高中化学专题4硫氮和可持续发展41含硫化合物的性质和应用同步测试苏教版必修1Word文档下载推荐.docx
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金属由化合态变为游离态，都是被还原
金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越弱
4.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．如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，金属被利用年限的先后主要取决于（ ）
金属的导电性强弱
金属在地壳中的含量多少
金属的化合价高低
金属的活动性强弱
5.工业上，通常用电解法冶炼的金属是（
Cu
Ag
6.下列说法中正确的是（ ）
电解精炼铜时，纯铜作为阳极，粗铜作为阴极
同温同压下，H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H不同
氯碱工业中阳离子交换膜的主要作用是：
防止阳极产生的氯气和阴极产生的氢气及氢氧化钠反应
工业合成氨通常采用500℃的高温主要是为了提高氮气的转化率
7.下列金属中，通常采用电解法冶炼的是（
Hg
8.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝．下列说法不正确的是（
①、②、③中除加试剂外，还需要进行过滤操作
a、b中铝元素的化合价相同
③中需要通入过量的氨气
④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
9.下列叙述的各项性质中，不属于金属的通性的是（ ）
导电、导热性
延展性
具有金属光泽
熔点都很高
10.下列说法正确的是（
目前，工业上冶炼铝通常采用的方法是铝热反应法
铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有还原性，在冶炼反应中放出大量的热量
由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：
①加熟石灰；
②过滤；
③加盐酸；
④蒸发结晶；
⑤在一定条件下脱水干燥
在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca、Zn均不能用常用化学还原剂制得
11.制备氯化物时，常用两种方法：
①用金属与氯气直接化合制得；
②用金属与盐酸反应制得．用以上两种方法都可制得的氯化物是（ ）
AlCl3
FeCl3
FeCl2
CuCl2
12.关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是（ ）
金属元素仅存在于矿物中
金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含
少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在
金属元素仅存在矿物中，动物和植物体內不存在金属元素
二、填空题（共5题；
共17分）
13.A、B、C都是金属，把A浸入C的硝酸盐溶液中，A的表面有C析出，A与B和酸溶液组成原电池时，B为电池的负极．A、B、C三种金属的活动性顺序为________
．
14.某工厂的酸性废水中含有大量的Fe3+、Cu2+、SO42﹣和少量Na+．为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾．
（1）工业废水中加入试剂A后，反应的离子方程式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu、Fe+2H+═Fe2++H2↑、________
．
（2）试剂B是________
．
（3）①～③中均涉及的实验操作是________
（4）可用绿矾消除工业废水中+6价铬（Cr2O72﹣）的污染，使之转化为Cr3+，若处理1t废水（含Cr2O72﹣10﹣3mol/kg），则需加入绿矾的质量至少为 ________
g ．
15.对MgCl2、Al2O3、Fe2O3和SiO2组成的混合物进行下列处理，以制取金属Z，并提纯氧化铝．
（1）①和②步骤中分离溶液和沉淀的操作是：
________
（2）金属Z名称为________
；
残渣A为________
，固体C是________
（3）滤液B的溶质有（填化学式）________
（4）写出电解Y的化学方程式________
（5）写出X→B的离子方程式________
（6）实验室里常往AlCl3溶液中加入________
（填“氨水”或“NaOH溶液”）来制取Al（OH）3固体，其反应的离子方程式为 ________
16.相同质量的三种金属A、B、C和相同质量分数的足量稀硫酸反应，都生成+2价金属硫酸盐，其反应情况如图所示，则三种金属的活动性顺序是________，它们的相对原子质量大小的顺序是________．
17.有甲、乙、丙、丁四种金属，把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时丙为负极；
把乙、丁分别浸入稀硫酸中，丁产生气泡的速率更大；
把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出；
把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出．这四种金属的活动性由强到弱的顺序是________
三、综合题（共2题；
共19分）
18.在生产和生活中，金属材料几乎无处不在．
（1）金属的用途和性质紧密相关．已知金属的物理性质有①导热性、②导电性、③还原性、④延展性．请在下面金属用途后填上金属性质对应的序号．
金属的用途
对应的金属物理性质
用铝定制成包装用的铝箔
用铁、铝等做炊具
用铜与氯化铁溶液反应制作印刷电路
电信业中大量使用的铜丝、金属电缆
（2）铝是一种活泼金属，具有较强的还原性．
①金属铝在高温下与三氧化二铁反应，2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe，称为铝热反应．试用双线桥法表示电子转移情况
：
2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe，该反应中
是氧化剂（填写化学式），________
是还原剂（填写化学式）。
反应中生成1molFe时，转移________
mol电子。
②常温时，能用铝制容器盛装的试剂有________
（填序号）
A．浓硫酸
B．稀硫酸
C．浓硝酸
D．稀硝酸
③能否用铝制容器盛装NaOH溶液？
（填“能”或“不能”），用化学方程式解释：
________。
（3）钠是种重要的金属．请回答：
将一小块金属钠投入水中，发生反应的化学方程式为 ________
可观察到的实验现象是________
（填字母）。
a．钠沉到水底
b．钠熔成小球
c．小球四处游动。
19.冶炼金属一般有下列四种方法：
①焦炭法；
②水煤气（H2或CO）法；
③活泼金属置换法；
④电解法．四种方法各有优缺点，在工业上均有应用．
（1）一种无色气体A与红热的炭反应，得到另一种无色气体B，B与灼热的氧化铜反应，又得到A，则A、B分别为
（填序号）．
O2、CO2
O2、CO
CO2、CO
CO、CO2
（2）下列说法错误的是
对废旧金属最好的处理方法是回收、再利用
提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得
热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
（3）钛（Ti）有“未来钢铁”之称，工业上常以TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2获得海绵状钛，该反应在下列哪种环境中进行
稀有气体中
空气中
氮气中
CO2气体中．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】A．铝性质较活泼，能和强酸、强碱反应生成盐和氢气，在金属活动性顺序表中Al位于H之前，所以能用金属活动性顺序解释，故A不选；
B．金属阳离子失电子能力越强，其单质的还原性越弱，用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极生成氢气而得不到钠，说明Na的活动性大于氢，所以可以用金属活动性顺序解释，故B不选；
C．常温下，浓硫酸和铁发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，该现象是钝化现象，与金属活动性顺序无关，故C选；
D．构成原电池的装置中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，则Fe被保护，所以能用金属活动性顺序解释，故D不选；
故选C．
【分析】A．铝性质较活泼，能和强酸、强碱反应生成盐和氢气；
B．用惰性电极电解饱和食盐水时，失电子能力越强，其单质的还原性越弱；
C．常温下，浓硫酸和铁发生钝化现象；
D．构成原电池的装置中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护．
2.【答案】C
【解析】【解答】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。
【分析】结合这五种金属元素的化学性质以及题目所给的条件入手进行解答。
3.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、根据金属冶炼的含义知道其原理是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来，故A正确；
B、非常活泼的金属采用电解的方法冶炼，铝是活泼金属，所以采用电解法冶炼，所以不需加还原剂，故B错误；
C、金属由化合态变为游离态，化合价一定降低，是被还原，故C正确；
D、金属单质被发现和应用得越早，说明金属的活泼性越弱，越容易被发现和使用，故D正确．
故选B．
【分析】A、金属冶炼：
将其中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼；
B、选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性；
C、金属由化合态变为游离态，化合价一定降低；
D、根据金属置换反应发生的原理来回答．
4.【答案】D
【解析】【解答】由图可知：
性质越活泼的金属冶炼越难使用年限越短，性质越稳定的金属冶炼越容易使用年限越长，可见，金属被利用年限的先后主要取决于金属的活动性强弱，故选：
D．
【分析】由图可以判断出金属活动性与开发利用的先后关系，性质越活泼的金属使用年限越短，性质越稳定的金属使用年限越长，据此解答．
5.【答案】A
A．Al的性质很活泼，采用电解其氧化物的方法冶炼，故A正确；
B．Fe采用热还原法冶炼，故B错误；
C．Cu采用热还原法冶炼，故C错误；
D．Ag采用热分解法冶炼，故D错误；
故选：
A．
【分析】电解法：
冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得；
热还原法：
冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等）；
热分解法：
Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得；
6.【答案】C
【解析】【解答】A、电解精炼铜时，粗铜作为阳极，精铜作为阴极，故A错误；
B、同温同压下，H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的产物一样，所以△H相同，故B错误；
C、根据氯碱工业中阳离子交换膜可将阴极产生的氢氧化钠和阳极产生的氯气隔离，避免二者发生反应，故C正确；
D、工业合成氨的反应是放热反应，升高温度化学平衡向着逆反应方向进行，氮气的转化率降低，故D错误．
【分析】A、根据电解池的工作原理以及电解精炼铜的原理来回答；
B、化学反应的焓变只和反应物以及生成物有关，和条件无关；
C、根据氯碱工业中的电极反应以及阳离子交换膜的作用来回答；
D、根据影响化学平衡移动的因素：
升高温度化学平衡向着吸热方向进行来回答．
7.【答案】C
A．Fe用热还原法冶炼，故A不选；
B．Cu用热还原法冶炼，故B不选；
C．Al的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故C选；
D．Hg用热分解法冶炼，故D不选；
C．
冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的Al2O3）制得；
冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得．
8.【答案】C
铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；
滤液a中加过量NaOH，Al3+转化为AlO2﹣、Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去Fe（OH）3沉淀，向滤液b中通过量的二氧化碳，会生成c为Al（OH）3沉淀，Al（OH）3分解生成d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al，A、由以上分析可知①、②、③中除加试剂外，都需要对固体和溶液分离，所以还需要进行过滤操作，故A正确；
B、a中为Al3+，b中为AlO2﹣，a、b中铝元素的化合价均为+3价，故B正确；
C、③中需要把AlO2﹣转化为Al（OH）3沉淀，要通入过量的二氧化碳，AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣，偏铝酸钠和氨气不反应，故C错误；
D、根据上面分析可知④是Al（OH）3受热分解生成Al2O3，故D正确．
【分析】铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；
滤液a中加过量NaOH，Al3+转化为AlO2﹣、Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去Fe（OH）3沉淀，向滤液b中通过量的二氧化碳，会生成c为Al（OH）3沉淀，Al（OH）3分解生成d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al．
9.【答案】D
【解析】【解答】根据金属的物理通性：
金属一般具有一定的金属光泽、良好的导电性和导热性、延展性；
金属为金属晶体，熔点差别较大，一般较高，但有的熔点低，如金属汞常温下为液态，
故选D．
【分析】根据金属的物理通性：
金属一般具有一定的金属光泽、良好的导电性和导热性、延展性，据此解答．
10.【答案】C
A、工业上冶炼活泼金属常采用的方法是电解法，电解熔融的氧化铝，故A错误；
B、铝热反应利用金属铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等），这是因为铝具有还原性，在冶炼反应中放出大量的热量，故B正确；
C、海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：
④在一定条件下脱水干燥；
⑤蒸发结晶；
故C错误；
D、在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca常用电解法制备，Zn能用常用化学还原剂制得，故D错误．
【分析】A、工业上冶炼活泼金属常采用的方法是电解法；
B、铝热反应利用金属铝能用于冶炼难熔的金属（如Cr、V、Mn等）；
D、在冶金工业上，Na、Mg、Al、K、Ca常用电解法制备．
11.【答案】A
【解析】【解答】A、金属铝和氯气反应生成氯化铝，和盐酸反应生成氯化铝和氢气，故A正确；
B、金属铁和氯气反应生成氯化铁，和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故B错误；
C、金属铁和氯气反应生成氯化铁，和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故C错误；
D、金属铜和氯气反应生成氯化铜，但是金属铜和盐酸不反应，故D错误．
故选A．
【分析】金属和氯气反应时，氯气将金属氧化到最高价态，变价金属和盐酸反应时，生成低价态的盐和氢气．
12.【答案】C
【解析】【解答】A、金属元素在自然界中分布广泛，不仅存在矿物中，海水中也含有大量金属元素，动物和植物体內也存在少量金属元素，故A错误；
B、动植物体内都含有金属元素，故B错误；
C、大多数金属元素以化合态存在，只有少数非常不活泼的金属元素以游离态存在，如金，故C正确；
D、金属元素在自然界中分布广泛，金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素，故D错误；
【分析】A、根据金属元素在自然界中的存在分析；
B、动植物体内都含有金属元素；
C、根据金属元素在自然界的存在形式分析；
D、金属元素在自然界中分布广泛．
二、填空题
13.【答案】B＞A＞C
【解析】【解答】较活泼金属能置换出较不活泼的金属，把A浸入C的盐溶液中，A的表面有C析出，金属活动性顺序A＞C；
不同金属和电解质溶液构成原电池时，一般来说，活泼金属作负极、不活泼金属作正极，A与B和酸溶液组成原电池时，B为电池的负极，金属活动性顺序B＞A，通过以上分析知，金属活动性顺序是B＞A＞C，
故答案为：
B＞A＞C．
【分析】较活泼金属能置换出较不活泼的金属；
不同金属和电解质溶液构成原电池时，一般来说，活泼金属作负极、不活泼金属作正极，据此判断金属活动性强弱．
14.【答案】2Fe3++Fe═3Fe2+；
H2SO4；
过滤、蒸发浓缩、冷却结晶；
1668
【解析】【解答】工厂的工业废水中含有大量的Fe3+、Cu2+、SO42﹣和少量Na+，先加过量铁（A），过滤，得到D溶液为FeSO4，C为Cu和多余的铁，再向C中加过量稀硫酸，过滤得到的Cu，E为FeSO4，硫酸亚铁经过蒸发浓缩、冷却结晶可以得到绿矾晶体，
（1）酸性环境Fe3+、Cu2+、SO42﹣和少量Na+中，能和金属铁发生反应的物质是Fe3+、Cu2+、H+，发生的反应有：
Fe+Cu2+═Fe2++Cu、Fe+2H+═Fe2++H2↑、2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：
2Fe3++Fe═3Fe2+；
（2）试剂B是将金属铜和金属铁分离开的物质，可以选择稀硫酸，故答案为：
（3）①②分析固体和液体，实验操作是过滤；
③从FeSO4溶液中提取溶质晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，最后用少量冷水洗涤晶体，在低温下干燥，防止变质，故答案为：
（4）亚铁离子变质会生成铁离子，（Cr2O72﹣）转化为Cr3+，根据电子守恒得到二者之间的关系式：
Cr2O72﹣～6Fe2+，
Cr2O72﹣～6Fe2+
1
6
1000kg×
10﹣3mol/kg
6mol
处理1t废水（含Cr2O72﹣10﹣3mol/kg），则需加入绿矾的质量是6mol×
278g/mol=1668g，故答案为：
1668g．
【分析】某工厂的工业废水中含有大量的Fe3+、Cu2+、SO42﹣和少量Na+，先加过量铁（A），过滤，得到D溶液为FeSO4，C为Cu和多余的铁，再向C中加过量稀硫酸，过滤得到的Cu，E为FeSO4，硫酸亚铁经过蒸发浓缩、冷却结晶可以得到绿矾晶体，
（1）根据能和金属铁发生反应的物质来回答；
（2）试剂B是将金属铜和金属铁分离开的物质；
（3）从①～③中均涉及的实验操作分析；
（4）亚铁离子变质会生成铁离子，（Cr2O72﹣）转化为Cr3+，根据电子守恒得到二者之间的关系式，进行计算即可．
15.【答案】过滤；
镁；
氧化铁；
氧化铝；
NaAlO2、Na2SiO3、NaOH；
MgCl2
Mg+Cl2↑；
Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O；
SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；
氨水；
Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+
【解析】【解答】MgCl2、Al2O3、Fe2O3和SiO2组成的混合物加水溶解，Al2O3、Fe2O3和SiO2不溶于水，以固体形式先除去，因此，沉淀X为Al2O3、Fe2O3和SiO2，滤液Y中MgCl2溶液，在HCl氛围中加热、蒸发结晶可得MgCl2•6H2O，脱水生成MgCl2，电解得到金属Z即镁；
沉淀X为Al2O3、Fe2O3和SiO2加入过量烧碱发生反应Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O，SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O，残渣A为Fe2O3，滤液B为偏铝酸钠和硅酸钠的溶液，通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，加热分解生成固体C即氧化铝．
（1）根据以上分析①和②步骤中分离溶液和沉淀的操作是过滤，故答案为：
过滤；
（2）根据以上分析金属Z名称为镁；
残渣A为氧化铁，固体C是氧化铝，故答案为：
（3）滤液B的溶质有NaAlO2、Na2SiO3、NaOH；
（4）镁是活泼金属，应采用电解其熔融盐的方法冶炼，所以工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，反应方程式为：
Mg+Cl2↑，
（5）沉淀X为Al2O3、Fe2O3和SiO2加入过量烧碱发生反应Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O，SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O，故答案为：
Al2O3+2OH﹣═2AlO2
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