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1、单元质检卷(三)金属及其化合物(时间:45分钟 满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Fe 56 Cu 64 一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2016上海化学)下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是()A.氧化镁中混有氧化铝 B.氯化铝溶液中混有氯化铁 C.氧化铁中混有二氧化硅 D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜 2.下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项 操作 可能的现象 结论 A 向某溶液中先滴加少量氯水,再滴加 KSCN溶液 溶液变为红色 溶液中一定含有 Fe2+B 向酚
2、酞溶液中加入过量的 Na2O2 溶液先变红后褪色 Na2O2与水反应生成的碱有漂白性 C 将表面氧化的铜丝从酒精灯的外焰慢慢移向内焰 黑色的铜丝变红 CuO被内焰中的乙醇蒸气还原 D 向饱和 Na2CO3溶液中通入 CO2 有晶体析出 溶解度:NaHCO3 Na2CO3 3.将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入 CO2的量的关系可表示为()4.某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液的反应:下列说法正确的是()A.由实验 1 可以得出结论:金属铝的活泼性弱于金属铜 B.实验 2 中生成红色物质的离子方程式为 Al+Cu2+Al3+Cu C.溶液
3、中阴离子种类不同是导致实验 1、2 出现不同现象的原因 D.由上述实验可推知:用砂纸打磨后的铝片分别与 H+浓度均为 0.2 molL-1的盐酸和硫酸溶液反应,后者更剧烈 5.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是()A.Na2O2与 CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂 B.1 mol 过氧化钠中阴离子数目为NA C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性 D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠 6.(2017山东淄博模拟)下列类比关系正确的是()A.AlCl3溶液与过量 NaOH溶液反应生成 Al,与过量氨水反应也生成 A
4、l B.Al 与 Fe2O3能发生铝热反应,则与 MnO2也能发生铝热反应 C.Fe与 Cl2反应生成 FeCl3,Fe与 I2反应可生成 FeI3 D.Na2O2与 CO2反应生成 Na2CO3和 O2,则与 SO2反应可生成 Na2SO3和 O2 7.(2017贵州遵义一模)下列各组物质中,满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有()序号 X Y Z W Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuO Na NaOH Na2CO3 NaCl Al AlCl3 Al(OH)3 Al2O3 Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 A.B.C.D.8.铜是一种紫红色金属,被称作“电器工业的
5、主角”。铜主要是用黄铜矿炼制,焙烧时发生反应2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,其简单流程如图所示,下列说法正确的是()A.焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫 B.在焙烧时氧化剂只有氧气 C.粗铜精炼时用粗铜做阴极 D.Cu2S 可用于火法炼制铜 9.A、B、C 三种物质中均含有同一种元素 M,它们之间有如图所示的转化关系(部分反应物已略去)。A 为一种金属单质,反应均为化合反应,反应为置换反应。下列有关说法不正确的是()A.中所加试剂可能是氯气 B.中需要加具有氧化性的试剂 C.A 与稀硝酸反应一定能实现元素 M 在中发生的价态变化 D.元素 M 在中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶
6、液实现 10.(2017湖北仙桃模拟)下列各组物质发生化学反应时,由于反应物的用量不同而导致生成不同产物的是()CO2与 NaOH溶液 盐酸与偏铝酸钠溶液 NaHCO3溶液与盐酸 高温下焦炭与AlCl3溶液与氢氧化钠溶液 铁与稀硝酸 A.B.C.D.二、非选择题(本题共 4 个小题,共 50 分)11.(11 分)钠的化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。(1)过氧化钠是钠的氧化物,写出过氧化钠中阴离子的电子式:。(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后,排出气体,固体残留物中一定含有的物质是 (写化学式)。(3)工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠,其流程如下
7、:NaNa2ONa2O2 如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理:78 g Na2O2222 g A(固体)写出 A 物质的化学式:。(4)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化 FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备),干法制备中每 1 mol FeSO4参加反应转移 4 mol 电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式:。12.(2016课标全国)(15分)某班学生用如下实验探究 Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成 0.1 molL-1的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是 。(
8、2)甲组学生取 2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入 1 滴 KSCN溶液,溶液变红,说明 Cl2可将 Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。(3)乙组学生认为甲组的实验不够严谨,该组学生在 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL 煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。(4)丙组学生取 10 mL 0.1 molL-1 KI 溶液,加入 6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验:第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第
9、二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6 溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入 1 滴 KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是 (填离子符号);实验和说明:在 I-过量的情况下,溶液中仍含有 (填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为 。(5)丁组学生向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 ;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ;生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理解释)。13.(11 分)如图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图,有些反应中的部分物质被略去。反应常被应用于野外焊接钢轨
10、,是工业上重要的反应之一。请回答下列问题:(1)H 中含有的化学键类型是。(2)上述框图所示的反应中,既属于化合反应,又属于氧化还原反应的反应共有 个;反应的离子方程式为。(3)25 时,以 Pt 为电极电解含有少量酚酞的 F 的饱和溶液,若在溶液变红的一极收集到 0.2 g 气体,则此时溶液的 pH 是 (假设溶液的体积为 2 L 且不考虑电解后溶液体积的变化)。(4)J溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,原因是 (用离子方程式表示)。14.(13 分)(1)碘循环工艺不仅能吸收 SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如图:用离子方程式表示反应器中发生的反应 。用化学平衡移动的原理
11、分析,在 HI 分解反应中使用膜反应器分离出 H2的目的是 。用吸收 H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用 MH 表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH 溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为 Ni(OH)2+M NiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为 ;充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生 O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应而被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为 。(2)在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积
12、常数(Ksp)如下表:物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Cu(OH)2 Ksp 8.010-16 4.010-38 3.010-17 2.210-20 调节电解液的 pH 是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断,含有等物质的量浓度 Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液,随 pH 升高最先沉淀下来的离子是 。除去杂质离子的一种方案是先加入过量的 H2O2溶液,再调节 pH 到 4 左右,加入 H2O2的目的是 。加入 H2O2后发生反应的离子方程式为 。参考答案 单元质检卷(三)金属及其化合物 1.D A 项,加入过量 NaOH 溶液,过滤后洗涤沉淀,就得
13、到纯净的 MgO;B项,向溶液中加入过量的NaOH 溶液,过滤,然后向溶液中加入适量的盐酸,过滤,得到 Al(OH)3,再加入适量的盐酸溶解,就得到氯化铝溶液;C 项,加入过量的 NaOH 溶液,然后过滤、洗涤沉淀,就得到纯净的氧化铁;D 项,二者都可以与 NaOH 溶液反应,当向得到的沉淀中再加入盐酸时,二者都溶解,不能分离,符合题意。2.C 溶液变红,原溶液中可能有 Fe3+,不一定有 Fe2+,A 项错误;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,溶液先变红说明过氧化钠与水反应生成了碱,后褪色说明生成了 H2O2,H2O2具有强氧化性,能把有色物质氧化漂白,结论错误,B 项错误;酒精灯内焰
14、温度低,有挥发出的乙醇,氧化铜与乙醇发生反应:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,黑色铜丝变成红色,CuO 被乙醇蒸气还原,C 项正确;向饱和 Na2CO3溶液中通入 CO2发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,NaHCO3的溶解度小于 Na2CO3,D 项错误。3.D 将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,发生反应的先后顺序为Ba(OH)2+CO2BaCO3+H2O、2KOH+CO2K2CO3+H2O、2KAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+K2CO3、K2CO3+CO2+H2O2KHCO3、BaCO3+CO2+H2
15、OBa(HCO3)2,根据物质的溶解性可知,只有 D 项符合题意。4.C A 项,金属铝的活泼性强于铜;B 项,电荷不守恒,正确的离子方程式为 3Cu2+2Al3Cu+2Al3+;C项,对比实验 1、2 可知,产生不同现象的原因是溶液中的阴离子不同;D 项,由实验可知,Cl-可以加快 Al 的反应,所以用砂纸打磨后的铝片与盐酸反应更剧烈。5.A 过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,A 项错误;过氧化钠电子式为 Na+2-Na+,则 1 mol过氧化钠中阴离子数目为NA,B 项正确;过氧化钠具有强氧化性,铝、碳具有还原性,C 项正确;过氧化钠具有强氧化性,
16、二氧化硫具有还原性,过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠,该反应的化学方程式为 Na2O2+SO2Na2SO4,D 项正确。6.B 氯化铝溶液与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀,Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3N,A 项错误;铝热反应是利用铝的还原性获得某些高熔点的金属单质,并且放出大量的热,Al与 Fe2O3能发生铝热反应,与 MnO2也能发生铝热反应,B 项正确;碘单质氧化性弱,Fe与 I2反应只能生成 FeI2,C 项错误;过氧化钠具有强氧化性,与二氧化硫反应生成硫酸钠,D 项错误。本题易错选 D。错因:只认为 CO2与SO2都是酸性氧化物,而忽略了 SO2具有较强还原性,能被 Na2O
17、2氧化。根据此题可将相关知识作一总结:如二氧化碳与 NaOH溶液反应,当二氧化碳少量时,生成了 Na2CO3和 H2O,当 CO2过量时,则生成了NaHCO3,SO2与 NaOH溶液的反应类似;将二氧化碳通入 NaClO溶液中时,无论二氧化碳少量还是过量,都生成了 HClO和 NaHCO3,原因是酸性:H2CO3HClOHC,但将 SO2通入 NaClO溶液时,发生的是较复杂的氧化还原反应。在复习时,既要掌握反应的一般规律,又要关注反应的特殊性。7.D CuCuSO4Cu(OH)2CuOCu,符合转化,正确;NaNaOHNa2CO3NaClNa,符合转化,正确;Al AlCl3Al(OH)3A
18、l2O3Al,正确;Fe(OH)2不能一步转化为 Fe,错误;故选 D。8.D 焙烧时还生成金属硫化物,部分硫元素转化为二氧化硫,A 项错误;焙烧时 Cu 元素由+2 价降低为+1 价,部分 S 元素由-2 价升高到+4 价,氧气中 O 元素由 0 价降低为-2 价,则氧化剂为氧气和CuFeS2,B 项错误;粗铜精炼时粗铜与电源正极相连,则粗铜为阳极,C 项错误;火法炼铜的原理为Cu2S+O22Cu+SO2,则 Cu2S 可用于火法炼制铜,D 项正确。9.C 若中所加试剂是氯气,A 可能为 Fe,Fe与 Cl2反应生成的 B 为 FeCl3,反应为 FeCl3与 Fe 反应,生成的 C 为 F
19、eCl2,反应为 FeCl2与 Cl2反应生成 FeCl3,反应为 Fe 与盐酸反应生成 FeCl2,A项正确;反应为 Fe2+转化为 Fe3+,需要加入具有氧化性的试剂,B 项正确;如 Fe 过量,Fe与稀硝酸反应生成 Fe(NO3)2,不能转化为 Fe3+,C 项错误;反应为 Fe3+转化为 Fe2+,Fe3+能氧化 I-,所以通过加入碘化钾溶液可以实现,D 项正确。10.B 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,当二氧化碳不足量时,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,当二氧化碳过量时,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,反应物用量不同而导致生成不同产物,故正确;盐酸与偏铝酸钠溶液反应,盐酸不足生成
20、氢氧化铝和氯化钠,若盐酸过量,则生成氯化铝和氯化钠,反应物用量不同而导致生成不同产物,故正确;NaHCO3溶液与盐酸混合,反应只能生成氯化钠、二氧化碳和水,故错误;当氧气不足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,当氧气过量时,碳与氧气反应生成二氧化碳,反应物用量不同而导致生成不同产物,故正确;AlCl3溶液与氢氧化钠溶液混合,氢氧化钠不足时生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量时生成偏铝酸钠,反应物用量不同而导致生成不同产物,故正确;铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,过量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,反应物用量不同产物不同,正确;故选 B。11.答案(1)2-(2)Na2CO3(3)N
21、a2O28H2O(4)FeSO4+4Na2O2Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2 解析(2)NaHCO3无论量多少,分解生成的 CO2优先与 Na2O2反应,肯定有 Na2CO3生成。(3)Na2O2与水蒸气反应只生成 A,应为 Na2O2的结晶水合物,所以结晶水的物质的量=8 mol,所以 A 的化学式为 Na2O28H2O。12.答案(1)防止 Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2+Fe3+可逆反应(5)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O Fe3+催化 H2O2分解产生 O2 H2O2分解反应放热,促
22、进 Fe3+的水解平衡正向移动 解析(1)Fe2+具有还原性,可被空气中的 O2氧化,所以配制 FeCl2溶液时加少量铁屑可防止 Fe2+被氧化。(2)Cl2可将 Fe2+氧化为 Fe3+,Cl2自身被还原为 Cl-,反应的离子方程式为 Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。(3)煤油不溶于水,且其密度比水的小,可覆盖在 FeCl2溶液上面以隔绝空气,防止 Fe2+被氧化。(4)实验中加入 K3Fe(CN)6 溶液生成蓝色沉淀,说明溶液中含有 Fe2+;实验中加入 KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有 Fe3+,Fe3+和 I-发生反应 2Fe3+2I-2Fe2+I2,在 I-过量的情况下
23、,当 Fe3+和I2共存时说明 Fe3+和 I-间发生的是可逆反应。(5)H2O2与 FeCl2间发生的离子反应为 H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。生成的 Fe3+可作 H2O2分解的催化剂,H2O2分解产生氧气,同时反应放热又促进 Fe3+的水解,从而生成红褐色的 Fe(OH)3沉淀。13.答案(1)共价键、离子键(2)3 Al2O3+2OH-2Al+H2O(3)13(4)酸 Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+解析 铝热反应常被用来焊接钢轨,所以为铝热反应;是重要的工业反应之一,由的条件知其可能为电解饱和食盐水的反应。则 A 为 Al,C 为 Al2O3,D 为 Fe,E为
24、 NaAlO2,F 为 NaCl,G为 Cl2,H 为NaOH,I为 H2,J 为 FeCl3,K 为 FeCl2,M 为 Fe(OH)2,N 为 Fe(OH)3,B 为 Fe2O3。(1)H是氢氧化钠,含有离子键和共价键。(2)在上述反应中,铁与氯气的反应、氯化铁与铁的反应、氢氧化亚铁与氧气和水的反应都是化合反应且是氧化还原反应,共 3 个;反应是氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠。(3)电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,阴极是氢离子放电产生氢气,同时溶液变红色,所以氢气的质量是 0.2 g,物质的量是 0.1 mol,则氢氧化钠的物质的量是 0.
25、2 mol,所以氢氧根离子的浓度是 0.1 molL-1,则溶液的 pH=13。(4)J为氯化铁,氯化铁溶液中铁离子的水解使溶液呈酸性。14.答案(1)SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+HI 分解为可逆反应,及时分离出产物 H2,有利于反应正向进行 MH+OH-e-H2O+M O2+2H2O+4e-4OH-(2)Fe3+将 Fe2+氧化为 Fe3+2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O 解析(1)从流程图可知,在反应器中 I2氧化 SO2生成硫酸和 HI,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+。HI 分解反应为可逆反应,则使用膜反应器分离出 H2的目的是及时分离出
26、产物 H2,有利于反应正向进行。负极反应物 MH 失去电子,生成的 H+在碱性条件下生成 H2O,电极反应式为 MH-e-+OH-H2O+M。阴极的电极反应有两个,第一阶段是充电时的反应式,阴极上电极反应式为 M+H2O+e-MH+OH-,第二阶段为吸收氧气的电极反应式,由题意知氧气在阴极上被还原,由电解质溶液呈碱性可知氧气被还原为 OH-,所以其电极反应式为 2H2O+O2+4e-4OH-。(2)根据表中氢氧化物的溶度积可知,氢氧化铁的溶度积最小,其溶解度最小,所以随 pH 升高最先沉淀的离子是 Fe3+;H2O2能够将溶液中的亚铁离子氧化成铁离子,反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O。