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届高三化学一轮复习专练金属及其化合物
2016届高三化学复习专练:
金属及其化合物(含解析)
1.右图是向MgCl2、AlCl3混合溶液中,开始滴加7ml试剂A,之后改滴试剂B,所得沉淀ymol与试剂体积V(ml)间的关系.以下结论不正确的是()
A.横坐标从5到6溶液中Al3+浓度在上升
B.原混合液中,c(Al3+)∶c(Mg2+)∶c(Cl—)=1∶1∶5
C.A是NaOH,B是盐酸,且c(NaOH)∶c(HCl)=2∶1
D.横坐标从6到9,相应离子反应式H++OH—=H2O
2.工业炼铁的原料包括铁矿石、焦炭和足量的空气。
某种铁矿石中所含有效成分为Fe2O3和Fe3O4。
某次炼铁,矿石中含这两种铁氧化物共1.0吨,假定焦炭与矿石均被充分利用,所需焦炭的质量可能是()
A.0.22吨B.0.21吨C.0.11吨D.0.10吨
3.下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是()
①Al②Al2O3③Al(OH)3④Fe
A.①B.①②C.①②③D.①②③④
4.有两种碳酸盐组成的混合物11g,与足量盐酸充分反应生成CO24.4g,该混合物的可能组成是()
A.NaHCO3和Na2CO3B.NaHCO3和KHCO3
C.KHCO3和K2CO3D.MgCO3和KHCO3
5.下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是()
A.氧化镁固体加入稀盐酸中,完全溶解
B.氢氧化铜加入到稀硫酸中
C.氯化铁溶液中加入足量铜粉,充分振荡
D.氯化铁溶液中滴加硫氰化钾(KSCN)溶液
6.将镁、铝合金10.2g溶于4mol·L-1的盐酸500mL里,若加入2mol·L-1的氢氧化钠溶液,并使得沉淀达到最大量,则需加入此种氢氧化钠溶液为()
A.1000mLB.500mLC.100mLD.1500mL
7.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。
已知
(1)a、c均能与稀硫酸反应产生氢气;
(2)b和d的硝酸盐反应,置换出d单质;(3)c与强碱溶液反应放出气体;(4)c、e在冷浓硝酸中发生钝化。
由此可判断a、b、c、d、e依次是()
A.Fe、Cu、Al、Ag、MgB.Mg、Cu、Al、Ag、Fe
C.Al、Cu、Ag、Mg、FeD.Mg、Ag、Al、Cu、Fe
8.将amol钠和amol铝一同投入mg足量的水中,所得溶液的密度为dg·
该溶液的质量分数为( )
A.
B.
C.
D.
9.有一粗铝,含铁和硅两种杂质。
取等量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的H2,则该粗铝中铁和硅的关系正确的是()
A.物质的量之比为1:
1B.物质的量之比为2:
1
C.质量之比为1:
1D.质量之比为2:
1
10.下列实验与对应示意图的关系正确的是 ()
A
B
C
D
NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量
AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量
明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至过量
澄清石灰水中缓慢通入CO2至过量
11.在铁和铜的混和物中,加入一定量的稀硝酸,使之充分反应,剩余金属m1g,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振荡后,剩余金属m2g,则m1与m2关系是()
A.m1一定大于m2B.m1可能大于m2
C.m1可能等于m2D.m1一定等于m2
12.操作1:
将1L1.00mol·L-1的Na2CO3溶液逐滴加入到1L1.25mol·L-1的盐酸中;操作2:
将1L1.25mol·L-1的盐酸逐滴加入1L1.00mol·L-1的Na2CO3溶液中,两次操作产生的气体体积之比(同温同压下)是()
A.2∶5B.5∶2C.1∶1D.2∶1
13.向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。
向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为ng。
再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体pg。
则下列关系不正确的是()
A.
B.
C.n=m+0.017VcD.n=p+
×2
14.等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5:
6(相同状况),则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是()
A.甲、乙中都是铝过量B.甲中铝过量,乙中碱过量
C.甲中酸过量,乙中铝过量D.甲中酸过量,乙中碱过量
15.向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,则下列叙述不正确的是()
A.通入氯气后的溶液中一定不存在I-;
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+全部被氧化;
C.原溶液中的Br-可能被氧化;
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡,静置、分液,下层溶液可能呈紫红色
16.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。
将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)有剩余气体。
若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。
下列判断正确的是()
①粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
②粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
③粉末中一定不含有Na2O和NaCl
④无法肯定粉末中是否含有Na2CO3和NaCl
A.①②B.②③C.③④D.①④
17.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中加入等质量的铝粉,反应结束后生成气体的体积比为甲:
乙=1:
2,则加入铝粉的质量为()
A.1.8gB.3.6gC.2.7gD.5.4g
18.将钠、铝混合物W1g投入一定量水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体V1L。
向反应后的溶液中逐滴加入浓度为amol·L-1的盐酸,在此过程中有白色沉淀生成后又逐渐溶解,当沉淀恰好消失时所加盐酸体积为V2L,将溶液蒸干、灼烧得固体W2g。
下列关系式错误的是()
A.35.5aV2=W2-W1B.23n(Na)+27n(Al)=W1
C.n(Na)+3n(Al)=2V1/22.4D.aV2=V1/11.2
19.电子工业中用过量的FeCl3溶液溶解电路板中的铜箔时,会产生大量废液。
由该废液回收铜并得到净水剂(FeCl3•6H2O)的步骤如下:
(2)I中加入过量Fe粉,然后过滤,滤渣中有Cu、Fe,为了得到纯净铜,不产生新的杂质,试剂A应是HCl。
.在废液中加入过量铁粉,过滤;
II.向I的滤渣中加入过量试剂A,充分反应后,过滤,得到铜;
III.合并I和II中的滤液,通入足量氯气;
IV.……,得到FeCl3•6H2O晶体。
(1)用FeCl3溶液腐蚀铜箔的离子方程式是。
(2)试剂A是。
(3)取少量步骤III所得的溶液于试管中,能够证明通入氯气足量的是。
a.检验Cl2的存在b检验Fe3+的存在c.检验Fe2+的不存在
(4)完成步骤IV需要用到的实验装置是(填字母)。
20.铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。
工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:
(注明试剂、现象)。
②检验滤液A中是否含有Fe2+的试剂是,其实验现象为。
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:
边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、(填操作名称)、洗涤。
(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为(填代号)。
21.钢铁工业是国家工业的基础。
2006年我国粗钢产量突破4亿t,居世界首位。
某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。
请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算:
(1)将6.62g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应),过滤,然后在滤液中加过量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得4.80g
。
现以该铁矿石为原料炼铁,若生产过程中铁元素损失4%,计算每生产1.00t生铁(含铁96%),至少需要这种铁矿石多少吨?
(保留两位小数)
(2)取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到
气体
224mL。
(标准状况)。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。
②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到l00mL相同浓度的
。
溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:
实验序号
I
Ⅱ
Ⅲ
加入钢样粉末的质量/g
2.812
5.624
8.436
生成气体的体积/L(标准状况)
1.120
2.240
2.800
计算硫酸溶液的物质的量浓度。
③若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?
(用含m的代数式表示)
22.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中,有0.58克白色沉淀,在所得的浊液中逐渐加入0.5mol/L盐酸,加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示。
回答下列问题:
①混合物中NaOH质量为;②混合物中AlCl3的物质的量为;
③混合物中MgCl2的物质的量为;④P点所示的盐酸体积为。
23.(15分)某学习小组利用某工业废弃固体(主要成分为Cu2S和Fe2O3)来研究相关物质的制备。
设计方案如图所示:
已知:
Ksp[Cu(OH)2]=6.0×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38
(1)废弃固体在空气中灼烧发生反应(有2种元素被氧化)的化学方程式为______。
(2)溶液C通过_______、_________、过滤等操作得到Fe2(SO4)3晶体。
(3)常温下,铜粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸铜反应极慢。
当往其中加入溶液D后,随即生成硫酸铜。
这一过程中反应的化学方程式依次为4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O和。
溶液D在这一过程中所起的作用是_______。
(4)操作⑧的目的是制取较纯的硫酸铜溶液。
溶液E中加入试剂Y以调节pH使得铁元素全部形成沉淀(含铁元素的离子浓度小于10-5mol·L-1)。
试剂Y可以是,溶液的pH至少调节为________。
24.(本题16分)工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下:
已知Ⅰ.白云石主要成分可表示为:
CaO32.50%;MgO20.58%;Fe2O32.18%;SiO20.96%;其他43.78%。
(1)为了提高白云石的煅烧效果,可以采取的措施是将矿石。
若在实验室中煅烧白云石,需要的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要(填序号)。
A.蒸发皿B.坩埚C.泥三角D.石棉网
(2)加入H2SO4控制pH时,终点pH对产品的影响如图8所示。
则由图示可得到的结论及原因是:
①pH过高会导致___________________________下降,其原因是_______________________
②pH过低会引起____________________________,其原因可能是__________(填序号)
A.Fe2O3溶于H2SO4最终使产品混有杂质B.SiO2溶于H2SO4最终使产品混有杂质
C.酸性过强,形成可溶的Ca(HSO4)2,最终使产品混有含钙的杂质
(3)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃)
40
50
60
70
MgSO4
30.9
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
根据上表数据,简要说明析出CaSO4.2H2O的操作步骤是、。
(4)写出沉淀反应中的离子方程式:
。
(5)该生产流程中还可得到的一种副产品是_______________。
(6)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:
25℃时,
向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的
颜色为(25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12)。
pH
<8.0
8.0~9.6
>9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
参考答案
1.A
试题分析:
向MgCl2、AlCl3混合溶液中,开始滴加7ml试剂A,之后改滴试剂B。
横坐标从5到6溶液中,是生成的氢氧化铝转化为偏铝酸钠的过程,所以溶液中根本就不存在Al3+,所以也就无所谓下降和上升。
错误,故选A.向MgCl2、AlCl3混合溶液中,开始滴加7ml试剂A,之后改滴试剂B。
可以从图像上看到,镁离子和铝离子先转化为沉淀,而后沉淀又消失,说明,A是NaOH,B是盐酸,从量的关系可以看到:
从0-5沉淀达到最大值,从11-21沉淀完全消失,所以浓度存在以下关系:
c(NaOH)∶c(HCl)=2∶1,所以C正确;从6-9沉淀一致不变,说明加入的盐酸是在和刚开始加入的未反应完的氢氧化钠反应,所以D正确;从0-5沉淀达到最大值,从5-6氢氧化铝转化为偏铝酸钠。
消耗的氢氧化钠比例关系是5:
1,生成沉淀消耗的氢氧化钠的比例关系是3:
2,所以根据电荷守恒可得:
原混合液中,c(Al3+)∶c(Mg2+)∶c(Cl—)=1∶1∶5,B正确。
故选A。
考点:
氢氧化钠与氯化铝的反应
点评:
本题重点是要会书写,氢氧化铝能溶于强碱,对应的关系式AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
2.AB
由炼铁原理可知,Fe2O3~3C、Fe3O4~4C
采用极值法,当两氧化物分别为1.0吨时,所需碳的质量分别为0.225t和0.207t,故四选项中AB符合题意
3.C
试题分析:
Al既能与强酸反应又能与强碱反应这是它的特性,Al2O3是两性氧化物,Al(OH)3是两性氢氧化物它们既可以与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,选C。
考点:
Al、Al2O3、Al(OH)3化学性质的了解。
4.C
由题意,NaHCO3(或KHCO3)—CO2,Na2CO3(或K2CO3或MgCO3)—CO2,可求出混合物的平均相对分子质量为110,则有一种物质的相对分子质量小于110,另一种物质的相对分子质量大于110。
若两种物质的相对分子质量均大于110或均小于110,则不合题意。
5.A
试题分析:
A.氧化镁固体加入稀盐酸中,反应生成氯化镁和水,均是无色的物质,溶液的颜色不发生变化,正确;B.氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,溶液从无色变为蓝色,错误;C.氯化铁和足量铜粉反应生成氯化铜和氯化亚铁,溶液由浅黄色变为蓝色,错误;D.三价铁离子遇到硫氰酸根离子显示红色,溶液由浅黄色变为红色,错误。
考点:
考查常见化学反应,溶液中离子的颜色。
6.A
当镁铝合金溶于盐酸后,溶液中含有Al3+、Mg2+、H+,若与NaOH反应时,H+先反应,当沉淀量达到最大时,消耗NaOH的物质的量等于盐酸的物质的量,所以4mol·L-1×0.5L=2mol·L-1×V,V=1L=1000mL,A项正确。
7.B
正确答案:
B
(1)a、c均能与稀硫酸反应产生氢气,得a、c为FeAlMg中的两种
(2)b和d的硝酸盐反应,置换出d单质,活沷性b大于d;(3)c与强碱溶液反应放出气体;得c为Al(4)c、e在冷浓硝酸中发生钝化。
得C为Al,e为Fe,结合
(1)a为Mg, 结合
(2) b为Cu,d为Ag.
8.C
溶质为
,质量为82a,溶液质量为23a+27a+m-4a=46a+m.
9.B
10.C
A项,
+H++H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,应是1∶3,错误;B项,Al(OH)3不溶于NH3·H2O,错误;C项,在溶解Al(OH)3时,会增加BaSO4沉淀,所以质量仍增加,正确;D项,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,错误。
11.A
略
12.B
试题分析:
1L1.00mol/L的Na2CO3溶液中n(Na2CO3)=1L×1mol/L=1mol,1L1.25mol/L的盐酸中n(HCl)=1L×1.25mol/L=1.25mol,把Na2CO3溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸过量,发生反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑故HCl不足,由方程式可知,生成二氧化碳物质的量为1.25mol×
=0.625mol,向Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸,首先发生:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,则:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
1mol1mol
1molNa2CO3消耗1molHCl,剩余0.25molHCl,故生成1molNaHCO3
然后发生:
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;
0.25mol0.25mol
NaHCO3有剩余,生成二氧化碳0.25mol,故两次操作产生的气体体积之比是0.625mol:
0.25mol=5:
2,故选B.
考点:
有关混合物反应的计算
13.D
试题分析:
A、向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体bL,则根据氢原子守恒可知硫酸的物质的量是
。
向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL,使金属离子刚好沉淀完全,则恰好生成硫酸钾,物质的量是
,所以氢氧化钾的物质的量是
,则c=
,A正确;B、最终得到的固体是金属氧化物,则根据质量守恒定律可知金属氧化物中氧原子的质量=p—m,物质的量是
,所以与金属阳离子结合的氢氧根的物质的量是
,则
=
,解得p=m+
,B正确;C、氢氧化物沉淀的质量是ng,则与金属阳离子结合的氢氧根的质量是n—m,物质的量是
,则
,解得n=m+0.017cV,C正确;D、根据以上分析可知n—p表示金属氢氧化物分解失去水的质量,钙质量不等于氢气的质量,D错误,答案选D。
考点:
考查物质的量的有关计算
14.B
试题分析:
HCl、NaOH与Al发生反应的方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
由方程式可以看出等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液若是与足量的Al发生反应放出的氢气体积比为1:
3.。
现在放出的气体的体积比为5:
6>1:
3,说明Al对于酸来说是过量的,对于NaOH来说是不足量的。
因此选项为B。
考点:
考查AlyuHCl、NaOH反应放出氢气的情况的知识。
15.B
试题分析:
由于还原性:
I->Fe2+>Br-,所以氯气先氧化I-,然后再氧化Fe2+,最后氧化Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为红色,说明I-全部被氧化,Fe2+可能部分或全部被氧化,Br-可能被氧化。
A.由于还原性:
I->Fe2+>Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为血红色,说明溶液中含有Fe3+则溶液中不存在I-,正确;B.向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为血红色,说明Fe2+部分或全部被氧化,错误;C.通入氯气之后原溶液中的Fe2+可能部分或全部被氧化,因此不能确定Br-被氧化的情况,正确;D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡,静置、分液,由于碘元素以I2存在,而I2容易溶解在密度比水大而且与水互不相溶的CCl4中,因此下层溶液可能呈紫红色,正确。
考点:
考查氧化还原反应的先后顺序及反应情况的知识。
16.D
试题分析:
将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,说明固体中含有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3三种物质中至少一种;X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)有剩余气体说明气体中含有CO2、O2,则原固体中一定含有Na2O2,而Na2CO3、NaHCO3至少含有其中的一种物质。
由于将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出说明一定含有NaHCO3,Na2CO3则不能确定。
由于NaHCO3分解产生的二氧化碳气体和水都能与Na2O反应,得到碳酸钠固体,最终能使固体质量增加。
导致加热后剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。
说明一定还含有Na2O。
在题干实验中没有涉及NaCl的知识。
故不能确定其存在。
故一定含有Na2O、Na2O2、NaHCO3;不能确定的物质是NaCl、Na2CO3。
故正确选项为D。
考点:
考查Na的各种化合物之间的反应及相互转化的知识。
17.D
试题分析:
盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L=0.3mol,又两烧杯中分别加入等质最的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲:
乙=1:
2,设铝与酸反应时酸完全反应,生成的氢气的物质的量为x,则
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
63
0.3molx6:
3=0.3:
x,解得x=0.15mol,一定条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×2=0.3mol,碱与金属铝反应时铝完全反应,设与碱反应的铝的物质的量为y,则
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
23
y0.3mol
2:
3=0.3:
y,解得y=0.2mol,则铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g,选A.
考点:
考查铝的化学性质。
18.A
试题分析:
将钠、铝混合物放入水中发生反应为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;向反应后的溶液中逐滴加入盐酸,在此过程中有白色沉淀生成后又逐渐溶解,AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
当沉淀恰好消失时溶液为AlCl3、NaCl。
将溶液蒸干、灼烧得固体是Al2O3,其质量是W2g。
n(Al)=2(W2g÷102g/mol)=(W2/51)mol。
n(Na)=[W1-27(W2/51)]/23mol。
A.W1g是Na、Al的质量,W2g是Al2O3的质量。
二者的质量差是Na、O元素的质量差,不是Cl元素的质量差,因此选项A错误;B.根据元素守恒可得:
23n(Na)+27n(Al)=W1,正确;C.在反应过程中金属失去电子的物质的量与H+得到电子变为H2的物质的量相等。
n(Na)+3n(Al)=2V1/22.4,正确;D.根据H、Cl元素守恒可得:
aV2=(V1/22.4)×2V1/11.2,正确。
考点:
考查盐的水解、守恒方法在混合物的关系化学方程式的计算中的应用的知识。
19.
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)盐酸(3)ac(4)ab
试题分析:
(1)Fe3+的氧化性强于Cu2+的,根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+;
(2)I中加入过量Fe粉,滤渣
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