常見金屬元素及其化合物3

PAGEPAGE9常見金屬元素及其化合物一、選擇題(每小題5分，共50分)1．下面有關(guān)金屬的敘述正確的是()A．金屬原子只有還原性而其陽離子只有氧化性B．金屬陽離子只存于化合物中且有相應(yīng)的陰離子相配合C．金屬單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體(Hg除外)D．若某單質(zhì)具有延展性，則它一定是金屬2．向100mLamol/L的AlCl3溶液中加入金屬鉀，完全反應(yīng)后恰好只形成KCl和KAlO2的溶液，則加入鉀的物質(zhì)的量為()A．0.1amolB．0.4amolC．0.3amol 3．下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和該性質(zhì)的應(yīng)用均正確的是()A．晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)，可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維B．H2O2是一種綠色氧化劑，可與酸性高錳酸鉀作用產(chǎn)生O2C．銅的金屬活動性比鐵弱，可用銅罐代替鐵罐貯運(yùn)濃硝酸D．鋁具有良好的導(dǎo)電性，鋼抗拉強(qiáng)度大，鋼芯鋁絞線可用作遠(yuǎn)距離高壓輸電線材料4．如圖所示，兩圓圈相交的部分表示圓圈內(nèi)的物質(zhì)相互發(fā)生的反應(yīng)。已知鈉及其氧化物的物質(zhì)的量均為0.1mol，水的質(zhì)量為100g。下列說法正確的是()A．反應(yīng)③最多能產(chǎn)生0.05molO2B．反應(yīng)①的離子方程式為Na＋2H2O=Na＋＋2OH－＋H2↑C．Na2O2中陰陽離子數(shù)目之比為1:1D．①、②、③充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從大到?。孩?gt;②>③5．下列敘述不正確的是()①Fe與S混合加熱生成FeS2②Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)③過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成④FeCl3溶液能與Cu反應(yīng)，可用于蝕刻印刷電路A．①③B．①②C．②④D．②③6．部分氧化的Fe－Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76g，經(jīng)如下處理下列說法正確的是()A．濾液A中的陽離子為Fe3＋、Cu2＋、H＋B．樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24gC．樣品中CuO質(zhì)量為4.0gD．V＝8967．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：9．4gXeq\o(→,\s\up17(過量NaOH),\s\do15(步驟Ⅰ))6.4g固體eq\f(過量HCl,步驟Ⅱ)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→藍(lán)色溶液,→1.92g固體))下列說法正確的是()A．步驟Ⅰ中減少的3g固體一定是混合物B．步驟Ⅱ中質(zhì)量減少的物質(zhì)一定是CuC．根據(jù)上述步驟Ⅱ可以得出n(Fe2O3):n(Cu)＝1:1D．根據(jù)步驟Ⅰ、Ⅱ可以判斷混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO28．將15.6gNa2O2和5.4gAl同時(shí)放入一定量的水中，充分反應(yīng)后得到200mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體6.72L，若反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變，則()A．反應(yīng)過程中得到6.72L的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B．最終得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)C．最終得到7.8g的沉淀D．最終得到的溶液中c(NaCl)＝0.15mol/L9．向用鹽酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，生成的沉淀質(zhì)量與滴入NaOH溶液體積關(guān)系如圖所示，則原混合溶液中MgCl2與FeCl3的物質(zhì)的量之比為()A.eq\f(b－a,d－c)B.eq\f(d－c,b－a)C.eq\f(2b－a,3d－c) D.eq\f(3d－c,2b－a)10．a(chǎn)g鎂鋁合金投入xmL2mol/L的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入ymL1mol/LNaOH溶液，沉淀達(dá)到最大值，質(zhì)量為(a＋1.7)g，則下列說法不正確的是()A．鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NAB．沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C．x＝2yD．a(chǎn)的取值范圍為0.9<a<1.2二、填空題(共50分)11．(12分)純堿在工業(yè)上非常重要。(1)取一定量純堿細(xì)小粉末置于燒杯中，加入一定量的水，可以得到顆粒較大的晶體A。燒杯溫度升高，理由是____________________。(2)從上述燒杯中得到干燥純凈的晶體A，實(shí)驗(yàn)程序?yàn)開_______。(填序號，可重復(fù)使用)①蒸發(fā)結(jié)晶②放入干燥器③轉(zhuǎn)移入過濾器中④用水洗滌2～3次⑤用乙醇洗滌⑥加熱灼燒(3)取純凈物13.92g晶體A，進(jìn)入熱重分析，直到質(zhì)量不再改變，生成物質(zhì)Z，具體數(shù)據(jù)如下：通過計(jì)算確定樣品A的化學(xué)式。并寫出計(jì)算過程。12．鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式，可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54g的FeClx樣品，溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)處理，再通過含有飽和OH－的陰離子交換柱，使Cl－和OH－發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH－用0.40mol·L－1的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.00mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x值：_______________________________________________________(列出計(jì)算過程)。(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測得n(Fe):n(Cl)＝1:2.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為________。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和________反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和________反應(yīng)制備。(3)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。13．(14分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是________。a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2=4CuSO4＋2H2O，該反應(yīng)的還原劑是________。當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為________mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是________。(3)上圖為電解精煉銀的示意圖，________(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為________。(4)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S)，將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用是________。14．(12分)合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。①鋁元素在周期表中的位置為________。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為________。②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為__________________________________，焊接過程中使用的保護(hù)氣為________(填化學(xué)式)。(2)航母艦體材料為合金鋼。①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為________。②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過程中降低硅含量需加入的物質(zhì)為________。(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后，加入過量氨水，過濾得白色沉淀39.0g，則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。1．答案C2．答案B3．答案D4．答案A5．答案B6．答案B7．答案C8．答案C9．答案D10．答案C11．答案(1)Na2CO3＋nH2O=Na2CO3·nH2O，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，故反應(yīng)放出熱量，導(dǎo)致燒杯溫度升高(2)③⑤②(3)設(shè)A的化學(xué)式為Na2CO3·nH2O，加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)得到Na2CO3，則Na2CO3·nH2O～Na2CO3106＋18n10613．92g6.36g(106＋18n):106＝13.92g:6.36g，n＝7故A的化學(xué)式為Na2CO3·7H2O12．答案(1)x＝3n(Cl)＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010molm(Fe)＝0.54g－0.010mol×35.5g·mol－1＝0.19gn(Fe)＝0.19g÷56g·mol－1＝0.0034moln(Fe):n(Cl)＝0.0034:0.010≈1:3，x＝3(2)0.10鹽酸氯氣(3)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2(或2Fe3＋＋3I－=2Fe2＋＋I(xiàn)eq\o\al(－,3))13．答案(1)b、d(2)Cu2S4H2(3)aNOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2＋H2O(4)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?14．答案(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OAr(其他合理答案均可得分)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO(3)①83.1%1．解析A項(xiàng)，有的金屬陽離子既有氧化性，又有還原性；B項(xiàng)，金屬晶體中含有金屬陽離子和自由電子，而無陰離子；D項(xiàng)，延展性不是金屬單質(zhì)的獨(dú)特性質(zhì)。答案C2．解析反應(yīng)后溶液中有c(K＋)＝c(Cl－)＋c(AlOeq\o\al(－,3))＝3amol/L＋amol/L＝4amol/L，即加入的鉀的物質(zhì)的量為0.4amol，B項(xiàng)正確。答案B3．解析二氧化硅用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，A錯(cuò)；H2O2被酸性高錳酸鉀氧化為O2時(shí)，H2O2作還原劑，B錯(cuò)；常溫下銅能與濃硝酸反應(yīng)，C錯(cuò)。答案D4．解析0.1molNa2O2與100gH2O反應(yīng)，H2O過量，反應(yīng)③最多能產(chǎn)生0.05molO2，選項(xiàng)A正確；反應(yīng)①的離子方程式為2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；Na2O2中陰陽離子數(shù)目之比為1:2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；①、②、③充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從大到?。孩郏舰?gt;①，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A5．解析Fe是變價(jià)金屬單質(zhì)，遇強(qiáng)氧化劑(如HNO3、Cl2等)生成＋3價(jià)鐵，遇弱氧化劑(如S或I2等)生成＋2價(jià)鐵，故Fe與S混合加熱生成FeS，①錯(cuò)誤；Fe與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO，該反應(yīng)不是置換反應(yīng)，②錯(cuò)。答案B6．解析根據(jù)題意，3.2g濾渣一定是銅，而銅與Fe3＋不共存，則A項(xiàng)錯(cuò)誤；充分灼燒后剩余的3.2g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24g，B正確；樣品中Cu和O元素共5.76g－2.24g＝3.52g，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；2.24gFe元素不可能全是單質(zhì)，故生成的氫氣的體積小于896mL，D錯(cuò)誤。答案B7．解析步驟Ⅰ中加入過量NaOH，雖然SiO2和Al2O3都可以反應(yīng)，但是無法確定它們是否同時(shí)存在，A錯(cuò)；6.4g固體中一定要有Fe2O3，步驟Ⅱ中Cu才能溶解，結(jié)合最終還有1.92g固體剩余，可知Fe2O3不足量，設(shè)步驟Ⅱ中減少的物質(zhì)中含有的Cu和Fe2O3的物質(zhì)的量分別為n(Cu)、n(Fe2O3)，可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(nCu＝nFe2O3,64g·mol－1×nCu＋160g·mol－1×nFe2O3＝6.4g－1.92g))解得n(Cu)＝n(Fe2O3)＝0.02mol，所以原混合物X中含有銅的質(zhì)量為m(Cu)＝0.02mol×64g·mol－1＋1.92g＝3.2g，m(Fe2O3)＝160g·mol－1×0.02mol＝3.2g，m(Fe2O3):m(Cu)＝1:1，C對，B、D錯(cuò)。答案C8．解析5.4gAl為0.2mol,15.6gNa2O2為0.2mol，充分反應(yīng)后得到200mL溶液，說明Al完全反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72LHCl氣體為0.3mol。2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑2410．2mol0.4mol0.1mol2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑22230．2mol0.2mol0.2mol0.3molNaOH＋HCl=NaCl＋H2O1110．2mol0.2mol0.2molNaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl11110．1mol0.1mol0.1mol0.1mol選項(xiàng)A，反應(yīng)過程中得到的氣體為0.4mol，體積8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，根據(jù)電荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(AlOeq\o\al(－,2))，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，最終的沉淀為Al(OH)3，其物質(zhì)的量為0.1mol，則質(zhì)量為0.1mol×78g/mol＝7.8g，C正確；選項(xiàng)D，最終得到的溶液中c(NaCl)＝eq\f(0.3mol,0.2L)＝1.5mol/L，D錯(cuò)誤。答案C9．解析圖象的0～amL段，由于NaOH與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，沉淀質(zhì)量為0g；FeCl3只能在酸性較強(qiáng)的溶液中存在，當(dāng)酸性減弱時(shí)，將會轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，所以圖象中a～bmL段產(chǎn)生的是Fe(OH)3沉淀，bmL時(shí)，溶液仍然呈酸性，到cmL時(shí)，才開始產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀。Fe3＋～3OH－、Mg2＋～2OH－，D正確。答案D10．解析Mg、Al失去電子變?yōu)殡x子，離子再結(jié)合OH－生成沉淀，則鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量等于n(OH－)，沉淀量最大時(shí)得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，則m(OH－)＝(a＋1.7)g－ag＝1.7g，n(OH－)＝0.1mol，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA，A、B正確；沉淀量最大時(shí)，溶液中n(Na＋)＝n(Cl－)，此時(shí)鹽酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等，即2x＝y(tǒng)，C錯(cuò)；電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA，若金屬全部是鎂，則鎂的質(zhì)量是1.2g，若金屬全部是鋁，則鋁的質(zhì)量是0.9g，D對。答案C11．解析(1)溫度升高說明反應(yīng)放熱。(2)先進(jìn)行過濾，然后用乙醇洗滌、干燥即可。(3)加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)固體為Na2CO3，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系可得出樣品A的化學(xué)式。答案(1)Na2CO3＋nH2O=Na2CO3·nH2O，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，故反應(yīng)放出熱量，導(dǎo)致燒杯溫度升高(2)③⑤②(3)設(shè)A的化學(xué)式為Na2CO3·nH2O，加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)得到Na2CO3，則Na2CO3·nH2O～Na2CO3106＋18n10613．92g6.36g(106＋18n):106＝13.92g:6.36g，n＝7故A的化學(xué)式為Na2CO3·7H2O12．解析(2)設(shè)混合物樣品中含有amolFeCl2、bmolFeCl3，根據(jù)題意有(a＋b):(2a＋3b)＝1:2.1，解得a＝9b，所以FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為b:(a＋b)＝b:10b＝0.10。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉與稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)得到，F(xiàn)eCl3(3)Fe3＋具有強(qiáng)氧化性而I－具有強(qiáng)還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成棕色物質(zhì)I2。根據(jù)元素守恒和得失電子守恒可完成方程式。答案(1)x＝3n(Cl)＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010molm(Fe)＝0.54g－0.010mol×35.5g·mol－1＝0.19gn(Fe)＝0.19g÷56g·mol－1＝0.0034moln(Fe):n(Cl)＝0.0034:0.010≈1:3，x＝3(2)0.10鹽酸氯氣(3)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2(或2Fe3＋＋3I－=2Fe2＋＋I(xiàn)eq\o\al(－,3))13．解析(1)Na、Al的金屬活動性較強(qiáng)，冶煉時(shí)選擇電解法。(2)該反應(yīng)中Cu、S的化合價(jià)升高，因此還