1选择题
下列有关化学用语或说法正确的是
- A. HClO的结构式:H-Cl-O
- B. Na₂O₂的电子式:Na⁺[::O::O::]²⁻Na⁺
- C. NH₃的VSEPR模型:平面三角形
- D. 基态Fe原子的价电子排布式:3d⁶4s²
答案:D
解析:A项错误,HClO的结构式应为H-O-Cl;B项错误,Na₂O₂是离子化合物,过氧根离子中两个氧原子之间共用一对电子,电子式应为Na⁺[::O::O::]²⁻Na⁺,但原选项中电子式书写不规范,缺少孤电子对,且氧原子间的共用电子对应用一根短线表示;C项错误,NH₃的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,而其空间构型为三角锥形;D项正确,铁是26号元素,其价电子包括3d和4s能级上的电子。易错点:易混淆VSEPR模型与分子空间构型,以及电子式的规范书写。
2选择题
设Nₐ为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
- A. 标准状况下,22.4L CCl₄含有的分子数为Nₐ
- B. 1mol Fe与足量稀HNO₃反应,转移的电子数为3Nₐ
- C. 1L 0.1mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液中,CO₃²⁻的数目为0.1Nₐ
- D. 常温下,56g铁片投入足量浓硫酸中,转移电子数为3Nₐ
答案:B
解析:A项错误,标准状况下CCl₄为液体,不能使用气体摩尔体积计算;B项正确,Fe与足量稀HNO₃反应生成Fe(NO₃)₃,1mol Fe转移3mol电子;C项错误,Na₂CO₃溶液中CO₃²⁻会发生水解,其数目小于0.1Nₐ;D项错误,常温下铁遇浓硫酸发生钝化,不能完全反应。易错点:忽略物质状态、水解、钝化等特殊条件。
3选择题
下列离子方程式书写正确的是
- A. 向FeBr₂溶液中通入足量Cl₂:2Fe²⁺+2Br⁻+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl⁻
- B. 用醋酸除去水垢:CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑
- C. 向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂:AlO₂⁻+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃⁻
- D. 向NH₄HCO₃溶液中加入足量NaOH溶液并加热:NH₄⁺+OH⁻=NH₃↑+H₂O
答案:C
解析:A项错误,足量Cl₂会将Fe²⁺和Br⁻全部氧化,离子方程式应为2Fe²⁺+4Br⁻+3Cl₂=2Fe³⁺+2Br₂+6Cl⁻;B项错误,醋酸是弱酸,应写化学式CH₃COOH;C项正确,CO₂过量生成HCO₃⁻;D项错误,NaOH足量时,HCO₃⁻也会参与反应,正确的离子方程式应为NH₄⁺+HCO₃⁻+2OH⁻=NH₃↑+CO₃²⁻+2H₂O。易错点:离子方程式拆写错误(弱电解质、难溶物)、反应物用量对产物的影响。
4选择题
下列实验操作、现象和结论均正确的是
- A. 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中含有SO₄²⁻
- B. 将铜粉加入1.0mol·L⁻¹ FeCl₃溶液中,溶液变蓝,说明Fe³⁺的氧化性比Cu²⁺强
- C. 将少量浓硝酸加入过量的铁粉中,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液变红色,说明稀硝酸能将Fe氧化成Fe³⁺
- D. 向饱和Na₂CO₃溶液中通入足量CO₂,有晶体析出,说明NaHCO₃溶解度小于Na₂CO₃
答案:D
解析:A项错误,若溶液中含有Ag⁺,也会产生白色沉淀;B项正确,发生反应2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺,说明Fe³⁺氧化性强于Cu²⁺;C项错误,过量铁粉会将Fe³⁺还原为Fe²⁺,溶液不会变红;D项正确,发生反应Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃↓,说明NaHCO₃溶解度更小。易错点:离子检验需排除干扰离子,对反应过程及产物判断不准确。
5填空题
工业上用铝土矿(主要成分为Al₂O₃,含Fe₂O₃、SiO₂等杂质)制取铝的流程如下:
铝土矿 → (NaOH溶液,过滤) → 滤液A → (通入过量CO₂,过滤) → 沉淀B → (灼烧) → Al₂O₃ → (电解) → Al
(1) 写出“碱溶”时Al₂O₃与NaOH溶液反应的离子方程式:______。
(2) 滤液A中通入过量CO₂生成沉淀B的离子方程式为:______。
(3) 沉淀B的化学式为______。
(4) 电解熔融Al₂O₃时,需加入冰晶石(Na₃AlF₆)的作用是______。
答案:(1) Al₂O₃ + 2OH⁻ = 2AlO₂⁻ + H₂O
(2) AlO₂⁻ + CO₂ + 2H₂O = Al(OH)₃↓ + HCO₃⁻
(3) Al(OH)₃
(4) 降低Al₂O₃的熔点,节约能源
解析:本题考查铝及其化合物的性质、离子方程式书写及工业流程分析。(1)氧化铝是两性氧化物,与强碱反应生成偏铝酸盐和水。(2)偏铝酸根与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根。(3)沉淀B为氢氧化铝。(4)冰晶石的作用是降低氧化铝的熔点。易错点:离子方程式书写不规范(如漏写沉淀符号)、对流程中物质转化关系理解不清。
6填空题
已知反应:2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺。
(1) 该反应中,氧化剂是______,还原剂是______。
(2) 用双线桥法表示电子转移的方向和数目:______。
(3) 若反应中转移了0.2mol电子,则消耗Cu的质量为______g。
(4) 将此反应设计成原电池,负极材料是______,正极的电极反应式为______。
答案:(1) Fe³⁺;Cu
(2) 2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺
(失去2e⁻)
(得到2×e⁻)
(3) 6.4
(4) Cu;Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺
解析:本题考查氧化还原反应的基本概念、电子转移表示、相关计算及原电池原理。(1)根据化合价变化,Fe³化合价降低,是氧化剂;Cu化合价升高,是还原剂。(2)双线桥法需标明“失去”和“得到”及电子数。(3)根据反应,1mol Cu失去2mol电子,故转移0.2mol电子消耗0.1mol Cu,质量为6.4g。(4)原电池中负极发生氧化反应,应为Cu;正极发生还原反应,Fe³⁺得电子。易错点:双线桥法标注不规范、计算时物质与电子的对应关系错误。
7解答题
某化学兴趣小组为探究Fe²⁺和Fe³⁺的性质,设计并进行了如下实验:
实验I:向盛有2mL FeSO₄溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再滴加几滴新制氯水,溶液变为红色。
实验II:向盛有2mL FeCl₃溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色,再加入少量铁粉,红色褪去。
实验III:将实验II中褪色后的溶液分成两份,一份加入NaOH溶液,出现红褐色沉淀;另一份加入K₃[Fe(CN)₆]溶液,生成蓝色沉淀。
(1) 实验I中溶液变红的原因是(用离子方程式表示):______。
(2) 实验II中红色褪去的原因是(用离子方程式表示):______。
(3) 实验III中生成红褐色沉淀的化学方程式为:______。
(4) 综合以上实验,可以得出的结论是:______。
答案:(1) 2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻,Fe³⁺ + 3SCN⁻ = Fe(SCN)₃
(2) 2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺
(3) FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl
(4) Fe²⁺具有还原性,能被氯水等氧化剂氧化为Fe³⁺;Fe³⁺具有氧化性,能被铁等还原剂还原为Fe²⁺;Fe³⁺与SCN⁻反应生成红色物质,可用于检验Fe³⁺;Fe²⁺与K₃[Fe(CN)₆]反应生成蓝色沉淀,可用于检验Fe²⁺
解析:本题综合考查Fe²⁺和Fe³⁺的性质、检验及相互转化。(1)氯水将Fe²⁺氧化为Fe³⁺,Fe³⁺与SCN⁻结合显红色。(2)铁粉将Fe³⁺还原为Fe²⁺,红色络合物分解。(3)红褐色沉淀为Fe(OH)₃。(4)从氧化还原性、检验方法等方面总结。易错点:离子方程式书写不完整(如漏写SCN⁻参与反应)、对实验现象与结论的对应关系分析不清。
8计算题
将一定质量的镁铝合金投入100mL 2mol·L⁻¹的盐酸中,合金完全溶解,产生标准状况下气体2.24L;再向反应后的溶液中加入4mol·L⁻¹ NaOH溶液,使合金中的金属离子恰好完全沉淀。计算:
(1) 合金中镁和铝的物质的量之比。
(2) 加入NaOH溶液的体积。
答案:解:(1) 标准状况下2.24L气体的物质的量为:n(H₂) = 2.24L / 22.4L·mol⁻¹ = 0.1mol
设合金中Mg的物质的量为x mol,Al的物质的量为y mol。
根据反应:Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑,2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑
则:x + (3/2)y = 0.1 ①
盐酸的总物质的量:n(HCl) = 0.1L × 2mol·L⁻¹ = 0.2mol
消耗HCl的物质的量:2x + 3y = 0.2 ②
联立①②解得:x = 0.05,y = 0.05
故n(Mg) : n(Al) = 0.05 : 0.05 = 1 : 1
(2) 反应后溶液中溶质为MgCl₂和AlCl₃,加入NaOH溶液使金属离子完全沉淀,最终沉淀为Mg(OH)₂和Al(OH)₃。
根据氯元素守恒:n(Cl⁻) = n(HCl) = 0.2mol
最终溶液中溶质为NaCl,根据Na⁺与Cl⁻守恒:n(NaOH) = n(NaCl) = n(Cl⁻) = 0.2mol
故V(NaOH) = 0.2mol / 4mol·L⁻¹ = 0.05L = 50mL
答:(1)合金中镁和铝的物质的量之比为1:1;(2)加入NaOH溶液的体积为50mL。
解析:本题考查镁、铝与酸反应的计算,以及利用元素守恒法进行后续计算。(1)根据氢气的量和消耗酸的量列方程求解。(2)关键点是理解“金属离子恰好完全沉淀”时,溶液中的溶质只有NaCl,利用氯元素守恒可快速求解。易错点:方程式配平错误、未理解“恰好完全沉淀”的化学含义、计算失误。