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1、金属及其化合物的性质与应用一、选择题（共15小题）1.下列金属材料不属于合金的是()A.硬铝 B.黄铜C.碳素钢 D.水银2.可用于治疗胃酸过多的物质是()A.碳酸氢钠B.氯化钠C.氯化钾 D.氢氧化钠3.国产大型客机C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是()A.铝锂合金密度较小,强度较大,硬度大于纯铝,熔点低于锂单质B.改变原料的配比,可以制得性能不同的铝锂合金C.铝锂合金具有金属光泽,可导电、导热D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同4.收藏的清末铝制艺术品至今保存完好,该艺术品未被锈蚀的主要原因是()A.铝不易被氧化B.铝的氧化物在空气中易变成
2、铝C.铝的密度小,是一种轻金属D.铝易被氧化,形成的氧化膜有保护作用5.已知钡的活动性介于钠和钾之间,下列叙述正确的是()A.钡与水反应不如钠与水反应剧烈B.钡可以从熔融的KCl中置换出钾C.氧化性:K+>Ba2+>Na+D.碱性:KOH>Ba(OH)2>NaOH6.欲证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+,下列实验操作顺序正确的是()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A.B.C.D.7.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是()A.分别加入等量且少量的1 mol·L-1的盐酸,看
3、气泡产生的快慢B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水中,观察有无白色浑浊C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀D.分别配成溶液,做焰色试验,观察火焰的颜色8.下列离子方程式正确的是()A.铁跟FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+2Fe2+B.Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3+3H2C.FeCl2溶液跟Cl2反应:Fe2+Cl2Fe3+2Cl-D.Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O9.下列说法正确的是()A.NaHCO3受热易分解,故可用于制胃酸中和剂B.除去NaHCO3固体中的Na2CO3,可将固体加热至恒重C.常温
4、下铝与浓硫酸剧烈反应,放出SO2气体D.用酒精灯加热铝箔,铝会熔化成液滴,但液滴不会掉下来10.铁是日常生活中使用最广泛的金属,下列关于铁的一些说法正确的是()A.常温下浓硫酸与铁不反应,故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B.铁是较活泼的金属,它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2<Fe(OH)3D.Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成,故Fe3O4属于混合物11.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.2.8 g铁所含电子数为1.3NAB.在加热条件下,22.4 L氯气与足量铁反应
5、消耗铁原子的数目为NAC.5.6 g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NAD.高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成H2的分子数目为0.3NA12.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L-1氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是()A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-浓度基本不变B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,显血红色C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为51D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2513.金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同
6、温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:金属TiMgCu金属表面现象放出气泡速度缓慢放出气泡速度快无变化下列有关三种金属的说法正确的是()A.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、CuB.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的良好途径D.Cu和稀盐酸不发生化学反应14.某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应:下列说法正确的是()A.中的大量气泡主要成分是氢气B.中溶液变红,说明有酸性物质生成C.中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D.中MnO2的主要作用是降低了
7、水中氧气的溶解度15.还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示。下列有关该实验的说法正确的是()A.反应生成FeOB.湿棉花的主要作用是冷却试管,防止炸裂C.肥皂液的主要作用是检验生成的H2D.铁粉与水蒸气反应后,可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来二、综合题（共3小题）16.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应,相关实验有几个不同的演示方法。分别如图中的甲、乙、丙所示:(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是(填字母)。 A.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失B.钠熔化成一个光亮的小球C.反应开始后,溶液由无色变成红色
8、D.恢复至室温,水槽底部有固体物质析出(2)请补充并完成甲实验从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠, , 用镊子夹取切好的金属钠投入盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中。(3)按图丙在矿泉水瓶内装满水,用带有钠的带孔瓶塞塞紧,排出水的体积为16.8 mL。假设瓶内、瓶外均属于标准状况,则所用的钠的质量为 g。 17.金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路板时,工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,有CuCl2和FeCl2生成,如下是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获
9、得FeCl3溶液所采用的工艺流程图:请回答下列问题:(1)实验室中,检验溶液中存在Fe3+的试剂是,证明Fe3+存在的现象是 。 (2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式:。 (3)写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式: , , 。 (4)含有的滤液与反应的化学方程式为。 (5)如向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是(填字母)。 A.有铜单质剩余但无铁单质剩余B.有铁单质剩余但无铜单质剩余C.铁、铜单质都有剩余D.铁、铜单质都无剩余18.取一定物质的量浓度的NaOH
10、溶液100 mL,然后向其通入一定量的CO2气体,得到溶液A,向A中逐滴缓慢加入0.1 mol·L-1的HCl溶液,产生的CO2气体体积(标准状况)与所加HCl溶液的体积之间关系如图所示,通过计算回答: (1)A溶液中的溶质为(填化学式),其物质的量之比是。 (2)通入CO2气体体积为(标准状况)。 (3)NaOH溶液的物质的量浓度为 。 参考答案1.DA项,硬铝为铝和铜等的合金;B项,黄铜为铜和锌等的合金;C项,碳素钢为铁和碳的合金;D项,水银为单质汞,不属于合金。2.A碳酸氢钠能与胃酸反应,使酸性减弱,A正确;氯化钠不能与胃酸反应,B错误;氯化钾不能
11、与胃酸反应,C错误;氢氧化钠为强碱,腐蚀性强,D错误。3.D合金的熔点一般比各成分金属的低,硬度一般大于各成分金属,A项正确、D项错误;改变原料的配比,可以制得性能不同的铝锂合金,B项正确;铝锂合金具有金属的通性,有金属光泽,可导电、导热,C项正确。4.D因为铝在空气中易形成一层致密的氧化铝保护膜,所以收藏的清末铝制艺术品至今保存完好,故D正确。5.D由于钡的活动性比钠强,所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈,A错误;钡的活动性弱于钾,无法用钡置换钾,B错误;由于金属性:K>Ba>Na,故氧化性为Na+>Ba2+>K+,C错误;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的
12、碱性越强,则碱性:KOH>Ba(OH)2>NaOH,D正确。6.C先加入KSCN溶液,溶液不变红,证明原溶液中不含Fe3+,再加入足量氯水,溶液变红,证明原溶液中含有Fe2+。7.CA项,因K2CO3与盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钾,盐酸过量时才生成气体,故可行;B项,K2CO3受热不分解,NaHCO3受热分解产生CO2,故可行;C项,两者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3,故不可行;D项,K2CO3的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),NaHCO3 的焰色为黄色,可行。8.DA中电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+3Fe2+;B中违反反应事实,应为Fe+2H+Fe2+H
13、2;C中得失电子、电荷均不守恒,应为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。9.DNaHCO3能与HCl反应,故NaHCO3可用于制胃酸中和剂,与NaHCO3受热易分解没有对应关系,A项错误;加热时NaHCO3分解生成Na2CO3,B项错误;铝在常温下遇浓硫酸发生“钝化”,不会剧烈反应放出SO2,C项错误;用酒精灯直接加热的时候,会发现铝变为红热的液体,可以自由流动,但是却不会掉下来,D项正确。10.C常温下铁在浓硫酸中钝化,钝化是化学变化,A项错误;铁与碘化合生成FeI2,B项错误;四氧化三铁是纯净物,D项错误。11.A22.4 L氯气的状态未指明,B项错误;5.6 g铁与足量盐酸反应转移的电子
14、数为0.2NA,C项错误;0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成H2的分子数为0.83NA,D项错误。12.Bn(Fe)=1.12 g56 g·mol-1=0.02 mol,n(Fe3+)=0.025 L×2 mol·L-1=0.05 mol,由反应:Fe+2Fe3+3Fe2+可知Fe3+过量,加入KSCN溶液显血红色,溶液中n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06 mol,溶液中剩余n(Fe3+)=0.05 mol-2n(Fe)=0.01 mol,即Fe2+和Fe3+的物质的量之比为61;氧化产物与还原产物的物质的量之比为12。13.DTi在稀盐酸中比Mg在稀
15、盐酸中放出气泡的速率慢,说明Ti的活泼性比Mg的弱,A项错误;Ti和Mg均能与稀盐酸反应,所以不能用此法提纯金属Ti,B项错误;由于Ti是较为昂贵的金属,用Ti来制取Cu,成本上不合算,C项错误;活泼金属与酸发生反应时一般伴随着固体质量的减少和气体的产生,Cu加入稀盐酸中没有发生明显变化,说明两者之间没有发生化学反应,D项正确。14.C过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为2Na2O2+ 2H2O4NaOH+O2,所以中的大量气泡主要成分是氧气,A项错误;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠是碱,使酚酞变红,B项错误;中红色褪去,可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有强
16、氧化性,能氧化有色物质,漂白褪色,C项正确;过氧化氢在二氧化锰作催化剂的情况下分解生成水和氧气,即验证过氧化钠和水反应生成过氧化氢,不是降低了水中氧气的溶解度,D项错误。15.CA.铁与水蒸气反应生成Fe3O4,错误;B.湿棉花的作用是提供反应物水蒸气,错误;C.使用肥皂液的作用是检验反应中生成的H2,反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当听到爆鸣声时,说明反应生成了H2,正确;D.铁粉与水蒸气反应生成的产物四氧化三铁也可以被磁铁吸引,故不能立即分离出铁粉,错误。16.解析:(1)钠与水反应生成的NaOH与Ca(HCO3)2反应生成白色沉淀,C描述不正确。(3)Na与水反应
17、产生气体16.8 mL,m(Na)= 16.8×10-3L22.4 L/mol×2×23 g/mol=0.034 5 g。答案:(1)ABD(2)用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切下绿豆粒大小的钠粒,将多余的钠放回原试剂瓶(3)0.034 517.解析:废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3,向滤液中加入过量Fe,发生反应的离子方程式为2Fe3+Fe3Fe2+、Cu2+FeCu+Fe2+,然后过滤,滤液中含有FeCl2,滤渣中含有Cu、Fe,向滤渣中加入过量盐酸,Fe溶解,Cu不溶解,然后过滤得到金属单质Cu,滤液中含有FeCl2,向FeCl2溶液中通
18、入过量Cl2,发生的反应为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,从而得到FeCl3溶液。(1)Fe3+和KSCN溶液混合生成络合物Fe(SCN)3而使溶液呈红色,可以用KSCN溶液检验Fe3+。(2)氯化铁具有氧化性,能氧化Cu生成铜离子,自身被还原生成氯化亚铁,离子方程式为2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+。(3)通过以上分析知,、分别是Fe、FeCl2、HCl。(4)FeCl2与Cl2发生氧化还原反应生成FeCl3,化学方程式为2FeCl2+ Cl22FeCl3。(5)A项,加入铁和铜的混合物,铁首先与氯化铁反应,可能铁全部反应而铜有剩余;B项,加入铁和铜的混合物,铁首先与氯化铁反应,铜后参加
19、反应,不会出现有铁无铜的情况;C项,若氯化铁的量少,加入的铁粉和铜粉都可能有剩余;D项,若氯化铁的量多,加入的铁粉和铜粉全部参加反应,不会有剩余。答案:(1)KSCN溶液溶液变成红色(2)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(3)FeFeCl2HCl(4)2FeCl2+Cl22FeCl3(5)B18.解析:CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,CO2+NaOHNaHCO3,故反应后溶液中溶质的成分可有如下四种可能:Na2CO3和NaOH、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3。当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时,Na2CO3跟盐酸的反
20、应是分步进行的:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,NaHCO3+HClNaCl+ H2O+CO2,并且可以看出,当反应完全进行时,两个过程消耗HCl的量相等;若溶液中还有氢氧化钠,则首先发生反应:NaOH+HClNaCl+H2O。设反应产生CO2之前消耗盐酸的体积为V1,从开始产生CO2至反应结束消耗盐酸的体积为V2。将各种反应的情况总结如表:溶液中溶质的成分Na2CO3和NaOHNa2CO3Na2CO3和NaHCO3NaHCO3向溶液中逐滴加入稀盐酸发生的反应依次是依次是依次是V1与V2的关系V1>V2V1=V2V1<V2V1=0,V2>0(1)由图像可知V1=5
21、0 mL、V2=25 mL,则V1>V2,符合上表中第一种情况,据此判断A溶液中溶质的成分是NaOH和Na2CO3,根据上面三个化学方程式可知,n(NaOH)n(Na2CO3)=(75 mL-50 mL)25 mL=11。(2)5075 mL发生的反应为HCO3-+H+H2O+CO2,刚好把通入的CO2又释放出来,所以n(HCl)=n(CO2),n(HCl)=0.025 L×0.1 mol·L-1= 0.002 5 mol,因此V(CO2)=0.002 5 mol×22.4 L·mol-1=0.056 L=56 mL。(3)当加入盐酸75 mL时,溶液的溶质为NaCl,此时n(Na+)=n(HCl)= 0.075 L×0.1 mol·L-1=0.007 5 mol,所以n(NaOH)=0.007 5 mol, c(NaOH)=0.007 5mol0.1 L=0.075 mol·L-1。答案:(1)NaOH、Na2CO311(2)56 mL (3)0.075 mol·L-1