1、单元质检三金属及其化合物(时间:45分钟满分:100分)单元质检卷第6页一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼答案:B解析:合金的化学性质与成分金属的化学性质相似,物理性质略有不同,A正确;Mg在工业上用电解法冶炼,Cu用热还原法冶炼,B错误;金属冶炼的实质是Mn+ne-M,C正确;金属越活泼,则金属离子的氧化
2、性越弱,越难被还原,D正确。2.(2015山东理综,10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()A.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2导学号25730457答案:A解析:AlCl3可由Cl2和Al直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入AlCl3,Al3+和HC发生相互促进的水解反应:Al3+3HCAl(OH)3+3CO2,同时生成沉淀和气体,A项符合题意;Na2O可由Na和O2直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O有沉淀生成,但没有气体生成,B项不符合题意;在Ba(HCO3)2溶液
3、中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合得到,C项不符合题意;SiO2可由Si和O2直接反应得到,但在Ba(HCO3)2溶液中加入SiO2没有沉淀和气体生成,D项不符合题意。3.(2015河南开封模拟)下列有关物质性质及应用的说法正确的是()A.过量的铜与浓硝酸反应可生成NOB.Fe在O2中的燃烧产物可用于制红色涂料C.Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到D.Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,前者表现出还原性,后者表现出漂白性答案:A解析:铜与浓硝酸反应生成NO2,过量的铜与浓硝酸反应会使硝酸变稀,可生成NO,A正确;制红色涂
4、料的主要成分是三氧化二铁,Fe在O2中的燃烧产物是四氧化三铁,故B错误;Al是活泼性较强的金属,用电解冶炼法得到,故C错误;Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,都表现出还原性,故D错误。4.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是()A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清石灰水中B.分别在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液C.分别在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸D.分别在这两种物质的溶液中加入少量澄清石灰水答案:D解析:A中能产生气体且能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3;B中有白色沉淀生成的是Na2CO3;C中反应剧烈的是NaHCO3;D中两者均可
5、与Ca(OH)2反应产生白色沉淀,故不能鉴别。5.(2015浙江宁波镇海模拟)用已被部分氧化的金属屑A制备某工业常用的无水盐C的步骤如下:C溶于水,向其中滴入NaOH溶液,出现白色沉淀,后逐渐变成红褐色,下列判断正确的是()A.过滤所得的残渣中一定没有金属AB.滤液可能是CuSO4溶液或MgSO4溶液C.水合盐B可能是FeSO47H2OD.无水盐C可能是Fe2(SO4)3导学号25730458答案:C解析:无水盐C中有Fe2+,没有Fe3+,D错误;A为部分氧化的金属屑,说明A含有Fe2O3和Fe,由于最终无Fe3+,故Fe过量,A、B错误。6.(2015北京海淀期中)已知甲、乙、丙三种物质均
6、含有同一种常见元素X,其转化关系如下:下列说法不正确的是()A.若A为硝酸,X为金属元素,则甲与丙反应可生成乙B.若乙为NaHCO3,则丙一定是CO2C.若A为NaOH溶液,X为短周期的金属元素,则乙一定为白色沉淀D.若A为金属单质,乙的水溶液遇KSCN溶液变红,则甲可能为非金属单质答案:B解析:A项,若A为硝酸,X为Fe,甲为Fe,乙为Fe(NO3)2,丙为Fe(NO3)3,Fe可以和Fe(NO3)3发生反应生成Fe(NO3)2;B项,若乙为NaHCO3,甲为CO2,则A为NaOH,丙为Na2CO3;C项,若A为NaOH溶液,X为Al,则乙为Al(OH)3,Al(OH)3是白色沉淀;D项,若
7、A为金属单质,乙的水溶液遇KSCN溶液变红,则乙中含Fe3+,甲可能为氯气。7.(2015广东惠州第三次调研)用足量的金属铝分别与等体积的氢氧化钠溶液和稀盐酸充分反应,标准状况下产生气体的体积相同,则上述氢氧化钠溶液和稀盐酸的物质的量浓度之比为()A.11B.21C.13D.31答案:C解析:根据化学方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,由6HCl3H22NaOH知HCl与NaOH的物质的量之比是31,体积相等,则NaOH与HCl浓度之比是13,选C。8.(2015全国,13)用下图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实
8、际相符的是()选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液酸性高锰酸钾溶液溶液逐渐褪色答案:D解析:A项错误,滴加盐酸时,先与NaOH反应,然后与Na2CO3反应生成NaHCO3,不会立即产生气泡。B项错误,因常温下,浓硝酸能使Al钝化,所以不会产生红棕色气体。C项错误,AlCl3溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,先生成NaAlO2,当AlCl3过量时才有白色沉淀出现。D项正确,草酸能被酸性KMnO4溶液氧化,溶液逐渐褪色。9.(2015湖北3月联考)下列实验操作、现象和结论均正确
9、的是()选项操作可能的现象结论A向某溶液中先滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液溶液变为红色溶液中一定含有Fe2+续表选项操作可能的现象结论B向酚酞溶液中加入过量的Na2O2溶液先变红后褪色Na2O2与水反应生成的碱有漂白性C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还原D向饱和Na2CO3溶液中通入CO2有晶体析出溶解度:NaHCO3Na2CO3答案:C解析:溶液变红,原溶液中可能有Fe3+,不一定有Fe2+,A项错误;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,溶液先变红说明过氧化钠与水反应生成了碱,后褪色说明过氧化钠与水反应生成了H2O2,H2O2具有强氧化
10、性,能把有色物质氧化漂白,结论错误,B项错误;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+CuOCH3CHO+Cu+H2O,黑色变成红色,CuO被乙醇蒸气还原,C项正确;向饱和Na2CO3溶液中通入CO2发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,D项错误。1(2015河北沧州一中模拟)某固体混合物可能是由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或几种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积):下列说法中不正确的是()A.该固体中一定没
11、有FeCl2,可能含有AlCl3B.该固体中含有2.70 g AlC.该固体中含有6.60 g(NH4)2SO4D.该固体中含有4.75 g MgCl2导学号25730459答案:A解析:该固体与过量浓NaOH溶液反应生成5.60 L气体,该气体通过浓硫酸变为3.36 L,说明3.36 L气体为H2,5.60 L气体是NH3和H2的混合气体,说明该固体中一定含有Al和(NH4)2SO4。n(H2)=15 mol,由关系式2Al3H2可知,n(Al)=n(H2)=15 mol=1 mol,m(Al)=1 mol27 gmol-1=2.70 g。V(NH3)=5.60 L-3.36 L=2.24
12、L,n(NH3)=1 mol,n(NH4)2SO4=n(NH3)=05 mol,m(NH4)2SO4=05 mol132 gmol-1=6.60 g。该固体与过量浓NaOH溶液反应生成白色沉淀,久置白色沉淀无明显变化,说明该白色沉淀为Mg(OH)2,即原固体中一定含有MgCl2,不含有FeCl2,且m(MgCl2)=95 gmol-1=4.75 g。在该固体与过量浓NaOH溶液反应所得溶液中含有NaAlO2,加入适量稀盐酸,得Al(OH)3白色沉淀,再加过量稀盐酸白色沉淀溶解。由于m(Al)+m(NH4)2SO4+m(MgCl2)=2.70 g+6.60 g+4.75 g=14.05 g,故原
13、固体中不含有AlCl3。二、非选择题(本题共4个题,共50分)11.(14分)某研究性学习小组用不纯的氧化铝(杂质为Fe2O3)为原料,设计了冶炼铝的以下工艺流程(部分反应产物没有标出):(1)试剂X的化学式为,反应的离子方程式是。实验室配制480 mL 1 molL-1 X的溶液必须用到玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管外,还有。常用来可以标定所配X的溶液浓度是否准确的实验名称是。(2)通入过量的M、N化学式分别为、,反应、的离子方程式分别是、。(3)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH为3.1,以生成沉淀bFe(OH)3。试剂Z可选用(填字母)。A.Al2O3 B.H2SO4
14、C.NaOH D.Al(OH)3(4)从实际工业的角度,你认为方案更合理,理由是。答案:(1)NaOHAl2O3+2OH-2Al+H2O500 mL容量瓶酸碱中和滴定(2)CO2NH3Al+2H2O+CO2Al(OH)3+HCAl3+3NH3H2OAl(OH)3+3N(3)AD(4)一步骤少,较简单解析:由流程可知溶液a得到物质不含铁元素,所以无Fe3+,沉淀a为Fe2O3沉淀,加入的试剂为强碱,由NaHCO3溶液可知为NaOH,过量M为CO2;方案二加入试剂Y原料全部溶解,所以Y为酸,由产品硫酸铵可知Y为硫酸,由(3)问可知沉淀b为Fe(OH)3、溶液c为Al2(SO4)3溶液,N为氨气。1
15、2.(2015山东师大附中四模)(11分)如图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图,有些反应中的部分物质被略去。反应常被应用于野外焊接钢轨,是工业上重要的反应之一。请回答下列问题:(1)H中含有的化学键类型是。(2)上述框图所示的反应中,既属于化合反应,又属于氧化还原反应的反应共有个;反应的离子方程式为。(3)25 时,以Pt为电极电解含有少量酚酞的F的饱和溶液,若在溶液变红的一极收集到2 g气体,则此时溶液的pH是(假设溶液的体积为2 L且不考虑电解后溶液体积的变化)。(4)J溶液显(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是(用离子方程式表示)。答案:(1)共价键、离子键(2)3Al2O3+2
16、OH-2Al+H2O(3)13(4)酸Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+解析:铝热反应常被用来焊接钢轨,所以为铝热反应;是重要的工业反应之一,由的条件知其可能为电解饱和食盐水的反应。则A为Al,C为Al2O3,D为Fe,E为NaAlO2,F为NaCl,G为Cl2,H为NaOH,I为H2,J为FeCl3,K为FeCl2,M为Fe(OH)2,N为Fe(OH)3,B为Fe2O3,推断正确。(1)H是氢氧化钠,含有离子键和共价键。(2)在上述反应中,铁与氯气的反应、氯化铁与铁的反应、氢氧化亚铁与氧气和水的反应都是化合反应且是氧化还原反应,共3个;反应是氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠。(3)电
17、解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,阴极是氢离子放电产生氢气,同时溶液变红色,所以氢气的质量是2 g,物质的量是1 mol,则氢氧化钠的物质的量是2 mol,所以氢氧根离子的浓度是1 molL-1,则溶液的pH=13。(4)J为氯化铁,铁离子的水解使溶液呈酸性。13.(2015福建厦门大学附属实验三模)(12分)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用下图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6 molL-1盐酸、6 molL-1硫酸和蒸馏水)。回答下列问题:(1)装置A中液体试剂选用,理由是。(2)装置B的作用是,
18、装置E中碱石灰的作用是。(3)装置D中发生反应的化学方程式是。(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为。导学号25730460答案:(1)6 molL-1盐酸A的目的是制取CO2,硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能持续(2)除去气体中的HCl吸收装置D中反应剩余的CO2、防止水蒸气进入D中(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、Na2O+CO2Na2CO3(4)78%解析:(1)装置A中碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,碳酸钙和硫酸反应时,生成的硫酸钙是微溶于
19、水的,会覆盖在碳酸钙的表面,使反应不能持续。(2)B中饱和的碳酸氢钠溶液可以吸收HCl,但是不吸收二氧化碳,碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,可以用饱和碳酸氢钠溶液来除去;浓硫酸具有吸水性,可以将二氧化碳干燥,装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳,并防止水蒸气进入D中。(4)根据反应2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),即生成的氧气的物质的量为=01 mol,过氧化钠的物质的量为02 mol,过氧化钠的纯度为100%=78%。14.(13分)某化学小组通过查阅资料,设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO47
20、H2O。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下表所示:沉淀物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHAl(OH)33.85.2Fe(OH)32.73.2Fe(OH)27.69.7Ni(OH)27.19.2(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是。(2)“酸浸”时所加入的酸是(填化学式)。(3)加入H2O2时发生反应的离子方程式为。(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是。(5)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO47H2O),其原因可能是(写出一点即可)。(6)Ni
21、SO47H2O可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+MNiOOH+MH,则NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为。答案:(1)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2、Al2O3+2OH-2Al+H2O(2)H2SO4(3)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(4)3.2pH7.1(5)H2O2的用量不足(或H2O2失效,或保温时间不足),导致Fe2+未被完全氧化(6)NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-解析:(1)“碱浸”过程是为了除去铝
22、及其氧化物,铝和强碱反应,氧化铝是两性氧化物,和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应,通过“碱浸”达到除去铝元素的目的;(2)“酸浸”时所加入的酸是H2SO4,因为NiSO47H2O中含有硫酸根;(3)H2O2具有强氧化性,可以把Fe2+氧化为Fe3+,本身被还原为H2O:H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O;(4)操作b为调节溶液的pH,pH的调控是为了将溶液中的铁离子完全沉淀而镍离子不沉淀。根据表中数据可知,铁离子完全沉淀时的pH是3.2,而Ni2+开始沉淀时的pH是7.1,因此操作b应该控制溶液的pH为3.2pH7.1;(5)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO47H2O),其原因可能是H2O2的用量不足或H2O2失效、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的;(6)根据电子得失可知NiOOH得电子生成Ni(OH)2,电极方程式为NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-。
