高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料第2课时课时作业

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料第2课时课时作业，共6页。试卷主要包含了设NA为阿伏加德罗常数的值，工业制造SiC的化学方程式如下，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

A组·基础达标
1．1 L 1 ml/L的NaOH溶液与足量稀盐酸完全反应，产生水的物质的量为( )
A．0.2 mlB．0.5 ml
C．1 mlD．2 ml
【答案】C
2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．1 ml Na在空气中完全燃烧，转移的电子数为2NA
B．常温下，2.7 g铝与足量NaOH溶液反应，消耗0.3NA个水分子
C．0.1 ml Fe与足量水蒸气反应生成H2的分子数为0.1NA
D．11.2 L Cl2含有的原子数为NA
【答案】B
【解析】1 ml Na在空气中完全燃烧生成0.5 ml Na2O2，转移1 ml电子，A错误；铝与NaOH溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，2.7 g(0.1 ml)Al消耗0.3 ml H2O，B正确；根据反应3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2，0.1 ml Fe完全反应生成 eq \f(0.4,3) ml H2，C错误；在标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量为0.5 ml，含有的原子数为NA，但题中未给出标准状况条件，D错误。
3．(2022·海南卷，改编)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 ml·L－1HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．反应转移电子为0.1 ml
B．HCl溶液中Cl－数目为3NA
C．反应消耗H＋的数目为0.2×6.02×1023
D．反应生成标准状况下气体3.36 L
【答案】A
【解析】根据题意，Fe物质的量为0.05 ml，HCl物质的量为0.3 ml，由化学方程式计算可知HCl过量。HCl溶液中Cl－数目为0.3NA，B错误；反应消耗H＋的数目为0.1×6.02×1023，C错误；反应生成H2的物质的量为0.05 ml，即标准状况下为1.12 L，D错误。
4．物质的量均为1 ml的镁、铝单质分别与足量稀盐酸反应，产生气体的总物质的量为( )
A．1 mlB．1.5 ml
C．2 mlD．2.5 ml
【答案】D
5．工业制造SiC(其中硅的化合价是＋4价)的化学方程式如下：SiO2＋3C eq \(=====,\s\up7(高温))SiC＋2CO↑。在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是( )
A．1∶2B．2∶1
C．1∶1D．3∶5
【答案】A
【解析】该反应中每有3 ml C反应时，有1 ml C作氧化剂得到还原产物SiC，有2 ml C作还原剂得到氧化产物CO。SiO2既不是氧化剂也不是还原剂。
6．将5 g CaCO3加入足量盐酸中，并将生成的气体全部通入足量的红热的碳中充分反应，得到气体的体积(标准状况下)为( )
A．1.12 LB．2.24 L
C．11.2 LD．22.4 L
【答案】B
【解析】设生成的气体体积为V，则根据化学方程式CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，C＋CO2 eq \(=====,\s\up7(高温))2CO可知：
CaCO3～CO2～2CO
100 g 2×22.4 L
5 g V
故V＝2×22.4 L× eq \f(5 g,100 g)＝2.24 L。
7．下列说法正确的是( )
A． H2SO4的摩尔质量是98 g
B．1 ml CO2 的体积是22.4 L
C．18 g H2O 含有2 ml 氢原子
D．0.1 ml/L Na2SO4溶液中，Na＋的物质的量浓度为0.1 ml/L
【答案】C
8．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是( )
A．1∶1B．3∶4
C．2∶3D．4∶3
【答案】B
【解析】根据反应的化学方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2可知，1 ml Fe与盐酸反应生成1 ml H2，与水蒸气反应生成 eq \f(4,3) ml H2，故相同条件下，产生H2的体积比是3∶4。
9．一定浓度的NaOH溶液20 mL可恰好中和18 mL x ml·L－1的H2SO4溶液或24 mL y ml·L －1的盐酸，则x∶y为( )
A．1∶2B．2∶1
C．2∶3D．3∶2
【答案】C
【解析】中和20 mL一定浓度的NaOH溶液需要的HCl的量是H2SO4的2倍，即24y＝2×18x或理解为两者电离出的n(H＋)相同，可得出x∶y＝2∶3。
10．把CO还原Fe2O3所生成的CO2通入澄清石灰水中生成沉淀，若将沉淀过滤、烘干后称得质量为m g。
(1)找出CO制取沉淀的关系式。
(2)需要通入CO的物质的量最少是多少？
【答案】(1)CO～CaCO3 (2) eq \f(m,100) ml
【解析】反应过程中碳原子守恒，根据反应的化学方程式3CO＋Fe2O3 eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，找出关系式：
CO～CO2～CaCO3
1 ml 100 g
n(CO) m g
1 ml∶100 g＝n(CO)∶m g
n(CO)＝ eq \f(m,100) ml。
B组·能力提升
11．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。反应中镁和铝的( )
A．物质的量之比为3∶2B．质量之比为3∶2
C．摩尔质量之比为2∶3D．失去的电子数之比为8∶9
【答案】A
【解析】根据题图，Mg、Al产生H2的体积相等，则Mg、Al失去的电子数相等，2×n(Mg)＝3×n(Al)，故n(Mg)∶n(Al)＝3∶2，Mg、Al的摩尔质量之比为8∶9，则Mg、Al的质量之比为4∶3。
12．铁、镁、锌三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应，同温同压下，产生相同体积的氢气，则下列说法不正确的是( )
A．金属失去的电子数相等
B．参加反应的金属质量相等
C．参加反应的金属物质的量相等
D．铁、镁、锌的质量比为56∶24∶65
【答案】B
【解析】同温同压下，产生相同体积的氢气，说明氢离子得到电子的数目相等，而这些电子均由金属提供，则参加反应的金属失去的电子数相等，则n(Fe)×2＝n(Mg)×2＝n(Zn)×2，A、C均正确；设所需要的金属质量分别是x、y、z，则有 eq \f(x,56)×2＝ eq \f(y,24)×2＝ eq \f(z,65)×2，可得参加反应的金属质量比是56∶24∶65，B错误，D正确。
13．将19.5 g锌粒投入250 mL 2 ml·L－1的稀硫酸中，试计算：
(1)产生的氢气在标准状况下的体积。
(2)忽略溶液体积变化，反应后溶液中氢离子浓度。
(3)配制250 mL 2 ml·L－1的稀硫酸，需取用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸的体积。(保留三位有效数字)
【答案】(1)6.72 L (2)1.6 ml·L－1
(3)27.2 mL
【解析】(1)设反应产生氢气的物质的量为x ml，n(Zn)＝ eq \f(19.5 g,65 g·ml－1)＝0.3 ml，n(H2SO4)＝0.25 L×2 ml·L－1＝0.5 ml。则：
Zn ＋ H2SO4===ZnSO4＋H2↑
1 ml1 ml1 ml
0.3 ml0.5 mlx ml
硫酸过量，按锌进行计算，得x＝0.3，V(H2)＝0.3 ml×22.4 L·ml－1＝6.72 L。
(2)硫酸反应了0.3 ml，剩余(0.5－0.3) ml＝0.2 ml，反应后溶液中氢离子浓度为 eq \f(0.2×2 ml,0.25 L)＝1.6 ml·L－1。
(3)质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3浓硫酸的浓度为 eq \f(1 000×98%×1.84,98) ml·L－1＝18.4 ml·L－1，设需要浓硫酸的体积为V，浓硫酸在稀释前后溶质的物质的量保持不变，0.25 L×2 ml·L－1＝18.4 ml·L－1×V，V≈0.027 2 L＝27.2 mL。
14．把3.06 g铝和镁的混合物粉末放入100 mL盐酸中，恰好完全反应，并得到标准状况下3.36 L H2。计算：
(1)该合金中铝的物质的量。
(2)该合金中镁的质量。
(3)反应后溶液中Cl－的物质的量浓度(假定反应体积仍为100 mL)。
【答案】(1)0.06 ml (2)1.44 g
(3)3.0 ml·L－1
【解析】(1)标准状况下3.36 L氢气的物质的量： eq \f(3.36 L,22.4 L·ml－1)＝0.15 ml，
设3.06 g金属的混合物中含有Al和Mg的物质的量分别为x、y，
则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(27x＋24y＝3.06,\f(3,2)x＋y＝0.15))
解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x＝0.06 ml,y＝0.06 ml))
则该合金中铝的物质的量为0.06 ml。
(2)该合金中镁的质量：0.06 ml×24 g·ml－1＝1.44 g。
(3)根据反应关系式得：
2H＋ ～ H2
n(H＋) 0.15 ml
n(H＋)＝0.3 ml，由于n(HCl)＝n(H＋)＝0.3 ml，c(HCl)＝ eq \f(0.3 ml,0.1 L)＝3.0 ml·L－1。
15．将19.2 g Cu和Fe2O3的混合物完全溶解在400 mL稀硫酸中，然后向溶液中加入铁粉，剩余固体质量与加入铁粉质量的关系如图所示。
(1)计算混合物中n(Cu)∶n(Fe2O3)。
(2)计算稀硫酸的物质的量浓度。
【答案】(1)1∶2 (2)1 ml·L－1
【解析】(1)由图像可知，生成3.2 g固体全为金属铜，则含有Fe2O3的质量为19.2 g－3.2 g＝16.0 g，则n(Cu)∶n(Fe2O3)＝ eq \f(3.2 g,64 g·ml－1)∶ eq \f(16.0 g,160 g·ml－1)＝1∶2。
(2)图像中加入11.2 g Fe时，铜离子完全被置换成Cu，此时溶质为FeSO4，根据铁元素守恒可知n(FeSO4)＝n(Fe)＋2n(Fe2O3)＝ eq \f(11.2 g,56 g·ml－1)＋ eq \f(16.0 g,160 g·ml－1)×2＝0.4 ml，根据硫元素守恒，则400 mL稀硫酸中含有硫酸的物质的量为n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝0.4 ml，该稀硫酸的物质的量浓度为c(H2SO4)＝ eq \f(0.4 ml,0.4 L)＝1 ml·L－1。