溶液中存在Fe(SCN)3 B.滤液中有Fe3+ C.B为AgBr D.A一定为无氧酸盐FeBr2 [答案]D [解析]根据B、D现象可确定A是由Fe3+和Br-或由Fe2+和Br-组成的盐。 7.某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO2-4的物质的量浓度为6 mol/L,则此溶液最多可溶解铁粉的质量为( ) A.5.6 g B.11.2 g C.22.4 g D.33.6 g [答案]C [解析]设阳离子浓度为x,则根据电荷守恒:2x+3x+x=2×6 mol/L,求得x=2 mol/L,其中能与Fe反应的物质为H+、Cu2+、Fe3+,2Fe3++Fe===3Fe2+,2H++Fe===Fe2++H2↑,Cu2++Fe===Fe2++Cu,所以溶解Fe的物质的量=2 mol/L×0.1 L2+2 mol/L×0.1 L+2 mol/L×0.1 L2=0.4 mol,m(Fe)=0.4 mol×56 g/mol=22.4 g。 WORD格式 专业技术 整理分享 8.某同学将某种金属分别与等体积的甲、乙两种溶液反应,所加金属的质量与相同条件下产生气体的体积关系如
图所示,下列推论可能正确的是( )
A.金属是镁,甲溶液为0.2 mol/L盐酸,乙溶液为0.1 mol/L盐酸 B. 金属是铁,甲溶液为pH=1的醋酸溶液,乙溶液为pH=1的盐酸 C.金属是铝,甲溶液为0.1 mol/L盐酸,乙溶液为0.1 mol/L氢氧化钠溶液 D.金属是铝,甲溶液为0.1mol/L氢氧化钠溶液,乙溶液为0.1 mol/L盐酸 [答案]C [解析]根据图像可知甲、乙与过量金属反应时,乙与金属反应产生的气体多,由此可知A、B选项不正确;足量铝与等物质的量NaOH、HCl反应,与NaOH反应放出的氢气多,故C项正确,D项错误。 9.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:Na+、Fe3+、SO2-4、HCO-3 B.b点对应的溶液中:Na+、S2-、SO2-4、Cl- C.c点对应的溶液中:K+、Ag+、Ca2+、NO-3 D.d点对应的溶液中:K+、NH+4、CO2-3、SO2-4 [答案]B [解析]发生反应为a→b段4NaOH+AlCl3===NaAlO2+3NaCl+2H2O,b→c段3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl,分析各点对应溶液的成分,即可得出答案,a点中含有大量OH-,Fe3+、HCO-3不能共存;c点溶液变为NaCl,Ag+不能大量共存;d点中溶液中含大量AlCl3,CO2-3不能大量共存。 10.下列固体物质各1 mol:①Na2O ②NaOH ③Na2O2 ④Na2SO3,长期放置在空气中,固体质量增加的关系(不考虑潮解因素)正确的是( ) A.①=②>③>④ B.①>③>④>② C.②>①=③>④ D.④>②>③>① [答案]B [解析]Na2O→Na2CO3(Δm=44);NaOH→Na2CO3(Δm=13);Na2O2→Na2CO3(Δm=28);Na2SO3→Na2SO4(Δm=16),故B项正确。 11.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g水中(水足量),所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( ) WORD格式 专业技术 整理分享 A.1 000aρ50a+mmol·L-1 B.4ρ46a+mmol·L-1
C.1 000aρ46a+mmol·L-1 D.1 000aρ45a+mmol·L-1 [答案]C [解析]物质的量均为a mol的Na和Al投入水中的反应为 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2 mol 2 mol 1 mol
a mol a mol a2mol
2Al+2NaOH+2H2O=== 2NaAlO2+3H2↑ 2 mol 2mol 2 mol 3 mol
a mol amol a mol 32a mol
所得溶液为NaAlO2的溶液 c(NaAlO2)=nV=a mol23a+27a+m-2a×2ρ×10-3L=1 000aρ46a+mmol·L-1。
12.常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20 mL pH=14的溶液,然后用1 mol/L的盐酸滴定,测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.原合金质量为0.92 g B.图中V2为60 C.整个滴定过程中Na+的浓度保持不变 D.OP段发生的反应为:NaOH+HCl===NaCl+H2O [答案]D [解析]Q点时,溶液中的溶质只有氯化钠,由钠和氯守恒可得:n(Na)=n(NaCl)=n(HCl)=1 mol/L×0.04 L=0.04 mol,m(Na)=0.92 g,A错;OP段之所以没有沉淀产生,是因为盐酸用于中和NaOH,D对;OP段消耗盐酸的体积为n(NaOH)剩/c(HCl)=1 mol/L×0.02 L÷1 mol/L=0.02 L(20 mL),即V1=20,所以PQ段消耗的盐酸为20 mL,QW段消耗盐酸是PQ段的3倍为60 mL,故V2=40+60=100,B错;整个滴定过程中,n(Na+)保持不变,但溶液的体积不断增大,故Na+的浓度是不断减小的,C错。 13.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为( ) A.1∶1 B.5∶16 C.2∶3 D.3∶2 [答案]B