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文档介绍
2015高考化学第三章(金属及其化合物)(第4课时)一轮随堂练习
"【走向高考】2015届高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 第4课时配套课后强化作业 " 一、选择题 1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是( ) A.肯定发生的是置换反应 B.肯定发生的是氧化还原反应 C.只能用金属还原剂冶炼金属 D.如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于金属在地壳中的含量多少 解析:金属的冶炼是将化合态的金属还原成金属单质,肯定是氧化还原反应;金属冶炼的方法有热分解法、热还原法和电解法,多数反应不是置换反应;还原法所用的还原剂有H2、CO、活泼金属等;金属的活动性越弱,越容易以游离态形式存在于自然界,金属阳离子的氧化性越强,越容易被还原为金属单质,因而冶炼越容易。 答案:B 2.(2014·河北省保定市高三模底)金属钛素有“未来金属”美誉,是造船工业和航天工业常用到的金属,在地壳中主要以TiO2的形式存在。钛制取较难,工业上采用金属钠热还原四氯化钛方法炼制。有关物质的熔沸点数据见下表: Na Ti TiO2 TiCl4 NaCl 熔点/℃ 97.8 1668 1850 -25 801 沸点/℃ 882.9 3260 3000 136.4 1442 下列说法不正确的是( ) A.根据信息推测钛是一种活泼金属,易溶于水生成氢气 B.金属钛耐腐蚀性强,其原因可能是表面形成了致密的氧化膜 C.冶炼Ti的化学方程式为:4Na+TiCl4Ti+4NaCl D.TiCl4易挥发,在潮湿的空气中产生白雾 答案:A 3.近年来,科技人员又研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是由发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金(合金是指金属跟其他金属或非金属所组成的具有金属特性的物质)中而制成的,其优点是硬度高,密度小(约为0.16~0.5g·cm-3),比木材还轻,可浮于水面,又有很大刚性,且隔音、保温,是一种良好的建筑材料和轻质材料,近几年就可大批量投放市场,则下列关于泡沫铝的说法错误的是( ) A.泡沫铝是纯净物 B.泡沫铝是一种合金 C.泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料 D.泡沫铝可用于飞机制造 解析:泡沫铝是一种合金,属于混合物,A错误。 答案:A 4.(2013·石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是( ) A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质Mg B.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al C.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质Na D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 答案:B 5.被称为“国防金属”的镁,60%来自于海洋,从海水中提取镁的正确方法是( ) 物质 氧化镁 氯化镁 熔点/℃ 2 852 714 A.海水Mg(OH)2Mg B.海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C.海水Mg(OH)2MgOMg D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 答案:D 6.(2013·山东模拟)已知A、B为单质,C为化合物。能实现下列转化关系的是( ) A+BCA+B ①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na ②若C溶液遇Na2CO3,放出CO2气体,则A可能是H2 ③若向C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则B可能为Fe ④若向C溶液中滴加NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,则B可能为Cu A.①② B.②④ C.①③ D.③④ 解析:惰性电极电解NaOH的水溶液,得不到金属钠,①错;若C溶液遇Na2CO3,放出CO2气体,则A、B分别为H2和Cl2时能实现题述转化,②对;电解含Fe3+的溶液不能得到Fe单质,③错;若向C溶液中滴加NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,当A、B分别为Cl2和Cu时能实现题述转化,④对。 答案:B 7.(2013·上海模拟)甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系如下图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法不正确的是( ) A.若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,则丙可能属于两性氧化物 B.若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质,且戊为碱,则丙只能为Na2O2 C.若丙、丁混合产生白烟,且丙为18电子分子,丁为10电子分子,则乙的水溶液可能具有漂白作用 D.若甲、丙、戊含有同一种元素,则三种物质中,该元素的化合价由低到高的顺序可能为:甲<丙<戊 解析:A项,甲为铝,乙为氧气,则丙为氧化铝,A项正确。B项,甲为钠,乙为氧气,丙为氧化钠或过氧化钠,丁为水,戊为氢氧化钠,B项错误。C项,若甲为氢气、乙为氯气,丙为氯化氢,丁为氨气,戊为氯化铵,当然,甲可以为氯气,乙为氢气,C符合题意。D项,甲为铁、乙为硫或碘,丙为硫化亚铁或碘化亚铁,丁为硝酸,戊为硝酸铁,符合题意。当然,甲为铜、乙为硫、丙为硫化亚铜、丁为硝酸、戊为硝酸铜,也符合题意。另一种可能是,甲为铁、乙为氯气、丙为氯化铁、丁为硫化氢、碘化氢等,戊为氯化亚铁。所以,“可能”,不是“一定”。 答案:B 8.(2013·湖北八校联考)常温下,往H2O2溶液中滴加少量的FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+,下列说法正确的是( ) A.H2O2的氧化性比Fe3+的强,其还原性比Fe2+的弱 B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐降低 C.在H2O2分解过程中,Fe2+起催化剂作用 D.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量不变,所以往含少量的FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加适量的H2O2不能除去杂质 解析:根据能自发发生的氧化还原反应中,氧化性、还原性强弱比较规律,结合题给两个方程式,得知H2O2的氧化性比Fe3+的强,H2O2的还原性比Fe2+的强,A错;2H2O2===2H2O+O2↑,分解过程中,Fe2+作催化剂,溶液的pH略微增大,B错,C正确;往含少量的FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加适量的H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+从而除去杂质,D错。 答案:C 9.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在表面。下列说法不正确的是( ) A.锡青铜的熔点比纯铜的高 B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用 C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快 D.生成的Cu2(OH)3Cl覆盖物受热时很可能得到黑色物质 解析:锡青铜属于合金,熔点比各成分金属的低,A错误;由于锡比铜活泼,在发生电化学腐蚀时,锡失电子,铜被保护,B正确;潮湿的环境更易形成原电池,将会加速金属的腐蚀速率,C正确;Cu2(OH)3Cl受热分解得到黑色CuO,D正确。 答案:A 10.(2013·大庆模拟)下列有关金属的工业制法中,正确的是( ) A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液 B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得到铁 C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得到镁 D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝 答案:B 11.(2013·丽水模拟)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( ) A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2 B.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想 C.混合气体X不能使品红溶液褪色 D.Y可以是葡萄糖 解析:Cu与混酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,故n(H2SO4) :n(HNO3)=3:2,A正确。途径①、③中均产生了污染环境的气体(NO和SO2),而途径②无污染性气体生成,且原子利用率最高,符合绿色化学的思想,B正确。混合气体X中含有SO2,能使品红溶液褪色,C错误。 答案:C 12.某同学设计如下实验测量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V L气体全为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 解析:实验中过滤烘干得到的wg沉淀是AgCl,其中含银元素的质量为g,铜的质量分数为×100%=×100%。硝酸与合金反应生成的气体用排水法收集,收集到的NO气体中必然含有水蒸气,量取的气体的体积不能用于计算。 答案:BD 13.由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生1.0g氢气。则混合物中一定含有的金属是( ) A.锌 B.铁 C.铝 D.镁 解析:观察选项,A、B、D为二价金属,铝与盐酸反应产生H2的能力相当于相对原子质量为18的二价金属。设混合金属为M,其平均相对原子质量设为X,则它与氢气的关系是 M ~ H2 X 2 10g 1.0g X=20 既然是混合金属,其相对原子质量有比20大的,也有比20小的,所以必定含有的金属是铝。 答案:C 14.某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积 方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是( ) A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B.溶液A和B均可以选用稀硝酸 C.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小 D.实验室方案Ⅱ更便于实施 解析:因铝既能溶于强酸溶液,又能溶于强碱溶液,而铜不能与碱、无氧化性酸反应,所以A和B是盐酸或氢氧化钠时,都与铝反应,故A项正确;又因测固体质量比测气体体积易进行,故D正确;若A和B都是稀硝酸时则方案Ⅰ、Ⅱ均无法实施,故B错;若B是浓硝酸时则铝钝化,导致剩余固体质量增加,所以测得铜的质量分数偏小,故C正确。 答案:B 15.(2014·浙江省考试院抽校11月考试)某企业以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜,工艺流程如下所示: 已知:[Cu(NH3)4]2+(aq)Cu2+(aq)+4NH3(aq) 根据以上工艺流程,下列说法不正确的是( ) A.气体X中含有SO2 B.为实现溶液C到溶液D的转化,加NH3·H2O至红棕色沉淀刚好完全,过滤即可 C.蒸氨过程发生总反应的化学方程式为:[Cu(NH3)4]Cl2+H2O===CuO+2HCl↑+4NH3↑ D.在制备产品时,溶液D中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2+浓度太低 答案:B 二、非选择题 16.金属材料是使用最广泛的一种材料,从古代到现代,金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问题: (1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。 由表可推知,人类最早使用的金属材料是________,请写出判断的理由:_________________________________________________ _____________________。 (2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式: ①Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3 ②Fe+O2+H2O===Fe2O3·nH2O (3)镁、铝是现代人常用的金属材料,这些活泼金属的冶炼方法是________法,工业生产中,镁的冶炼采用的反应物是________,铝的冶炼采用的反应物是________。 解析:(1)由于铜的熔点低于铁的熔点,限于当时人类的冶炼条件,熔点低的铜先被人类利用。(2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法冶炼,冶炼不同的金属时,采用的原料的类别可能不同,但都是在熔融状态下进行的。 答案:(1)铜 铜的熔点低于铁的熔点 (2)①2 1 1 1 1 ②4 3 2n 2 (3)电解 熔融氯化镁(或MgCl2) 熔融氧化铝(或Al2O3) 17.物质A~G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。 请回答下列问题: (1)写出下列物质的化学式:B________、E________、G________; (2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是________,阴极物质是________,电解质溶液是________; (3)反应②的化学方程式是______________________; (4)将0.23mol B和0.11mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中,发生反应①,在一定温度下,反应达到平衡,得到0.12mol D,则反应的平衡常数K=________,若温度不变,再加入0.50mol氧气后重新达到平衡,则B的平衡浓度________(填“增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率________(填“升高”、“不变”或“降低”),D的体积分数________(填“增大”、“不变”或“减小”)。 解析:本题主要考查常见无机物的推断、化学平衡的移动及化学平衡常数的计算,意在考查考生的分析推断能力和计算分析能力。(1)由连续氧化:ABDE及反应①的条件,得B为SO2,D为SO3,E为硫酸。F与葡萄糖、NaOH加热反应生成砖红色沉淀G,则G为Cu2O,单质C为铜。(2)铜的精炼,以粗铜作阳极,精铜作阴极,以含Cu2+的电解质溶液作电解液。(4)由已知得反应①为2SO2+O22SO3。 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) c(始)(mol·L-1) 0.23 0.11 0 c(变)(mol·L-1) 0.12 0.06 0.12 c(平)(mol·L-1) 0.11 0.05 0.12 K= ==23.8 L·mol-1。 增加氧气的浓度,则平衡向正反应方向移动,SO2的转化率增大,浓度减小,而氧气的转化率降低,前次平衡时D的体积分数为,假设再次平衡时,B完全转化,则D的体积分数为,故重新达到平衡时D的体积分数减小。 答案:(1)SO2 H2SO4 Cu2O (2)粗铜 精铜 CuSO4溶液 (3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (4)23.8 L·mol-1 减小 降低 减小 18.(2012·湖南省长沙市高三第一次模拟考试)七水硫酸钴(CoSO4·7H2O)是一种重要的工业原料,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示: 请回答下列问题: (1)试确定200℃时固体物质的化学式:________________(要求写出推理过程)。 ________________________________________________________________________________________________________________________ (2)由B→C时生成了一种固体和两种气体(均为化合物),该反应的化学方程式为__________________________;800℃时固体物质的化学式为___________________________________________________ _____________________。 (3)C点固体能与浓盐酸共热产生Cl2(钴元素转化为Co2+),该反应的离子方程式为___________________________________________ _______________________________________________________________________________________________。 答案:(1)CoSO4·H2O CoSO4·7H2OCoSO4·(7-n)H2O+nH2O 281 18n 100g 100g-61.57g=38.43g n=6 (2)3CoSO4Co3O4+SO2↑+2SO3↑ CoO (3)Co3O4+8H++2Cl-3Co2++Cl2↑+4H2O 19.(2013·北京市西城区高三二模)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如图所示: 已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl+2H2O (1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是________。 (2)滤渣A的成分是________。 (3)滤液B中TiOCl转化生成TiO2的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是_________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。 (5)反应③的化学方程式是________________________________________________________________________。 (6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是________。 (7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极组成电池,其工作原理为Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4,该电池充电时阳极反应式是 _____________________________________________________。 解析:(2)钛铁矿中只有SiO2不与盐酸反应,因此滤渣A的成分是SiO2。(3)TiOCl转化为TiO2,Ti的化合价不变,发生的是TiOCl的水解反应。(5)反应③为LiOH与(NH4)2Ti5O15的复分解反应。(6)根据得失电子守恒,可得关系式:2Fe2+~H2O2~2Fe3+~H2C2O4,则17%双氧水与H2C2O4的质量比=:90=20:9。(7)该电池充电时阳极上LiFePO4发生氧化反应。 答案:(1)+2 (2)SiO2 (3)TiOCl+H2OTiO2↓+2H++4Cl- (4)温度过高时,反应物氨水(或双氧水)受热易分解 (5)(NH4)2Ti5O15+2LiOH===Li2Ti5O15↓+2NH3·H2O(或2NH3+2H2O) (6)20:9 (7)LiFePO4-e-===FePO4+Li+查看更多