江西省宜市袁州区高三化学 第三章 金属及其化合物 第三节 用途广泛的金属材料能力达标练习题 新人教版必修1文档格式.docx
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C
将青铜器保存在潮湿的空气中
D
在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
3、氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法不正确的是(
)
A、电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B、湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C、用磁铁矿炼铁的反应中,
被
还原成
,转移
D、铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
4、
2013年3月11日,日本发生了9.0级地震并引发海啸,导致处于海边的福岛核电站发生系列爆炸。
作为动力系统的核反应堆的第一层护罩是锆锡合金外壳,第二层护罩是压力仓(即一个坚固结实的大锅),第三层护罩用最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的球体。
下列叙述错误的是( )
A.锆锡合金、钢、混凝土都属于混合物
B.钢的硬度和熔沸点都高于纯铁
C.锆锡合金和钢属于金属材料,混凝土属于传统的硅酸材料
D.在高温下,钢和水蒸气可发生反应产生氢气
5、下列冶炼金属的反应原理,错误的是
A.2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
B.MgO+H2
Mg+H2O
C.Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2
D.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
6、
某同学设计了如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数:
下列说法中不正确的是
( )
A.合金的熔点比其成分金属低,通常比成分金属具有更优良的金属特性
B.铜银都能与稀硝酸反应,收集到的VL气体可能全为NO
C.操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ是洗涤,操作Ⅲ应是烘干
D.根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数
7、某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到实验目的的是( )
A.将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,观察硫酸铜溶液的颜色
B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成
C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体
D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜
器放入盐酸中浸泡,除去铜绿
8、下列说法不正确的是(
)
A.通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁
B.金属镁质地柔软,适宜制作高强度的合金材料
C.氧化镁是优质的耐火材料
D.镁条在空气中燃烧所得的固体物质是纯净物
9、下列化工生产原理错误的是(
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁③用电解法制铝时,原料是氯化铝④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热
A.②③
B.①③
C.①②③
D.②③④
10、下列金属冶炼的反应原理,错误的是 ( )
A.2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
B.Al2O3+3H2
2Al+3H2O
C.Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2
D.2HgO
2Hg+O2↑
11、下列有关金属的冶炼的说法正确的是
A.高炉炼铁的过程是通过置换反应得到铁
B.用直接加热氧化铝的方法冶炼得到铝
C.用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠
D.硫化亚铜与氧气反应炼铜的过程不属于氧化还原反应
12、将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂,分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;
②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;
③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。
下列说法正确的是( )
A.V1=V3>V2
B.V2>V1=V3
C.V1=V2>V3
D.V1>V3>V2
二、非选择题
13、某研究性学习小组为测定某含镁3%一5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计了下列三种不同实验方案进行探究,请根据他们的设计回答有关问题。
【探究一】实验方案:
。
问题讨论:
(1)实验中发生反应的化学方程式是
。
(2)若实验中称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中,充分反应。
则NaOH溶液的体积V≥
mL。
(3)实验中,当铝镁合金充分反应后,在称量剩余固体质量前,还需进行的实验操作按顺序依次为
【探究二】实验方案:
称量xg铝镁合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
(4)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是
(5)假设实验中测出该数据为yg,则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为
(用含x、y代数式表示)。
[探究三]实验方案:
(6)同学们拟选用下边的实验装置完成实验,你认为最简易的装置其连接顺序是:
a接
(填接口字母,仪器不一定全选。
)
(7)同学们仔细分析(6)中连接的实验装置后,又设计了下左图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别如上右图,则产生氢气的体积为
③与上左图装置相比,用(6)中连接的装置进行实验时,容易引起误差的原因是
(任写一点)。
14、
Fe、Cu都是人类较早使用的金属,某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。
请你参与研究并回答下列问题:
(1)甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl2反应的实验,下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是
A.FeCl3B.FeCl2C.CuCl2D.FeS
(2)乙同学为验证Fe能和热的浓HNO3反应,设计了如上图所示的实验装置,请说出装置B的作用:
开始加热前
(填“有”或“无”)明显现象。
(3)当乙同学实验结束时,铁完全溶解,试管液面上方为无色气体,试管上部为红棕色气体,此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究:
①在所得的溶液中加入一小块Cu片,结果Cu片先逐渐溶解,并伴随其他现象,反应一段时间后不再溶解。
丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO3发生反应。
他依据的反应现象是
;
该反应的离子方程式为
你认为Cu片溶解是否还有另一原因,若有请用化学方程式表示其理由:
(若无此空不填)
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2+但不含有Fe3+。
说明具体的操作和实验现象
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL,假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO2共0.02mol并测得溶液中Fe2+和Cu2+浓度均为0.02mol/L,则NO3-的物质的量浓度为
mol/L。
生成NO气体的体积为_________________L(标准状况)。
(4)本次探究实验用掉密度为1.5g·
cm-3质量分数为95%的浓硝酸3mL,超出实际参加反应的量其原因有(写出两点):
①
②
15、某研究性学习小组为测定某含镁3%一5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计了下列三种不同实验方案进行探究,请根据他们的设计回答有关问题。
16、目前世界上60%的镁是从海水中提取的。
学生就这个课题展开了讨论。
已知海水提镁的主要步骤如下:
学生就这个课题提出了以下问题:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点。
学生1的观点:
直接往海水中加入沉淀剂。
学生2的观点:
高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂。
学生3的观点:
向晒盐后的苦卤水中加入沉淀剂。
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填“是”或“否”),并简述理由。
是否正确
简述理由
学生1
学生2
学生3
(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂①是________(填化学式)。
(2)加入的足量试剂②是________(填化学式)。
(3)写出MgCl2→Mg的化学反应方程式________________________。
参考答案
1、【知识点】自然资源、金属矿物的开发利用
【答案解析】B解析:
A、火烧孔雀石炼铜Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O
C+2CuO
2Cu+CO2↑,符合①,故A正确;
B、湿法炼铜Fe+CuSO4
FeSO4+Cu,适合于③,故B错误;
C、铝热法炼铬2Al+Cr2O3
Al2O3+2Cr,适合于③,故C正确;
D、从光卤石中炼镁MgCl2
Mg+Cl2↑,符合④,故D正确
【思路点拨】本题考查了金属冶炼,需要学生掌握常见金属的冶炼方式和常见矿物质的名称,难度中等。
2、【答案】BD
【解析】本题考查金属铜腐蚀的有关知识。
在潮湿的空气中,青铜器生成铜绿即发生下列反应,2Cu+CO2+O2+H2O===Cu2(OH)2CO3,且根据金属活动顺序表,Cu比Ag更易失去电子,故A、C不正确。
3、C
4、解析:
钢是铁碳合金,其硬度大于纯铁,但熔点低于纯铁。
答案:
B
5、B
6、答案 D
解析 解答本题要注意以下两点:
(1)没有告诉硝酸的浓度,合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2;
(2)Wg固体应该是干燥纯净的AgCl,由此确定三步操作。
7、答案 D
解析 A项浓硫酸溶于水时放热,应该是把反应后的溶液倒入水中,
故该项错误;
B项需要先加热铜才与氯气发生反应,故该项错误;
C项氯化铜溶液中存在水解平衡,加热蒸干最终得到的是氢氧化铜,故该项错误;
D项铜和盐酸不反应,只有铜绿[Cu2(OH)2CO3]与盐酸反应,故该项正确。
8、D
9、D
10、B
11、C
12、A
13、
(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)97
(3)过滤、洗涤、干燥固体
(4)灼烧后固体的质量
(5)
(6)edg
(7)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下。
②16.00mL
③稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;
实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。
【解析】
试题分析:
(1)镁不与NaOH溶液反应,铝可以与NaOH溶液反应,所以2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)“含镁3%一5%的铝镁合金(不含其它元素)”,含Mg的最小质量为5.4X3%=0.162g,则含铝的质量:
5.4-0.162=5.238g,n(Al)=5.238÷
27=0.194mol,根据方程式可知,需要NaOH至少97mL.
(3)实验中,当铝镁合金充分反应后,在称量剩余固体质量前,还需进行的实验操作按顺序依次为过滤、洗涤、干燥固体.
(4)Mg和铝分别生成MgO和Al2O3,所以要称量灼烧后固体的质量。
(5)设Mg为nmol,Al为mmol,列二元一次方程求解,24n+27m=x和40n+51m=y,求得
m(Mg)=
则镁的质量分数为。
(6)只要能测量出水的体积,就可知道生成氢气的体积,所以最简单的装置连接就是让气体把水压入量筒中,进入量筒内水的体积就是氢气的体积。
选edg即可。
(7)①导管a是利用连通器原理,目的是使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下。
②利用前后的体积差18.50-2.50=16.00mL
考点:
实验的设计与评价。
14、
(1)B(1分)
(2)①缓冲作用②防倒吸作用;
(1分,有答出其中一点就给1分)无;
(1分)
(3)①生成无色气体;
试管上部出现红棕色气体(1分);
3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分);
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2(2分)。
②取该溶液少许,滴加适量的KSCN溶液,不出现红色,再滴加适量新制氯水,出现红色(2分)
③0.08;
(2分)0.224;
(2分)
(4)①浓硝酸易挥发部分硝酸挥发(1分)②硝酸受热分解。
(1)氯气具有强氧化性,与铁、铜等金属反应时生成高价金属氯化物,例如FeCl3、CuCl2,而硫的氧化性较差,只能得到FeS、Cu2S,选B
(2)铁在常温下与浓硫酸钝化,无明显现象;
加热后,硝酸可被铁还原,得到NO2或NO气体;
气体被碱液吸收,为防止倒吸,采用了B装置来做安全瓶
(3)①铜溶解可能有两种情况,一种是硝酸过量,铜溶于硝酸,一种情况是溶液中存在的Fe3+可溶解铜,前者有气体生成,后者无此现象
②检验Fe3+的存在一般采用KSCN溶液:
取该溶液少许,滴加适量的KSCN溶液,不出现红色,再滴加适量新制氯水,出现红色,即可证明溶液中含有Fe2+但不含有Fe3+
③由溶质Fe(NO3)2及Cu(NO3)2的化学式可看出,两者所对应的c(NO3-)均为0.04mol/L,故溶液中c(NO3-)均为0.08mol/L
设NO与NO2的物质的量分别为x、y,则x+y=0.02;
铁铜单质均转化为+2价的金属离子,失电子总数为0.04mol,故由电子的得失守恒得3x+y=0.04知,理论上消耗的硝酸为0.02+0.02+0.02=0.06mol,导致两数据有差别的原因可能是:
①浓硝酸易挥发②硝酸受热分解
15、
(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
16、【解析】
(一)海水中镁的总量虽然多,但是镁离子浓度却很小,若直接往海水中加入沉淀剂,则所需要的沉淀剂用量大,不经济。
高温加热蒸发海水,固然可以提高镁离子浓度,降低使用沉淀剂的成本,却消耗了大量能源,大大增加了能耗的成本。
海水晒盐时,利用了太阳能,在得到食盐的同时,增大了镁离子浓度,使剩余苦卤水得到了合理利用,降低了成本。
(二)为了使镁离子沉淀下来,应该加入碱,若加入石灰乳,则还会得到CaSO4沉淀,所以在该题中应该选择加入NaOH溶液。
将氢氧化镁沉淀变成MgCl2溶液,可以加入盐酸。
用电解熔融的MgCl2制取金属镁。
【答案】
(一)
否
海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不利于镁离子的富集
能源消耗大,海水的综合利用低,成本高
是
镁离子富集浓度高,成本低
(二)
(1)NaOH
(2)HCl
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