高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)的練習(xí)題
高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)的練習(xí)題
在化學(xué)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生會學(xué)習(xí)到氧化還原反應(yīng),這是化學(xué)學(xué)習(xí)中的重點,下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)黻P(guān)于氧化還原反應(yīng)的練習(xí)題的介紹,希望能夠幫助到大家。
高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)的練習(xí)題和答案
1.將木炭與氧化銅的粉未混合加熱,可得到紅色的銅。試寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式,指出其中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)并考慮它們的關(guān)系。
思路解析:C+2CuO 2Cu+CO2↑,從反應(yīng)過程來看,氧化銅失去氧原子被還原為銅,炭得到氧原子被氧化為二氧化碳,前者為還原反應(yīng),后者為氧化反應(yīng),兩者在一個反應(yīng)中同時進行,氧原子在兩個反應(yīng)中進行傳遞。
答案:氧化銅失去氧原子被還原為銅,炭得到氧原子被氧化為二氧化碳,前者為還原反應(yīng),后者為氧化反應(yīng),兩者在一個反應(yīng)中同時進行,氧原子在兩個反應(yīng)中進行傳遞
2.生活中有很多氧化反應(yīng),如金屬腐蝕、細胞老化。請你總結(jié)氧化反應(yīng)的本質(zhì),然后再在你的生活中找一找,還有哪些是氧化反應(yīng)。
思路解析:金屬腐蝕是金屬的化合價升高,細胞老化可能是得到了氧原子或失去了氫原子,其實質(zhì)還是化合價升高。生活中最典型的莫過于燃燒反應(yīng),燃燒的物質(zhì)總是得到氧原子化合價被氧化。
答案:實質(zhì)是化合價升高。燃燒也是氧化反應(yīng)。(其他合理答案亦可)
3.根據(jù)以下幾種常見元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖,指出它們在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的趨勢。
氫 氧 氖 鈉 鎂 氯
思路解析:最外層電子數(shù)越多,電子層數(shù)越少,得電子能力越強。
答案:氧和氯主要得電子,鈉和鎂主要失電子,氫得失電子能力都不強;氖則既不易得電子,又不易失電子。
4.比較氯化鈉和氯化氫的形成過程,總結(jié)其區(qū)別與聯(lián)系。
思路解析:分析氯化鈉和氯化氫形成過程中電子的得失或轉(zhuǎn)移、化合價的變化情況。
答案:氯元素的原子在氯化鈉和氯化氫形成的過程中化合價都降低了,被還原,發(fā)生的是還原反應(yīng);鈉元素的原子失去電子,化合價升高被氧化,發(fā)生的是氧化反應(yīng);氫元素雖然不能得到電子,但它與氯原子共用的電子對偏離氫原子,氫的化合價升高,被氧化,發(fā)生的是氧化反應(yīng)
10分鐘訓(xùn)練(強化類訓(xùn)練,可用于課中)
1.(2004全國春季高考理綜)在下圖所表示的粒子中,氧化性最強的是( )
A. B. C. D.
思路解析:氧化性的本質(zhì)是物質(zhì)得電子的能力,從粒子結(jié)構(gòu)示意圖可以很清楚地知道:最容易得電子的是B項中粒子。
答案:B
2.下列敘述正確的是( )
A.元素的單質(zhì)可由氧化或還原含該元素的化合物來制得
B.得電子越多的氧化劑,其氧化性就越強
C.陽離子只能得到電子被還原,只能作氧化劑
D.含有最高價元素的化合物不一定具有強的氧化性
思路解析:A項正確,一般金屬用還原其相應(yīng)化合物的方法獲得,非金屬用氧化其相應(yīng)化合物的方法獲得;B項將得電子能力與得電子多少混為一談,實際上氧化性只與得電子能力有對應(yīng)關(guān)系;C項絕對化,也有陽離子如Fe2+可以繼續(xù)被氧化,作還原劑;D項正確,如H2O中H元素就是最高價,但它只有極弱的氧化性。
答案:AD
3.下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的敘述正確的是( )
A.金屬單質(zhì)在反應(yīng)中只作還原劑
B.非金屬單質(zhì)在反應(yīng)中只作氧化劑
C.金屬失電子越多,其還原性越強有力
D.Cu2+比Fe2+氧化性強,F(xiàn)e比Cu還原性強
思路解析:A項中金屬沒有負化合價,所以單質(zhì)只作還原劑;B項中非金屬既有負價又有正價,可能用氧化劑,也可能作還原劑;C項中已在第3題中辨析過,不正確;D項實際上是一個經(jīng)驗規(guī)律:金屬的還原性越強,其相應(yīng)陽離子的氧化性越弱。
答案:AD
4.下列敘述中,正確的是( )
A.含金屬元素的離子不一定都是陽離子
B.在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)一定是氧化劑
C.某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素一定被還原
D.金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)
思路解析:A項是一個相對命題,只要找到一個例子,即成立,如 ;B項是一個絕對命題,只要有一個例外,就可以將其否定,如:H2在很多反應(yīng)中都是作還原劑;C項對于金屬是正確的,對于非金屬,就不適合;D項也是一個相對命題,現(xiàn)成的例子是Fe3+被還原為Fe2+。
答案:AD
5.一氧化氮是大氣污染物之一。目前,有一種治理方法是在400 ℃左右、有催化劑存在的情況下,用氨把一氧化氮還原為氮氣和水。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。
思路解析:反應(yīng)物是一氧化氮和氨氣,生成物是氮氣和水,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的歸中規(guī)律,可以很方便地寫出其相應(yīng)產(chǎn)物,再按照質(zhì)量守恒原理或氧化還原的守恒原理加以配平。
答案: 4NH3+6NO 5N2+ 6H2O
6.下列化學(xué)反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)而屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.CuO+CO Cu+CO2 B.2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
C.3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 D.4NH3+3O2 2N2+6H2O
思路解析:根據(jù)置換反應(yīng)的特征,B、C、D項均符合,只有A不符。根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征,A符合。
答案:A
7.去年5月底6月初,各地報刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報道,在全國各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學(xué)知識做出如下判斷(這一判斷的正確性有待證明):
當(dāng)事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯,最可能的存在形式是___________和___________。當(dāng)另一種具有________________性質(zhì)的液態(tài)潔污劑與之混合,可能發(fā)生而產(chǎn)生氯氣的反應(yīng)方程式為:_______________________________________________________________________。
思路解析:潔污劑中氯元素的存在形式不可能是單質(zhì),又具備殺菌潔污作用,應(yīng)該是ClO-或 ,產(chǎn)物為氯氣,按歸中規(guī)律,則另一種氯元素的形態(tài)應(yīng)為Cl-,發(fā)生的反應(yīng)為ClO-+Cl-+2H+====Cl2+H2O或 +5Cl-+6H+====3Cl2+3H2O。
答案:ClO- Cl- 酸性 ClO-+Cl-+2H+====Cl2+H2O或 +5Cl-+6H+====3Cl2+3H2O
8.2010年5月31日是“世界無煙日”,煙氣中含有一種能與血液中血紅蛋白結(jié)合的有毒氣CO。市場上出現(xiàn)過一種一氧化碳檢測器,其外觀像一張塑料信用卡,正中有一個直徑不到2 cm的小窗口,露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時間內(nèi)不復(fù)原,表明室內(nèi)一氧化碳濃度超標,有中毒危險。一氧化碳不超標時,橙紅色雖也會變黑卻能很快復(fù)原。已知檢測器的化學(xué)成分:親水性的硅膠、氯化鈣、固體酸H8[Si(Mo2O7)6]•28H2O、CuCl2•2H2O和PdCl2•2H2O(注:橙紅色為復(fù)合色,不必細究)。
(1)CO與PdCl2•2H2O的反應(yīng)方程式為:________________________________________。
(2)題(1)的產(chǎn)物之一與CuCl2•2H2O反應(yīng)而復(fù)原,化學(xué)方程式為:________________________
______________________________________________________________________________。
(3)題(2)的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為:_____________________________________。
思路解析:第一個問題的關(guān)鍵是:CO和PdCl2•2H2O誰是氧化劑?當(dāng)然有兩種正好相反的假設(shè),假設(shè)1,得到C和某種高價鈀化合物,假設(shè)2,得到CO2和金屬鈀。哪一個假設(shè)正確?要從第2問得到啟示。顯然,第2問需要應(yīng)試者自己得出結(jié)論,首先是CuCl2•2H2O不可能是還原劑,只可能是氧化劑,因為在水體系里銅的價態(tài)不能再升高。如果應(yīng)試者沒有這種基本思路,就無法對第1問的兩種假設(shè)作出抉擇。有了這種思路,必然對“(1)中的產(chǎn)物之一”對準C和Pd。問:其中哪一個可以跟CuCl2•2H2O反應(yīng)?中學(xué)課本上討論過碳的氧化,使用的都是強氧化劑,如空氣中的氧氣、濃硫酸、濃硝酸等,而且都需加熱,可見碳不是強還原劑,把它氧化不那么容易,應(yīng)當(dāng)排除,于是“定音”,假設(shè)2是正確的,這是一箭雙雕,既答了第1問,又答了第2問。當(dāng)然,第2問又存在兩種可能,銅被還原得銅(1)呢還是得銅(0)。怎樣判斷?需要第3問來幫助,第3問要求寫出第2問中產(chǎn)物之一被復(fù)原,自然是指銅(1)或銅(0)的復(fù)原。先不必問氧化劑是誰,應(yīng)試者就清楚,銅(1)比銅(0)易復(fù)原,即容易被氧化。由此選擇了銅(1)為第2問的答案,完成第2問的解答。再接著思考第3問:使銅(1)復(fù)原為銅(2)使用了什么試劑?首先要明確,它一定是氧化劑,然后從檢測器化學(xué)組成中去找,找不到,于是被逼到“華容道”上去了,只能選擇空氣中的氧氣,別無他路,全題得解。
答案:(1)CO+PdCl2•2H2O====CO2+Pd+2HCl+H2O
(2)Pd+2CuCl2•2H2O====PdCl2•2H2O+2CuCl+2H2O
或Pd+CuCl2•2H2O====PdCl2•2H2O+Cu
(3)4CuCl+4HCl+6H2O+O2====4CuCl2•2H2O
快樂時光
我當(dāng)建筑師
作文課上,老師問平時愛搞小動作的小軍:“你長大后的理想是什么?給大家說一說。”
小軍回答:“我想當(dāng)個建筑師。”
老師很有興趣地問:“為什么?”
小軍指指長方形的教室,說:“假如我當(dāng)上建筑師,我要把教室變成圓形的。以后您再罰我站墻角,那就是不可能的了。”
30分鐘訓(xùn)練(鞏固類訓(xùn)練,可用于課后)
1.(2010全國高考理綜Ⅱ,10)已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化KI,自身發(fā)生如下變化:
H2O2→H2O →I2 →Mn2+ HNO2→NO
如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI,得到I2最多的是( )
A.H2O2 B. C. D.HNO2
思路解析:根據(jù)“得失電子總數(shù)相等”原則,1 mol H2O2、 、 、HNO2分別得2 mol、5 mol、5 mol、1 mol電子,分別能氧化得到的I2為1 mol、2.5 mol、2.5 mol、0.5 mol,而 本身被還原還能產(chǎn)生0.5 mol I2,即分別得到I2 1 mol、3 mol、2.5 mol、0.5 mol。
答案:B
2.下列反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.化合反應(yīng) B.置換反應(yīng) C.分解反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)
思路解析:置換反應(yīng)中有單質(zhì)參與反應(yīng),又有單質(zhì)生成,所以化合價一定會發(fā)生變化,故所有的置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。
答案:B
3.黑火藥的爆炸反應(yīng)為:2KNO3+S+3C====K2S+N2↑+3CO2↑,其中被還原的元素是( )
A.N B.C C.N和S D.N和C
思路解析:化合價降低的元素被還原,N從+5價還原到0價,S從0價降低到-2價,所以被還原的元素是N和S。
答案:C
4.CaH2常作為生氫劑,其中氫元素呈-1價,其化學(xué)方程式為CaH2+2H2O====Ca(OH)2+2H2↑,其中水是( )
A.還原劑 B.氧化劑 C.既是還原劑又是氧化劑 D.既不是氧化劑又不是還原劑
思路解析:在以上反應(yīng)中,水中的氫元素的化合價是+1價,被還原為氫氣后降為0價,所以水是氧化劑。
答案:B
5.下列說法正確的是( )
A氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是元素化合價的升降
B氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)必然同時發(fā)生
C氧化劑在反應(yīng)中失去電子,化合價升高,被氧化
D還原劑具有還原性
思路解析:氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移),元素化合價的升降是由于電子的轉(zhuǎn)移而引起的,所以A不正確;不過,我們可以根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化,判斷反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng);氧化反應(yīng)是物質(zhì)失去電子的反應(yīng),還原反應(yīng)是物質(zhì)得到電子的反應(yīng),在同一化學(xué)反應(yīng)中,若某物質(zhì)失去電子,必定有物質(zhì)得到電子,而且得失電子的數(shù)目相等,故B是正確的;氧化劑是得到電子的物質(zhì),化合價降低,被還原,故C不對;還原劑在反應(yīng)中失去電子,體現(xiàn)還原性,D是正確的。
答案:BD
6.下列說法中不正確的是( )
A有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
B金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中一定作為還原劑
C化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
D復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)
思路解析:在同素異形體的相互轉(zhuǎn)化中,有單質(zhì)參加和單質(zhì)生成,但無化合價變化,
故不是氧化還原反應(yīng),如2O3====3O2;金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只能失去電子,一定作為還原劑;在許多化合反應(yīng)中元素的化合價不變化,如CaO+H2O====Ca(OH)2,不是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分,無化合價變化,故一定不是氧化還原反應(yīng)。
答案:AC
7.世界衛(wèi)生組織(WHO)將二氧化氯(ClO2)列為A級高效安全滅菌消毒劑,它在食品保鮮、飲用水消毒等方面有著廣泛應(yīng)用。下列說法正確的是( )
A.二氧化氯是強氧化劑 B.二氧化氯是強還原劑
C.二氧化氯是離子化合物 D.二氧化氯中氯元素為-1價
思路解析:氯元素常見化合價是0價和-1價,二氧化氯(ClO2)中氯元素的化合價為+4,在化學(xué)反應(yīng)中很容易發(fā)生化合價降低得到電子的還原反應(yīng),是一種強氧化劑。
答案:A
8.下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是( )
A.H+ Fe2+ Na+ B.Ag+ Cl- K+
C.K+ Ba2+ OH- D.Cu2+ Br- OH-
思路解析:A中Fe2+具有還原性,H+和 具有氧化性,三者發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存;B中Ag+和Cl-不能共存,也不發(fā)生氧化還原反應(yīng);C中Ba2+與 反應(yīng)生成BaSO4不能大量共存,也不發(fā)生氧化還原反應(yīng);D中Cu2+與OH-、 與OH-均不能共存,也不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 在酸性條件下表現(xiàn)出強氧化性,可以氧化還原某些物質(zhì),這一點往往容易疏忽。
答案:A
9.波爾多液農(nóng)藥不能用鐵制容器盛放,是因為鐵能與其所含的硫酸銅起反應(yīng)。該反應(yīng)中,鐵是( )
A.氧化劑 B.還原劑 C.催化劑 D.被還原
思路解析:上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe+CuSO4====FeSO4+Cu,鐵的化合價升高被氧化,故Fe是還原劑。
答案:B
10.氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。下列生產(chǎn)、生活中的事例不屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.金屬冶煉 B.燃放鞭炮 C.食物腐敗 D.點制豆腐
思路解析:金屬冶煉、燃放鞭炮和食物腐敗都是氧化還原反應(yīng),只有點制豆腐屬于膠體的聚沉,不是氧化還原反應(yīng)。
答案:D
11.下列實驗現(xiàn)象與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的是( )
A.碳酸鈉溶液中加入氯化鈣溶液產(chǎn)生沉淀
B.銅粉在空氣中加熱變成黑色粉末
C.石灰石溶于鹽酸并產(chǎn)生無色、無味的氣泡
D.氫氣在空氣中完全燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰
思路解析:A.Na2CO3+CaCl2====CaCO3↓+2NaCl(復(fù)分解反應(yīng))。
B.2Cu+O2====2CuO(氧化還原反應(yīng))。
C.CaCO3+2HCl====H2O+CO2↑+CaCl2(復(fù)分解反應(yīng))。
D.2H2+O2====2H2O(氧化還原反應(yīng))。
答案:BD
12.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.CaCO3====CaO+CO2↑ B.CuO+CO====Cu+CO2
C.NaOH+HCl====H2O+NaCl D.CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4
思路解析:氧化還原反應(yīng)的特征是反應(yīng)前后元素化合價有升降,據(jù)此判斷:A、B、C、D四個反應(yīng)中,只有B選項中有化合價的變化,即Cu元素的化合價由+2降到0,C元素的化合價由+2升到+4,因此該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。
答案:B
13.能正確表示四種基本類型反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)關(guān)系的示意圖是( )
思路解析:置換反應(yīng)中化合價一定有變化,全部都是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)是溶液中的離子互換反應(yīng),它的化合價不發(fā)生變化,全部是非氧化還原反應(yīng);化合反應(yīng)與分解反應(yīng)中如果有單質(zhì)參與反應(yīng)或生成了單質(zhì),則是氧化還原反應(yīng),反之不是氧化還原反應(yīng)。
答案:D
高中化學(xué)關(guān)于用途廣泛的金屬材料的練習(xí)題
1.下列物質(zhì)中,不屬于合金的是( )
A.硬鋁 B.黃銅 C.鋼鐵 D.水銀
思路解析:硬鋁是鎂鋁合金、黃銅是銅鋅合金、鋼鐵可認為是鐵碳合金,只有水銀是汞單質(zhì)。
答案:D
2.下圖是金屬材料用于日常生活與生產(chǎn)的示例,請指出它們主要使用的是什么金屬材料。
思路解析:飛機對材料的要求較高,其中密度小是主要特性,所以選鋁合金;手術(shù)刀具要耐腐蝕、強度要大,所以通常選用不銹鋼;自行車是普通老百姓出行的工具,用普通鋼材就足夠了,但現(xiàn)在隨著人們生活水平的提高,對自行車的要求也不斷提高,所以新式自行車也不斷采用一些質(zhì)輕、強度大、色彩艷麗的合金材料;獎杯根據(jù)比賽的重要性,可以是塑料、鋁合金、銅及銀甚至金等各種材料;鉗工工具對強度和耐腐蝕性、耐磨性能及韌性都有較高要求,所以通常用特種鋼材或不銹鋼;殘疾人使用的助步車一方面要輕便,同時也要有較高的安全性,所以用的是合金鋼。
答案:飛機用鋁合金、手術(shù)刀用不銹鋼、自行車用普通鋼材、鉗工工具用特種鋼或不銹鋼、助步車用合金鋼、獎杯則視需要可采用價值不等的各種材料。
3.銅的合金是我國古代勞動人民最早使用的金屬合金,根據(jù)其組成的不同,人們又常常將它們稱為青銅、黃銅、白銅。請寫出它們的組成成分。
思路解析:關(guān)于銅合金的材料很多,本題只要求寫出其組成成分,查閱教材即可得出答案。
答案:見下表。
名稱 青銅 黃銅 白銅
成分 銅、錫及少量的鉛 銅、鋅及少量錫、鉛、鋁等 銅、鋅、鎳及少量錳
10分鐘訓(xùn)練(強化類訓(xùn)練,可用于課中)
1.人體內(nèi)所必需的下列元素中,因攝入量不足而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的是( )
A.K B.Ca C.Na D.Fe
思路解析:此題是生活常識,缺鈣可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。
答案:B
2.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程,其首要原因是( )
A.利用電池外殼的金屬材料
B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染
C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品
D.回收其中石墨電極
思路解析:重金屬中毒是非常嚴重的環(huán)境污染問題,與其他選項進行比較后可以發(fā)現(xiàn),其他原因都是比較次要的原因。
答案:B
3.我國歷史悠久,文化燦爛,文物眾多。由于歷史的原因,造成眾多文物流失。2000年5月,在香港拍賣會上,保利集團花費3 000多萬港幣購回火燒圓明園時流失的國寶——銅鑄的牛首、猴首和虎首。普通銅器放置時間較長,容易出現(xiàn)銅綠,其主要成分是Cu2(OH)2CO3。這三件1760年銅鑄的國寶在240年后看上去依然熠熠生輝,不生銹,下列對其原因的分析,最可能的是( )
A.它們的表面都鍍上了一層耐腐蝕的黃金
B.環(huán)境污染日趨嚴重,它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去
C.銅的金屬活動性比氫小,因此不易被氧化
D.鑄造這些國寶用的銅不是純銅,是銅的合金,成分不同,性質(zhì)不同造成的
思路解析:鑄造這些國寶用的銅不是純銅,是銀、銅、鋅等金屬的合金,使得其中的銅不易生銹。
答案:D
4.鋼和鐵都是含有多種元素的合金,除了鐵之外,碳是最主要的合金元素之一,它對鋼和鐵的性質(zhì)有何影響?
思路解析:根據(jù)含碳量的不同區(qū)分鋼和鐵,含碳量較少的是鋼,含碳量較高的是鐵;而鋼又可以根據(jù)其中碳的含量分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼。它們主要影響到合金的硬度、強度、韌性和加工性能、耐磨性能等。
答案:要影響到合金的硬度、強度、韌性和加工性能、耐磨性能等。
5.哥倫比亞號航天飛機曾用金屬鋁粉和高氯酸銨混合物作為固體燃料。加熱鋁粉使其氧化并放出大量熱量,促使混合物中另一種燃料分解。m摩爾高氯酸銨分解時除產(chǎn)生2m摩爾水蒸氣和m摩爾氧氣外,其他組成元素均以單質(zhì)形式放出,因而產(chǎn)生巨大的推動力。試寫出其中涉及的化學(xué)方程式:
(1)__________________________________________________________________________。
(2)__________________________________________________________________________。
根據(jù)此反應(yīng)原理,1摩爾高氯酸銨分解所產(chǎn)生的氣體有_______________摩爾。
思路解析:鋁粉燃燒反應(yīng)是同學(xué)們熟悉的反應(yīng),它不是本題的難點,高氯酸銨的分解才是本題的關(guān)鍵。高氯酸銨分解,反應(yīng)物就是本身,產(chǎn)物已知有水蒸氣和氧氣,根據(jù)元素守恒,產(chǎn)物中還缺少氮元素和氯元素,根據(jù)已知信息,它們是氮氣和氯氣。高氯酸銨的配平,可首先暫定高氯酸銨、水蒸氣和氧氣的化學(xué)計量數(shù)為1、2、1,再根據(jù)氧化還原守恒規(guī)律或氮、氯原子守恒來配平氮氣和氯氣的化學(xué)計量數(shù),最后同時擴大2倍即得答案。
答案:(1)4Al+3O2====2Al2O3,ΔH<0
(2)2NH4ClO4(s)====N2(g)+Cl2(g)+2O2(g)+4H2O(g) 4
快樂時光
畢業(yè)考試
偵探學(xué)校舉行畢業(yè)考試,有一個問題是:“公路上有一輛汽車飛馳,沒有開燈。突然之間,有一個穿黑衣服的醉鬼走到路中間。這時沒有路燈,也沒有月亮。眼看那個人就要被汽車撞倒,但汽車忽然剎住了,是什么原因?”
有人答:“因為醉鬼的眼睛發(fā)光。”還有人答:“因為醉鬼大聲叫喊。”都不對。正確的答案是:當(dāng)時是白天。
30分鐘訓(xùn)練(鞏固類訓(xùn)練,可用于課后)
1.鋁硅合金(Si 13.5%)在凝固時收縮率很小,因而這種合金適合鑄造。有下列三種晶體:①鋁,②硅,③鋁硅合金,它們的熔點由低到高的順序是( )
A.①③② B.③①② C.③②① D.②①③
思路解析:合金的熔點一般比其組成金屬的熔點都要低,所以最低的是鋁硅合金。硅晶體是熔點極高的晶體。
答案:B
2.根據(jù)金屬的不同分類方法可知鎂、鋁都屬于( )
A.黑色金屬 B.輕金屬 C.稀有金屬 D.有色金屬
思路解析:鎂和鋁的密度都很小,所以都是輕金屬;鎂和鋁都不是黑色金屬而是有色金屬。
答案:BD
3.合金在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中應(yīng)用非常廣泛,因為它有許多優(yōu)良的特性。下列關(guān)于合金性質(zhì)的說法錯誤的是( )
A.多數(shù)合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高
B.多數(shù)合金的熔點一般比其各成分金屬的熔點低
C.合金的密度一般比其各成分金屬的密度小
D.合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同
思路解析:合金與其成分金屬相比,表現(xiàn)出“一高兩低”,即“硬度高、密度低、熔點低”,但化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的差別不大。
答案:D
4.對物質(zhì)性質(zhì)進行研究的基本程序是:觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)→預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)→設(shè)計實驗→觀察實驗現(xiàn)象→對實驗現(xiàn)象進行分析、解釋→得出結(jié)論。其中預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)在整個程序中起著重要的作用。
K與Na在性質(zhì)上具有很大的相似性,但K比Na的活潑性強。下面是根據(jù)Na的性質(zhì)對K的性質(zhì)的預(yù)測,其中正確的是( )
A.因為K的活潑性強,比鈉更容易與空氣中的氧氣和水蒸氣反應(yīng),所以鉀也應(yīng)該保存在煤油中
B.K在空氣中可以被空氣中的氧氣氧化,且產(chǎn)物是K2O
C.K與水能夠反應(yīng),但不如Na與水的反應(yīng)劇烈,但產(chǎn)物都有氫氣
D.K可以與水劇烈反應(yīng),生成氧氣
思路解析:K的活潑性比鈉的強,K更容易與空氣中的氧氣和水蒸氣反應(yīng),所以鉀也應(yīng)該保存在煤油中。K在空氣中可以被空氣中的氧氣氧化,但產(chǎn)物不是K2O,而是復(fù)雜的氧化物。K與水比Na與水的反應(yīng)更劇烈,產(chǎn)物是氫氣而不是氧氣。
答案:A
5.近期《美國化學(xué)會志》報道,中國科學(xué)家以二氧化碳為碳源,金屬鈉為還原劑,在470 ℃、80 MPa下合成出了金剛石,具有深遠的意義。下列說法錯誤的是( )
A.由二氧化碳合成金剛石是氧化還原反應(yīng)
B.該反應(yīng)中二氧化碳完全被還原為金剛石
C.鈉被氧化最終生成碳酸鈉
D.通常情況下,二氧化碳不可能轉(zhuǎn)化為金剛石
思路解析:二氧化碳轉(zhuǎn)化成金剛石的過程中,有一部分碳原子轉(zhuǎn)化成了金剛石,另一部分變成了碳酸鈉。
答案:B
6.實驗室中,要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出來,適宜用的試劑是( )
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.鹽酸 D.氨水
思路解析:因為Al(OH)3溶于強酸、強堿,而不溶于弱堿,所以選D。
答案:D
7.可用作磁性材料的物質(zhì)是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.FeS
思路解析:四種鐵的化合物中,只有Fe3O4具有磁性。
答案:C
8.一般來說,多數(shù)合金(以硬鋁為例)與其各成分金屬相比較,合金的熔點____________,合金的強度和硬度都比純鋁_______________,其密度_______________。
思路解析:一般來說,多數(shù)合金與其各成分金屬相比較,合金的熔點低于其成分金屬的熔點;強度和硬度則比其成分金屬大。
答案:較低 較大 較小
9.用鎂鋁合金的廢料頭、稀硫酸、氫氧化鈉溶液制取MgCl2溶液和Al2(SO3)3溶液,只需通過四步反應(yīng)完成,請依次寫出其化學(xué)方程式:
(1)____________________________________。(2)________________________________。
(3)____________________________________。(4)________________________________。
思路解析:首先要利用鎂和鋁的性質(zhì)不同,將鎂和鋁分離開,然后再按照要求通過一定化學(xué)反應(yīng)制備目標產(chǎn)物。所利用的反應(yīng)規(guī)律在初中化學(xué)里同學(xué)們已經(jīng)學(xué)過了,此處實際也是一個復(fù)習(xí)過程。
答案:(1)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
(2)2NaAlO2+H2SO4+2H2O====Na2SO4+2Al(OH)3↓
(3)2Al(OH)3+3H2SO4====Al2(SO4)3+6H2O
(4)Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
10.有五種黑色粉末:鐵粉、炭粉、氧化銅、硫化亞鐵、二氧化錳,用一種試劑即能將它們鑒別開,這種試劑是_______________。
思路解析:選用一種試劑即能與這些物質(zhì)分別反應(yīng),又能產(chǎn)生不同的現(xiàn)象,才宜于鑒別??蛇x與其他物質(zhì)反應(yīng)較少的二氧化錳作為切入口,中學(xué)里學(xué)到的二氧化錳的反應(yīng)是它與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣。濃鹽酸分別與其他物質(zhì)反應(yīng)也有不同的現(xiàn)象產(chǎn)生。濃鹽酸與鐵粉反應(yīng),有氣體放出,溶液顏色變淺綠。氧化銅與濃鹽酸反應(yīng),溶液顏色變藍。硫化亞鐵與濃鹽酸反應(yīng),溶液顏色變淺綠,同時有臭雞蛋氣味的氣體放出。二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng),有刺激性氣味的氣體放出。炭粉與濃鹽酸不反應(yīng)。
答案:濃鹽酸
11.鈦(Ti)因為具有神奇的性能越來越引起人們的關(guān)注,常溫下鈦不和非金屬、強酸反應(yīng),紅熱時,卻可與常見的非金屬單質(zhì)反應(yīng),鈦是航空、軍事、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦鐵礦石之一是金紅石(TiO2),目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是:
第一步:金紅石、炭粉混合,在高溫條件下,通入Cl2制得TiCl4和一種可燃氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________,該反應(yīng)的還原劑是____________________________________。
第二步:在氬氣的氣氛中,用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦。
(1)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。
(2)簡述從上述所得產(chǎn)物中獲得金屬鈦的步驟。
思路解析:(1)第一步反應(yīng)的反應(yīng)物有TiO2、Cl2和C,產(chǎn)物有TiCl4和另一種可燃氣體,從元素守恒來看,可燃氣體中只能有C和O,那么它是CO還是CO2呢?在高溫條件下,CO2的穩(wěn)定性不如CO,即在高溫條件下應(yīng)為CO。第二步反應(yīng)是置換反應(yīng),比較容易給出方程式。
(2)反應(yīng)中可能用到過量的金屬鎂,因鈦不溶于強酸,所以可以用強酸將鎂與鈦分離開。
答案:第一步:TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO C 第二步:(1)2Mg+TiCl4 2MgCl2+Ti
(2)因鈦不與強酸反應(yīng),所以可將上述產(chǎn)物溶于過量的鹽酸中,然后過濾洗滌,即可得到純凈的鈦。
12.在鋁質(zhì)易拉罐中收集滿CO2氣體,然后在其中倒入10 mL濃NaOH溶液,并迅速用膠帶將易拉罐口封住,發(fā)現(xiàn)易拉罐突然變癟了。
(1)試解釋易拉罐變癟的原因。
(2)經(jīng)過一段時間之后,又可以觀察到的現(xiàn)象是什么。
(3)解釋后一現(xiàn)象的原因。
(4)寫出反應(yīng)過程中的兩個離子方程式:
答案:(1)易拉罐中的CO2與濃NaOH反應(yīng),致使易拉罐內(nèi)氣壓降低,從而使易拉罐被大氣壓壓癟。
(2)易拉罐又鼓起來。
(3)濃NaOH與易拉罐(Al)反應(yīng)產(chǎn)生H2,隨著易拉罐內(nèi)H2量的增多,易拉罐內(nèi)氣壓增大。
(4)CO2+2OH-==== +H2O?
2Al+2OH-+2H2O====2 +3H2↑
13.(2010全國高考理綜Ⅰ,28)
在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實驗用品,用上圖中的實驗裝置進行實驗,證明過氧化鈉可作供氧劑。
(1)A是制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________。
(2)填寫表中空格:
儀 器 加入試劑 加入該試劑的目的
B 飽和NaHCO3溶液
(3)寫出過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________。
(4)試管F中收集滿氣體后,下一步實驗操作是:_________________________________。
思路解析:由裝置圖可以看到A為CO2發(fā)生裝置,B、D為洗氣裝置,C中產(chǎn)生O2,E為收集O2的裝置。實驗室中使用大理石(CaCO3)和HCl反應(yīng)制取CO2,會混有少量HCl雜質(zhì),可以用NaHCO3飽和溶液除去,反應(yīng)方程式:NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑。生成的O2可以用帶火星的木條檢驗。
答案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
(2)
儀器 加入試劑 加入該試劑的目的
B 飽和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl
C Na2O2 反應(yīng)生成O2
D NaOH 吸收沒有反應(yīng)的CO2
(3)2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2
(4)把E中的導(dǎo)管移出水面,關(guān)閉分液漏斗活塞,用拇指堵住試管口,取出試管。把帶火星的木條伸入試管口內(nèi),木條復(fù)燃,證明管中收集的是O2
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