1、单元质检卷(三) 金属及其化合物(时间:45 分钟 满分:100 分)单元质检卷第 6 页 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,12)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答案: D解析: A 选项,加入过量 NaOH 溶液,过滤后洗涤沉淀,就得到纯净的 MgO;B 选项,向溶液中加入过量的 NaOH 溶液,过滤
2、,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 选项,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 选项,二者都可以与 NaOH 发生反应,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.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
3、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:NaHCO 3Na2CO3答案: C解析: 溶液变红,原溶液中可能有 Fe3+,不一定有 Fe2+,A 项错误;2Na 2O2+2H2O 4NaOH+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;酒精灯内焰温度低,有挥发出的乙醇,氧化铜和乙醇发生反应:CH 3CH2OH+CuO CH3CHO+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:Na 2CO
4、3+CO2+H2O 2NaHCO3,NaHCO 3的溶解度小于 Na2CO3,D 项错误。3.(2016 湖南十三校第一次联考)将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合溶液中,生成沉淀与通入 CO2的量的关系可表示为( )答案: D解析: 将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合溶液中,发生反应的先后顺序为Ba(OH)2+CO2 BaCO3+H 2O、2KOH+CO 2 K2CO3+H2O、2KAlO 2+CO2+3H2O 2Al(OH)3+K 2CO3、K 2CO3+CO2+H2O 2KHCO3、BaCO 3+CO2+H2O Ba(
5、HCO3)2,根据物质的溶解性可知,只有 D 项符合题意。4.(2016 北京海淀一模)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+CuC.溶液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,后者更剧烈答案: C解析: 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+2Al 3Cu+2Al3+;C 项,对比实验
6、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.(2016 安徽阜阳模拟)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,Na 2O2是氧化剂,CO 2是还原剂B.1 mol 过氧化钠中阴离子数目为 NAC.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答案: A解析: 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-
7、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;过氧化钠具有氧化性,二氧化硫具有还原性,过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠,该反应的化学方程式为 Na2O2+SO2 Na2SO4,D 项正确。6.(2016 山西晋商四校联考)能正确表示下列反应的离子方程式是( )A.向 FeCl3溶液中加入 Mg(OH)2:3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)B.钠与 CuSO4溶液反应:2Na+Cu 2+ Cu+2Na +C.已知:酸性 H2CO3HClOHC,则 2ClO-+CO2(少
8、量)+H 2O C+2HClOD.将足量的 NaHCO3溶液加入少量澄清石灰水中:Ca 2+OH-+HC CaCO3+H 2O答案: A解析: A 项,Mg(OH) 2在水中存在溶解平衡,向 FeCl3溶液中加入 Mg(OH)2,发生沉淀的转化,故A 正确;B 项,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,故 B 错误;C 项,酸性:HClOHC,ClO -+CO2(少量)+H 2O HC+HClO,得不到碳酸根离子,故 C 错误;D 项,离子方程式应为 Ca2+2OH-+2HC CaCO3+2H 2O+C,故 D 错误。7.(2016 湖北部分重点中学第一
9、次联考)在离子浓度都为 0.1 molL-1的下列溶液中,加入(或通入)某物质后,发生反应的先后顺序正确的是( )A.在含 Fe3+、Cu 2+、H +的溶液中加入锌粉:Cu 2+、Fe 3+、H +B.在含 I-、S、Br -的溶液中不断通入氯气:I -、Br -、SC.在含 Al、S、OH -的溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液:OH -、Al、SD.在含 Fe3+、H +、N 的溶液中逐渐加入烧碱溶液:Fe 3+、N、H +答案: C解析: 氧化性的强弱顺序为 Fe3+Cu2+H+,故在含这三种离子的溶液中加入锌粉,发生反应的先后顺序为 Fe3+、Cu 2+、H +,A 项错误;还原性的强弱顺序
10、为 SI-Br-,故在含这三种离子的溶液中不断通入 Cl2,发生反应的先后顺序为 S、I -、Br -,B 项错误;酸性强弱关系为HSAl(OH)3H2O,则结合 H+的能力强弱为 OH-AlS,故在含这三种离子的溶液中逐滴加入NaHSO4溶液(相当于一元强酸溶液),反应的先后顺序为 OH-、Al、S,C 项正确;与 OH-反应的能力强弱关系为 H+Fe3+N,故含这三种离子的溶液中加入烧碱溶液,反应的先后顺序为H+、Fe 3+、N,D 项错误。8.(2016 辽宁大连一模)铜是一种紫红色金属,被称作“电器工业的主角” 。铜主要是用黄铜矿炼制,焙烧时发生反应 2CuFeS2+O2 Cu2S+2
11、FeS+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 可用于火法炼制铜答案: D解析: 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+O2 2Cu+SO2,则 Cu2S 可用于火法炼制铜,D 项正确。9.A、B、C 三种物质中均
12、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液实现答案: C解析: 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 FeCl2,反应为 FeCl2与 Cl2反应生成 FeCl3,反应为 Fe 与盐酸反应生成 FeCl2,A 正确;反应为 Fe2
13、+转化为 Fe3+,需要加入具有氧化性的试剂,B 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 错误;反应为 Fe3+转化为Fe2+,Fe3+能氧化 I-,所以通过加碘化钾溶液可以实现,D 正确。10.(2016 安徽合肥第一次教学质量检测)向 29.6 g Fe2O3、FeO 和 Cu 的混合物中,加入 1 molL-1硫酸溶液 400 mL 时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含 Fe3+。若用足量的 CO 在高温下还原相同质量的原混合物,得到的固体质量为( )A.16.8 g B.21.6 g C.23.2 g D.26.4 g答案: C解析: F
14、e2O3、FeO、Cu 刚好在硫酸溶液中完全溶解且溶液中不含 Fe3+,所以原来固体中 Fe2O3和 Cu 的物质的量之比为 11,即 n(Fe2O3)=n(Cu)。根据 H+守恒:6 n(Fe2O3)+2n(FeO)=0.8 mol;根据质量守恒:160 gmol-1n(Fe2O3)+72 gmol-1n(FeO)+64 gmol-1n(Cu)=29.6 g。解得: n(Fe2O3)=n(Cu)=n(FeO)=0.1 mol。用足量 CO 还原该混合物,得到固体的质量为 56 gmol-10.3 mol+64 gmol-10.1 mol=23.2 g,C 项正确。二、非选择题(本题共 4 个
15、小题,共 50 分)11.(2016 湖北三市联考)(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:Na Na2O Na2O2如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理:78 g Na2O2 222 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(Na 2FeO4)(称为
16、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: 。 答案: (1)2- (2)Na 2CO3(3)Na2O28H2O(4)FeSO4+4Na2O2 Na2FeO4+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.(2016 课标全国)(15 分)某班同学用如下实验探究 F
17、e2+、Fe 3+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 。 (2)甲组同学取 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。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在 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)丙组同学取 10 mL 0.1 molL-1 KI 溶液,加入
18、 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,CCl 4层显紫色;第二支试管中加入 1 滴 K3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)丁组同学向盛有 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
19、原因是 ;生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理解释)。 答案: (1)防止 Fe2+被氧化 (2)2Fe 2+Cl2 2Fe3+2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe 2+ Fe 3+ 可逆反应 (5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O Fe 3+催化 H2O2分解产生 O2 H 2O2分解反应放热,促进 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-+
20、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 K3溶液生成蓝色沉淀,说明溶液中一定含 Fe2+;实验中加入 KSCN 溶液,溶液变红,说明溶液中一定含有 Fe3+,Fe3+和 I-发生反应 2Fe3+2I- 2Fe2+I2,在 I-过量的情况下,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,H 2O2分解有氧气产生,同时反应放热又促进 Fe3+的水解,从
21、而生成红褐色的 Fe(OH)3沉淀。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,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
22、程式表示)。 答案: (1)共价键、离子键 (2)3 Al 2O3+2OH- 2Al+H2O(3)13 (4)酸 Fe 3+3H2O Fe(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 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
23、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+2H2O 2NaOH+H2+Cl 2,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 0.2 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.(2016 山东济宁二模节选)(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
24、: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(F
25、e2+)、 c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数( Ksp)如下表:物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Cu(OH)2Ksp 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+、Zn 2+、Fe 3+、Cu 2+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 。 答案: (1)SO 2+I
26、2+2H2O S+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 O 2+4e-+2H2O 4OH-(2)Fe 3+ 将 Fe2+氧化为 Fe3+ 2Fe 2+2H+H2O2 2Fe3+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+2H2O S+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 升高最先沉淀下来的离子是 Fe3+;双氧水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。
