金属及其合物练习精选.docx
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金属及其合物练习精选
金属及其化合物练习一
一、单选题
1.下列有关双氧水说法错误的是()
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物,都存在非极性共价键
B.1molH2O2在参加反应时可能转移lmol或2mol电子
C.H2O2在酶作用下催化分解,随着温度的升高,分解速率持续加快
D.H2O2做漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似、与SO2不同
2.金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。
下列各组物质的转化关系中不完全是通过一步反应完成的是
A.
B.
C.
D.
3.下列关于Na2CO3和NaHCO3性质比较中正确的是()
A.热稳定性:
Na2CO3 B.常温时水溶解性: : Na2CO3 C.等质量时与盐酸反应产生CO2的质量: Na2CO3 D.与同浓度稀盐酸反应快慢: NaHCO3<Na2CO3 4.将一定量的铜粉加入到0.5L0.3mol·L-1Fe2(SO4)3和0.1mol·L-1H2SO4的混合溶液中,铜粉完全溶解后,得到溶液X。 下列说法正确的是( ) A.溶液X中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为2∶1 B.向溶液X中加入足量铁粉,充分反应后,铁粉质量减少11.2g C.向溶液X中滴加KSCN溶液,未变红色,则加入铜粉质量为12.8g D.向溶液X中加入0.18L5mol·L-1NaOH溶液可使溶液中的金属离子完全沉淀 5.向29.6gFe2O3、FeO和Cu的混合物中加入1mol·L-1硫酸400mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+。 若用足量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,得到的固体质量为 A.16.8gB.21.6gC.26.4gD.23.2g 6.已知由盐酸、氯化铜、氯化铁组成的混合溶液中各阳离子的物质的量浓度相等,氯离子的总物质的量浓度为6mol/L,则该100mL混合溶液最多可以溶解铁粉的质量为 A.5.6gB.16.8gC.11.2gD.33.6g 7.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加入等质量的铝,生成氢气的体积比为5: 6,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 8.某学习小组为了探究碳酸钠溶液与盐酸的反应,将等体积的a mol/LNa2CO3溶液和b mol/L盐酸相互滴加混合,收集的气体体积大小关系为: V1>V2>0。 下列有关说法正确的是 A.V1是盐酸滴入到碳酸钠中产生的气体B.a=b C.2a>b>aD.2a=b 9.下图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 A.①B.①②C.①②④D.①②③④ 二、填空题 10.工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3还含有SiO2、Fe203等杂质)中提取铝可采用如图工艺流程(反应条件已经省略): 请回答下列问题: (1)图中I、Ⅱ、Ⅲ步骤中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是___________(填操作名称)。 (2)Al2O3是两性氧化物,SiO2是酸性氧化物,Fe2O3是碱性氧化物,根据它们的性质,判断固体B的成分是__________(填化学式)。 (3)Fe2O3和盐酸反应的化学方程式为______________,沉淀C的化学式是__________。 (4)如果溶液D中通入“过量CO2”,改成通入“过量HCl”可以吗? 为什么? ____________________。 11.3.84g Fe和Fe2O3的混合物溶于120mL的盐酸,刚好完全反应。 生成0.03molH2,向反应后的溶液中加入KSCN检验,溶液不显色。 试求: (要求写出计算步骤) (1)原混合物中Fe2O3和Fe的质量分别为____________、_________________。 (2)原盐酸的物质的量浓度____________________。 12.已知: A为淡黄色固体,T、R为两种常见的用途很广的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,H是白色沉淀,且在潮湿空气中迅速变为灰绿色,最终变为红褐色固体。 (1)写出下列物质的化学式A_______;D__________;N________。 (2)按要求写下列反应方程式: 检验w中阳离子的离子方程式__________________________。 H在潮湿空气中变成M的化学方程式_________________________________。 D与盐酸反应的离子方程式_________________________________。 金属及其化合物练习二 一、单选题 1.两种金属的混合物共15g,跟足量的盐酸反应时,恰好得到11.2L氢气(标况)。 下列各组金属不可能构成上述条件的混合物的是() A.镁和铜B.锌和铜C.铝和铁D.镁和铁 2.在FeCl3和CuCl2的混合液中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。 则该溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量浓度之比为 A.3∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶1 3.下列除杂质的方法不正确的是 A.铁粉中混有铝粉: 加入过量NaOH溶液充分反应,过滤 B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3: 加入过量Cu粉,过滤 C.SiO2中混有Al2O3: 加入过量盐酸充分反应,过滤 D.NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3: 往溶液中通入过量CO2气体 4.在密闭容器中将124.Og氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物,加热充分反应后排出气体,得到剩余固体112.0g,则原混合物中氢氧化钠的质量为 A.26.7gB.40.0gC.68.0gD.80.0g 5.agMg、Al合金完全溶解在C1mol/L、V1LHCl溶液中,产生bmolH2。 再向反应后的溶液中加入C2mol/L V2LNaOH 溶液,恰好使沉淀达到最大值,且沉淀质量为dg。 下列关系不正确的是 A.d=a+34bB. C.铝的质量为 D.与金属反应后剩余盐酸为(C1V1-2b)mol 6.下列图像正确的是() A.AB.BC.CD.D 7.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种,已知: ①a、c都能与稀硫酸反应放出氢气;②b和d的硝酸盐反应,置换出单质d;③c与强碱反应放出气体;④c、e在冷浓硫酸中发生钝化。 由此可判断a、b、c、d、e依次是 A.FeCuAlAgMgB.AlCuMgAgFe C.MgCuAlAgFeD.MgAgAlCuFe 8.下列物质中,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是( ) ①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al⑤NaHSO4 A.①②③B.②③④C.②③D.①②③④ 9.今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mo/L的FeCl3溶液(其他用品略),某合作学习小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变) 组别 ① ② ③ ④ V[FeCl3(aq)]/mL 100 100 100 100 混合粉末质量/g 6 13.2 24 36 反应后剩余固体质量/g 0 1.28 12.8 24.8 A.第①组充分反应后溶液中c (Fe3+)=2.0mol/L B.第②组剩余固体是铜铁混合物 C.第④组反应后的滤液中c(Fe2+)=5mol/L D.原混合粉末中n(Fe): n(Cu)=2: 3 二、填空题 10.将铁粉、铜粉加入到盛有FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液的烧杯中,判断下列情况烧杯中的固体及金属阳离子(用化学式表示): (1)若反应后铁粉有剩余,则一定有______________。 (2)若反应后有Cu2+和Cu,则不可能有_________。 (3)若反应后有Cu2+和Fe3+,则一定有_______________。 11.铁黄是一种重要的颜料,化学式为Fe2O3•xH2O,广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。 实验室模拟工业利用硫酸渣(含Fe2O3及少量的CaO、MgO等)和黄铁矿粉(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如下。 回答下列问题: (1)操作I中为了提高硫酸渣的溶解速率,可采取的措施有_________(答两条即可)。 (2)溶液X中含有的金属离子有Fe3+和_____;溶液X中加入黄铁矿粉后,先发生反应FeS2+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑+S↓,H2S再将Fe3+还原,其离子方程式为_________。 (3)在溶液Y中通入空气的目的是______________,再通入NH3后可观察到的现象是__________,若通入NH3后溶液的pH过高,会影响产品纯度,原因是_________。 (4)操作II中除用到玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是________。 (5)若将滤渣Z灼烧产生的尾气通入溶液X中,充分反应后溶液的pH____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (6)为了测定所制备铁黄Fe2O3•xH2O中x的值,用分析天平准确称量m1g样品置于坩埚中加热、冷却后称量;经过重复操作,当达到恒重时,残留固体质量为m2g,则x=______。 参考答案 1.C 【解析】 试题分析: A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物,二者都存在O-O非极性共价键,正确;B.1molH2O2在参加反应时,若作氧化剂可能转移2mol电子,若发生分解反应,则转移1mol电子,正确;C.H2O2在酶作用下催化分解,随着温度的升高,分解速率会加快,若加热温度太高,酶会失去生理活性,化学反应速率反而减小,错误;D.H2O2做漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与具有氧化性HClO类似、而SO2的漂白是结合漂白,故漂白原理与SO2不同,正确。 考点: 考查有关双氧水的性质及应用的知识。 2.B 【解析】 试题分析: A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl。 2NaCl(熔融)通电2Na+Cl2↑。 正确。 B.4Al+3O2△2Al2O3;Al2O3不能在水中溶解转化为Al(OH)3.错误。 C.Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3;2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O;Fe2O3+3H2△2Fe+3H2O。 正确。 D.Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4;Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。 MgCl2(熔融)通电Mg+Cl2↑。 正确。 考点: 考查元素及化合物的性质及相互转化的知识。 3.C 【解析】 试题分析: 碳酸氢钠加热发生分解,碳酸钠加热不分解,A错误;常温时碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,B错误;等质量碳酸钠与碳酸氢钠与足量盐酸反应生成二氧化碳碳酸氢钠多,C正确;与同浓度盐酸反应时碳酸氢钠比碳酸钠快。 考点: 元素化合物 点评: 向碳酸钠溶液中滴加碳酸钠,反应依次为: CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=H2O+CO2↑。 4.B 【解析】A、加入铜粉时只发生反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,根据反应可知,溶液X中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2,选项A错误;B、根据氧化还原反应原理可知,消耗铁粉的量只可以直接按原溶液中铁离子和氢离子计算2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑,则铁粉质量减少(0.5L 0.3mol·L-1+0.5L 0.1mol·L-1) =11.2g,选项B正确;C、向溶液X中滴加KSCN溶液,未变红色,则Fe3+刚好反应完,根据反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知,加入铜粉质量为0.5L 0.3mol·L-1 =9.6g,选项C错误;D、根据反应原理,加入氢氧化钠溶液反应后除产生沉淀外,所得溶液应为硫酸钠溶液,则根据钠原子和硫原子守恒,原溶液中含有的硫酸根的物质的量为0.5mol,则向溶液X中加入0.2L5mol·L-1NaOH溶液可使溶液中的金属离子完全沉淀,选项D错误。 答案选B。 5.B 【解析】A、Ca(OH)2和NaOH的混合溶液中通入CO2,二氧化碳先与氢氧根离子应产生碳酸根,生成碳酸钙沉淀,后与氢氧根离子反应无沉淀,最后碳酸钙与过量的二氧化碳反应使沉淀溶解,故A错误;B、向FeCl3溶液中加入锌粉,发生反应2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,Zn+Fe2+=Fe+Zn2+,故三价铁一直减少,二价铁先增加后减少直至为0,锌离子慢慢增加最后不变,故B正确;C、向NaOH溶液中通入CO2,2OH-+CO2=CO32-+H2O,CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,根据比例关系,氢氧根是碳酸根离子量的2倍,故C错误;D、HCl与Cl2的混合通入NaOH溶液中氢氧化钠先与盐酸反应,故开始不可能有次氯酸根离子产生,故D错误;故选B。 6.C 【解析】溶液中各阳离子物质的量浓度相等,设均为 xmol/L, 氯离子总物质的量浓度为 6mol/L,则 x+2x+3x=6mol/L ,解得 x=1mol/L,混合溶液 100mL ,则盐酸、氯化铜、氯化铁的物质的量均为 0.1mol ,由 Fe∼2HCl 、 Fe∼CuCl2 、 Fe∼2FeCl3 可知,此溶液中最多可以溶解铁粉的质量为 (0.05mol+0.1mol+0.05mol)×56g/mol=11.2g ,答案选C. 点睛: 本题考查化学计算的知识,由 Fe∼2HCl 、 Fe∼CuCl2 、 Fe∼2FeCl3 关系法解答可以减少计算。 7.B 【解析】生成氢气的体积比即物质的量之比为n(甲)∶n(乙)=5∶6,设甲中产生H25mol,则乙中产生H26mol。 甲: 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ 233 mol5mol5mol 乙: 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 223 4mol4mol6mol 甲、乙中加入的铝是等量的,甲中n(H2SO4)和乙中n(NaOH)相等, 故甲中铝过量4mol- mol= mol,乙中氢氧化钠过量5mol-4mol=1mol。 8.C 【解析】A、碳酸钠滴入盐酸中立即产生气体: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,盐酸滴入碳酸钠溶液中依次为: HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由于收集的气体体积大小关系为: V1>V2>0,所以V1是碳酸钠滴入到盐酸中产生的气体,A错误;B、由于均有气体生成,且溶液体积相等,所以b>a。 又因为: V1>V2,所以根据方程式可知b/a<2,即2a>b,B错误;C、根据B中分析可知C正确;D、根据B中分析可知D错误,答案选C。 9.C 【解析】①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,①正确;②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,②正确;③生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应: 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,导致不能长时间观察到氢氧化亚铁,③错误;④苯隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,④正确;答案选C。 10.B 【解析】把上述金属都转化为+2价进行计算,Mg: 24→+2、Cu: 64→+2、Zn: 65→+2、Al: 27→+3、18→+2、Fe: 56→+2;设两种金属的合金平均分子量为M反应方程式: R+2HCl=RCl2+H2↑,根据反应关系可知: 1molR→1molH2,则15/M=11.2/22.4,M=30,混合金属的平均分子量为30,镁和铜平均原子量在24~64之间,A正确;锌和铜平均原子量在64~65之间,B错误;铝和铁平均原子量在18~56之间,C正确;镁和铁平均原子量在24~56之间,D正确;正确选项B。 点睛: 本题也可采用极值法进行解析,假设15克全为某一金属,然后与盐酸反应,计算出氢气的量,然后进行讨论,哪一组能够符合条件。 11.C 【解析】 根据氧化性: Fe3+>Cu2+,加入铁后会依次发生氧化还原反应, Fe+2Fe3+═3Fe2+,②Fe+Cu2+═Cu+Fe2+, 从图象中可知加入2molFe时,发生反应①生成Fe2+物质的量为6mol,反应的Fe3+物质的量为4mol,即FeCl3为4mol; 在加入2molFe的基础上再加入2mol铁发生反应②,此时生成Fe2+物质的量为2mol,原溶液中Cu2+物质的量为2mol,即CuCl2为2mol;同一溶液中浓度之比等于物质的量之比, 所以原溶液中溶液中FeCl3、CuCl2的浓度之比为4mol: 2mol=2: 1,根据上述分析本题正确答案: 故选C. 12.B 【解析】 A.铁粉中混有铝粉: 加入过量NaOH溶液铝粉充分反应,铁粉不反应,过滤,故A方法正确;B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3: 加入过量Cu粉除去了FeCl3,增加了CuCl2,此法错误;C.SiO2中混有Al2O3: 加入过量盐酸Al2O3完全反应,而SiO2不反应,过滤可以,此法正确,故C法正确;D.NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3: 往溶液中通入过量CO2气体,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,此法正确;故D法正确。 所以本题正确答案: B。 13.C 【解析】由反应NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O可知,在密闭容器中若将40g氢氧化钠和84g碳酸氢钠组成混合物热充分反应后排出气体,可得到106g碳酸钠。 现将124.0g氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物剩余固体112.0g,则氢氧化钠过量,原混合物中碳酸氢钠的质量为 ,所以氢氧化钠的质量为124.0-56.0=68.0g,C正确。 本题选C。 14.D 【解析】向29.6gFe2O3、FeO和Cu的混合物中加入1mol·L-1硫酸400mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,说明反应物全部消耗掉,只生成FeSO4和CuSO4,根据氯离子守恒可知: n(Fe)+n(Cu)=n(H2SO4)=1×0.4=0.4mol;若用足量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,得到的固体为铁和铜,根据上述信息可知,n(Fe)+n(Cu)=0.4mol,假设固体全为铜,质量为64×0.4=25.6g,假设全为铁,质量为56×0.4=22.4g,所以两种金属混合物总质量为23.2g,D正确;正确选项D。 点睛: 此题设计到反应较多,用方程式进行计算很繁琐,若是能够抓住守恒规律进行解题,问题就变得很简单了。 15.C 【解析】首先发生反应: Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,加入NaOH溶液恰好使沉淀达到最大值,若盐酸剩余,首先发生反应HCl+NaOH=NaCl+H2O(盐酸不剩余,则不发生该反应),然后发生反应AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,MgCl2+2NaOH=MgAl(OH)2↓+2NaCl。 A.根据电子转移守恒可知,金属提供的电子物质的量为bmol×2=2bmol,根据电荷守恒可知,金属提供电子物质的量等于沉淀中氢氧根离子的物质的量,则d=a+2b×17=a+34b,A正确;B.反应后溶液的成分为NaCl,根据原子守恒可知n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH),则C1×V1=C2×V2,故C1=C2V2/V1,B正确;C.设合金中含有xmolMg,ymolAl,产生bmolH2,则: 24x+27y=a、x+1.5y=b,解得y=(24b−a)/9,则Al的质量为(24b−a)/9mol×27g/mol=(72b-3a)g,C错误;D.生成bmolH2,根据氢元素守恒可知消耗盐酸2bmol,则剩余HCl为(C1V1-2b)mol,D正确;答案选C。 点睛: 本题考查混合物的计算,难度较大,关键是理解反应过程,利用各种守恒的方法计算,侧重对解题方法技巧与思维能力的考查。 16.C 【解析】试题分析: : ①a、c都能与稀硫酸反应放出氢气,说明ac都是活泼金属;②b和d的硝酸盐反应,置换出单质d,说明b的金属性大于d;③c与强碱反应放出气体,说明c是铝;④c、e在冷浓硫酸中发生钝化,说明c是铝,e为铁。 所以选C。 考点: 金属的强弱比较。 17.D 【解析】①NaHCO3是弱酸的酸式盐,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应;②Al2O3是两性氧化物,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应;③Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应;④Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应;⑤NaHSO4是强酸的酸式盐,与酸不反应,答案选D。 18.A 【解析】根据氧化还原反应的规律,铁离子与Fe、Cu都能反应,按照还原性强弱,铁的还原性强于铜,所以三价铁先和铁反应再与铜反应,Fe+2Fe3+=3Fe2+,Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;能剩余的固体可以是铜,也可以是铁和铜,从②组数据中可以得出,0.4molFeCl3溶液全部参与反应,假设只发生第一个反应,则溶解的Fe的质量为0.2mol×56g/mol=11.2g,13.2g-1.28g=11.92g>11.2g,所以同时也有一部分Cu溶解,剩余的固体全部为Cu;利用②的数据,设Cu、Fe合金中金属的物质的量分别为xmol、ymol,则根据方程式可知 Fe+2Fe3+=3Fe2+ x2x Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ 0.2-0.1x0.4-2x 依据铜元素守恒可得: (0.2-0.1x)+1.28÷64=y,根据质量守恒可得: 56x+64y=13.2,联立解得: x=y=0.11,即铜与铁物质的量比是1: 1。 则A、①组,6g固体中含有Cu、Fe的物质的量均为6g÷120g/mol=0.05mol,根据方程式可知 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 0.050.10.15 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 0.050.10.050.1 所以c(Fe3+)=(0.4mol−0.2mol)÷0.1L=2.0mol/L,A正确;B、根据以上分析可知第②组剩余固体是全部是铜,B错误;C、组中铁和铜物质的量按照1: 1混合,可以计算得到铁和铜的物质的量都为: 36g÷(56+64)g/mol=0.3mol,36g金属中铁的质量为: 0.3mol×56g/mol=16.8g,铜的质量为19.2g;根据以上分析可知此时反应的金属为11.2g铁,所以剩余固体为铁和铜,三价铁全部反应,根据铁元素守恒可知,0.4molFe3+全部反应生成Fe2+,溶解的铁为11.2g,物质的量为0.2mol,所以反应后溶液中Fe2+的浓度为: c(Fe2+)=(0.2mol+0.4mol)÷0.1L=6mol/L,C错误;D、原混合粉末中n(Fe): n(Cu)=1: 1,D错误;答案选C。 点睛: 本题考查了铁及其化合物的性
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