2019届二轮复习 金属及其化合物 作业（全国通用） (3) 练习

金属及其化合物一、单项选择题1．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（   ）A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆      B．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂     D．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料【答案】 D【解析】 SO2用于漂白纸浆是利用其与某些有色物质作用，生成不稳定的无色物质，不是氧化性，二氧化硫与硫化氢反应生成S单质和水，表现氧化性，A错误；NH4HCO3用作氮肥是因为其中含有氮元素，易被农作物吸收，与热稳定性无关，B错误；Fe2(SO4)3用作净水剂是因为铁离子水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质而净水，C错误；Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，D正确。2．类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其是否正确。下列几种类推结论中正确的是(　　)A．由2Cu＋O22CuO可推出同族的硫也有Cu＋SCuSB．Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，则Pb3O4可表示为PbO·Pb2O3C．Na能与水反应生成H2，K、Ca也能与水反应生成H2D．CO2与Na2O2反应只生成Na2CO3和O2，故SO2与Na2O2反应只生成Na2SO3和O2【答案】 C【解析】 硫的氧化性弱于O2，硫与Cu反应生成Cu2S，A项错误；Fe3O4中铁元素的化合价为＋2和＋3，而Pb3O4中铅的化合价为＋2和＋4，B项错误；Na、K、Ca都为活泼金属，化学性质相似，C项正确；Na2O2具有强氧化性，SO2有还原性，二者反应生成Na2SO4，D错误。3．下列反应的离子方程式表示正确的是(　　)A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：OH－＋CO2===HCOB．铜片跟三氯化铁溶液反应：2Fe3＋＋3Cu===3Cu2＋＋2FeC．漂白粉溶液中通入少量SO2：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClOD．Fe3O4与稀硝酸反应：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O【答案】 A【解析】 铜的金属活动性比铁弱，不能置换出铁，B项应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；ClO－具有强氧化性，可将SO2氧化为SO，C应为Ca2＋＋ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2H＋；HNO3具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，D项反应为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。4．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)选项实验操作现象解释或结论A常温下铜片插入浓硫酸中无明显现象常温下铜在浓硫酸中钝化B将水蒸气通过灼热的铁粉铁粉变成红棕色粉末铁粉与水在高温下发生反应C将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中溶液红色褪去SO2具有漂白性D向某溶液中先加入稀盐酸，后加入氯化钡溶液先加稀盐酸无明显现象，后加氯化钡溶液有白色沉淀生成溶液中存在SO【答案】 D【解析】 A项常温下铜与浓硫酸不反应，但不是钝化，加热时铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，能发生钝化的金属是铝和铁，A不正确；B项高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，四氧化三铁是黑色的，氧化铁是红棕色的，B不正确；C项SO2是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液发生反应生成亚硫酸钠和水，溶液碱性降低，红色消失。二氧化硫的漂白性不能漂白酸碱指示剂，C不正确；D项向某溶液中先加入稀盐酸，无明显现象，说明溶液中不存在Ag＋、CO等。再加入氯化钡溶液产生白色沉淀，说明溶液中一定含有SO，D正确，答案选D。5.某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，测得溶液中的CO、HCO、AlO、Al3＋的物质的量与加入盐酸的体积变化关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为1∶2B．V1∶V2＝1∶5C．M点时生成的CO2为0.05 molD．a曲线表示的离子方程式为：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓【答案】  D【解析】  Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol•L-1的盐酸．
首先，发生反应AlO2-+H++H2O═Al（OH）3↓，a线表示AlO2-，由图可知AlO2-反应完毕，加入盐酸50mL，根据方程式可知n（AlO2-）=n（H+）=0.05mol×1mol/L=0.05mol．
    第二阶段，AlO2-反应完毕，发生反应CO32-+H+═HCO3-，b线表示CO32-，c线表示HCO3-，由图可知CO32-反应完毕，该阶段加入盐酸100mL-50mL=50mL，根据方程式可知n（CO32-）=n（H+）=0.05mol×1mol/L=0.05mol．
    第三阶段，CO32-反应完毕，发生反应HCO3-+H+═CO2↑+H2O，d线表示HCO3-，由图可知HCO3-反应完毕，该阶段加入盐酸150mL-100mL=50mL，根据方程式可知n（HCO3-）=n（H+）．
    第四阶段，发生反应Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，e线表示Al3+，由图可知Al（OH）3反应完毕，根据方程式可知n（H+）=3n[Al（OH）3]=3×0.05mol=0.15mol，该阶段加入盐酸体积为0.15L=150mL．
    A、由上述分析可知，原混合溶液中的CO32-与AlO-2的物质的量之比为0.05mol：0.05mol=1：1，故A错误；B、原溶液中n（CO32-）=0.05mol，V1时溶液中碳酸氢根离子等于碳酸根离子为0.025ml，由反应CO32-+H+═HCO3-可知，需要盐酸为0.025mol，盐酸的体积为=0.025L=25m，故V1=50mL+25mL=75mL，由上述分析可知，V2=150mL+150mL=300mL，故V1：V2=75mL：300mL=l：4，故B错误；
C、由上述分析可知M点时溶液中CO32-完全转化为HCO3-，没有CO2生成，故C错误；D、由上述分析可知，a曲线表示的离子方程式为：AlO-2+H++H2O=Al（OH）3↓，故D正确．故选：D．6．FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如下图所示，下列说法不正确的是A．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeOB．沉淀过程中有CO2气体放出C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质【答案】 A　【解析】 FeCO3在空气中高温分解，Fe2＋可能被空气中氧气氧化成Fe3＋，故A错误；Fe2＋和HCO发生双水解反应，生成CO2，故B正确；过滤所用玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故C正确；KSCN溶液遇Fe3＋显血红色，因此可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质，故D正确。7．向10.4 g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入1 mol·L－1的硫酸溶液140 mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为(　　)A．1.12 g B．2.24 gC．3.24 g D．6.42 g【答案】  B【解析】  Fe3O4、Fe2O3和Cu的混合物中加入硫酸溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，溶液中溶质为CuSO4、FeSO4，硫酸中H元素与Fe3O4、Fe2O3中O元素结合生成水，由水的分子式H2O可知，Fe3O4、Fe2O3中n(O)＝n(H2SO4)＝0.14 L×1 mol/L＝0.14 mol，若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量，所以固体减少的质量为0.14 mol×16 g/mol＝2.24g；故答案选B。(1)氮原子最外层有5个电子，共用3对电子形成氮气分子，则N2的电子式为∶N⋮⋮N∶。(2)因为Fe2O3与Na的反应为置换反应，所以Fe2O3作为氧化剂，与Na反应得电子生成还原产物Fe单质。(3)KClO4属于含氧酸盐，所以KClO4含有化学键的类型为离子键和共价键，K是19号元素，原子结构示意图为 。(4)NaHCO3热稳定性较差，受热分解生成碳酸钠、CO2和水，化学反应方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(5)①碱石灰的主要成分是NaOH和CaO，所以用碱石灰除去的物质为CO2、H2O；②标准状况下33.6 L N2的物质的量为1.5 mol，根据N原子守恒，该产气药剂中NaN3的质量分数为(1.5×2÷3)×65÷100×100%＝65%。二、非选择题 8.有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成的：阳离子K+　Na+　Cu2+　Al3+阴离子SO　H CO　NO　OH-为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；②将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；③进行焰色反应，仅有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，只有A中放出无色气体，只有C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：(1)写出B、D的化学式：B________，D_____________。(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物的化学式为______________________________________________。(3)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理___________________。(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为_________________。(5)向20 mL 2 mol·L-1C溶液中加入30 mL E溶液，充分反应后得到0.78 g沉淀，则E溶液的物质的量浓度可能是______mol·L-1。【答案】  (1)KNO3　  CuSO4  　(2)Na2CO3  (3)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+(4)2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO(5)1或4.339．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：________FeCl3＋__________NaOH＋__________NaClO===__________Na2FeO4＋________＋________，其中氧化剂是________(填化学式)。(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是：将粗产品用___ _____________________溶解，然后__________________________________________。方法Ⅱ：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。(4)电解时阳极发生反应生成FeO，该电极反应方程式为_________________________。【答案】 (1)2　10　3　2　9　NaCl　5　H2O　NaClO  (2)Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH(3)稀KOH溶液　（2分）加入饱和KOH溶液，冷却结晶(4)Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O【解析】 (1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据原子守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平化学方程式为2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。(3)因为K2FeO4在中性或酸性溶液中能分解，所以需要将K2FeO4粗产品在稀KOH溶液中溶解，然后加入饱和KOH溶液，冷却结晶。(4)电解时阳极铁在强碱性条件下被氧化为FeO：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O。10．某学生利用高锰酸钾分解制氧气的反应，测定室温下的气体摩尔体积，实验装置如下。部分实验步骤：①装好实验装置。②________。③把适量的高锰酸钾粉末放入干燥的试管中，准确称量试管和高锰酸钾粉末的质量为a g。④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。⑤停止加热。⑥测量收集到的气体的体积。⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。⑧测量实验室的温度。回答下列问题。(1)实验步骤的第②步是________。(2)以下是测量收集到的气体的体积时必须包括的几个步骤：①调整量气管高度，使其液面高度与水准管液面高度相平；②使装置内的气体都冷却至室温；③读取量气管中气体的体积。这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代号)。(3)如果实验中得到的氧气体积是c L，水蒸气的影响忽略不计，则室温下气体摩尔体积的计算式为________(含a、b、c)。(4)分析下列因素对实验结果的影响(假定其他操作均正确)，并在横线上填“偏大”、“偏小”或“无影响”。①高锰酸钾未完全分解：________。②实验前未将装置内的空气排出：________。③未恢复至室温就读数：________。【答案】 (1)检查装置气密性               (2)②①③(3)L·mol－1    (4)①无影响　②无影响　③偏大【解析】 (1)有气体物质参加的化学实验，在实验开始前，一定要检查装置的气密性。(2)读数前要先将气体冷却至室温，然后调整量气管的高度使两液面相平。(3)设室温下的气体摩尔体积为Vm，由反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑可知：生成O2的质量为(a－b)g，则＝，故Vm＝ L·mol－1。(4)①因为计算式中运用的是反应前后的质量差，因此，KMnO4是否完全分解对实验结果无影响。③未恢复到室温，则气体体积偏大，即c偏大，故Vm偏大。11．用数轴表示化学知识，并按某种共性对化学物质进行分类，有简明易记的效果。例如，根据碳素钢的含碳量，将其分为低碳钢、中碳钢、高碳钢，利用数轴分类法可将其表示为：根据这一分类方法请回答：(1)25℃将pH与溶液酸碱性的关系粗略地表示在如下数轴上：(2)某化学兴趣小组欲研究H2SO4、KCl、NaCl、Na2CO3、Na2SO3、NaOH六种物质的性质，对于如何研究，他们设计了两种研究方案：方案Ⅰ：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。方案Ⅱ：将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。①根据方案Ⅰ进行分类时，经实验测得KCl、NaCl溶液的pH等于7；H2SO4溶液的pH小于7；Na2SO3、Na2CO3、NaOH溶液的pH大于7。由此有的同学按分类法思想把Na2SO3、Na2CO3与NaOH都划分为碱类是否合理？为什么？_________________________________________________________________________________。②在方案Ⅰ中，某同学发现盐类物质中的KCl、NaCl在与其他物质混合时现象相同，无法区分，请设计一种简单的方法区分这两种物质_________________________________________________________________________________。③在方案Ⅱ中，三种钠盐用其他物质中的________可加以区分，有关反应的化学方程式分别为____________________________________________________________________。④该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为Na2SO3、Na2CO3、NaCl、NaOH和H2SO4、KCl两类。在用H2SO4鉴别四种含钠元素的物质时，Na2SO3和Na2CO3很容易得到了区分，但鉴别NaCl和NaOH时却陷入了困境，请设计一个实验来解决这一难题：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】 (1)(2)①不合理，Na2SO3、Na2CO3的水溶液因水解呈碱性，但从化合物的分类来看它们都应属于盐类②利用焰色反应，焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的为KCl，焰色反应呈黄色的为NaCl③H2SO4　Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O④在两支试管中分别加入少许H2SO4溶液，分别加入稍过量的两种未知溶液，充分混合，再向混合溶液中分别滴入Na2CO3溶液，若有气泡生成，则加入的未知溶液为NaCl溶液；若无气泡生成，则加入的未知溶液为NaOH溶液(合理即可)【解析】 (1)pH>7时显碱性，pH＝7时显中性，pH<7时显酸性；(2)①Na2SO3、Na2CO3属于盐类物质；②区分K＋和Na＋的方法为焰色反应；③Na2CO3与H2SO4反应生成CO2，Na2SO3与H2SO4反应生成SO2，NaCl与H2SO4不反应；④可利用酸碱中和反应的原理。