金属及其化合物提高.docx
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金属及其化合物提高
高三化学金属及其化合物单元练习（提高）
一、选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分。
每小题只有一个选项符合题意）
1.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是（ ）
A．苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B．苹果汁中含有Cu2+
C．苹果汁含有OH-D．苹果汁含有Na+
2.美国科学家在《Science》上发表论文，宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14，已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态。
下列说法中，正确的是（ ）
A.Al13、Al14互为同位素
B.Al13超级原子中Al原子间通过离子键结合
C.Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似
D.Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子
3.把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是（）
A．稀盐酸 B．烧碱溶液
C．硫酸铝溶液D．氯水
4.铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生。
不能用于区别其真伪的方法是（ ）
A．测定密度B.放入稀硫酸中
C．放入稀盐酸中D.观察外观
5.20g由两种金属粉末组成的混合物，与足量的盐酸充分反应后得到11.2L氢气（标准状况），这种金属混合物的组成可能是（ ）
A．Mg和AlB．Al和Fe
C．Fe和ZnD．Zn和Cu
二、选择题（本题共12小题，每题3分，共36分。
每小题只有一个选项符合题意）
6.下列物质中，既可与盐酸反应，又可与氢氧化钠溶液反应的是（ ）
①Na2SiO3 ②AlCl3 ③NH4HCO3 ④Al2O3 ⑤NaHSO4
A．①②④ B．②③⑤C．②③D．③④
7.由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系（部分生成物和反应条件略去）下列推断错误的是（ ）
A.若X是Na2CO3，C为含极性键的分子，则A一定是氯气，且D和E能发生反应
B.若A是单质，B和D的反应是OH-+HCO3-→H2O+CO32-，则E是一种清洁的能源
C.若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式是Na+[
]2-Na+
D.若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐
8．一定体积CO2和O2的混合气体通过足量的Na2O2后，所得气体体积变为原来的3/4，则CO2在原混合气体中的体积分数为（ ）
A.25%B.40%C.50%D.75%
9.将2.4g镁、铝混合物粉末溶于75mL4mol/L的盐酸中，反应一段时间后，再加入250mL1.5mol/L的NaOH溶液后待反应完全，此时溶液中大量存在的是（）
A.Na+、Mg2+B.Al3+、Mg2+C.Mg2+、AlO2-D.Na+、AlO2-
10.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是（）
A．2gB.1gC.8gD.10g
11．按下图装置通入X气体，并在管P处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则X、Y可能是（）
A.H2和Fe2O3B.CO和CuOC.H2和Na2CO3D.CO和Na2CO3
12.在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是（ ）
A.Na+ B.Al3+C.Fe3+D.Fe2+
13.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是（ ）
A.明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D.电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
14．在5mL0.05mol/L的某金属氯化物溶液中，滴加0.1mol/LAgNO3溶液，生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示，则氯化物中金属元素的化合价为（ ）
A．+1B．＋2C．＋3D．＋4
15.现有一工业纯碱样品（含少量氯化钠等不与酸反应的杂质），用如图装置测定样品中碳酸钠的质量分数，其中正确的是（）
16.下列各组离子一定能大量共存的是（）
A．在含大量Fe3+的溶液中：
NH4+、Na+、Cl-、SCN-
B．在强碱性溶液中：
Na+、K+、AlO2-、CO32-
C．在c（H+）＝10-13mol/L的溶液中：
NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
D．在pH＝1的溶液中：
K+、Fe2+、Cl-、NO3-
17.向含1molHCl和1molMgSO4的混合溶液中加入1mol/L的Ba（OH）2溶液，产生沉淀的物质的量（n）与加入Ba（OH）2溶液体积（V）间的关系图正确的是（ ）
三、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。
每题有一个或两个选项符合题意）
18．下列反应的离子方程式书写正确的是（）
A．钠和冷水反应：
Na+2H2O→Na++2OH-+H2↑
B．金属铝溶于氢氧化钠溶液：
Al+2OH-→AlO2-＋H2↑
C．金属铝溶于盐酸中：
2Al+6H+→2Al3++3H2↑
D．铁跟稀硫酸反应：
2Fe+6H+→2Fe3+＋3H2↑
19.用下列装置不能达到有关实验目的是（ ）
A.用甲图装置证明ρ（煤油）＜ρ（钠）＜ρ（水）
B.用乙图装置制备Fe（OH）2
C.用丙图装置制取金属锰
D.用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
20.下列有关实验的说法不正确的是（ ）
A.除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B.为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C.制备Fe（OH）3胶体，应在沸水中滴加适量FeCl3饱和溶液，并加热至出现红褐色为止
D.某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO32-
21.硝酸发生氧化还原反应时，一般硝酸越稀，对应的还原产物中氮的化合价越低。
现有一定量的铝、铁合金与一定量稀HNO3充分反应，反应过程中无任何气体放出。
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（V）与产生沉淀的物质的量（n）关系如图所示。
下列说法中不正确的是（ ）
A．合金与硝酸反应时硝酸过量
B．合金中铝的物质的量为0.008mol
C．合金中金属的物质的量共为0.032mol
D．无法求出C点的值
22.某稀溶液中含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则稀溶液中Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3物质的量浓度之比为（ ）
A.1∶1∶1B.1∶3∶1
C.3∶3∶8D.1∶1∶4
第Ⅱ卷（共84分）
四、填空题（本题包括3小题，共22分）
23.（7分）国务院强调“南水北调”工程必须坚持“三先三后”的原则。
在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患。
检测某工厂废液中，含有大量的Mg2+、Al3+、Cu2+、Ag+，试分析回答下列问题：
（1）该废液中可能大量存在的一种阴离子是________（选填序号）；
A.SO42-B.NO3-C.Cl-D.CO32-
（2）检验废液中铝元素的含量，需将其从废水样品中分离出来，所用的试剂可以是________，铝元素发生变化的离子方程式是__________________________；
（3）为了回收废液中的金属银，某同学设计了如下方案：
若依该方案获得银108g，为保证不污染环境和氯气的循环利用，理论上应提供标准状况下的氢气________________L。
24.（8分）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。
（图中已省略反应条件。
）
（1）A、B、C、D代表的物质分别为__________、________、__________、__________（填化学式）；
（2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是
____________________________________________________________________；
（3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是________、________（填化学式）；
（4）反应③产物中K的化学式为________________________；
（5）反应④的离子方程式为___________________________________________。
25.（7分）下图中，A到L为常见物质或该物质的水溶液，B在A气体中燃烧产生棕黄色烟，B、G为中学化学中常见金属单质，I的焰色反应为黄色，组成J的元素原子核内只有一个质子，F为无色、有刺激性气味气体，且能使品红溶液褪色。
回答下列问题：
（1）K名称为________，所含的化学键有________；
（2）①D的水溶液呈棕黄色，则D的水溶液与G反应的离子方程式为
___________________________________________________________________；
②少量B与C的浓溶液加热时反应的化学方程式为
___________________________________________________________________；
（3）①若将F通入一定量K的水溶液中，则所得溶液中各离子浓度一定满足的下列关系式为__________________（填代号）；
A．c（Na+）+c（H+）＝c（OH-）+c（HSO3-）+2c（SO32-）
B．2c（Na+）＝3c（H2SO3）+3c（HSO3-）+3c（SO32-）
C．c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H2SO3）
D．c（OH-）＞c（H+）
②若将标准状况下2.24L的F通入150mL1mol/L的K溶液中。
则所得溶液中各粒子浓度关系满足的上述关系式为____________________（填代号）。
五、（本题包括两小题，共24分）
26．（10分）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。
某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。
探究过程如下：
[查阅资料]
Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO
[提出假设]
假设1：
红色粉末是Fe2O3
假设2：
红色粉末是Cu2O
假设3：
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
[设计探究实验]
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是______________________________________；
（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。
你认为这种说法合理吗，简述你的理由（不需写出反应的方程式）
______________________________________________________________________；
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是________，写出发生反应的离子方程式：
_____________________________________________________________________；
[探究延伸]
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。
取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为____________________。
27.（14分）某学习小组用如图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝
的相对原子质量。
（1）A中试剂为 ；
（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_____________________________________________________________________________；
（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：
①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂；⑤检查气密性。
上述操作的顺序是 （填序号）；
记录C的液面位置时，除视线平视外，还应_________________________________；
（4）B中发生反应的化学方程式为________________________________________；
（5）若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL（已换算为标准状况），B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子
质量为 ；
（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将 。
（填“偏大”、“偏小”、“不受影响”）
六、实验题（本题包括两小题，共22分）
28.（10分）从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为____________________________；
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方
程式为__________________________________________；
（3）验证滤液B含Fe3＋，可取少量滤液并加入________________（填试剂名称）；
（4）滤液E、K中溶质的主要成分是____________________（填化学式），写出该溶质的一种用途_____________________________________________________；
（5）
已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp＝5.6×10-12。
取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c（Mg2+）＝___________________________。
29．（12分）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为：
8CuFeS2+21O2
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。
若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是________（填元素符号）；
（2）上述冶炼过程产生大量SO2，下列处理方案中合理的是________（填代号）；
a．高空排放b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3d.用浓硫酸吸收
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I－氧化为I2：
S2O82-+2I-→2SO42-+I2。
通过改变反应途径，Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。
试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程。
______________________________、____________________________；（不必配平）
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3，方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3，
据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3+的离子方程式是____________________________________________；
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO，提供的试剂：
稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。
所选试剂为___________________；证明炉渣中含有FeO的实验现象为___________________________________________。
七、计算题（本题包括两小题，共16分）
30．（6分）足量的镁条在氧气、氮气、二氧化碳三种混合气体4.368L（标准状况下）里充分燃烧（假设各气体均完全反应完），所得的固体生成物加入到220mL3mol/L的盐酸中充分反应，尚有不溶的固体存在。
过滤、洗涤、干燥得黑色固体0.72g，滤液能使甲基橙变红色，再在滤液里加入120mL6mol/LNaOH溶液，产生了白色沉淀物，经过滤、洗涤、干燥后得到固体23.49g，滤液能使酚酞变红色。
问混合气体中氧气、氮气、二氧化碳各占多少升？
31．（10分）向100mLBaCl2、AlCl3和FeC13的混合溶液A中逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合溶液B，产生沉淀的物质的量n和加入溶液B的体积关系如图所示。
（1）当加入110mLB溶液时，溶液中的沉淀是_____________________（填化学式）；
（2）溶液B中Na2SO4与NaOH的物质的量浓度之比是_______________________；当B溶液加到90mL～100mL这10mL一段时间中，所发生的离子反应方程式是__________________________________________；
（3）将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度（c）填入下表中：
溶质
Na2SO4
NaOH
BaC12
A1C13
FeC13
c（mol/L）
参考答案及解析
一、选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分。
每小题只有一个选项符合题意）
1.解析：
苹果汁中富含+2价铁元素，容易被空气中的氧气氧化为+3价铁元素，从而由淡绿色变为棕黄色。
答案：
A
2.解析：
Al13和Al14都是由多个Al原子构成的超级原子，不是Al的同位素；Al13超级原子中铝原子间是通过金属键结合的，不是离子键；Al14最外层电子数之和为3×14＝42个价电子，比稳定结构多2个电子，应与ⅡA族元素性质相似；Al13具有3×13＝39个最外层电子，比稳定结构少1个电子，容易得到1个电子，应与卤素性质相似，具有较强的氧化性。
答案：
C
3.解析：
A、C、D三个选项的溶液均能与镁发生反应。
B中烧碱溶液只与铝粉反应生成偏铝酸钠和氢气，不与镁粉反应，故选B。
答案：
B
4.解析：
合金密度比金要小，合金与H2SO4、HCl均反应。
答案：
D
5.解析：
选B。
生成H2的物质的量是11.2L/22.4L/mol＝0.5mol（即转移电子1mol），因此混合金属失去1mol电子需要的质量平均值是
＝
＝20g/mol，即
的平均值是20，镁、铝、锌、铁、铜的该数值分别为12、9、32.5、28、∝（因不失电子，分母趋于0），根据中间值法则可知只有B项的组合符合。
答案：
B
二、选择题（本题共12小题，每题3分，共36分。
每小题只有一个选项符合题意）
6.解析：
Na2SiO3只能与HCl反应，AlCl3、NaHSO4只能与NaOH反应。
答案：
D
7.解析：
若X为Na2CO3，则由题意知C为CO2，则A为Cl2，NaHCO3与HClO不发生反应。
答案：
A
8.解析：
设原混合气体共4体积，则反应后气体减少1体积。
由
2CO2＋2Na2O2→2Na2CO3＋O2 ΔV
2 1 1
V（CO2） 1
所以V（CO2）＝2
φ（CO2）＝2/4×100%＝50%，
答案：
C
9.解析：
Mg、Al合金完全溶解，因为n（HCl）＝0.3mol，n（NaOH）＝0.375mol，NaOH过量，当n（HCl）＝n（NaOH）时，沉淀完全，剩余NaOH可以把Al（OH）3溶解，所以溶液中大量存在的离子为Na+、AlO2-。
答案：
D
10.解析：
根据极限法，若全部为Mg、Zn、Al质量分别为3g、8.125g、2.25g，混合物的质量应介于2.25g～8.125g之间。
答案：
C
11.解析：
CO还原CuO后生成CO2使石灰水变浑浊，且CO可燃提供热量。
答案：
B
12.解析：
Na2O＋H2O→2Na+＋2OH－，故Na+数目增多；B项中，Al3+
Al（OH）3
Al3+，所以Al3+数目不变化；C、D两项中，Fe3+
Fe（OH）3
Fe3+，但同时还有Fe2+的变化：
Fe2+
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Fe3+，所以Fe3+增多，Fe2+减少，故选B。
答案：
B
13.解析：
A项，Al3+水解可得Al（OH）3，起净水作用；B项，镶入锌块，相当于牺牲阳极的阴极保护法；C项，利用了MgO熔点高的性质；D项，电解MgCl2溶液最终会得到Mg（OH）2而非Mg。
答案：
D
14.解析：
选C。
从图中可以看出，AgNO3溶液的体积应在7～8mL之间。
由于5mL金属氯化物的溶液中所含Cl-的物质的量与Ag+的物质的量相等，设金属氯化物的化学式为MClx，粗略计算有：
5.0mL×0.05mol/L×x＝8.0mL×0.1mol/L，解得x＝3.2。
所以，认定金属元素的化合价为+3。
答案：
C
15.解析：
利用H2SO4和样品反应，然后排饱和NaHCO3溶液测量CO2的体积，A、B两项中排水时应短进长出，D项中产生的CO2会与Na2CO3溶液反应，使误差偏大。
答案：
C
16.解析：
A项中Fe3+与SCN-反应；B项中在有OH-时该组离子能共存；C项中溶液中OH-与NH4+作用生成NH3·H2O；D项中溶液中有H+时NO3-会将Fe2+氧化，故只有B符合题意。
答案：
B
17.解析：
选D。
起始：
Ba2++SO42-→BaSO4↓，由于HCl的存在，只能生成BaSO4沉淀。
随着Ba（OH）2的加入，中和了溶液中的
H+后，开始出现Mg（OH）2沉淀；当Ba（OH）2加至1L时，SO42-完全沉淀，但此时Mg2+仍有剩余，持续加入Ba（OH）2至1.5L时，Mg2+也完全沉淀。
答案：
D
三、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。
每题有一个或两个选项符合题意）
18.解析：
B选项中，铝与氢氧化钠溶液反应，水中的氢的电子，被还原为氢气；D选项中，稀硫酸为非氧化性酸，只能将变价金属氧化到较低价态。
答案：
AC
19.解析：
小试管内放NaHCO3固体更能证明NaHCO3不稳定。
答案：
D
20.解析：
A项，Fe粉不与NaOH溶液反应，Al粉溶解。
B项，瓷坩埚中SiO2与NaOH反应。
C项，不能直接将Fe（OH）3固体溶于热水中。
D项，含HCO
、SO
、HSO
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