1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题检测卷(十)金属元素单质及其重要化合物(45分钟50分)一、单项选择题(共4个小题,每小题2分,共8分。每小题只有一个选项符合题意)1.(2013周口模拟)下列说法正确的是()A.金不溶于任何溶液B.铜、锌在空气中均被氧化成对应的氧化物C.铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点D.稀有金属原子Ti质子数和中子数之差为282.(2013龙岩一模)Al、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A.两者对应的氧化物均为碱性氧化物B.两者的单质都能与稀硫酸反应产生氢气C.常温条件
2、下,两种金属都能溶解于浓硝酸中D.制备AlCl3、CuCl2,均不能采用将其溶液直接蒸干的方法3.(2013通泰扬宿二模)下图为与水相关的部分转化关系(水作反应物或生成物,部分产物和反应条件未列出)。下列说法错误的是()A.上图所示反应均为氧化还原反应B.比较镁、铁与水反应的条件,可知铁的金属性比镁弱C.工业上常用NO2与水的反应原理制取硝酸D.实验室中可用Cu与稀硝酸反应制取NO24.(2013南通通州期中)X、Y、Z是三种常见的单质,甲、乙是两种常见的化合物,这些单质和化合物之间存在如图所示的转化关系,下列说法正确的是()A.X、Y、Z一定都是非金属单质B.X、Y、Z中至少有一种是金属单质
3、C.如果X、Y都为金属单质,则Z必为非金属单质D.如果X、Y都为非金属单质,则Z必为金属单质二、不定项选择题(共3个小题,每小题4分,共计12分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得3分,选两个且都正确得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。)5.(2013苏州调研)甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去,箭头表示一步转化)。下列各组物质中,不满足图示转化关系的是()甲乙丙戊ANH3O2NOH2OBFeH2OH2Fe2O3CAl2O3NaOH溶液NaAlO2溶液过量CO2DNa2O2CO2O2Na
4、6.(2013南通期中)现有浓度均为1 molL-1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100 mL,向该溶液中加入5.6 g铁粉,待反应完毕。下列有关叙述不正确的是()A.反应后的溶液中含有Fe2+、Cu2+,不含Fe3+B.反应后的溶液中含有Fe2+0.2 mol、Cu2+0.1 molC.反应后的溶液中Fe2+增至0.2 molD.反应后容器中残留有Cu 0.05 mol7.(2013云南二模)已知甲、乙、丙、丁是中学化学常见的物质,一定条件下可发生如下转化:下列相关离子方程式或化学方程式错误的是()A.可能为Al+H+H2O=Al(OH)3B.可能为Fe+2Fe3+=3Fe2
5、+C.可能为2NO+O2=2NO2D.可能为Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3三、非选择题(共4个小题,共30分)8.(7分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收。a.浓硫酸b.稀硝酸c.NaOH溶液d.氨水(2)用稀硫酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。(3)冰铜含Cu量为20%50%。在转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1 200左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S
6、反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、 。(4)以CuFeS2精矿为原料在沸腾炉中和O2(空气)反应,生成物冷却后经溶解、除铁、结晶得到CuSO45H2O。沸腾炉的温度与生成物主要成分的水溶性和酸溶性实验结果如图。为获得最高的水溶性Cu(%),沸腾炉的温度应控制在左右,高于该温度生成物中的水溶性Cu(%)下降,原因可能是 。9.(7分)(2013苏锡常镇徐连六市高三调研)铁铝合金是一种新型高温结构材料。(1)如图表示室温时不同组分的Fe3Al在65%浓硝酸中的腐蚀情况。由图可看出添加了(填元素符号)的合金耐腐蚀性最差。(2)高温条件下,Al和Fe2O3按一定比
7、例混合反应可制得Fe3Al,写出该反应的化学方程式 。(3)某校兴趣小组欲测定另一种铁铝硅合金(FexAlySiz)粉末的组成。小明同学提出如下方案:准确称取1.46 g该合金粉末,再加入足量NaOH溶液(Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2),充分反应后过滤,通过测定剩余固体质量及收集到气体的体积,可计算出此合金的组成。写出Al与NaOH溶液反应的离子方程式 。小军同学认为该方案难以测定标准状况下气体的体积,操作不简便。于是他设计了第二种方案:准确称取1.46 g该合金粉末,加入过量盐酸溶液充分反应后过滤,测定剩余固体质量0.07 g。向滤液中滴加足量浓氢氧化钠溶液,充分搅拌、过
8、滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60 g。试通过计算确定此合金的组成。10.(8分)(2013昆明一模)铜是生物体必需的微量元素,也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式 。(2)为了保护环境和节约资源,通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜,最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式 。(3)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2,该反应的氧化剂是;当生成19.2 g Cu时,反应中转移的电子为mol
9、。(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。试写出上述过程中负极的电极反应式 。(5)某研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO45H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的含量。取ag试样配成100 mL溶液,每次取25.00 mL,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式 。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生,溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定,发生反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,平均消耗cmolL-1的Na2S2O3溶液VmL。则试样中CuSO45H2O的质量分数为 。11
10、.(8分)某校课外活动小组的同学设计了如图所示的铁与水蒸气反应的装置图,并探究反应后生成物的一系列性质以及用途。(1)简述对上图实线框内装置进行气密性检查的方法: 。(2)图为铁与水蒸气反应的装置,写出硬质玻璃管B内发生反应的化学方程式: 。图中、两处都均需加热,应先对加热(填“”或“”)。(3)为验证反应后的气体产物为氢气,该兴趣小组的同学从下图中选择必要的仪器和药品,在虚线框内设计了一套装置,其连接顺序为a 。(装置不可重复选用)(4)反应后,取图装置中硬质试管B内全部固体于试管中,加入80 mL的1 molL-1稀盐酸,固体恰好完全溶解,再滴加KSCN溶液,发现溶液不显红色。试计算出反应
11、前往硬质玻璃管B中加入的铁粉质量为 。答案解析1.【解析】选C。金能够溶于王水,A错误;铜在空气中被腐蚀生成铜锈,主要成分是Cu2(OH)2CO3,B错误;合金熔点一般比各成分金属的低,C正确Ti质子数为22,中子数为50-22=28,两者之差为28-22=6即相差6,D错误。2.【解析】选D。Al2O3是两性氧化物,A错误;铜为不活泼金属,不能与稀硫酸反应生成氢气,B错误;常温下,浓硝酸能够使铝表面钝化,而使反应停止,C错误;直接蒸干AlCl3、CuCl2得到的固体分别是Al(OH)3和Al2O3、Cu(OH)2和CuO(或只有CuO),D正确。3.【解析】选D。A项,每步反应中均有元素化合
12、价变化,正确;B项,镁在加热时与水反应,铁与水蒸气反应,说明反应逐渐变难,铁置换氢更困难,正确;D项,Cu与稀硝酸反应得到NO,错误。4.【解析】选C。若甲为H2O,X为铁,Z为O2,或者甲为CO2,X为镁,Z为O2,都符合,此时X均为金属,A错误;若甲为H2S或HBr,X为氯气,Z为氢气,或者甲为H2O,X为F2,X为氢气,都符合,B、D错误;若X、Y均为金属单质,则Z不可能是金属,金属和金属不能形成化合物,C正确。5.【解析】选A、C。A组中,NO不与水反应,错误;B组中,发生转化:,正确;C组中,NaAlO2溶液与过量的CO2生成Al(OH)3,得不到Al2O3,错误;D组,发生转化:,
13、正确。6.【解析】选B、C。Fe3+和Cu2+均能氧化Fe,而且由于Fe3+的氧化性更强,所以Fe3+先与Fe反应。假设Fe3+完全反应,根据反应:2Fe3+Fe=3Fe2+可知需要消耗0.05 mol Fe,假设成立,仍剩余0.05 mol Fe。假设Cu2+完全反应,根据反应:Cu2+Fe=Fe2+ Cu可知需要再消耗0.1 mol Fe,比剩余的Fe多,假设不成立,所以0.05 mol Fe完全反应,析出0.05 mol Cu,剩余0.05 mol Cu2+,0.3 mol Fe2+。综上所述,A、D均为正确答案,B、C错误。7.【解析】选B。选项A:根据题意,甲为Al,则丁为H+、乙为
14、Al(OH)3,则丙为Al3+,相关方程式为Al+H+ H2O=Al(OH)3,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,A项正确;选项B:根据题意,甲无论为Fe还是Fe3+均无法有第二个连续反应,B项错误;选项C:根据题意,丙为NO2,则丁为O2,乙为NO,则甲为NH3或N2,相关方程式为4NH3+5O24NO+6H2O(或N2+O22NO),2NO+O2=2NO2,C项正确;选项D:根据题意,丙为NaHCO3,则丁为CO2,乙为Na2CO3,则甲为NaOH,相关方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,D项正确。8.【解析】(1)冰铜中
15、含硫元素,加石英砂焙烧生成的气体A为SO2,可以用碱性溶液吸收。(2)加KSCN溶液,呈红色,说明溶液中有Fe3+,检验Fe3+中的Fe2+,需要用到Fe2+与Fe3+性质的差异,即Fe2+有比较强的还原性,可以与氧化剂反应,用KMnO4溶液,现象明显。(3)Cu2S与O2反应,生成Cu2O,另一产物为SO2,根据电子守恒和原子守恒配平。第2步反应为Cu2S与Cu2O反应生成单质Cu,另一产物为SO2。(4)由图可知,600时,水溶性铜产率最高。水溶性产物是CuSO4,温度高可能会发生分解。答案:(1)c、d(2)Fe3+取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色(3)2Cu2S+3O22
16、Cu2O+2SO2Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2(4)600硫酸铜受热分解9.【解析】(1)由图像知相同时间下添加Si的合金腐蚀最快,其次是添加Mo的合金。(2)Al与Fe2O3反应除生成Fe3Al,还有一种产物是Al和O的化合物Al2O3。(3)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;加足量盐酸没反应的是Si,所以n(Si)=0.002 5 mol,向滤液中加入过量NaOH后产生的沉淀是Fe(OH)3,得到的红色固体是Fe2O3,从而可以计算出Fe的物质的量,n(Fe)=2n(Fe2O3)=21.60 g/160 gmol-1=0.02 mol,总质量减去Si和Fe的质量可
17、得到Al的质量,m(Al)=1.46 g-0.07 g-0.02 mol56 gmol-1=0.27 g,从而求出其物质的量n(Al)=0.01 mol,最终可以求算出三者物质的量的比值。答案:(1)Si(2)3Fe2O3+8Al2Fe3Al+3Al2O3(3)2Al+2OH-+2H2O=2Al+3H2解:m(Si)=0.07 gn(Si)=0.002 5 mol2FeFe2O3 2 mol1 mol0.02 mol 1.60 g/160 gmol-1m(Fe)=0.02 mol56 gmol-1=1.12 gm(Al)=1.46 g-1.12 g-0.07 g=0.27 gn(Al)=0.0
18、1 mol答:该合金的组成为Fe8Al4Si。10.【解析】(1)稀硝酸具有强氧化性能够氧化铜,自身转化为NO,方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。(2)硫酸提供的酸性环境可增强H2O2的氧化性,将铜氧化:Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O。(3)氧化剂在反应中化合价降低,Cu2OCu,铜的化合价降低,Cu2SCu+SO2,铜的化合价降低,硫元素的化合价升高,故Cu2O、Cu2S为氧化剂。19.2 g Cu的物质的量为19.2 g/64 gmol-1=0.3 mol,Cu2S、Cu2O中铜的化合价均为+1价,故转移电子的物质的量为0.3 mol。(4)
19、负极金属发生氧化反应:2Cu-4e-+CO2+3H2O=Cu2(OH)2CO3+4H+。铜发生吸氧腐蚀过程中,负极:2Cu-4e-=2Cu2+,正极:O2+2H2O+4e-=4OH-,在CO2的作用下,形成碱式碳酸铜:2Cu2+4OH-+CO2=Cu2(OH)2CO3+H2O。(5)由题意可知,白色碘化物为CuI,铜的化合价降低,则I-被氧化为I2:2Cu2+4I-=2CuI+I2。根据反应可知,两反应中物质存在如下关系:2CuSO45H2OI22Na2S2O3500 g 2 molm cV10-3molm=0.25cVg则试样中CuSO45H2O的质量分数为40.25cVg/ag100%=1
20、00cV/a%。答案:(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu (NO3)2+2NO+4H2O(2)Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O(3)Cu2O、Cu2S0.3(4)2Cu-4e-+CO2+3H2O=Cu2(OH)2CO3+4H+(5)2Cu2+4I-=2CuI+I2100cV/a%11.【解析】(2)因反应开始装置内含有氧气,所以应先点燃处酒精灯,以防铁粉被空气中氧气氧化;(3)检验铁与水蒸气反应产物有氢气,需要先干燥,避免水蒸气对氢气检验产生影响,不需要U形管。连接装置接口时,干燥装置要长导管进气,短导管出气;干燥管要大口进气,小口出气;(4)利用终态分析法,最终生成氯化亚铁,由氯
21、化氢确定铁的质量:n(HCl)=0.08 L1 molL-1=0.08 mol,n(Fe)=n(FeCl2)=0.04 mol,m(Fe)=0.04 mol56 gmol-1=2.24 g。答案:(1)在a处连接导管并插入水中,用酒精灯对仪器A进行微热,若导管口有气泡产生,停止加热后,导管中形成一段水柱,则装置气密性良好(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(3)fjbch或fjcbh(4)2.24 g【变式备选】某探究小组对铝与NaOH的反应进行了如下探究:实验装置:探究方法:如图所示,安装好烧瓶、分液漏斗、双孔塞,并检查装置气密性,保证气密性良好;并将装置固定在铁架台上。在烧瓶中加
22、入几片铝片、两药匙片状NaOH,在分液漏斗中加入30 mL水。重新安装好装置。用两手挤出塑料气球中的空气,将玻璃导管口插入塑料气球的吹嘴中,一手握住塑料气球,一手轻轻打开分液漏斗的活栓,使水缓缓地滴下,可以观察到随着水溶解NaOH,铝逐渐与NaOH反应,产生气泡;还可以观察到塑料气球缓缓鼓起。待塑料气球完全鼓起,取下玻璃导管,用细线系住塑料气球的吹嘴。根据上述的实验探究方法,回答下列问题:(1)用铝与NaOH反应制备氢气进行充气球时,选用(填“固体NaOH与水”或“NaOH饱和溶液”)较好,原因是 。(2)实验完毕后,取烧瓶内的溶液4 mL分别加入到两支试管中,然后在一支试管中慢慢通入过量的二
23、氧化碳,可以观察到的现象: ,该反应的化学方程式为 ;在另外一支试管中逐滴滴入过量的稀盐酸,可以观察到的现象: 。(3)一次校庆活动中,实验室接到充100个气球的任务,气球的容积为1 000 mL。假设在标准状况下收集气体,请你计算需要的铝片的质量为,NaOH的质量为。(不考虑充气过程中的损失)【解析】(1)温度越高,铝与NaOH反应越快,而固体NaOH溶解在水中放热,可以提高反应液的温度。(2)铝与NaOH反应后的溶液为偏铝酸钠溶液,偏铝酸根能在酸性溶液中转化为氢氧化铝沉淀,但该沉淀只能溶解在强酸中,不能溶解在碳酸中。(3)根据反应的化学方程式中的化学计量数关系得:n(Al)=n(H2)=3 mol,所以m(Al)=3 mol27 gmol-1=81 g。n(NaOH)=n(Al)=3 mol,故m(NaOH)=3 mol40 gmol-1=120 g。答案:(1)固体NaOH与水NaOH溶于水放热,有利于铝与NaOH的反应(2)生成白色沉淀NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3先出现白色沉淀然后溶解(3)81 g120 g关闭Word文档返回原板块