化學二輪專題復習 3.10金屬元素單質(zhì)及其重要化合物強化練習

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE7學必求其心得，業(yè)必貴于專精專題強化練習(十)金屬元素單質(zhì)及其重要化合物[授課提示：對應學生用書第123頁]1．下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應用不相對應的是（)A．Na2O2能分別與H2O、CO2反應,可用作供氧劑B．Na2CO3的水溶液呈堿性，醫(yī)學上能用于治療胃酸過多C．硅膠多孔、吸水能力強,常用作袋裝食品的干燥劑D．鋁是活潑的金屬單質(zhì)，鋁可用于冶煉某些熔點較高的金屬答案:B2．下列關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是（)A．工業(yè)上可利用鋁熱反應大量冶煉金屬鐵B．金屬鈉、鋁和銅都可用還原法制備C．電解飽和氯化鎂溶液可得金屬鎂D．用足量CO還原磁鐵礦得到9mol鐵時轉(zhuǎn)移24mol電子解析:選項A，金屬鋁的價格遠遠高于鐵的，所以工業(yè)上不用鋁熱反應來大量冶煉鐵；選項B，鈉、鋁屬于活潑金屬,應采用電解熔融NaCl、Al2O3的方法來制備Na、Al；選項C，電解飽和MgCl2溶液得到Mg(OH)2；選項D，磁鐵礦的主要成分為Fe3O4，根據(jù)Fe3O4→3Fe，生成3molFe時轉(zhuǎn)移8mol電子,則得到9mol鐵時轉(zhuǎn)移24mol電子。答案：D3．常溫下,下列各組物質(zhì)中,Y既能與X反應又能與Z反應的是()XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2濃鹽酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu濃硝酸A。①③B．①④C．②④D．②③解析:Al（OH)3顯兩性，既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水，①正確；SiO2與鹽酸不反應，②錯誤；N2與O2在放電條件下反應生成NO，N2在高溫、高壓及催化劑存在條件下與H2反應生成NH3，但在常溫時N2與O2、H2均不反應，③錯誤；Cu與FeCl3溶液和濃硝酸分別發(fā)生如下反應：Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2、Cu＋4HNO3（濃）=Cu(NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，④正確.答案：B4．下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是（）A．KB．NaC．FeD．Al解析：鉀屬于活潑金屬,與氧氣發(fā)生劇烈的反應，A項錯誤；鈉屬于活潑金屬，與空氣中的氧氣發(fā)生反應生成氧化鈉，氧化鈉不能保護內(nèi)層鈉,B項錯誤；鐵在空氣中發(fā)生反應：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe（OH）2、4Fe（OH)2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3、2Fe（OH)3=Fe2O3＋3H2O，鐵表面生成的Fe2O3不能保護鐵，C項錯誤；在空氣中金屬鋁表面形成Al2O3保護層，保護內(nèi)層金屬不被氧化,D項正確。答案：D5．下列有關(guān)金屬的說法中正確的是()A．鈉在空氣中燃燒只生成白色的氧化鈉固體B．燃著的鎂條伸入盛滿二氧化碳的集氣瓶中不能繼續(xù)燃燒C．銅能與氯化鐵溶液反應，該反應可以用于印刷電路板的制作D．鐵能與硫酸發(fā)生反應，故不能用鐵制容器貯存濃硫酸解析：A項，鈉在空氣中燃燒只生成淡黃色的過氧化鈉固體，故A錯誤;B項，燃著的鎂條伸入盛滿二氧化碳的集氣瓶中能繼續(xù)燃燒生成氧化鎂和碳，故B錯誤；C項,三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子和二價鐵離子，所以可以用于印刷電路板的制作，故C正確；D項，濃硫酸具有強的氧化性,常溫下能夠使鐵鈍化，形成致密氧化膜，阻止反應進行，所以能用鐵制容器貯存濃硫酸，故D錯誤;故選C。答案：C6．“擬晶”(quasicrystal）是一種具有凸多面體規(guī)則外形但不同于晶體的固態(tài)物質(zhì)。Al65Cu23Fe12是二十世紀發(fā)現(xiàn)的幾百種擬晶之一,具有合金的某些優(yōu)良物理性能。下列有關(guān)這種擬晶的說法正確的是（）A．無法確定Al65Cu23Fe12中三種金屬的化合價B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金屬鐵C．Al65Cu23Fe12不可用作長期浸泡在海水中的材料D．1molAl65Cu23Fe12溶于過量的硝酸時共失去265mol電子解析：A項,擬晶Al65Cu23Fe12是由三種金屬元素組成，由于金屬無負價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0的原則，三種金屬的化合價均可視作0價,錯誤；B項,擬晶具有合金的某些優(yōu)良物理性能，合金的硬度一般比各成分金屬大，錯誤；C項，Al65Cu23Fe12與海水可以構(gòu)成原電池，會加速金屬的腐蝕，因此不可用作長期浸泡在海水中的材料，正確；D項，溶于過量的硝酸時，Al與Fe均變?yōu)椋?價，Cu變?yōu)椋?價，故1molAl65Cu23Fe12失電子為65×3＋23×2＋12×3＝277mol，錯誤。答案：C7．不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的實驗方案是()A．取a克混合物充分加熱至質(zhì)量不變，減重b克B．取a克混合物與足量稀硝酸充分反應,加熱、蒸干、灼燒至熔化，冷卻得b克固體C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰完全吸收,增重b克D．取a克混合物與足量Ba(OH）2溶液充分反應,過濾、洗滌、烘干，得b克固體解析：A項，NaHCO3受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳,所以通過加熱分解利用差量法即可計算出Na2CO3質(zhì)量分數(shù)；B項,Na2CO3和NaHCO3均可與硝酸反應生成水、二氧化碳和硝酸鈉,所以b克固體是硝酸鈉，利用守恒法可計算出Na2CO3質(zhì)量分數(shù);C項，混合物與足量稀硫酸充分反應，也會生成水和二氧化碳，所以逸出的氣體是二氧化碳,但會混有水蒸氣，即堿石灰增加的質(zhì)量不是二氧化碳的質(zhì)量，不能測定含量；D項，Na2CO3和NaHCO3都與Ba(OH）2反應,反應的方程式為COeq\o\al(2－，3)＋Ba2＋=BaCO3↓、HCOeq\o\al（－,3)＋OH－＋Ba2＋=H2O＋BaCO3↓，因此最后得到的固體是BaCO3，所以可以計算出Na2CO3質(zhì)量分數(shù).答案：C8．有一塊鎂鋁合金,其中鎂與鋁的質(zhì)量比是89.加入足量稀H2SO4使其完全溶解后,再加入NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是()解析：鎂與鋁的質(zhì)量比是89，則其物質(zhì)的量之比是11，NaOH溶液過量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH）2,B錯；等物質(zhì)的量的Mg(OH)2與Al(OH)3的質(zhì)量之比是5878，即剩余的Mg(OH)2的質(zhì)量小于沉淀最大質(zhì)量的1/2，排除C、D，故選A.答案：A9．FeSO4可發(fā)生如圖所示的一系列反應，下列說法錯誤的是（）A．堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe（OH）3膠體，可用作凈水劑B．為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進行C．可用KSCN溶液檢驗（NH4)2Fe(SO4）2是否被氧化D．常溫下，(NH4)2Fe(SO4）2在水中的溶解度比FeSO4的大解析：由圖示中“FeSO4＋(NH4)2SO4=（NH4)2Fe(SO4)2（s)”知,(NH4）2Fe(SO4)2的溶解度比FeSO4小，D錯誤。答案:D10．CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是（）A．相對于途徑①，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學思想B．Y可以是葡萄糖溶液C．利用途徑②制備16g硫酸銅，被還原的硫酸的物質(zhì)的量為0.1molD．途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為32解析：A項，發(fā)生反應：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3）2＋2NO↑＋4H2O,會產(chǎn)生大氣污染物NO，而第二種方案的反應為2Cu＋O2eq\o（=,\s\up17（△））2CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，不會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)。因此途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學思想,正確；B項，向CuSO4溶液中加入過量的NaOH溶液會產(chǎn)生Cu（OH)2懸濁液，然后再加入含有醛基的物質(zhì)如葡萄糖、甲醛、甲酸等并加熱煮沸，就會發(fā)生氧化還原反應得到磚紅色的Cu2O沉淀。因此Y可以是葡萄糖溶液，正確；C項，n(CuSO4)＝16g÷160g·mol－1＝0.1mol.根據(jù)物質(zhì)在反應時的關(guān)系可知n（H2SO4）＝0.1mol。但是硫酸發(fā)生的不是氧化還原反應，錯誤；D項，途徑①反應的兩種方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al（－,3）=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，產(chǎn)生2mol的NOeq\o\al（－,3）消耗2mol的硝酸，它同時提供2mol的H＋。則8mol的H＋中硫酸電離產(chǎn)生的H＋的物質(zhì)的量為6mol，消耗硫酸3mol，3molCu2＋正好需要3molSOeq\o\al(2－，4)，故n(H2SO4)n（HNO3）＝32，正確。答案：C11．錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑.以碳酸錳礦（主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下：已知25℃，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下：物質(zhì)Mn(OH）2Co（OH）2Ni(OH）2MnSCoSNiSKsp2.1×10－133。0×10－165。0×10－161.0×10－115.0×10－221.0×10－22(1）步驟Ⅰ中，MnCO3與硫酸反應的化學方程式是________________________________________________________________________。(2）步驟Ⅱ中，MnO2在酸性條件下可將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應的離子方程式是________________,加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5。0～6.0，以除去Fe3＋。(3)步驟Ⅲ中，濾渣2的主要成分是____________。(4)步驟Ⅳ中，在________（填“陰”或“陽"）極析出Mn，電極反應為________________________________________________________________________.解析：(1）碳酸錳與硫酸反應生成硫酸錳，二氧化碳和水,化學方程式為MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋CO2↑＋H2O。（2)MnO2在酸性條件下可將Fe2＋氧化為Fe3＋，MnO2被還原成Mn2＋，發(fā)生反應的離子方程式為MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。(3)步驟Ⅲ中加入(NH4)2S,除掉的是Co2＋和Ni2＋,所以濾渣2的主要成分是CoS和NiS。（4)Mn2＋在陰極發(fā)生還原反應生成Mn，電極反應為Mn2＋＋2e－=Mn。答案：(1）MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋CO2↑＋H2O(2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O（3)CoS和NiS（4）陰Mn2＋＋2e－=Mn12．化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和H2反應生成甲.甲與水反應可產(chǎn)生H2，甲與AlCl3反應可得到NaAlH4。將4.80g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24L（已折算成標準狀況）的H2。請推測并回答：（1）甲的化學式____________________。（2)甲與AlCl3反應得到NaAlH4的化學方程式________________________________________________________________________.(3）NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應的化學方程式________________________________________________________________________。（4)甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑（鐵銹的成分表示為Fe2O3),脫銹過程發(fā)生反應的化學方程式________________________________________________________________________。(5）某同學認為:用惰性氣體趕盡反應體系中的空氣，將鐵和鹽酸反應后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥，再與金屬鈉反應,得到的固體物質(zhì)即為純凈的甲;取該固體物質(zhì)與水反應，若能產(chǎn)生H2，即可證明得到的甲一定是純凈的。判斷該同學設(shè)想的制備和驗純方法的合理性并說明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1）甲是由Na與H2反應得到的，故甲中含有Na、H兩種元素，又因為4.80g甲分解得到2.24L（標準狀況)H2，得到H2的質(zhì)量為0.2g，所以生成Na的質(zhì)量為4。6g，化合物甲中Na和H的原子個數(shù)比為1∶1,同時根據(jù)4。80g化合物得到0。1molH2，可以判斷化合物甲的化學式為NaH。(2）根據(jù)化合物甲的化學式，甲與AlCl3反應生成NaAlH4和NaCl，可得出化學方程式為AlCl3＋4NaH=NaAlH4＋3NaCl。(3）NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應,NaAlH4中－1價的H被水中＋1的H氧化為H2，反應方程式為NaAlH4＋2H2O=4H2↑＋NaAlO2。（4）甲在無水條件下對Fe2O3進行脫銹，實質(zhì)上就是把Fe2O3還原，反應方程式為3NaH＋Fe2O3=2Fe＋3NaOH.(5)制備過程不合理，因為鹽酸易揮發(fā)，H2中混有HCl氣體，導致產(chǎn)物中有NaCl；驗純方法不合理,因為如果有Na殘余，Na也可以和H2O反應放出H2，無法判斷Na與H2是否完全反應；同時也沒有考慮混入的NaCl.答案：（1)NaH(2)AlCl3＋4NaH=NaAlH4＋3NaCl（3)NaAlH4＋2H2O=4H2↑＋NaAlO2（4)3NaH＋Fe2O3=2Fe＋3NaOH（5)制備過程不合理，因為鹽酸易揮發(fā)，H2中混有HCl，導致產(chǎn)物中有NaCl；驗純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應也產(chǎn)生H2；沒有考慮混入的NaCl13．工業(yè)上由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3）和焦炭制備無水AlCl3的流程如下：已知：AlCl3、FeCl3分別在183℃，315℃升華（1)在焙燒爐中發(fā)生反應：①Fe2O3(s）＋3C(s)eq\o(=,\s\up17(△））2Fe（s）＋3CO（g）ΔH＝－492。7kJ·mol－1②3CO(g）＋Fe2O3(s）eq\o（=，\s\up17(△)）2Fe（s）＋3CO2(g）ΔH＝＋25.2kJ·mol－1反應2Fe2O3(s)＋3C（s)eq\o(=，\s\up17(△））4Fe（s）＋3CO2(g）ΔH＝________kJ·mol－1。(2)①Al2O3、Cl2和C在氯化爐中高溫下發(fā)生反應，當生成1molAlCl3時轉(zhuǎn)移________mol電子；爐氣中含有大量CO和少量Cl2，可用Na2SO3溶液除去Cl2，其離子方程式為________________________________________________________________________。充分反應后溫度降至________以下（填“183℃”或“315℃”之一),開始分離收集AlCl3。②將AlCl3·6H2O溶于濃硫酸進行蒸餾，也能得到一定量的