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金属专题
常见金属及其化合物1
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.(2011·福建质检)合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
分析下表中的数据,不能形成合金的是( )
Na
Cu
Al
Fe
熔点/℃
97.8
1083
660
1535
沸点/℃
883
2567
2467
2750
A.Cu和Al B.Fe和CuC.Fe和NaD.Al和Na
2.(2011·郑州调研)在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀硝酸,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振荡后,剩余金属m2g,m1与m2的关系是( )
A.m1一定大于m2B.m1可能等于m2C.m1一定等于m2D.m1可能大于m2
3.(2011·马鞍山二模)为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:
取一定量合金,加入100mL0.3mol·L-1稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560mL;再加入0.2mol·L-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去350mLNaOH溶液。
则所取样品中铝的物质的量为( )
A.0.005mol B.0.01mol C.0.025mol D.0.03mol
4.(2011·惠州高三调研)Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合粉末ag,在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物4.82g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生10.00g白色沉淀,则a的数值为( )
A.14.82 B.4.92 C.6.42 D.7.18
5.铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。
已知反应:
BeCl2+Na2BeO2+2H2O===2NaCl+2Be(OH)2↓能完全进行,则下列推断正确的是( )
A.Na2BeO2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO
B.BeCl2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2
C.Be(OH)2既能溶于盐酸,又能溶于NaOH溶液
D.BeCl2水溶液的导电性强,故BeCl2是离子化合物
6.某稀溶液中均含有1mol的ZnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4、CuSO4,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的物质的量(纵坐标/mol)和加入铁粉的物质的量(横坐标/mol)之间的关系为( )
7.由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl中的某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气体放出。
将气体通入足量的NaOH溶液,气体体积减小。
将上述混合物在空气中加热,有气体放出且固体质量增加。
下列判断正确的是( )
A.混合物中一定不含Na2CO3、NaCl
B.混合物中一定有Na2O2、NaHCO3、Na2O
C.无法确定混合物中是否含有NaHCO3
D.混合物中一定不含Na2O2、NaCl
8.在pH为4~5的环境中,Cu2+、Fe2+不生成沉淀,而Fe3+几乎完全沉淀,工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO),充分搅拌使之溶解。
欲除去溶液中的杂质离子,下述方法正确的是( )
A.加入纯Cu将Fe2+还原B.向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀
C.直接加水加热使杂质离子水解除去
D.在溶液中通入Cl2,再加入CuO粉末调节pH为4~5
9.(2009·上海化学)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如下图。
反应中镁和铝的( )
A.物质的量之比为3:
2B.质量之比为3:
2
C.摩尔质量之比为2:
3D.反应速率之比为2:
3
10.(2010·安徽理综)下图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是( )
A.稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:
Fe+6NHO3(稀)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D.随着Cr含量增加,稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
二、非选择题(共50分)
11.(15分)下图中,A到L为常见物质或该物质的水溶液,B在A气体中燃烧产生棕黄色烟,B、G为中学化学中常见金属单质,I的焰色反应为黄色,组成J的元素原子核内只有一个质子,F为无色、有刺激性气味气体,且能使品红溶液褪色。
回答下列问题:
(1)K的电子式为________,所含的化学键有________。
(2)①若D的水溶液呈棕黄色,则D的水溶液与G反应的总离子方程式为________________________________________。
②若D的水溶液呈蓝色,B与C反应的化学方程式为__________________。
(3)若将F通入一定量K的水溶液中,则所得溶液中各离子浓度一定满足的关系式为____________________________________。
12.(17分)(2011·重庆,26)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为________;
Al与NaOH溶液反应的离子方程式为。
(2)30Si原子的中子数为________;SiO2的晶体类型为________。
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族元素的氢化物中沸点最低的是________。
13.(18分)(2011·福州模拟)Fe2O3和Cu2O都是红色粉末,常用作颜料。
某校一化学实验小组通过实验来探究“红色”粉末是Fe2O3还是Cu2O或二者混合物。
探究过程如下:
[查阅资料]Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
[提出假设]假设1:
红色粉末是Fe2O3
假设2:
红色粉末是Cu2O
假设3:
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
[设计实验]取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是____________________________________。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。
你认为这种说法合理吗?
________。
简述你的理由________________________________________________________________。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变血红色,则证明原固体粉末是________,写出发生反应的离子方程式_________________________________________。
[探究延伸]经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。
取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为________。
(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。
经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
实验室有下列试剂可供选择:
A.氯水B.H2O2C.NaOHD.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:
试回答:
①试剂1为________,试剂2为________(填字母)。
②固体X的化学式为________。
③操作Ⅰ为______________________________________。
常见金属及其化合物2
1.[2011·北京卷]下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
2.[2011·全国卷]下列叙述错误的是( )
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚
B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3-己烯
C.用水可区分苯和溴苯
D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
3.[2011·全国卷]NA为阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是( )
A.18gH2O中含有的质子数为10NA
B.12g金刚石中含有的共价键数为4NA
C.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D.1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
4.[2011·重庆卷]下列叙述正确的是( )
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C.Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
5.[2011·广东卷]某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
6.[2011·重庆卷]下列叙述正确的是( )
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C.Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
7.[2011·福建卷]依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是( )
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:
R>M
8.[2011·安徽卷]下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
AgI沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
9.[2011·山东卷]Al,Fe,Cu都是重要的金属元素。
下列说法正确的是( )
A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu,Fe,Al
10.(2012·江苏模拟)美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,有关说法不正确的是( )
A.原子半径:
Na>Al
B.铝钠合金若投入一定的水中可得无色溶液,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中,肯定有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出
D.若mg不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,放出的H2越多,则铝的质量分数越小
11.工业上制备氯化铜时,是将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁),充分搅拌,使之溶解,反应如下:
CuO+2HCl===CuCl2+H2OFeO+2HCl===FeCl2+H2O
已知:
pH≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀.除去溶液中的Fe2+,可以采用的方法是( )
A.直接加碱,调整溶液pH≥9.6
B.加纯铜粉,将Fe2+还原出来
C.先将Fe2+氧化成Fe3+,再调整pH在3~4
D.通入硫化氢,使Fe2+直接沉淀
12.有关纯碱和小苏打的叙述正确的是( )
A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应,NaHCO3产生的CO2多
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸多
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠反应
13.(2012·南京模拟)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去).
下列推断不正确的是( )
A.若X是Na2CO3,C为含极性键的分子,则A一定是氯气,且D和E不反应
B.若A是单质,B和D的反应是OH-+HCO
===H2O+CO
,则E一定能还原Fe2O3
C.若D为CO,C能和E反应,则A一定为Na2O2,其电子式是Na+[]2-Na+
D.若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则X一定是铝盐
14.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入下列固体粉末:
①FeCl2;②Fe2O3;③Zn;④KNO3,铜粉可溶解的是( )
A.①②B.②④C.②③D.①④
15.(2010·广州模拟)下列说法正确的是( )
A.绿色食品是不含任何化学物质的食品
B.灼烧某物质时,用眼直接观察到火焰呈黄色,则可判断该物质不含钾元素
C.向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液,放置片刻,整个反应过程的颜色变化是:
浅绿色溶液→白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
D.称取等质量的两份铝粉,分别加入过量的稀盐酸和过量的NaOH溶液.则放出氢气的体积(同温同压下)不相等
16.我国南方某些地区的井水取出久置后,井水由澄清透明变成有少量红褐色絮状沉淀积于缸底,水面浮着一层“锈皮”.下列有关说法错误的是( )
A.南方井水中含有较多的Fe3+,可用KSCN溶液加以检验
B.井水中生成的红褐色絮状沉淀应是由Fe3+水解生成的
C.水面浮着的“锈皮”主要成分为Fe2O3
D.可用明矾作净水剂将井水进行净化
17.向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉,充分搅拌后,Fe溶解,溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1molAg.下列结论错误的是
A.氧化性:
Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+
B.Fe3+的氧化性大于Cu2+
C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量比为1∶2
D.1molFe可还原2molFe3+
18.(2012·西安模拟)下列叙述正确的是( )
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀
B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入过量NaHSO4溶液,沉淀消失
D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量CuSO4固体,速率不改变
19.(2012·辽宁模拟)将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mLpH=14的溶液,然后用1mol/L的盐酸滴定,沉淀质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列选项正确的是
A.原合金质量为0.92gB.标准状况下产生氢气896mL
C.图中m值为1.56gD.图中V2为60mL
20.[2011·安徽卷]W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图1-18所示。
已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大。
图1-18
(1)X位于元素周期表中第________周期第________族;W的基态原子核外有________个未成对电子。
(2)X的单质和Y的单质相比,熔点较高的是________________(写化学式);Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是____________________(写化学式)。
(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式是_。
(4)在25℃、101kPa下,已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是
____________________________。
21.[2011·福建卷]化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
查得资料:
该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品,加水充足搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。
氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________。
(2)往
(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。
观察的现象是____________________________________。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。
其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:
__________________________
(4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是______________________________。
(5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是________________(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g。
则样品中碳酸钙的质量分数为________。
(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。
实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是_________________________________________。
22.[2011·海南化学卷]镁化合物具有广泛用途,请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的_______,还生成少量的_____(填化学式);
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价是________,该化合物水解的化学方程式是___________________________________________;
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
图
下列选项中正确的是________(填序号)。
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力
②Mg与F2的反应是放热反应
③MgBr2与Cl2反应的ΔH<0
④化合物的热稳定性顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
⑤MgF2(s)+Br2(l)===MgBr2(s)+F2(g)ΔH=+600kJ·mol-1
23.[2011·课标全国卷]0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图1-11所示。
图1-11
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式________________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为______________________。
把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为____________________,其存在的最高温度是____________________;
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为____________________;
(4)在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=______________mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。
若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是________mol·L-1。
24.下图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知:
①反应
能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:
,F中E元素的质量分数为60%。
回答问题:
⑴①中反应的化学方程式为;
⑵化合物I的电子式为,它的空间结构是;
⑶1.6gG溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少所需的铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程);
⑷C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为,反应后溶于与过量化合物I反应的离子方程式为;
⑸E在I中燃烧观察到的现象是。
25.A、B、C、D均为中学化学中常见的物质,它们之间的转化关系如下图(部分产物已略去):
试回答:
(1)若D是具有氧化性的单质,A元素属于主族金属元素,则A为________(填元素符号).
(2)若D是金属,C溶液在储存时应加入少量D,其理由是(用必要的文字和离子方程式表示)_________________________________;
D在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀,写出腐蚀时原电池正极的电极反应式:
___________________________。
(3)若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物,在溶液中A和C反应生成B.请写出B转化为C的所有可能的离子方程式:
______________________________。
26.下列中学化学中常见物质的转化关系图中,反应条件及部分反应物和产物未全部注明,已知A、D为金属单质,其他为化合物.
试推断:
(1)写出物质的化学式:
A:
____________、C:
____________、I:
____________.
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