届江苏 常见的金属及其化合物 单元测试.docx
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届江苏常见的金属及其化合物单元测试
常见的金属及其化合物
考生注意:
1.本试卷共4页。
2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。
3.本次考试时间100分钟,满分100分。
4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整。
一、单项选择题(本题包括11小题,每小题2分,共22分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2017·苏州模拟)下列有关金属的说法中正确的是( )
A.钠在空气中燃烧只生成白色的氧化钠固体
B.燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中不能继续燃烧
C.铜能与氯化铁溶液反应,该反应可以用于印刷电路板的制作
D.铁能与硫酸发生反应,故不能用铁制容器贮存浓硫酸
2.(2017·南京高三联考)下列说法不正确的是( )
A.木材、纺织品浸过水玻璃后,具有防腐性能且不易燃烧
B.金属镁的熔点高达2800℃,是优质的耐高温材料
C.氧化铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆
D.由于铜盐能杀死某些细菌,并能抑制藻类生长,因此游泳场馆常用硫酸铜作池水消毒剂
3.下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是( )
A.四种元素的单质都能与盐酸反应,生成相应的盐和氢气
B.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
C.将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中,Mg棒上发生氧化反应
D.铁锈的主要成分是氧化铁,铜锈的主要成分是氧化铜
4.(2018·扬州调研)化学与人类生产和生活密切相关。
下列说法不正确的是( )
A.氧化铝是一种比较好的耐火材料,它可以用来制造耐火坩埚等实验仪器
B.一般合金的硬度大于它的纯金属成分,合金的熔点低于它的成分金属
C.碳酸钠晶体在干燥空气里容易逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末
D.Fe3O4是一种复杂的化合物,俗称磁性氧化铁,常用于制作红色油漆和涂料
5.下列化学实验事实及其解释不正确的是( )
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳
反应
6.(2017·镇江模拟)用下图所示装置不能达到有关实验目的的是( )
A.用甲图装置证明密度ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B.用乙图装置制备Fe(OH)2
C.用丙图装置制取金属锰
D.用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
7.(2017·无锡模拟)“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。
同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的,有的却是红色的,你猜测其中的原因可能是( )
A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色CuO和红色Cu
D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
8.(2018·苏州高三质检)下表各选项中,不能利用置换反应由Y得到W的一组化合物是( )
选项
化合物
A
B
C
D
Y
CO2
Fe2O3
SiO2
FeCl3
W
MgO
Al2O3
CO
CuCl2
9.几种中学常见的物质转化如图所示。
下表中R、X、Y、Z对应物质正确的是( )
选项
R
X
Y
Z
A
紫色石蕊
Fe2O3
Fe2O3和Cu
Cu
B
甲基橙
Fe(NO3)2
Fe(OH)2
Cu2(OH)2CO3
C
酚酞
Fe(OH)3
FeO和Fe
CuO
D
Fe2O3
NaAlO2
Na2SiO3
Cu(OH)2
10.关于FeCl3进行的实验,下列预测正确的是( )
选项
实验
预测
A
蒸发FeCl3溶液
得到FeCl3固体
B
在FeCl3、CuCl2混合液中,加入少量Fe粉
一定有H2产生且有Cu析出
C
用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液
会有Fe(OH)3沉淀产生
D
在FeCl3溶液中,加入KHCO3溶液
有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成
11.取一定质量含Cu、Cu2O、CuO的固体混合物,将其分成两等份并进行下列转化,
则转化过程中所加稀HNO3的物质的量浓度为( )
A.4.4mol·L-1B.3.6mol·L-1
C.4.0mol·L-1D.3.2mol·L-1
二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。
每小题只有一个或两个选项符合题意。
)
12.(2018·南京质检)下列说法正确的是( )
A.铝、铁、铜相比较,铜元素在自然界中的含量最低、铝元素含量最高
B.Al2O3、MgO可用作高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
C.工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、Mg
D.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体
13.工业上用铝土矿(主要成分Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
14.(2018·南京调研)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且二者具有因果关系的是( )
选项
实验
现象
结论
A
将Cu片放入浓硫酸中
无明显变化
Cu与浓硫酸不能反应
B
加热NaHCO3溶液
无明显变化
NaHCO3的热稳定性较强
C
向Al(OH)3中分别加入盐酸和氨水
Al(OH)3都溶解
Al(OH)3为两性氢氧化物
D
向FeSO4溶液中加入KSCN溶液
溶液变红
溶液中含有Fe3+
15.将8.34gFeSO4·7H2O样品隔绝空气加热脱水,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。
则下列说法不正确的是( )
A.在100℃时,M的化学式为FeSO4·4H2O
B.FeSO4·7H2O晶体中有4种不同结合力的水分子
C.FeSO4·H2O存在的最高温度为159℃
D.380℃的P加热至650℃时的化学方程式为
2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑
16.(2017·南通模拟)向2mL0.5mol·L-1的FeCl3溶液中加入3mL3mol·L-1KF溶液,FeCl3溶液变成无色,再加入KI溶液和CCl4振荡后静置,CCl4层不显色,则下列说法正确的是( )
A.Fe3+不与I-发生反应
B.Fe3+与F-结合成不与I-反应的物质
C.F-使I-的还原性减弱
D.Fe3+被F-还原为Fe2+,使溶液中不再存在Fe3+
三、非选择题(本题包括5小题,共58分)
17.(12分)(2018·常州调研)生活中常提到的“五金”包括:
金、银、铜、铁、锡。
锡及其化合物在生产、生活中使用比较广泛,请回答下列问题:
(1)锡是碳的同族元素,锡原子核外有________个电子层,最外层有________个电子。
(2)锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性:
Ge(OH)4______Sn(OH)4______Pb(OH)4(填“>”“<”或“=”)。
(3)氯化亚锡(SnCl2)可作为牙膏的主要成分,其可用金属锡与盐酸反应制得,则该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)氯化亚锡(SnCl2)溶于水,一定条件下可水解生成碱式氯化亚锡白色沉淀,则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)Sn2+具有较强的还原性,硫锡矿中含有的SnS可被热的FeCl3溶液氧化,请写出SnS与足量热的FeCl3溶液反应的化学方程式________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(6)①白铁(铁表面镀锌) ②马口铁(铁表面镀锡)
③铜质奖章(铁表面镀铜)
当镀层破坏后,铁腐蚀速率由快到慢的顺序是________(填序号)。
18.(10分)(2018·南京模拟)工业上通常以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备无水氯化铝:
2Al2O3+6Cl2===4AlCl3+3O2。
回答以下问题:
(1)为促进反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原因是___________________________。
(2)加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2
AlCl3+X↑,则气体X可能是______________________________________________________________________________。
(3)在提纯AlCl3粗产品时,需加入少量铝粉,可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2,从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物。
该反应的化学方程式为_________________________
______________________________________________________________________________。
(4)以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝:
①写出滤液甲中溶质的化学式:
____________________________________________________。
②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al(OH)3的离子方程式:
____________________________
______________________________________________________________________________。
19.(10分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,甲同学设计了如图实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.84g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的
置于锥形瓶中,用0.05mol·L-1标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20mL。
请回答下列问题:
(1)将样品研细后再反应,其目的是__________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)装置a和c的作用分别是________和________(填字母,可以多选)。
a.除去SO2气体
b.除去空气中的水蒸气
c.有利于气体混合
d.有利于观察空气流速
e.除去反应后多余的氧气
(3)滴定达终点时的现象是_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是________________________________。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为_______________________________________________。
20.(14分)(2018·南京模拟)钛合金是航天航空工业的重要材料。
用钛铁矿(主要成分是TiO2和Fe的氧化物)制备TiO2等产品的一种工艺流程示意图如下所示:
已知:
①TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中
②TiCl4的熔点-25.0℃,沸点136.4℃;SiCl4的熔点-68.8℃,沸点57.6℃
回答下列问题:
(1)写出钛铁矿酸浸时,主要成分TiO2反应的离子方程式______________________________,
加入铁屑的作用是_______________________________________________________________。
(2)操作Ⅱ包含的具体操作方法有__________________________________________________。
(3)向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2·nH2O,请用恰当的原理和化学用语解释其原因____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________,
废液中溶质的主要成分是________(填化学式)。
(4)用金红石(主要含TiO2)为原料,采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下图所示:
写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式___________________________________________
_____________________________________________________________________________,
制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质,可采用______方法除去。
欲使16gTiO2完全转化为Ti,至少需要Na物质的量为________。
21.(12分)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。
X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_____________________________________;
Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为__________。
(2)某溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是________(填字母)。
A.Mg2+B.Fe2+C.Al3+D.Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是________;操作Ⅱ的名称是________________________________________;
操作Ⅱ的方法为__________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
②Na2CO3溶液可以除油污,原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式:
____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案精析
1.C [A项,钠在空气中燃烧生成过氧化钠;B项,镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳;C项,三价铁离子能够氧化铜生成铜离子和二价铁离子;D项,浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁钝化。
]
2.B [金属镁是活泼的金属,不能作耐高温材料,氧化镁是优质的耐高温材料,B错误。
]
3.B [A项,Cu单质不与盐酸反应;C项,一般情况下,在原电池中,金属性强的作负极,但也要根据电解质溶液的实际情况考虑,Mg的金属性大于Al的,但是电解质溶液为NaOH溶液,而Mg不与NaOH溶液反应,Al与NaOH溶液反应,所以Al棒作负极,发生氧化反应;D项,铁锈的主要成分是氧化铁,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。
]
4.D [氧化铝具有很高的熔点,是一种比较好的耐火材料,可用来制造耐火坩埚,故A正确;一般合金的硬度高于成分金属的硬度,熔点低于成分金属的熔点,故B正确;Fe2O3常用作红色油漆和涂料,不是Fe3O4,故D错误。
]
5.A [A项,加热促进碳酸氢根离子的水解,溶液碱性增强;B项,钠比煤油密度大,且不反应,钠沉在底部,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气;C项,脱脂棉燃烧需要达到其着火点,应由过氧化钠与二氧化碳、水反应提供热量;D项,钠与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠潮解,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠晶体,碳酸钠晶体风化得到碳酸钠。
]
6.D [钠放入装有水和煤油的烧杯中,钠在水和煤油的接触界面处反应,说明钠的密度介于二者之间,A项正确;利用煤油隔绝空气,将滴管插入试管底部,可以观察到白色的Fe(OH)2沉淀,B项正确;镁条引燃,氯酸钾助燃可以引发铝热反应,C项正确;NaHCO3被直接加热,温度较高,即使NaHCO3分解,也不能说明二者的稳定性差异,D项错误。
]
7.D [土壤中含有铁元素,经过不同工艺煅烧时,分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3,故D项正确。
]
8.D [Mg与CO2反应,化学方程式为2Mg+CO2
2MgO+C,A项正确;Al与Fe2O3发生铝热反应,化学方程式为Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3,B项正确;SiO2与C反应,化学方程式为SiO2+2C
2CO↑+Si,C项正确;Cu与FeCl3溶液反应,化学方程式为Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2,该反应不是置换反应,D项错误。
]
9.B [铜不和稀硫酸反应,A项错误;甲基橙遇稀硫酸变红色,硝酸亚铁遇稀硫酸变成铁盐,氢氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,B项正确;稀硫酸不能使酚酞变色,C项错误;稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁,溶液呈黄色,稀硫酸与偏铝酸钠反应得不到黄色溶液,稀硫酸与硅酸钠反应得不到浅绿色溶液,D项错误。
]
10.C [A项,蒸发时FeCl3水解得到Fe(OH)3,分解得到Fe2O3;B项,Fe3+的氧化性比Cu2+、H+的强,Fe粉首先与Fe3+发生氧化还原反应;C项,Fe3+易水解,在中性条件下生成沉淀;D项,Fe3+与HCO
发生双水解反应,生成CO2气体和Fe(OH)3沉淀。
]
11.D
12.AB [A项,金属中,Al在自然界中含量最高,铁次之,三种元素中Cu元素的含量最低,正确;B项,Al2O3、MgO的熔点很高,可用作高温材料,光导纤维的主要成分是二氧化硅,正确;C项,MgO的熔点很高,电解熔融态MgO冶炼Mg会增大生产成本,工业上是电解熔融的氯化镁来冶炼镁,错误;D项,用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁都会产生二氧化碳,用氨制碳酸铵,制备原理为2NH3+CO2+H2O===(NH4)2CO3,不产生二氧化碳,错误。
]
13.BD [根据反应②的生成物碳酸氢钠和氢氧化铝可知,Y是CO2,则溶液中含有偏铝酸钠,所以X是强碱,沉淀是Fe2O3,电解熔融的氧化铝冶炼单质铝是氧化还原反应,所以A、C错误,B、D是正确的。
]
14.D [Cu与浓硫酸在常温下不反应,在加热条件下反应,因此,不能根据无明显变化得出Cu与浓硫酸不反应的结论,A错误;热稳定性是指纯物质的热稳定性,B错误;Al(OH)3能溶于盐酸,但不溶于氨水,C错误;溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,D正确。
]
15.BC [8.34gFeSO4·7H2O的物质的量是0.03mol。
A项,在100℃时,M的质量为6.72g,减少了1.62g水,剩余0.12mol的水,所以FeSO4与H2O的物质的量之比是1∶4,正确;B项,晶体中水分子的结合力有3种,错误;C项,FeSO4·H2O的物质的量为0.03mol,其质量是5.10g,所以由图可知FeSO4·H2O存在的最高温度为373℃,错误;D项,P对应的物质的质量是4.56g,为FeSO4的质量,Q点的质量是2.40g,为Fe2O3的质量,所以从P到Q发生反应的化学方程式为2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑,正确。
]
16.B [由题意可知,向FeCl3溶液中加入过量的KF溶液后,溶液褪色,说明Fe3+已经与F-生成了新物质,但不可能发生氧化还原反应,因为F-的还原性极差,Fe3+不可能氧化它;再者,向褪色后的溶液中继续加入KI溶液和CCl4振荡后静置,CCl4层不显色,说明Fe3+与F-结合生成的新物质不能氧化I-,或者说不与I-反应,故答案为B。
]
17.
(1)5 4
(2)< <
(3)Sn+2H+===Sn2++H2↑
(4)SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl
(5)4FeCl3+SnS
SnCl4+4FeCl2+S
(6)③②①
解析
(1)锡在周期表中处于第五周期,其与碳同主族,属于第ⅣA族元素,故其核外有5个电子层,最外层有4个电子。
(2)元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,由于金属性:
Ge<Sn<Pb,故碱性:
Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4。
(3)Sn属于活泼性较强的金属,它能与盐酸反应生成H2,离子方程式为Sn+2H+===Sn2++H2↑。
(4)利用元素守恒可写出SnCl2水解反应的化学方程式:
SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl。
(
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