金属专题1.docx
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金属专题1
第三章金属及其化合物测试卷
试卷说明：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，请将第Ⅰ卷答案填涂在答题卡上，第Ⅱ卷各题答在试卷的相应位置上。
答题时间：
90分钟，满分100分。
本卷可能用到的相对原子质量：
C－12 N－14 O－16 Mg－24 Ca－40 Al－27 Si－28 S－32 Ba－137 Ag－108 Fe－56
第Ⅰ卷（选择题，共54分）
一、选择题（本题包括18小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分）
1．（2011·东北师大附中上学期高三第三次摸底）向一定量的Mg2＋、NH
、Al3＋混合溶液中加入Na2O2的量与生成沉淀和气体的量（纵坐标）的关系如图所示，则溶液中三种离子的物质的量之比为（ ）
A．112 B．122
C．221D．924
2．（2011·江苏省姜堰市第二中学高三学情调查（三））某同学设计如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法中不正确的是（ ）
A．收集到的VL气体全为NO
B．过滤用到的玻璃仪器是：
烧杯、漏斗、玻璃棒
C．操作Ⅱ应是洗涤
D．铜的质量分数为：
×100%
3．（2011·山东省聊城市高三年级12月月考）FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（ ）
A．加入KSCN溶液一定不变红色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含Cu
4．（2011·江西师大附中、临川一中高三联考）下列物质不能通过化合反应直接制得的是（ ）
A．FeCl2 B．NaHSO3
C．Cu（OH）2D．Fe（OH）3
5．（2011·江西省安福中学高三年级第四次月考）有100mLMgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c（Mg2＋）＝0.2mol·L－1，c（Cl－）＝1.3mol·L－1。
要使Mg2＋完全转化为Mg（OH）2且与Al3＋恰好分开，至少需要2mol·L－1的NaOH溶液的体积为（ ）
A．80mLB．100mL
C．120mLD．140mL
6．（2011·辽宁省沈阳四校协作体高三测试）下列实验现象描述不正确的是（ ）
选项
实验
现象
A
加热放在坩埚中的小块钠
钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体
B
在酒精灯上加热铝箔
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着
C
在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液
先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色
D
在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中
立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，铝条逐渐发热
7．（2011·江西师大附中、临川一中高三联考）把钠放入滴有石蕊试液的水中，下列现象不易观察到的是（ ）
A．钠浮在水面上
B．溶液中产生较多气泡
C．水溶液变为蓝色
D．钠熔化成小球并在水面游动
8．（2011·山东省潍坊市高三质量抽样）有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述中错误的是（ ）
A．相同温度下，等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性比较，前者更强
B．常温时水溶性：
Na2CO3>NaHCO3
C．在酒精灯加热的条件下，前者不分解，后者分解
D．将澄清的石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者产生沉淀，后者不产生沉淀
9．（2011·浙江省金丽衢十二校高三联考
（一））将mg含氧化铁、氧化铜和氧化亚铁的样品投入物质的量浓度为1mol/L的2L盐酸中恰好完全反应，若向等质量的该样品中通入足量的氢气并加热，充分反应后所得金属的质量是（ ）
A．（m－16）gB．（m＋16）g
C．（m－32）gD．16g
10．（2011·南昌市高三调研测试）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合溶液中，加入150mL4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，并放出标准状况下NO气体2.24L，往所得溶液中加KSCN溶液，无红色出现。
若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物，所得铁的物质的量可能为（ ）
A．无法计算B．0.6mol
C．0.5molD．0.25mol
11．（2011·山东省烟台市高三调研测试）下列事实不能说明金属元素甲的失电子能力一定比乙强的有（ ）
A．甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙
B．甲、乙单质用导线连接后插入稀硫酸中，甲单质表面产生气泡
C．甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同，甲的原子半径大于乙
D．甲、乙两元素的最高价氧化物对应水化物的碱性甲大于乙
12．（2011·烟台市高三诊断）已知A、B为单质，C为化合物。
A＋B
C
A＋B
能实现上述转化关系的是（ ）
①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na
②若C的溶液遇Na2CO3，放出CO2气体，则A可能是H2
③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe
④若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为Cu
A．①②B．②④
C．①③D．③④
13．（2011·山东省潍坊市高考模拟）下列离子方程式正确的是（ ）
A．铝与氢氧化钠溶液反应：
2Al＋2OH－＋H2O===2[Al（OH）4]－＋H2↑
B．过氧化钠与水反应：
2O
＋2H2O===4OH－＋O2↑
C．把少量碳酸氢钠溶液加入到氢氧化钡溶液中：
HCO
＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
D．金属铜跟浓硝酸反应：
3Cu＋2NO
＋8H＋===3Cu2＋＋2NO2↑＋4H2O
14．（2011·甘肃省兰州市高三一诊）将一定质量的铁投入10.0mL某浓度的HNO3中恰好完全溶解，将产生的气体（氮的氧化物）全部收集并与672mL（标准状况）O2混合恰好能被水完全吸收。
在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸直至不再产生气体为止，又收集到无色气体224mL。
则原投入的铁的质量是（ ）
A．2.80gB．4.20g
C．28.0gD．42.0g
15．（2011·合肥市八中高三联考四）将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）的混合物共0.8mol，这些气体恰好能被500mLNaOH溶液完全吸收，生成NaNO2和NaNO3两种盐溶液，其中NaNO3的物质的量为0.2mol，则NaOH的浓度为（ ）
A．2mol/LB．1.8mol/L
C．2.4mol/LD．3.6mol/L
16．（2011·山东省聊城市高三年级12月考试）镁铁混合物4.9g，溶解在过量某浓度的稀硝酸中，完全反应得到标况下气体2.24L（假设气体全为NO），则向反应后的溶液中加入足量的烧碱，则可生成沉淀的量是（ ）
A．6gB．8g
C．10gD．12g
17．（2011·石家庄市高中毕业班质检
（二））将一定量的NaOH和NaHCO3混合物X放在密闭容器中加热，充分反应后生成V1L气体Z（V1≠0）。
反应后的固体残渣Y与过量的稀盐酸反应，又生成V2L气体Z（V1、V2均为标准状况下气体的体积）。
下列判断错误的是（ ）
A．Y的成分为Na2CO3
B．Z的成分为CO2
C．V1>V2
D．X中n（Na＋）＝
mol
18．（2011·浙江省杭州市高三第三次月考）mg铝镁合金与一定浓度的稀硝酸恰好完全反应（假定硝酸的还原产物只有NO）向反应后的混合溶液中滴加amol/LNaOH溶液，当滴加到VmL时，得到沉淀质量恰好为最大值ng，则下列有关该实验的说法中正确的有（ ）
①沉淀中氢氧根的质量为（n－m）g
②恰好溶解后溶液中的NO
离子的物质的量为aVmol
③反应过程中转移的电子的物质的量为
mol
④生成NO气体的体积室温下为
L
⑤与合金反应的硝酸的物质的量为（
＋
）mol
A．2项B．3项
C．4项D．5项
第Ⅱ卷（非选择题，共46分）
二、非选择题
19．（11分）（2011·北京市东城区高三第一学期期末统测）为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下图实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4·7H2O）和胆矾晶体。
请回答：
（1）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是__________________。
（2）溶液A中的离子主要有________；试剂X是________。
（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用右图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。
一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是___________（用离子方程式表示）；
为了避免固体C减少，根据右图所示，改进的措施是__________。
（4）从环境保护角度考虑，用固体F制备CuSO4溶液的化学方程式是_____________________。
20．（16分）（2011·合肥八中高三第一轮复习联考（四））某校化学研究性学习小组在学习金属知识后，探究Cu的常见化合物性质。
过程如下：
【提出问题】
①在周期表中Cu、Al位置接近。
Cu不如Al活泼，Al（OH）3具有两性，Cu（OH）2也具有两性吗？
②通常情况下，＋2价Fe的稳定性小于＋3价Fe，＋1价Cu的稳定性也小于＋2价Cu吗？
③CuO有氧化性，能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？
【实验方案】
（1）解决问题①需用药品有CuSO4溶液、________、________（填试剂名称），同时进行相关实验。
（2）解决问题②的实验步骤和现象如下：
取98gCu（OH）2固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。
冷却后称量，A的质量为72g，A的化学式为________。
向A中加入过量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。
（3）为解决问题③，设计的实验装置为：
（夹持及尾气处理装置未画出），实验中观察到CuO变为红色物质。
查资料可知，同时生成一种无污染气体。
该气体的化学式为______________。
【实验结论】
（1）Cu（OH）2具有两性。
证明Cu（OH）2具有两性的实验现象是____________。
（2）根据实验方案
（2），得出的＋1价Cu，＋2价Cu稳定性大小的结论是：
高温时__________________________；在酸性溶液中____________________________________。
（3）CuO能够被NH3还原。
【问题讨论】
有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。
请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应后生成的红色物质中是否含有A?
21．（11分）（2011·浙江省金丽衢十二校高三联考
（一））某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：
“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。
由化学手册查阅得有关物质的熔沸点数据见下表。
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
－
Ⅰ.
（1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
理由是：
该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金，你认为他的解释是否合理________（填“合理”或“不合理”）。
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。
该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为__________________________。
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________（填序号），并说明理由：
________________________________________。
A．浓硫酸B．稀硫酸
C．稀硝酸D．氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。
取一定量该熔融物与足量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。
在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）的关系如右图所示。
试回答下列问题：
（1）逐滴加入4mol/LNaOH溶液的定量玻璃仪器是________，图中OC段没有沉淀生成的原因是________（用离子方程式表示）。
（2）由上述图象分析可知，溶液中结合OH－的能力最强的离子是________（填离子符号，下同），最弱的离子是________。
（3）若测定F点沉淀的质量，需对混合物进行的处理是：
过滤________、________、称量。
（4）用上图数据计算，熔融物中的两种金属的物质的量之比n（Fe）∶n（Al）＝________。
22．（8分）（2011·北京市西城区高三期末考试）某兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
（1）在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示。
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
稀硫酸中加入铜片
无明显变化
Ⅱ
硝酸钠溶液中加入铜片
无明显变化
Ⅲ
稀硫酸中加入硝酸钠溶液
无明显变化
再加入铜片
有无色气泡；溶液变蓝
①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是____________________________________；
②实验Ⅲ中反应的本质是（用离子方程式表示）________________________________。
（2）利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氢气。
①Cu作________极；
②总反应的离子方程式是____________________________________。
详解答案
1答案：
B
2答案：
D
3答案：
C
4解析：
A项可由Fe和FeCl3化合得到；B项可向Na2SO3溶液中通入SO2得到；D项可通过Fe（OH）2在空气中的氧化反应得到；而C项只能通过复分解反应得到。
答案：
C
5答案：
A
6解析：
在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中，其表面的氧化铝先与氢氧化钠溶液反应，反应进行得较慢且没有气泡，D错。
答案：
D
7解析：
钠的密度比水小，反应时钠浮在水面上，且该反应为放热反应，能使钠块熔化成小球，产生的H2能推动钠球在水面四处游动；生成的NaOH使石蕊试溶液变成蓝色；实验中只能在钠和水接触处才能产生H2，即B错误。
答案：
B
8解析：
将澄清石灰水分别加入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中，都会产生CaCO3沉淀。
答案：
D
解析：
由题意知氧化物中的氧和盐酸中的H＋完全结合成1molH2O，则水中的氧全部是氧化物中的氧，故金属的质量为1mg减去1mol氧原子的质量。
9答案：
A
10解析：
由于往所得溶液中加KSCN溶液，无红色出现，所以生成的全部是Fe（NO3）2,150mL4mol/L的稀硝酸中n（HNO3）为0.6mol，生成标况下NO为2.24L即0.1mol，故起酸作用用于生成Fe（NO3）2的硝酸为0.50mol，生成Fe（NO3）20.25mol，根据铁元素守恒知，用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物，所得铁的物质的量也为0.25mol，故选D。
答案：
D
11解析：
B项，甲、乙单质用导线连接后插入稀硫酸中，构成原电池，甲表面有气泡产生，即甲作原电池的正极，表明甲的金属活动性小于乙，故不能说明金属甲的失电子能力比乙强。
答案：
B
12答案：
B
13答案：
C
14解析：
本题可用守恒法来计算，整个反应过程中铁失电子，硝酸和O2得电子，其中硝酸生成了NO，故可列方程：
n（Fe）×3＝n（O2）×4＋n（NO）×3，又n（O2）＝0.03mol，n（NO）＝0.01mol，故n（Fe）＝0.05mol，即为2.80g。
答案：
A
15解析：
设NO2xmol，N2O4ymol，NOzmol，
x＋y＋z＝0.8①
x＋2y＋3z＝
×2（电子得失守恒）②
2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O
N2O4＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O
NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
2NO＋N2O4＋4NaOH＝4NaNO2＋2H2O
由上知：
转化为NaNO3的总物质的量为0.2mol，NO中
和
反应生成NaNO2时n（
）＝n（
）
故z＝（2y＋x）－0.2③
①②③联立解得 x＝z＝0.3，y＝0.2 故答案为A
答案：
A
16答案：
C
17解析：
设混合物中NaOH为xmol，NaHCO3为ymol，根据反应：
NaOH＋NaHCO3
Na2CO3＋H2O,2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，NaHCO3受热分解产生的CO2为（y－x）/2mol，固体Y为Na2CO3，其与盐酸反应，生成的CO2的物质的量＝xmol＋（y－x）/2mol＝（y＋x）/2mol，故V2>V1。
根据Na元素守恒，X中含有的n（Na＋）＝V2/11.2mol。
答案：
C
18答案：
B
19解析：
（1）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作后均为一种固体、一种溶液，故操作为过滤。
（2）由溶液A通过量CO2后得到固体，再进一步转化为AlCl3，且是由合金加入过量的NaOH溶液所得，故溶液A中肯定含有Na＋、OH－及生成的AlO
；根据后面得到的是绿矾和硫酸铜，故试剂X为H2SO4。
（3）产生的氢氧化铝沉淀减少是因为盐酸与氢氧化铝反应：
Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；因为浓盐酸有较强的挥发性，改进措施是吸收掉挥发出来的HCl，故可以在装置Ⅰ和装置Ⅱ之间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。
（4）从环保的角度考虑，不能用铜与浓硫酸直接反应，否则会产生有毒气体二氧化硫，故可以通过2Cu＋O2
2CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，即总反应式为：
2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。
答案：
（除
（1）1分，其余每空2分）
（1）过滤
（2）Na＋、AlO
、OH－；稀硫酸
（3）Al（OH）3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O；在装置Ⅰ，Ⅱ之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶（合理答案给分）
（4）2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O（合理答案给分）
20答案：
实验方案：
（1）盐酸（或稀硫酸）溶液、氢氧化钠溶液；
（2）Cu2O；（3）N2
实验结论：
（1）Cu（OH）2既能溶解于强酸，又能溶解于强碱
（2）高温下，＋1价铜比＋2价铜稳定；酸性溶液中，＋2价铜比＋1价铜稳定 问题讨论：
取样加入稀硫酸，如果得到蓝色溶液和红色固体，说明有A；如果不溶解，说明无A。
21解析：
Ⅰ.
（1）根据表中各物质的熔点，铁和铝可以熔合成铝合金，故解释合理。
（2）由于金属铝可以与NaOH溶液反应而铁不能，故可以选用的试剂为NaOH溶液。
Ⅱ.由图象知，图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O；而后生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，此时为CD段；在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为NH
＋OH－===NH3·H2O；继续加入氢氧化钠溶液则生成的氢氧化铝溶解。
（4）根据图象知，n（Al）＝8×10－3mol，n（NH
）＝1.2×10－2mol。
由题意知，Fe、Al与很稀的硝酸反应无气体放出时，硝酸被还原为NH4NO3。
由氧化还原反应中得失电子相等可知，3n（Al）＋3n（Fe）＝8n（NH
），可得n（Fe）＝2.4×10－2mol，则n（Fe）∶n（Al）＝3∶1。
答案：
Ⅰ.
（1）合理
（2）NaOH溶液
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
（3）B 若用A、C溶解样品会产生SO2、NO等有毒气体，用D，则Fe不会与NaOH溶液反应（或用B既能将样品全部溶解，又不会生成有害气体）
Ⅱ.
（1）碱式滴定管 H＋＋OH－===H2O
（2）H＋ NH
（3）洗涤 干燥
（4）3∶1
22解析：
（1）①实验Ⅰ的目的是验证铜不与H＋反应；实验Ⅱ的目的是验证铜不与NO
反应。
（2）用电化学原理实现铜溶于稀硫酸可以用铜作阳极，石墨作阴极，总反应的离子方程式是Cu＋2H＋
Cu2＋＋H2↑。
22答案：
（1）①证明Cu不与H＋、NO
单独反应
②3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
（2）①阳 ②Cu＋2H＋
Cu2＋＋H2↑
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