《高考风向标》化学第二部分金属元素及其化合物测试题及参考答案.docx
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《高考风向标》化学第二部分金属元素及其化合物测试题及参考答案
第二部分 金属元素及其化合物测试题
满分150分,120分钟
可能用到的相对原子质量:
H1C12O16Na23Al32Fe56Ag108
第Ⅰ卷选择题(共63分)
一、选择题(本题包括9小题,每小题3分,共27分。
每小题只有一个答案正确)
1.(2009届江苏省靖江高级中学第一学期阶段测试)金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。
下列关于金属的一些说法不正确的是()
A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
2.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:
CaH2+2H2O
Ca(OH)2+2H2↑,其中还原剂是()
A.CaH2B.H2OC.Ca(OH)2D.H2
3.下列实验中,溶液颜色有明显变化的是()
A.少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中
B.往FeCl3溶液中滴入KI溶液,再滴入淀粉溶液
C.少量Na2O2固体加入到过量NaHSO4溶液中
D.往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液
4.某同学如图所示装置进行实验,出现小气球鼓起来的现象,则使用的固体和液体试剂可能是()
A.二氧化锰和浓盐酸B.铁与浓硫酸
C.铜与浓硫酸D.过氧化钠和水
5.用即热饭盒盛装食物,可以得到热烘烘的饭菜。
原因是即热饭盒的底部装入混有镁、铁粉末的高密度聚乙烯,进行简单的操作后水和镁就会发生剧烈的化学反应,放出热量便可使食物变热,其中铁可能是()
A.一种反应物B.催化剂C.起导热作用D.增大镁与水分子的接触机会
6.某无色透明溶液中加入铝粉,即有大量氢气放出,则溶液中可能存在的离子组是()
A.NH4+、Na+、Cl、I B.K+、NO3、Mg2+、SO42
C.Na+、Cu2+、Cl、SO42D.Na+、K+、HCO3、Cl
7.实验所用药品或制得的物质中常常混有少量杂质,下列除去杂质的方法正确的是
()
A.除去红磷中的少量白磷:
加热到40℃,使白磷自燃
B.除去CO2中的少量HCl:
通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:
加入足量铁屑,充分反应后,过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:
加入适量NaOH溶液,过滤
8.当燃烧镁和某金属组成的合金时,所形成的氧化物的质量为反应前合金质量的2倍,则另一种金属可能是()
A.铜B.铍C.钠D.铝
9.现有100mL3mlo/LNaOH溶液和100mL1mol/L的AlCl3溶液,①将NaOH溶液分多次加到AlCl3溶液中,②将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中,比较两种操作的结果是()
A.现象相同,沉淀质量不等B.现象相同,沉淀质量也相等
C.现象不同,沉淀质量相等D.现象不同,沉淀质量不等
二、选择题(本题包括9小题,每小题4分,共36分。
每小题有一个或两个选项符合题意。
若正确答案包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个,该小题为0分)
10.下列各组物质相互混合进行反应,既有气体生成最终又有沉淀生成的是()
A.金属钠投入CuSO4溶液中B.过量的NaOH溶液和明矾溶液反应
C.少量电石投入过量的NaHCO3溶液中D.金属铝投入KOH溶液中
11.(2008届培英高中第二次阶段考)混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变,最终残留固体为纯净物的是()
A.Na2SO3溶液和过量氧气B.等物质的量的NaHCO3和Na2O2固体
C.FeSO4溶液和过量溴水D.溶质的物质的量相同的(NH4)2SO4溶液和BaCl2溶液
12.钾是活泼的碱金属,钾和氧气反应时可以生成氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物,现将钾与氧气在一定条件下的反应产物1.1g溶于水,所得溶液用0.5mol/L的HCl溶液进行滴定,终点时消耗HCl溶液40.00mL,则钾与氧气反应产物的成份可能是()
A.K2OB.KO2C.K2O和K2O2D.K2O和KO2
13.当向蓝色的CuSO4溶液中逐滴加入氨水时,观察到首先生成蓝色沉淀,而后沉淀又逐渐溶解成为深蓝色的溶液,向深蓝色溶液中通入SO2气体,又生成了白色沉淀:
将白色沉淀加入稀硫酸中,又生成了红色粉末状固体和SO2气体,同时溶液呈蓝色,根据上述实验现象分析推测,下列描述正确的有()
A.Cu2+和Ag+相似,能与NH3结合生成铜氨络离子
B.白色沉淀为+2价铜的某种亚硫酸盐,溶于H2SO4发生复分解反应
C.白色沉淀为+1价铜的某种亚硫酸盐,在酸性条件下,只发生了氧化反应
D.反应过程中消耗的SO2与生成的SO2的物质的量相等
14.某学生设计了如图的方法对A盐进行鉴定:
由此分析,下列结论中,正确的是()
A.A中一定有Fe3+B.B为AgI沉淀
C.C中一定有Fe3+D.A一定为FeBr2溶液
15.从海水中提取镁,可按如下步骤进行:
①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物;④将得到的产物熔融电解得到镁。
下列说法不正确的是()
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.第④步电解时阴极产生氯气
C.①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
D.以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应
16.氯化铜(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质。
为制得纯净氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,然后按下面所示操作步骤进行提纯.
↓蒸发结晶
CuCl2·2H2O(纯)
氧化剂x与物质Y的化学式分别是(已知完全成氢氧化物所需pH值:
Fe3+为3.7,Cu2+为6.4,Fe2+为9.6。
)()
A.H2O2、CuOB.KMnO4、Na2OC.NaClO、Cu(OH)2D.K2Cr2O7、NaOH
17.(2009届上海交通大学附中第一学期高三摸底考试)在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(S.P.T),此时溶液中无Fe3+。
则下列判断正确的是()
A.混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:
1:
3
B.反应后所得溶液中的Fe2+和Cl–的物质的量之比为1:
3
C.混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多
D.混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多
18.(2009届
江苏省靖江高级中学第一学期阶段测试)将一
定质量的镁和铝混合物投入200mL硫酸中,固体全部溶解后,
向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入
NaOH溶液的体积V的变化如右图所示。
则下列说法不正确的
是()
A.镁和铝的总质量为9g
B.最初20mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸
C.硫酸的物质的量浓度为2.5mol·L–1
D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L
第Ⅱ卷非选择题(共87分)
三、(本题包括3小题,共30分)
19.(8分)请结合所学知识设计实验,证实AlO2−结合H+的能力比CO32−强,供选试剂:
NaOH溶液、AlCl3溶液、CuSO4溶液、pH试纸、NaHCO3溶液、FeCl3溶液(仪器自选)。
①操作要点_________________________________________________________________
_________________________________________________________________;
②能证明AlO2−结合H+的能力强于CO32−的反应的离子方程式
______________________________________________________________。
20.(10分)某混合物的水溶液中,只可能含有以下离子中的若干种:
K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl−、CO32−、SO42−。
现每次取100.00mL进行实验。
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,剩2.33g。
试回答下列问题:
(1)c(CO32−)=
(2)K+是否存在?
;若存在,浓度mol/L(若不存在,则不必回答第二问)。
(3)根据以上实验,有没有哪种离子不能判断是否存在?
,若有,这种离子应如何进行检验?
。
21.(12分)(2008年北京)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样进行下列实验(部分产物略去):
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。
取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填化学式)________________。
(2)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是_____________________________。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量的水,则Z中两种气体的化学式是______。
(3)向Y中通入过量的Cl2,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)________________。
(4)取Y中的溶液,调节pH约为7,加入淀粉KI和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。
当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是_______________。
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应,若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示)_________________。
四、(本题包括3小题,共37分)
22.(12分)(2009届建平中学高三化学10月月考题)CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、有机合成催化剂等。
以下是用铜粉氧化法生产CuO的流程图:
回答下列问题:
(1)写出溶解过程中的离子方程式_____________________________________。
(2)1∶1的H2SO4是用1体积98%H2SO4与1体积水混合而成。
配制该硫酸溶液所需的玻璃仪器除玻璃棒外,还需要______________、________________。
(3)该工艺会产生一定量的酸性气体,该气体是__________(写分子式),应加以回收处理。
(4)已知氧化亚铜(Cu2O)与稀H2SO4反应有CuSO4和Cu生成。
假设焙烧后固体只含铜的氧化物,为检验该固体的成分,下列实验设计合理的是__________(选填序号)。
(a)加入稀H2SO4,若溶液呈现蓝色,说明固体中一定有CuO
(b)加入稀H2SO4,若有红色沉淀物,说明固体中一定有Cu2O
(c)加入稀HNO3,若有无色气体(随即变成红棕色)产生,说明固体中有Cu2O
(d)加入稀HNO3,若全部溶解,说明固体中没有Cu2O
(5)不考虑生产中的损耗,要计算铜粉中Cu的含量,需要测定的数据是
和(用文字表示)。
23.(12分)(2009届龙湖区高三化学第一次联考试题)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下:
交流卡片
主题:
Zn、Cu与浓盐酸间的实验
A.将锌放入浓盐酸的实验
B.将锌与铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体
C.当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液
D.将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀
(一)背景资料
资料卡片
主题:
生成一价铜的反应
①必修一,P116:
4CuO
2Cu2O+O2↑
②《无机化学》下册,p705:
2Cu2++4I−
2CuI(白色)↓+I2
③《无机化学》下册,p706:
氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]3+等无色离子。
(二)请你参与以下探究
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是。
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验C中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是。
②某同学作了如下猜想:
是否成立?
请你设计实验方案加以验证。
猜想
验证方法
预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:
“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体。
若利用资料卡片资料①②大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。
请你帮他设计验证方案。
猜想
预设验证方法
猜想的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并指出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]3-等离子与CuCl(s)、Cl-三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。
请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示)。
24.(13分)(2008年山东省青岛市高三一模)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。
研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。
填写下列空白。
【探究一】实验方案:
铝镁合金
测定剩余固体质量
实验中发生反应的化学方程式是
实验步骤:
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL2.0mol·L1NaOH溶液中,充分反应。
NaOH溶液的体积V≥
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。
该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将
(填“偏高”或“偏低”)。
【探究二】实验方案:
铝镁合金
测定生成气体的体积。
实验装置如右图:
问题讨论:
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。
你的意见是:
(填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):
①②。
【探究三】实验方案:
称量xg铝镁合金粉末.放在如右图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:
(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是。
(2)若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响?
(填“是”或“否”)。
【实验拓展】参照探究一、探究二实验方案,请你另设计一个实验方案,测定该铝镁合金中镁的质量分数。
。
五、(本题包括1小题,10分)
25.(10分)用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。
实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液500mL,每次实验均充分反应。
实验记录如下:
实验次数
样品质量/g
沉淀质量/g
1
1.716
2.758
2
2.574
3
3.432
5.516
4
4.290
5.516
回答下列问题:
(1)第2次实验中产生沉淀质量是多少,将结果填入表格空白处。
(2)Ba(OH)2溶液中溶质的物质的量浓度是。
(3)第2次实验样品中NaHCO3的物质的量是。
(4)室温下取第2组实验所得溶液体积的1/10,加水配成500mL溶液,求稀释以后溶液的pH?
(要求书写计算过程)
六、(本题为分叉题,共10分,分为A、B两题,考生可任选一题。
若两题均做,一律按A
题计分。
)
26A.(10分)(2009学年广东登岗中学高三级第一次月考)某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物,进行了系列实验。
(1)用右图所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料,不与水反应)。
反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂当
时(填实验现象),说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
写出铁与水蒸气反应的化学方程式。
(2)为了研究一定时间内铁粉的转化率,他们设计了如下实验:
准确称量一定质量的铁粉进行反应,收集并测量反应后生成的气体体积,计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选下图中的 装置
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热至无气体放出。
若室温下氢气密度约为0.088g/L,最好选用 规格的量筒(选填字母序号)
A.100mlB.200mlC.500mlD.1000ml
③收集的气体体积为VL,铁粉的转化率为 。
(3)为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe,他们计划取出少量混合物于试管中,加入足量的盐酸,溶解,过滤。
向滤液中滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色。
在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释(可以不填满)。
现象
结论与解释
可能①
可能②
26B.(10分)某工业铁红中混有一种黑色的铁的氧化物杂质,为了解杂质的成分及测定铁红的纯度,化学兴趣小组的同学进行了实验探究。
请你参与过程分析与交流。
[查阅资料]
①铁的常见氧化物
氧化亚铁(FeO)黑色固体,ω(Fe)=77.8%;氧化铁(Fe2O3)红色固体,俗称铁红,ω(Fe)=70.0%;四氧化三铁(Fe3O4)黑色固体,俗称磁性氧化铁,ω(Fe)=72.4%。
②草酸(乙二酸H2C2O4)在浓H2SO4存在下受热分解的化学方程式为:
[实验准备]
①实验的装置图如下
②药品及试剂
a.草酸b.工业铁红c.NaOH溶液d.澄清石灰水e.浓H2SO4f.盐酸
[实验及数据]
取不同质量的样品进行实验,所得实验数据如下:
[讨论与分析]
(1)兴趣小组的同学拟以纯净的CO还原铁的氧化物,所设计的实验装置中D、E、F应分别盛放的试剂为、、(填写序号,下同),其作用依次是:
、、。
上述装置还有不完善之处,你建议改进措施是:
。
(2)由实验数据不难得出,有—组实验数据不可靠,该组数据是(填序号),该工业粗铁红所含杂质的化学式为。
(3)该工业铁红中ω(Fe2O3)=。
参考答案
1.B解析:
由于氯化铝是共价化合物,工业上通过电解熔融的氧化铝来制取金属铝。
2.A解析:
在反应中CaH2中H的化合价从-1升高到0价。
3.B解析:
在A选项中,反应前后,溶液都为无色。
在B选项中,向棕黄色的FeCl3溶液中滴加无色的KI溶液,由于Fe3+能将无色的I-氧化成褐色的I2,再加淀粉后,溶液变蓝。
在C选项中,NaHSO4溶液无色,与Na2O2固体反应(实质是其中的水)后,生成NaOH,所以溶液前后均无色。
在D选项中,两者不反应,所以除稀释外就没有明显的颜色的改变。
4.D解析:
选项A二氧化锰和浓盐酸要在加热时才能反应;选项B在常温下铁被浓硫酸钝化;选项C铜与浓硫酸要在加热时才能反应。
5.B解析:
通常情况下镁与水的反应程度很小,与冷水几乎不反应,只与热水才能发生反应,但当有铁粉存在时,可以与水发生剧烈的化学反应,这说明铁粉的存在加快了镁与水的反应速率,所以铁可能是催化剂,选择B。
6.A解析:
“某无色透明溶液”,C中有Cu2+,显蓝色,排除选项C。
因铝粉与强酸或强碱均可放出H2,A中碱性条件下NH4+与OH不能大量共存,在酸性条件下可以共存,加入铝粉,即有大量氢气放出,A正确;B中碱性条件下Mg2+与OH不能大量共存,酸性条件下NO3与H+构成HNO3,铝粉与HNO3反应不产生H2,B错;D中HCO3既能与H+反应又能与OH反应,不能共存。
7.C解析:
A中白磷自燃后生成P2O5还混在红磷中,产生新杂质同时红磷也会被引燃;B中应选用饱和的NaHCO3溶液;C正确;D中MgCl2和NaOH反应生成了NaCl也是杂质。
8.B解析:
MgO的质量比2倍小,另一种金属的氧化物一定比2倍大。
9.C解析:
把0.3mol的NaOH分多次加到0.1molAlCl3溶液中时,发生的反应是Al3++3OH
Al(OH)3↓,现象为每滴一滴均有沉淀生成,且随滴的溶液增多沉淀逐渐增多,氢氧化钠溶液都加入后恰好把铝离子全部转化为0.1mol氢氧化铝沉淀,把将0.1molAlCl3溶液分多次加到0.3molNaOH溶液中时,先发生的反应为,Al3++4OH
AlO2+2H2O,当加入的Al3+为0.3/4mol时,恰好与0.3mol氢氧化钠完合反应生成0.3/4molAlO2,还剩余的Al3+为0.1/4mol,再加入时,发生的反应为:
3AlO2+Al3++6H2O
4Al(OH)3↓,加入的0.1/4molAl3+恰好与溶液中的0.3/4molAlO2-完全反应生成0.1mol氢氧化铝沉淀,现象是先滴加时无沉淀,后有沉淀生成且逐渐增多,故选择C。
10.AC解析:
B只有沉淀,D只有气体。
11.AD解析:
Na2SO3和氧气反应生成Na2SO4,加热蒸干得Na2SO4;物质的量相同的(NH4)2SO4和BaCl2反应生成BaSO4和NH4Cl,加热蒸干时NH4Cl分解,得BaSO4。
12.D解析:
将钾与氧气反应的化合物溶于水后得到的溶液为KOH溶液,用盐酸滴定到终点时,生成的物质为KCl,则n(K)=n(Cl)=n(HCl)=0.5mol/L
0.04L=0.02mol,m(O)=1.1g
-0.02mol
39g/mol=0.32g,n(O)=0.02mol,n(K)∶n(O)=1∶1,所以只有D可能。
13.A解析:
蓝色沉淀溶于氨水生成深蓝色的溶液,为Cu(NH3)42+;白色沉淀加入稀硫酸中,又生成了红色粉末状固体和SO2气体,故发生了氧化还原反应;SO2还要中和过量的氨水,故消耗的SO2与生成的SO2的物质的量不可能相等。
14.C解析:
A中加入酸化的AgNO3,H+和NO3组成硝酸,有强氧化性,不能确定A中一定有Fe3+,也可能是Fe2+。
15.B解析:
阴极产生镁,阳极产生氯气。
16.A解析:
由于Fe2+沉淀为Fe(OH)2的pH值与Cu2+沉淀为Cu(OH)2的pH较大,而与Fe3+沉淀为Fe(OH)3的pH相差较大,所以可以通过先将Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的pH使铁以Fe(OH)3沉淀形式而被除去。
为了使加入的氧化剂不带入新的杂质,显然用H2O2最好。
出于同样的考虑,加入y调节溶液pH值时,应选用能与H+反应,而溶解度较小的物质如CuO为好,CuO稍多不会带入新杂质也不会使pH值升高太多而使Cu2+沉淀。
17.C解析:
混合物恰好完全溶解,且无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2。
n(HCl)=0.2mol,n(H2)=0.02mol,n(Fe2+)=0.1mol,由反应2Fe3++Fe
3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定。
18.D解析:
根据图象知当加入的