高一化学--有关金属的计算题、图像题、推断题答案.pdf

高一化学有关金属的计算题、图像题、推断题2015/11/27 1200 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、SO 2 3、 CO 2 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SO 2 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，CO 2 3的物质的量浓度增大，但是HCO 3和 CO 2 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：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,2Na2O2 2H2O=4NaOHO2，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SO 2 3氧化为 SO 2 4，所 以 SO 2 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，CO 2 3的物质的量浓度增大，但是 固体中还含有Na2CO3，所以 HCO 3和 CO 2 3的物质的量浓度之和也要增大。 2某溶液中含有HCO 3、SO 2 3、 CO 2 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 CO 2 3 BHCO 3 CCH3COO DSO 2 3 答案 C 解析 Na2O2与 H2O反应后生成O2和 NaOH ，O2氧化 SO 2 3， NaOH 与 HCO 3反应生成CO 2 3，CO 2 3的量增加。 3将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na 2CO3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 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=NaHCO 3 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=NaClH2OCO2，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(Al 3) c(H ) c(Cl ) 128，则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为( ) A34 B932 C916 D98 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(Al 3) 、 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11.5 ，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 Fe 2和 Fe3物质的量之比为 51 D氧化产物和还原产物的物质的量之比为25 答案 B 解析 n(Fe) 1.12 g/56 g/mol0.02 mol ，n(Fe 3) 0.025 L ×2 mol/L 0.05 mol ，由反应 2Fe3Fe=3Fe2可 知 Fe 3过量，加入 KSCN 显红色；溶液中n(Fe 2) 3n(Fe) 0.06 mol ，溶液中 n(Fe 3) 0.05 mol 2n(Fe) 0.01 mol ， 即 Fe 2和 Fe3 的物质的量之比为61；氧化产物与还原产物的物质的量之比为12。 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)3B滤液中有Fe 3 C B为 AgBr DA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 Fe 3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 SO 2 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 B11.2 g C 22.4 g D33.6 g 答案 C 解析 设阳离子浓度为x，则根据电荷守恒：2x3xx2×6 mol/L ，求得x2 mol/L ，其中能与Fe 反应的物质 为 H 、 Cu 2 、 Fe 3， 2Fe3 Fe=3Fe2 ，2H Fe=Fe 2 H2， Cu 2 Fe=Fe 2 Cu，所以溶解Fe 的物质的量 2 mol/L ×0.1 L 2 2 mol/L ×0.1 L 2 mol/L ×0.1 L 2 0.4 mol ，m(Fe) 0.4 mol ×56 g/mol 22.4 g 。 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pH1 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、CO 2 3、SO 2 4 答案 B 解析 发生反应为ab 段 4NaOH AlCl 3=NaAlO23NaCl2H2O ，bc 段 3NaAlO2 AlCl36H2O=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，CO 2 3不能大量共存。 10下列固体物质各1 mol：Na2O NaOH Na2O2Na2SO3，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 B C D 答案 B 解析 Na2O Na2CO3( m44) ；NaOH Na2CO3( m 13) ；Na2O2Na2CO3( m28) ；Na2SO3Na2SO4( m16) ，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 g·cm 3，则此溶液的物 质的量浓度为 ( ) A. 1 000a 50am mol·L 1 B. 4 46am mol·L 1 C. 1 000a 46am mol·L 1 D.1 000 a 45am mol·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 2Na2H2O=2NaOHH2 2 mol 2 mol 1 mol a mol a mol a 2mol 2Al 2NaOH 2H2O= 2NaAlO23H2 2 mol 2mol 2 mol 3 mol a mol amol a mol 3 2a mol 所得溶液为NaAlO2的溶液 c(NaAlO2) n V a mol 23a 27am2a×2 ×10 3L 1 000a 46am mol·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 pH14 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 DOP段发生的反应为：NaOH HCl=NaClH2O 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 L0.04 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V120，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V24060100， 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(Fe 2 ) c(Fe 3) 32，则参 加反应的 Fe 和 HNO3的物质的量之比为( ) A11 B516 C23 D32 答案 B 解析 假设生成2 mol Fe(NO3)3和 3 mol Fe(NO3)2，则共转移12 mol e ，12 mol e可还原 HNO 3得到 4 mol NO ，参加反应的 Fe和 HNO 3的物质的量之比为： n n 3 5 664 5 16。 14(12 分) 向明矾 KAl(SO4)2·12H2O溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。 (1) 写出可能发生的有关反应的化学方程式。 (2) 在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba(OH)2的物质的量。试在图中画出当溶液中明矾为 1 mol 时，生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线( 在曲线上标明沉淀的化学式)。 (3) 向a L 物质的量浓度为M mol/L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为n mol/L的 Ba(OH)2溶液b L ，用含a、M、N 的表达式表示： 当b满足 _条件时，沉淀的总物质的量为最大值； 当b满足 _条件时，沉淀的质量为最大值。 答案 (1)2KAl(SO 4)23Ba(OH)2=K2SO43BaSO4 2Al(OH)3 K2SO42Al(OH)3Ba(OH)2=2KAlO2BaSO4 4H2O (2) 图见解析 (3) 1.5aMnb2aMnb 解析 (1) 设溶液中明矾的物质的量为1 mol。则当滴加的Ba(OH)2的物质的量分别在01.5 mol 和 1.5 mol2.0 mol 时，所发生的反应的化学方程式分别为： 2KAl(SO4)23Ba(OH)2=K2SO4 3BaSO 4 2Al(OH)3 K2SO42Al(OH)3Ba(OH)2=2KAlO2BaSO4 4H2O (2) 从化学方程式可以看出，生成BaSO4的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而增加，生成Al(OH)3的物质的量随Ba(OH)2 的量的增加而发生先增加后减少直至完全溶解的变化过程。 (3) 由方程式知，当加入了1.5 mol Ba(OH)2时，生成沉淀的物质的量为 3 mol 2 mol 2 2.5 mol质量为 1.5 mol ×233 g/mol 1 mol ×78 g/mol 427.5 g ；由方程式知，当继续滴加0.5 mol Ba(OH)2时，沉淀的物质的量将减少0.5 mol ×2 1 mol ， 沉淀的质量却增加0.5 mol×233 g/mol 78 g 38.5 g。所以，把明矾溶液中Al 3恰好沉淀完全时，生成沉淀的总的物质的量 最大，把 SO 2 4沉淀完全时，生成沉淀的质量最大。 15把金属钠和金属钠在空气中的燃烧产物P 分别加入到足量的水中，生成的气体在一定条件下恰好完全反应，则与水反 应的金属钠与被氧化成P的金属钠的质量比为( ) A2378 B21 C11 D4678 答案 C 解析 2Na2H2O=2NaOHH2； 2Na2O2 2H2O=4NaOHO2， 2H2O2= 点燃 2H2O 。 由题意知n(H2) n(O2) 21，所以n(Na)n(Na2O2) 21，