2019-2021北京高一(上)期中化學匯編：金屬材料

1/12019-2021北京高一（上）期中化學匯編金屬材料一、單選題1．（2019·北京·人大附中高一期中）將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是A．氯化氫 B．硫酸銅 C．硫酸鉀 D．氫氧化鈉2．（2019·北京·人大附中高一期中）室溫下，向容積不變的密閉容器中充入H2S和SO2的混合氣體（2H2S+SO2=3S↓?+2H2O），充分反應后，恢復至室溫，容器內(nèi)壓強變?yōu)樵瓉淼?/4（忽略水的揮發(fā)）。則原混合氣體中H2S和SO2的體積比可能是（

）A．1：2 B．2：1 C．3：1 D．4：13．（2021·北京·東直門中學高一期中）將11.5g鈉、12g鎂、28g鐵分別投入過量的鹽酸中，相同條件下產(chǎn)生氣體的體積A．鈉最少 B．鎂最少 C．鐵最少 D．一樣多4．（2021·北京·東直門中學高一期中）下列氯化物中，既能由金屬和氯氣直接化合制得，又能由金屬和鹽酸反應制得的是A．CuCl2 B．FeCl2 C．MgCl2 D．FeCl35．（2020·北京市第一五六中學高一期中）在甲、乙、丙、丁四個燒杯中分別放入的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉，然后各加入100mL水，攪拌，使固體全溶解，有甲、乙、丙、丁內(nèi)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大小的順序為（

）A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙=丙 C．甲=丁<乙=丙 D．丁<甲<乙<丙6．（2019·北京·清華附中永豐中學高一期中）完全沉淀等物質(zhì)的量濃度的NaCl、MgCl2、A1C13溶液中的Cl-,消耗等物質(zhì)的量濃度的AgNO3溶液的體積比為3:2:1,則上述溶液的體積比為A．1:1:1 B．3:2:1 C．9:3:1 D．6:3:2二、工業(yè)流程題7．（2021·北京四中高一期中）我國化學家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了巨大貢獻。下圖為聯(lián)合制堿法的主要過程(部分物質(zhì)已略去)。已知：i.NH3溶于水生成堿，與酸反應生成鹽，如NH3+HNO3=NH4NO3。ii.有關物質(zhì)的溶解度(20℃)物質(zhì)NaClNH4HCO3NaHCO3NH4Cl溶解度/g36.021.79.637.2(1)煅燒爐中反應的化學方程式為___________，物質(zhì)X是___________。沉淀池中發(fā)生反應的化學方程式為___________。(2)下列說法正確的是___________(填字母)。A．沉淀池中有NaHCO3析出，因為一定條件下NaHCO3的溶解度最小B．濾液中主要含有NaCl、Na2CO3和NH4ClC．設計循環(huán)的目的是提高原料的利用率(3)工業(yè)可用純堿代替燒堿生產(chǎn)某些化工產(chǎn)品，如用飽和純堿溶液與Cl2反應可制得一種在生產(chǎn)生活中常用于漂白、消毒的物質(zhì)，同時有NaHCO3生成，該反應的化學方程式是___________。(4)某純堿樣品中含雜質(zhì)NaCl，取質(zhì)量為ag的樣品，加入足量的稀鹽酸，充分反應后，加熱、蒸干、灼燒，得到bg固體物質(zhì)，則此樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為___________。三、實驗題8．（2021·北京交通大學附屬中學高一期中）研究小組進行如圖所示實驗，試劑A為0.2mol·L-1CuSO4溶液，發(fā)現(xiàn)鋁條表面無明顯變化，于是改變實驗條件，探究鋁和CuSO4溶液、CuCl2溶液反應的影響因素。用不同的試劑A進行實驗1~實驗4，并記錄實驗現(xiàn)象：實驗序號試劑A實驗現(xiàn)象10.2mol·L-1CuCl2溶液鋁條表面有氣泡產(chǎn)生，并有紅色固體析出20.2mol·L-1CuSO4溶液，再加入一定質(zhì)量的NaCl固體開始鋁條表面無明顯變化，加NaCl后，鋁條表面有氣泡產(chǎn)生，并有紅色固體析出32mol·L-1CuSO4溶液鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生，并有少量紅色固體42mol·L-1CuCl2溶液反應非常劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，溶液變成棕褐色，有紅色固體和白色固體生成(1)實驗1中，鋁條表面析出紅色固體的反應的離子方程式為___________。(2)實驗2的目的是證明銅鹽中的陰離子Cl—是導致實驗1中反應迅速發(fā)生的原因，實驗2中加入NaCl固體的質(zhì)量為___________g(NaCl的相對分子質(zhì)量58.5)。(3)實驗3的目的是___________。(4)經(jīng)檢驗知，實驗4中白色固體為CuCl，甲同學認為產(chǎn)生白色固體的原因可能是發(fā)生了Cu+CuCl2=2CuCl。查閱資料知：CuCl難溶于水，能溶解在Cl—濃度較大的溶液中，生成[CuCl2]—絡離子，用水稀釋含[CuCl2]—的溶液時會重新析出CuCl白色沉淀。為探究實驗4中溶液呈現(xiàn)棕褐色的原因，分別取白色CuCl固體進行以下實驗：實驗序號實驗操作實驗現(xiàn)象i加入濃NaCl溶液沉淀溶解，形成無色溶液ii加入飽和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2mol·L-1CuCl2溶液溶液由無色變?yōu)楹稚儆缮鲜鰧嶒灱百Y料可推斷，實驗4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]—與Al3+、___________作用的結果。②為確證實驗4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]—，應補充的實驗是：取適量實驗4的棕褐色溶液，___________。(5)上述實驗說明，鋁和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反應現(xiàn)象與______、______有關。四、填空題9．（2020·北京一七一中高一期中）鈉是一種非?；顫姟⒕哂袕V泛應用的金屬。(1)鈉的原子結構示意圖為，鈉在反應中容易_____電子(填“得到”或“失去”)。(2)金屬鈉非?；顫姡ǔ１４嬖赺____里，以隔絕空氣。(3)汽車安全氣囊的氣體發(fā)生劑NaN3

可由金屬鈉生產(chǎn)。某汽車安全氣囊內(nèi)含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物質(zhì)。?。斊嚢l(fā)生較嚴重的碰撞時，引發(fā)NaN3分解2NaN3=2Na+3N2，從而為氣囊充氣，該反應屬于____反應(填基本反應類型)。ⅱ.產(chǎn)生的Na立即與Fe2O3發(fā)生置換反應生成Na2O，化學方程式是_____。ⅲ．NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過程釋放的熱量。NaHCO3起冷卻作用時發(fā)生反應的化學方程式為_____。ⅳ.一個安全氣囊通常裝有50gNaN3，其完全分解所釋放的N2為_____mol。10．（2021·北京·中關村中學高一期中）定量計算在科學研究中有重要作用。(1)已知個X氣體分子的質(zhì)量為32g，則X氣體的摩爾質(zhì)量為___________。(2)相同物質(zhì)的量的H2和CO2，在同溫同壓下的體積之比___________，含分子個數(shù)之比為___________，所含原子個數(shù)的之比為___________，質(zhì)量之比___________。(3)為恰好完全中和溶液，需要加入___________稀硫酸。(已知：)11．（2020·北京·中關村中學高一期中）鈉是一種非常活潑，具有廣泛應用的金屬。(1)鈉的原子結構示意圖為_______，鈉在反應中容易_______電子(填“得到”或“失去”)。(2)金屬鈉非?；顫姡ǔ１４嬖赺______里，以隔絕空氣。(3)汽車安全氣囊的氣體發(fā)生劑NaN3可由金屬鈉生產(chǎn)。某汽車安全氣囊內(nèi)含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物質(zhì)。i．當汽車發(fā)生較嚴重的碰撞時，受熱分解為Na和N2，其化學方程式為_______ii．產(chǎn)生的Na立即與Fe2O3發(fā)生置換反應生成Na2O，化學方程式是_______iii．NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過程釋放的熱量。NaHCO3起冷卻作用時發(fā)生反應的化學方程式為_______iv．一個安全氣囊通常裝有65gNaN3，其完全分解所釋放的N2為_______mol。五、計算題12．（2019·北京·101中學高一期中）7.8gNa2O2投入200mL水中，充分反應。(1)該反應的化學方程式為________。(2)生成的氣體在標準狀況下的體積為________L。(3)反應后溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為________mol/L。（忽略反應前后溶液體積變化）13．（2019·北京·清華附中永豐中學高一期中）標況下，將13.44L的HCl氣體溶于稀硫酸后，配制成500mL的混合酸液，其中SO42-的濃度為0.4mol/L，將混合酸液和足量的鋅發(fā)生反應。（1）混合酸液中HCl的濃度為_____（2）計算產(chǎn)生H2的體積_____？（要求寫出詳細解答步驟）

參考答案1．B【詳解】A．將鈉投入氯化氫溶液中，生成NaCl和H2，溶液的質(zhì)量增加，A不符合題意；B．將鈉投入硫酸銅溶液中，鈉先與水反應生成NaOH和H2，NaOH再與CuSO4反應，生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4，溶液的質(zhì)量減輕，B符合題意；C．將鈉投入硫酸鉀溶液中，鈉與水反應，生成NaOH和H2，溶液的質(zhì)量增加，C不符合題意；D．將鈉投入氫氧化鈉溶液中，鈉與水反應，生成NaOH和H2，溶液的質(zhì)量增加，D不符合題意；故選B。2．C【詳解】令反應后剩余的體積為1體積，則原混合氣共4體積，由方程式2H2S+SO2=3S↓+2H2O可知：參加反應的H2S為2體積，SO2為1體積，若剩余的體積為1體積為H2S，混合氣體中H2S和SO2的體積比3:1；若剩余的體積為1體積為SO2，混合氣體中H2S和SO2的體積比2:2=1:1，故選C。3．A【詳解】11.5g鈉的物質(zhì)的量為，由2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，知Na與鹽酸生成氫氣的物質(zhì)的量：nNa(H2)=n(Na)=0.25mol，12gMg的物質(zhì)的量為，由Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，知生成氫氣的物質(zhì)的量：nMg(H2)=n(Mg)=0.5mol，28gFe的物質(zhì)的量為，由Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，知生成氫氣的物質(zhì)的量：nFe(H2)=n(Fe)=0.5mol，由V=nVm，相同條件下產(chǎn)生氣體的體積Na反應生成的氫氣最少，故選：A。4．C【詳解】A．Cu與鹽酸不反應，故A不選；B．Fe與氯氣反應生成氯化鐵，故B不選；C．Mg與氯氣或鹽酸均反應生成氯化鎂，故C選；D．Fe與鹽酸反應生成氯化亞鐵，故D不選。答案選C。5．B【詳解】鈉、氧化鈉、過氧化鈉和水反應的方程式分別如下：Na+H2O=NaOH+H2↑，溶液增加的質(zhì)量=m(Na)?m(H2)=2.3g?0.1g=2.2g，Na2O+H2O=2NaOH，溶液增加的質(zhì)量=m(Na2O)=0.1mol×62g/mol=6.2g；Na2O2+H2O=2NaOH+O2↑，溶液增加的質(zhì)量=m(Na2O2)?m(O2)=m(Na2O)=6.2g，將氫氧化鈉加入水中，溶液增加的質(zhì)量為氫氧化鈉的質(zhì)量=0.1mol×40g/mol=4g；所以溶液增加的質(zhì)量大小順序為：鈉<氫氧化鈉<氧化鈉=過氧化鈉，根據(jù)鈉原子守恒知，0.1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉溶于水所得氫氧化鈉的物質(zhì)的量分別為：0.1mol、0.2mol、0.2mol，0.1mol，通過以上分析可知,0.1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉分別溶于水所得溶液的質(zhì)量分數(shù)分別為：4g/100g+2.2g×100%、8g/100g+6.2g×100%、8g/100g+6.2g×100%、4g/100g+4g×100%，所以甲、乙、丙、丁的質(zhì)量分數(shù)大小的順序是：丁<甲<乙=丙，答案選B。6．C【詳解】設AgNO3溶液的濃度都是c，體積分別為3V、2V、V，NaCl、MgCl2、AlCl3溶液的濃度都是c1，設體積分別為x、y、z，則完全沉淀時Cl-+Ag+＝AgCl↓，c1×x=c×3V，c1×2×y=c×2V，c1×3×z=c×V，解得x：y：z=9：3：1，故選C?！军c晴】明確完全沉淀時氯離子和銀離子的關系是解答本題的關鍵，由題意可知完全沉淀，則Cl-+Ag+＝AgCl↓，設AgNO3溶液的濃度都是c，則利用n=cV可計算消耗的Ag+的物質(zhì)的量，再由反應可計算三種溶液的體積比即可。7．(1)

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

CO2

NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(2)AC(3)2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3(4)【分析】先將合成氨廠生產(chǎn)的氨氣通入飽和食鹽水，使溶液顯堿性，更好的吸收CO2，之后通入過量CO2，析出溶解度較小的NaHCO3，過濾后煅燒NaHCO3得到碳酸鈉、二氧化碳和水，濾液中再通入NH3，同時加入細小是NaCl顆粒，從而析出NH4Cl。(1)根據(jù)分析，煅燒爐中為煅燒碳酸氫鈉，化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，所以循環(huán)使用的物質(zhì)X為CO2；沉淀池中NaCl溶液與NH3、CO2反應析出碳酸氫鈉，化學方程式為NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；(2)A．根據(jù)題干提供的溶解度表格資料，沉淀池中有NaHCO3析出，是因為一定條件下NaHCO3的溶解度最小，A正確；B．沉淀池中的反應為NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，過濾后濾液中主要含有的是NH4Cl，沒有碳酸鈉，B錯誤；C．沉淀池和煅燒爐中反應得到的產(chǎn)物都可作為制取純堿的原料，故設計循環(huán)的目的是提高原料的利用率，C正確；綜上所述答案為AC(3)根據(jù)題意，可將反應看做兩步發(fā)生，首先氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和次氯酸再與碳酸鈉溶液反應生成次氯酸鈉和碳酸氫鈉，則反應的化學方程式是2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3，(4)ag的樣品，加入足量的稀鹽酸，碳酸鈉與鹽酸充分反應后生成氯化鈉，反應方程式為Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，加熱、蒸干、灼燒，得到bg固體物質(zhì)為氯化鈉。根據(jù)反應前后鈉原子守恒，設雜質(zhì)NaCl的物質(zhì)的量為xmol，碳酸鈉的物質(zhì)的量為ymol，則58.5x+106y=a，x+2y=，解得y=mol，碳酸鈉的質(zhì)量=nM=mol×106g/mol=g，則此樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為=。8．(1)3Cu2++2Al=3Cu+2Al3+(2)0.117(3)證明增大CuSO4溶液濃度能夠使Al和CuSO4溶液反應(4)

Cu2+

加水稀釋，觀察是否出現(xiàn)白色沉淀(5)

銅鹽中陰離子的種類

銅鹽溶液的濃度【分析】該實驗的目的是探究鋁和CuSO4溶液、CuCl2溶液反應的影響因素，證明鋁和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反應現(xiàn)象與銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度等有關。(1)實驗1中，鋁條表面析出紅色固體的反應為鋁和氯化銅溶液反應生成銅和氯化鋁，反應的離子方程式為3Cu2++2Al=3Cu+2Al3+，故答案為：3Cu2++2Al=3Cu+2Al3+；(2)實驗1中氯化銅溶液中氯離子的物質(zhì)的量為0.2mol/L×0.005L×2=0.002mol，由實驗2的目的是證明銅鹽中的陰離子Cl—是導致實驗1中反應迅速發(fā)生的原因可知，實驗2中溶液中氯離子的物質(zhì)的量與實驗1相等，則氯化鈉的質(zhì)量為0.002mol×58.5g/mol=0.117g，故答案為：0.117；(3)與實驗2相比，實驗3增大了硫酸銅溶液的濃度，由鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生，并有少量紅色固體可知，增大了硫酸銅溶液的濃度，可以使鋁和硫酸銅溶液反應，故答案為：證明增大CuSO4溶液濃度能夠使Al和CuSO4溶液反應；(4)①由上述實驗及資料可推斷，實驗4中溶液呈棕褐色的原因可能是溶液中二氯合銅離子與鋁離子、銅離子作用的結果，故答案為：Cu2+；②由題給信息可知，取適量實驗4的棕褐色溶液加水稀釋，觀察是否出現(xiàn)白色沉淀可以確證實驗4所得的棕褐色溶液中含有二氯合銅離子，故答案為：加水稀釋，觀察是否出現(xiàn)白色沉淀；(5)根據(jù)實驗1和2、2和3、1和4中所用試劑的種類和濃度以及實驗現(xiàn)象可知，鋁和硫酸銅溶液、氯化銅溶液的反應現(xiàn)象與銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度因素有關，故答案為：銅鹽中陰離子的種類；銅鹽溶液的濃度。9．

失去

煤油或石蠟油

分解

6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

1.15【詳解】(1)根據(jù)Na原子的結構示意圖可知，Na在反應中容易失去1個電子；(2)金屬鈉非常活潑，可與水反應，為隔絕空氣，通常保存在煤油或石蠟油中；(3)i．該反應中反應物只有一種，生成物有多種，屬于分解反應；ⅱ．Na與Fe2O3發(fā)生置換反應，則反應方程式為6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe；ⅲ．碳酸氫鈉受熱分解，分解過程吸收熱量，達到冷卻作用，化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；ⅳ．50gNaN3的物質(zhì)的量為=mol，根據(jù)方程式可知生成的N2的物質(zhì)的量為1.15mol。10．(1)64g/mol(2)

1:1

1:1

2:3

1:22(3)25【解析】(1)個X氣體分子的物質(zhì)的量為n=，又質(zhì)量為32g，則X氣體的摩爾質(zhì)量M==64g/mol。(2)同溫同壓下，物質(zhì)的量之比等于體積之比等于分子數(shù)之比，故相同物質(zhì)的量的H2和CO2，在同溫同壓下的體積之比1:1，含分子個數(shù)之比為1:1；1個H2中含有2個H原子，1個CO2中含有3個原子，故所含原子個數(shù)的之比為2:3，質(zhì)量之比1×2:1×44=1:22。(3)的物質(zhì)的量為cV=2.3mol/L×0.1L=0.23mol，又根據(jù)反應式可得，需要硫酸的物質(zhì)的量為0.115mol，故需要硫酸的體積為=0.025L=25mL。11．(1)

失去(2)煤油或石蠟油(3)

2NaN3=2Na+3N2↑

6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

1.5【分析】(1)鈉是11號元素，原子核外電子排布是2、8、1，故鈉的原子結構示意圖為；Na原子半徑比較大，最外層只有1個電子，這個電子受原子核吸引力比較小，容易失去電子，變?yōu)镹a+；(2)由于鈉容易與空氣中的氧氣及水蒸氣發(fā)生反應，可根據(jù)鈉的密度比煤油或石蠟油大，與煤油或石蠟油不反應的性質(zhì)，將鈉保存在煤油或石蠟油中，以隔絕空氣或水；(3)i．當汽車發(fā)生較嚴重的碰撞時，NaN3受熱分解為Na和N2，其化學方程式為：2NaN3=2Na+3N2↑；ii．NaN3受到撞擊產(chǎn)生的Na立即與Fe2O3發(fā)生置換反應生成Na2O和Fe，化學方程式是6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe；iii．NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過程釋放的熱量，NaHCO3受熱發(fā)生分解反應，產(chǎn)生Na2CO3、H2O、CO2，反應的化學方程式為：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；iv．NaN3的摩爾質(zhì)量為65g/mol，一個安全氣囊通常裝有65gNaN3，其物質(zhì)的量是1mol，根據(jù)反應方程式2NaN3=2Na+3N2↑可知：1molNaN3完全分解所釋放的N2為1.5mol。12．

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

1.12

1【分析】Na2O2投入