届人教版 金属及其化合物 单元测试 1.docx
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届人教版金属及其化合物单元测试1
金属及其化合物
（45分钟 100分）
一、选择题（本题包括6小题,每题6分,共36分）
1.化学已深入我们的生活,下列有关说法不正确的是（ ）
A.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒等对人体有害的元素均是金属元素
B.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
D.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
【解析】选B。
铅、镉、铬、钒均是金属元素,A正确;铝与氧化铁反应生成氧化铝和铁,根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变,B错误;铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,C正确;剑刃硬度要大,所以用碳铁合金,D正确。
2.已知酸性条件下有反应:
2Cu+
C
+Cu。
氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体。
某同学对氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验,实验操作和实验现象列表如下:
加入
试剂
稀硫酸
浓硫酸
并加热
稀硝酸
浓硝酸
实验
现象
红色固体
不反应
无色
气体
无色气体
蓝色溶液
红棕色气
体蓝色
溶液
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物（ ）
A.全部是Cu
B.全部是Cu2O
C.一定有Cu,一定有Cu2O
D.一定有Cu2O,可能有Cu
【解析】选A。
Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu和Cu2+,而向该红色固体中加入稀硫酸后红色固体不反应,故该红色固体中不存在Cu2O,全部为Cu。
3.下列实验现象与对应结论均正确的是（ ）
选项
操作
现象
结论
A
常温下将铁片放入浓硫酸中
剧烈反应生成刺激性气味气体
常温下铁易与浓硫酸发生反应
B
Al2（SO4）3溶液中滴加过量稀氨水
先生成白色沉淀,随后又溶解
Al（OH）3能溶于氨水
C
向某溶液中滴加
K3Fe（CN）6溶液
析出蓝色沉淀
该溶液中含有Fe2+
D
将表面氧化的铜丝从酒精灯的外焰慢慢移向内焰
黑色的铜丝变红
CuO被内焰中的乙醇蒸气氧化
【解析】选C。
常温下铁在浓硫酸中要发生钝化,看不到剧烈反应的现象,A错误;生成Al（OH）3白色沉淀,但不溶于弱碱氨水,B错误;Fe2+与K3Fe（CN）6溶液反应生成蓝色沉淀,C正确;酒精灯内焰温度低,有挥发出的乙醇,氧化铜和乙醇发生反应:
CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O,黑色铜丝变成红色,CuO被乙醇蒸气还原,D错误。
4.某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液的反应:
下列说法正确的是（ ）
A.由实验1可以得出结论:
金属铝的活泼性弱于金属铜
B.实验2中生成红色物质的离子方程式为Al+Cu2+
Al3++Cu
C.溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2出现不同现象的原因
D.由上述实验可推知:
用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和硫酸溶液反应,后者更剧烈
【解析】选C。
金属铝的活泼性强于铜,A错误;B项电荷不守恒;对比实验1、2可知,产生不同现象的原因是溶液中的阴离子不同,C正确;由实验可知,Cl-可以加快Al的反应,所以用砂纸打磨后的铝片与盐酸反应更剧烈。
5.有一包白色粉末,可能含有Ba（OH）2、KNO3、FeCl3、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种。
为了确定其成分,进行如下实验:
①取一定量的白色粉末加入足量的水,振荡,静置,得白色沉淀,上层清液为无色
②过滤,在白色沉淀中加入足量稀盐酸,白色沉淀全部溶解,且有气泡产生
据此推断,该白色粉末中一定含有（ ）
A.Ba（OH）2、KNO3 B.Ba（OH）2、Na2CO3
C.Na2SO4、KNO3D.FeCl3、Na2CO3
【解析】选B。
①取一定量的白色粉末加入足量的水,振荡,静置,得白色沉淀,上层清液为无色,可知固体中不可能含有氯化铁,能生成白色沉淀,则固体中一定含有氢氧化钡（氢氧化钡能与碳酸钠或硫酸钠反应生成白色沉淀）;②过滤,在白色沉淀中加入足量稀盐酸,白色沉淀全部溶解,且有气泡产生,则该沉淀是碳酸盐的沉淀,所以该固体中一定含有碳酸钠,一定不含硫酸钠,答案选B。
6.利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。
制备流程图如下:
已知:
Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。
下列相关说法错误的是（ ）
A.用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用是去除油污、溶解镀锌层
B.调节溶液A的pH产生Zn（OH）2沉淀,经抽滤、洗涤、灼烧即可制得ZnO
C.由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通N2,其原因是防止Fe2+被氧化
D.Fe3O4胶体粒子能用减压过滤法实现固液分离
【解析】选D。
NaOH能除油污、溶解镀锌层,A正确;调节溶液A的pH产生Zn（OH）2沉淀,经抽滤、洗涤、灼烧Zn（OH）2分解制得ZnO,B正确;Fe2+容易被氧化,C正确;Fe3O4胶体粒子能透过滤纸,D错误。
二、非选择题（本题包括4小题,共64分）
7.（16分）化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。
一定条件下金属钠和H2反应生成甲。
甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。
将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24L（已折算成标准状况）的H2。
请推测并回答:
（1）甲的化学式____________________。
（2）甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式 __。
（3）NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式_____________________。
（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂（铁锈的成分表示为Fe2O3）,脱锈过程发生反应的化学方程式 __。
（5）某同学认为:
用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到的固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由 __。
【解析】
（1）甲是由Na与H2反应得到的,故甲中含有Na、H两种元素,又因为
4.80g甲分解得到2.24L（标准状况）H2,得到H2的质量为0.2g,所以生成Na的质量为4.6g,化合物甲中Na和H的原子个数比为1∶1,化合物甲的化学式为NaH。
（2）根据化合物甲的化学式,甲与AlCl3反应生成NaAlH4和NaCl,可得出化学方程式为AlCl3+4NaH
NaAlH4+3NaCl。
（3）NaAlH4与水发生氧化还原反应,NaAlH4中-1价的H被水中+1的H氧化为H2,反应方程式为NaAlH4+2H2O
4H2↑+NaAlO2。
（4）甲在无水条件下对Fe2O3进行脱锈,实质上就是把Fe2O3还原,反应方程式为3NaH+Fe2O3
2Fe+3NaOH。
（5）制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl气体,导致产物中有NaCl;验纯方法不合理,因为如果有Na残余,Na也可以和H2O反应放出H2,无法判断Na与H2是否完全反应,同时也没有考虑混入的NaCl。
答案:
（1）NaH
（2）AlCl3+4NaH
NaAlH4+3NaCl
（3）NaAlH4+2H2O
4H2↑+NaAlO2
（4）3NaH+Fe2O3
2Fe+3NaOH
（5）制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,导致产物中有NaCl;验纯方法不合理,如果有Na残留,Na与水反应也产生H2;没有考虑混入的NaCl
8.（16分）钨是我国的丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝,钨在自然界主要以钨（W）酸盐的形式存在。
有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4,含有二氧化硅、氧化铁等杂质,工业冶炼钨的流程如下:
①钨酸酸性很弱,难溶于水
②离子完全沉淀的pH:
Si
为8,W
为5
③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨
（1）根据铝热反应的原理可以用WO3制取钨,化学方程式是___________。
（2）CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是 __。
（3）滤渣B的主要成分是__________（写化学式）。
调节pH可选用的试剂是__________（填字母序号）。
A.氨水B.氢氧化钠溶液
C.盐酸D.碳酸钠溶液
（4）母液中加入盐酸的离子方程式为_______________________。
检验沉淀C是否洗涤干净的操作是 __。
（5）为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是 __。
【解析】
（1）铝与WO3制取钨的化学方程式是2WO3+4Al
2W+2Al2O3。
（2）由于Na2WO4是易溶性盐,CaCO3高温下会分解,所以高温反应生成Na2WO4、CaO、CO2。
（3）Na2CO3能与SiO2反应生成可溶性的Na2SiO3,所以滤渣A的主要成分是Fe2O3,调节pH可将Si
转化为H2SiO3（滤渣B）;因生成的CaO与水反应生成Ca（OH）2,使得溶液呈较强的碱性,所以必须使用酸来调节pH。
（4）母液中加入盐酸是将W
转化为H2WO4沉淀;若沉淀未洗净则洗涤液中含有Cl-,所以取最后一次洗涤液并用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验即可。
（5）过量的碳混在固体中不易除去,且碳易与生成的钨反应又引入新的杂质,而H2是气体,且生成物H2O可蒸发除去。
答案:
（1）2WO3+4Al
2W+2Al2O3
（2）CaWO4+Na2CO3
Na2WO4+CaO+CO2↑
（3）H2SiO3 C
（4）W
+2H+
H2WO4↓
取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入1～2滴稀硝酸,再滴加1～2滴AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,若出现白色沉淀则表明沉淀未洗涤干净
（5）若用碳作还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,用氢气作还原剂可避免产生以上问题
9.（14分）黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿（含SiO2）,为了测定该黄铜矿的纯度,甲同学设计了如图实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.84g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的
置于锥形瓶中,用0.05mol·L-1标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20mL。
请回答下列问题:
（1）将样品研细后再反应,其目的是________________________。
（2）装置a和c的作用分别是__________和________（填标号,可以多选）。
a.除去SO2气体
b.除去空气中的水蒸气
c.有利于气体混合
d.有利于观察空气流速
e.除去反应后多余的氧气
（3）滴定达终点时的现象是_____________________________________。
（4）上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是_____________。
（5）通过计算可知,该黄铜矿的纯度为____________________________。
【解析】
（1）将样品研细后再反应,其目的是增大接触面积,加快反应速率;使原料充分反应。
（2）装置a中是浓硫酸,作用是除去空气中的水蒸气和有利于观察空气流速;c是加热的铜网,作用是除去反应后多余的氧气。
（3）用碘水滴定含淀粉的SO2水溶液,终点时的现象是锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色。
（4）反应结束后仍需通一段时间的空气,目的是使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确。
（5）根据原子守恒和反应方程式得:
CuFeS2～2SO2～2I2
1mol2mol
n（CuFeS2）0.05mol·L-1×20×10-3L×10
m（CuFeS2）=0.05mol·L-1×10×10-3L×10×184g·mol-1=0.92g,黄铜矿的纯度为
×100%=50%。
答案:
（1）增大接触面积,加快反应速率;使原料充分反应
（2）bd e
（3）锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色
（4）使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确 （5）50%
10.（18分）某化学兴趣小组对某黄铁矿石（主要成分为FeS2）进行如下实验探究。
【实验一】测定硫元素的含量
Ⅰ.将m1g该黄铁矿样品放入如图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。
写出石英管中发生反应的化学方程式_____
_________________________________。
Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
问题讨论:
（1）Ⅰ中,甲中所盛试剂是__________,乙中发生反应的离子方程式为________
______________________。
（2）Ⅱ中,所加H2O2溶液需足量的目的是 __。
（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为________________________________。
问题讨论:
（4）在实验③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有_______
_______。
（5）实验④中,若将稀释液久置后再用酸性KMnO4滴定,则所测得的铁元素的含量__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6）实验④中用酸性KMnO4滴定时,发生反应的方程式是_____________,
滴定消耗KMnO4溶液25.00mL,该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c（Fe2+）=
__________________mol·L-1。
【解析】Ⅰ.利用原子守恒可知FeS2与O2在高温下反应生成Fe2O3,刺激性气体必为SO2。
Ⅱ.
（1）装置甲中试剂应是碱石灰,目的是除去空气中水蒸气;在乙装置中用过量
NaOH溶液吸收SO2气体,生成Na2SO3与H2O。
（2）向Na2SO3溶液中加入足量H2O2的目的是将S
全部氧化为S
。
（3）最后得到m2g固体为BaSO4,利用“硫守恒”可知该黄铁矿石中硫元素的质量分数为
×32÷m1×100%=
×100%。
（4）配制250mL溶液用到的仪器是250mL容量瓶。
（5）稀释液久置后,部分Fe2+被氧化为Fe3+,导致测定结果偏小。
（6）实验④中用酸性KMnO4滴定Fe2+,发生5Fe2++Mn
+8H+
Mn2++5Fe3++4H2O;
滴定消耗KMnO4溶液体积25.00mL,则c（Fe2+）=
=0.5mol·L-1。
答案:
Ⅰ.4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
Ⅱ.
（1）碱石灰（或CaO、NaOH固体）SO2+2OH-
S
+H2O
（2）使S
完全氧化为S
（3）
×100%
（4）250mL容量瓶
（5）偏小
（6）5Fe2++Mn
+8H+
Mn2++5Fe3++4H2O 0.5
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