第三单元金属及其化合物测试卷1．1.8g某金属在氯气中燃烧，质量增加了7.1g，该金属可能是( )A．铁 B．铝 C．钠 D．铜2．下列有关金属的说法正确的是( )①纯铁不容易生锈 ②钠着火用水扑灭 ③铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 ④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血 ⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 ⑥KSCN溶液可以检验Fe3＋A．①④⑤⑥B．②③④⑤C．①③④⑤D．①②⑤⑥3．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛运用。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4．下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图D31所示实验装置，分析实验原理，并判断下列说法和做法，其中不科学的是( )图D31A．甲为小苏打，乙为纯碱B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊D．整个实验过程中都没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊5．金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：金属TiMgCu金属表面现象放出气泡速率缓慢放出气泡速率快无变化下列有关三种金属的说法正确的是( )A．三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、CuB．若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC．用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径D．Cu和稀盐酸不发生化学反应6．取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是( )\nA．上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3酸性最强B．向沉淀X中加入氢氟酸，沉淀X不溶解C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋D．溶液Y中加入氨水，所得沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)27．CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2，为制备纯净的CuCl2·2H2O晶体，拟定实验步骤如图D32所示：图D32请回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中，将Fe2＋转化为Fe3＋最好选用下列氧化剂中的________(填字母)。A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2该反应的离子方程式为________________________________________________。(2)在步骤Ⅱ中，加入Y的目的是为了调节溶液的酸度以促使Fe3＋沉淀完全，Y可以是下列物质中的________(填字母)。A．NaOH B．Cu C．Cu2(OH)2CO3(3)步骤Ⅲ应控制的实验条件是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2L。则原合金样品中镁的质量为( )A．4.8g B．6gC．9.6g D．12g9．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份，向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化曲线如图D33所示。图D33下列分析错误的是( )A．AB段的反应为Fe＋2Fe3＋,Ｆ3Fe2＋B．第二份溶液中最终溶质为FeSO4C．混合酸中NO物质的量为0.4molD．混合酸中H2SO4浓度为5mol·L－1\n10．美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图D34所示)。下列有关该工艺的说法错误的是( )图D34A．该过程中，能量的转化形式只有两种B．铝镓合金可以循环使用C．铝镓合金与水反应的化学方程式为2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑D．总反应式为2H2O2H2↑＋O2↑11．Na2O2是一种既有氧化性又有还原性的物质，当Na2O2与某物质Q发生反应并且有氧气生成时，下列有关说法正确的是( )A．Q一定是氧化剂B．当有1molO2生成时转移电子4molC．O2一定是氧化产物D．Na2O2不可能发生还原反应12．下列离子的检验方法合理的是( )A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋B．向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液中一定含Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中一定不含有Fe2＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2＋，可能含有Mg2＋13．向只含有Fe3＋、Cu2＋、H＋各0.1mol及amolSO的某溶液中(只来源于水电离的离子不考虑)加入足量锌粉，搅拌使其充分反应，下列说法中正确的是( )A．当消耗0.1molZn时，得到的还原产物为0.1molB．当溶液中不再产生气泡时，溶液中大量存在的阳离子只有Zn2＋C．最后生成的单质为FeD．反应结束时，可得到0.25molZnSO414．为证明铁和硫反应的产物中铁的化合价是＋2价还是＋3价，下面是某同学设计的实验过程的一部分：(已知3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O)请回答下列问题：\n(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)反应在“惰性气体”环境中进行的原因是___________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤Ⅰ是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明_______________________________________________________________________。(4)步骤Ⅱ的作用是______________________________________________，步骤Ⅱ也可改为加入________(填化学式)振荡后并过滤。(5)步骤Ⅲ中稀H2SO4煮沸的目的是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)为了证明产物中铁的价态，对D溶液的后续实验操作最好是_______________________________________________________________________。15．一种高效无机水处理剂——聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)nCl6－n·xH2O]m。它可通过调节AlCl3溶液的pH，促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：图D35(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________。(2)生产过程中实验操作B、D的名称均为___________________________________。(3)反应中副产品a是________，试剂b是___________________________________________________________。(用化学式表示)(4)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示)。(5)调节pH＝4.0～4.5的目的是___________________________________________。(6)为得到较纯净的晶体，生产过程中C物质可选用________。A．氨水 B．NaAlO2 C．NaOH D．Al2O3 E．Al\n参考答案1．B [解析]金属的质量增加了7.1g，则参加反应的Cl2为＝0.1mol，故1.8g金属失去电子的物质的量为0.1mol×2＝0.2mol，即9g金属失去1mol电子。选项中四种金属失去1mol电子的质量分别为Fe——18.67g，Al——9g，Na——23g，Cu——32g。2．A [解析]纯铁不具备形成原电池的条件，不易生锈；钠在常温时即可与水反应产生氢气，因此钠着火时不能用水扑灭，②错；铝在空气中耐腐蚀，是因为铝与空气中的氧气反应，在铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属的氧化，③错。3．B [解析]工业上冶炼镁采用的是电解熔融氯化镁的方法；冶炼铜的方法较多，大多使用的是热还原法，也可以使用生物炼铜等绿色环保的方法。4．C [解析]Na2CO3加热时不分解，A烧杯中不会产生白色浑浊，C项错误。乙为Na2CO3，甲为NaHCO3，加热时，乙中NaHCO3受热分解产生CO2和H2O(g)。其中CO2能使B中的澄清石灰水变浑浊，而H2O(g)会使棉花球上的无水CuSO4变蓝色。5．D [解析]A中，Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速率慢，说明Ti的金属活动性比Mg弱，A错；B中，由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应，故不能用此法提纯金属钛；C中，由于Ti是较为昂贵的金属，用Ti来制造Cu，成本上不划算。6．C [解析]结合MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的性质可知，四种氧化物中只有SiO2不与盐酸反应，故过滤得到的沉淀X为SiO2；溶液为另三种氧化物分别形成的氯化物的沉淀，故滤液Y中含有离子为Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋、Cl－和OH－等，SiO2可与HF作用生成SiF4和H2O；Al(OH)3不溶于氨水；MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3对应的水化物中硅酸的酸性最强。7．(1)C 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(2)C(3)将溶液在较低温度下加热蒸发析出晶体，同时通入氯化氢气体防止水解[解析]本题是利用Fe3＋与Cu2＋在不同pH范围内水解程度不同，使Fe3＋水解生成沉淀进行除杂，从而得到较纯净的CuCl2·2H2O。应先用氧化剂氧化Fe2＋生成Fe3＋，所给氧化剂中H2O2不引入杂质，也不会造成环境污染，为最佳选择。Fe2＋被氧化为Fe3＋后，再加入CuO或Cu2(OH)2CO3，来调节溶液的pH，让Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀。因Cu2＋易水解，故在加热析出CuCl2·2H2O晶体时，要通入HCl气体以防止水解。8．C [解析]将合金加入足量NaOH溶液中，只有Al参与反应，加入足量稀盐酸中，两种金属均反应，由电子守恒可知，Al与足量NaOH溶液反应和与足量稀盐酸反应得到的气体的量相同，均为6.72L，故Mg与稀盐酸反应产生的气体为11.2L－6.72L＝4.48L，结合关系式Mg～H2↑知，n(Mg)＝＝0.2mol，m(Mg)＝n(Mg)×24g·mol－1＝4.8g，此处计算的质量为原来的一半，故原有质量为9.6g。9．D [解析]由图像可知，OA段发生反应Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应中NO全部参与反应，最终第二份溶液中的溶质是FeSO4，A、B选项正确；第一份溶液中NO全部参与反应，消耗铜的物质的量为＝0.3mol，根据反应3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，参与反应的HNO3为0.2mol，所以混合酸中NO物质的量为0.4mol，C选项正确；第二份溶液中n(SO)＝n(Fe2＋)＝n(Fe)＝＝0.4\nmol，则混合酸中硫酸的浓度为＝4mol·L－1，D选项错误。10．A [解析]铝镓合金与水反应的过程中必然伴随着能量变化，主要是化学能转化为热能；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转化形式有三种，故A错误。根据题意可知B、C、D均正确。11．C [解析]Na2O2与水或CO2反应时，每生成1molO2，转移2mol电子。反应中CO2和水既不是氧化剂，又不是还原剂。12．D [解析]A项，说明含Fe3＋，但不排除Fe2＋的存在；B项，也可能含SO等还原性离子；C项不能排除Fe2＋。13．C [解析]根据金属活动性顺序表知，当消耗0.05molZn时，Fe3＋被还原，生成0.1molFe2＋，再消耗0.05molZn时，生成0.05molCu，即消耗0.1molZn时，得到的还原产物为0.15mol，A项错误；加入足量锌，发生反应的顺序是Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋，故不再产生气泡时，溶液中除存在Zn2＋外，还存在Fe2＋，B项错误，C项正确；根据得失电子守恒可知，0.1molFe3＋最终转化为Fe，需要锌0.15mol，0.1molCu2＋转化为Cu需要锌0.1mol，0.1molH＋转化为氢气需要锌0.05mol，共需要锌0.3mol，即反应结束时硫酸锌为0.3mol，D项错误。14．(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2＋干扰实验(2)防止环境中的O2参与反应(3)硫和铁粉反应是放热反应(4)除去混合物中的硫粉 CS2(5)防止H2SO4溶液中溶解的O2氧化Fe2＋生成Fe3＋(6)加入煮沸的KSCN溶液，看溶液是否变为红色[解析]要证明铁与硫反应产物中铁的价态，就是要检验D溶液是铁盐还是亚铁盐。因此在实验过程中要避免引入Fe2＋和Fe3＋，故必须保证铁粉与硫粉完全反应，实验过程中不能引入氧气。15．(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(2)过滤(3)H2 HCl(4)HCl(5)促进AlCl3水解，使晶体析出(6)DE[解析](1)搅拌加热时铝灰中的Al、Al2O3和盐酸发生反应。(2)操作B得到溶液和SiO2，操作D从溶液中分离出固体产品，均为过滤。(3)因制备的是聚合氯化铝，则b为盐酸，产生的副产品a为H2。(4)HCl可以循环使用。(5)聚合氯化铝是通过调节AlCl3溶液pH，促进其水解而结晶析出的。(6)选项中物质都能促进AlCl3水解，但A、B、C项会引入杂质离子。
