高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料单元测试课后复习题
展开第三章 铁 金属材料 单元测试
一、单选题
1.下列除去杂质的实验方法正确的是(括号里为少量杂质)
A.CO2( CO):用酒精灯点燃
B.K2CO3( NaHCO3):置于坩埚中加热
C.FeCl2( FeCl3):加入足量铜粉,过滤
D.Fe2O3(Al2O3):氢氧化钠溶液,过滤、洗涤
2.选择合适试剂完成甲、乙两组实验,
甲组:检验含的溶液中是否含有:
乙组:检验含的溶液中是否含有。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
氯水
D
稀氯水
酸性溶液
A.A B.B C.C D.D
3.下列物质在氧气中燃烧,产生大量白烟的是
A.红磷 B.铁丝 C.木炭 D.硫
4.下列物质久置于空气中会发生相应的变化,其中发生了氧化还原反应的是( )
A.氢氧化钠的表面发生潮解 B.澄清石灰水变浑浊
C.浓硫酸的体积增大 D.铁生锈
5.下列说法正确的是
A.铝制品在生活中被广泛应用,说明铝是一种不活泼金属
B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物
C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应
D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应
6.在浓度均为4.0 mol·L-1的盐酸和硫酸各100 mL溶液中,分别加入等质量的锌粉,充分反应后生成气体体积比为2∶3,则加入锌粉的质量是
A.6.5 g B.13.0 g C.19.5 g D.26.0 g
7.下列有关物质应用的说法正确的是
A.生石灰用作食品抗氧剂
B.氯气有毒,不可作自来水消毒剂
C.铝罐可久盛食醋
D.氯和氧的化合物可作自来水消毒剂
8.在给定条件下,下列所示的转化关系不能实现的是
A.Fe Fe2O3 FeCl2
B.C CO2 H2CO3
C.AlAl2O3 NaAlO2
D.Na Na2O2Na2CO3
9.将氯化铝溶液和氢氧化钡溶液等体积混合,得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中铝元素的质量相等,则原氯化铝溶液和氢氧化钡溶液的物质的量浓度之比可能是
A.1:3 B.2:3 C.1:4 D.4:3
10.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为
A.3:1 B.1:1 C.2:1 D.1:2
11.金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是
A.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物的方法冶炼
C.纯铁的硬度比生铁高
D.高炉炼铁的还原剂是CO
12.下列各组溶液,不另加其他试剂就可以将它们分别开的是
A.NaCl、HCl、NaAlO2、KNO3 B.Na2SO4、KNO3、Ba(OH)2、MgCl2
C.FeCl3、NaOH、AlCl3、HNO3 D.AgNO3、NaCl、Na2SO4、Na2CO3
13.下列离子方程式中,正确的是
A.稀盐酸滴在铜片上:Cu + 2H+ = Cu2+ + H2↑
B.氧化铜加入稀硫酸中: O2- + 2H+ = H2O
C.铁粉加入氯化铁溶液中:Fe + Fe3+ = 2Fe2+
D.碳酸钙与盐酸反应:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
14.下列有关实验的说法正确的是
A.做蒸馏实验时,如果加热后发现忘记加沸石,应停止加热,冷却后补加
B.氨气可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.用稀硝酸除去Cu中混有的CuO
D.向某溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液,溶液变红说明原溶液一定含有Fe2+
二、填空题
15.铁的氧化物的比较
化学式
俗名
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的化合价
_______
_______
_______
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与反应的离子方程式
_______
_______
与的反应(炼铁原理)
16.为了检验某含有杂质的样品的纯度,现将样品加热,其质量变为,请列式计算该样品中的质量分数_______。
17.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、、作用产生“绿锈”,该“绿锈”俗称“铜绿”,又称“孔雀石”[化学式为],“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、和。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
(1)从三种不同分类标准回答,“铜绿”属于哪类物质:_______。
(2)请写出“铜绿”与盐酸反应的化学方程式:_______。
(3)写出④⑤的化学方程式:
④_______;
⑤_______。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是_______(填序号,下同),属于复分解反应的是_______,属于分解反应的是_______。
18.将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份,向其中一份中滴加500mL稀硝酸,固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体aL,溶液中Fe元素均以+3价形式存在,另一份固体与足量H2反应质量减少yg。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为___mol·L-1(写出计算过程)。
19.实验室常用加热高锰酸钾的方法制备少量氧气。
(1)请写出该反应的化学方程式___________。
(2)现欲制备3.36L(标准状况)氧气,理论上需要________克高锰酸钾?
(3)用制备的3.36L(标准状况)氧气与H2完全反应生成水,理论上需要________升H2的体积(标准状况)?
20.聚合硫酸铁广泛用于水的净化。以为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。将一定量的溶于稀硫酸,在约下边搅拌边缓慢加入一定量的溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。氧化的离子方程式为___________;水解聚合反应会导致溶液的___________。
21.NaNO2外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:
2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)NaNO2中N的化合价为___。
(2)为了获取反应后溶液中的I2,可采用_______方法
(3)将上述化学方程式改写为离子方程式并用双线桥标明电子转移的方向和数目:______
(4)根据上述离子反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①碘化钾淀粉试纸 (试纸上含KI和淀粉) ②淀粉 ③白酒 ④食醋,你认为应选用的物质有_________(填序号)。
(5)若产生的气体在标准状况下体积为2.24L,则反应过程中转移电子的数目为___NA,(NA表示阿伏伽德罗常数的值),被氧化的HI的物质的量为____,发生反应的NaNO2的质量为____ g.
参考答案:
1.D
【分析】根据除杂的基本原则“不减、不增、不污、易分”来分析.也就是,除去杂质的同时,要保证不能使所需物质的量减少,但可以增加,更不能引入新的杂质,生成物还不能造成环境污染,并且,生成物、所选试剂与所需物质要容易分离。
【详解】A.应将气体通过加热的氧化铜,将CO转化成CO2,故A错误;
B.利用碳酸氢钠受热易分解的性质,可将其转换为碳酸钠,碳酸钠仍为杂质,故B错误;
C.FeCl3加入足量铜粉生成FeCl2和CuCl2,引入CuCl2杂质,故C错误;
D.Al2O3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,Fe2O3不溶于NaOH溶液,过滤、洗涤,能达到除去Al2O3目的,故D正确;
故选D。
【点睛】解答此类题型不但要明确除杂的基本原则“不减、不增、不污、易分”,而且对课本上常见的物质的性质必须熟悉,易错点B,注意碳酸氢钠受热分解转换为碳酸钠,碳酸钠仍为杂质。
2.B
【详解】甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+,Fe2+具有还原性能使高锰酸钾溶液褪色,Fe3+不能使高锰酸钾褪色,所以检验是否含有Fe2+可以选用高锰酸钾溶液;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+,Fe3+遇到KSCN溶液会变红色,而Fe2+不能使KSCN溶液变色,所以检验是否含有Fe2+,可以选用KSCN溶液;
故答案选B。
3.A
【详解】A.红磷在氧气中燃烧的实验现象是:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成大量的白烟,A符合题意;
B.铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体,B不符合题意;
C.木炭在氧气中燃烧的实验现象是:发出红光、放出热量,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,C不符合题意;
D.硫在氧气中燃烧的实验现象是:明亮的蓝紫色火焰,放出大量的热,能闻到刺激性气味,D不符合题意;
故选A。
4.D
【详解】A. 氢氧化钠的表面发生潮解是因为吸收了空气中的水蒸气发生了潮解,故A不符合题意;
B. 澄清石灰水变浑浊是因为吸收了空气中的CO2,发生反应生成了碳酸钙的原因,故B不符合题意;
C. 浓硫酸的体积增大是因为浓硫酸吸收了空气中的水蒸气,故C不符合题意;
D. 铁生锈是铁在潮湿的空气中被氧气氧化的结果,发生了氧化还原反应,故D符合题意;
所以本题答案:D。
5.D
【详解】A.铝制品在生活中被广泛应用,是由于Al比较活泼,与空气中的氧气反应产生的Al2O3薄膜非常致密,对内层金属起保护作用,而不是因为铝是不活泼金属,A错误;
B.Al2O3是金属氧化物,但氧化铝既能与强酸反应产生盐和水,也能与强碱反应产生盐和水,因此它是两性氧化物,而不是碱性氧化物,B错误;
C.Al2O3只能跟强酸、强碱溶液反应,而不能与弱碱反应,C错误;
D.Al2O3是两性氧化物,能跟强的酸、碱溶液反应,D正确;
故合理选项是D。
6.C
【详解】n(HCl)=0.1L×4mol/L=0.4mol,n(H2SO4)=0.1L×4mol/L=0.4mol,二者中含有的氢离子的物质的量分别为0.4mol和0.8mol,均与Zn反应生成氢气。若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同,若锌足量与酸反应生成氢气为1:2,由充分反应后生成气体体积比为2:3,可知盐酸不足,硫酸过量,由Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知,n(H2)=0.4mol×=0.2mol,则Zn与硫酸反应生成的氢气为0.2mol×=0.3mol,由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,n(Zn)=n(H2)=0.3mol,则加入锌粉的质量是0.3mol×65g/mol=19.5g,故选C。
【点睛】把握发生的反应、过量判断为解答的关键。判断时可以利用假设法,若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同,若Zn足量与酸反应生成氢气为1:2,由充分反应后生成气体体积比为2:3,可知盐酸不足,硫酸过量。
7.D
【详解】氧化钙不具有还原性,则生石灰不能用作食品抗氧剂,故A错误;
B.氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸能起到杀菌消毒的作用,在国标范围内,氯气是可以用作自来水消毒剂,故B错误;
C.铝是活泼金属,能与醋酸反应而被腐蚀,所以不能用铝罐存储食醋,故C错误;
D.二氧化氯具有强的氧化性,能够起到杀菌消毒的作用,常作自来水消毒剂,故D正确;
故选
8.A
【详解】A.Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4,不是Fe2O3,Fe2O3与HCl反应产生FeCl3,不是FeCl2,因此不能在给定条件下实现物质的转化关系,A符合题意;
B.C与足量O2在点燃时反应产生CO2,CO2能够溶于水,与水反应产生H2CO3,能在给定条件下实现物质的转化关系,B不符合题意;
C.Al能够与O2反应产生Al2O3,Al2O3是两性氧化物,能够NaOH溶液反应产生NaAlO2,能在给定条件下实现物质的转化关系,C不符合题意;
D.Na与O2在加热时反应产生Na2O2,Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,D不符合题意;
故选A。
9.D
【详解】AlCl3和Ba(OH)2的浓度分别为c1和c2,相同体积为V,由题意可得:第一步AlCl3反应完全,而Ba(OH)2过量,此时参加反应的AlCl3的物质的量是c1Vmol,Ba(OH)2是1.5c1Vmol;生成c1V mol 的Al(OH)3,又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等,则说明第一步反应完后,生成的Al(OH)3有一半(c1V)参加了第二步的反应,所以可求的Ba(OH)2的物质的量为:1.5c1V+0.25c1V=c1V=c2V,所以c1:c2=4:7;当氯化铝过量时,氢氧化钡全反应,生成氢氧化铝白色沉淀发生反应:Al3++3OH-═Al(OH)3↓,设反应掉的铝离子物质的量为x,得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等,则c1V-x=x,所以x=0.5c1V,消耗氢氧化钡3x,即1.5c1Vmol,所以1.5c1V=2c2V,所以此时c1:c2=4:3,故选:D。
10.A
【详解】Al和稀盐酸、NaOH溶液反应方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Al与足量稀盐酸、NaOH溶液反应时生成相同条件下的同体积氢气,说明生成氢气的物质的量相等,假设都是生成3mol氢气,消耗稀盐酸6mol、消耗NaOH溶液2mol,所以反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比=6mol:2mol=3:1,故答案为A。
11.D
【详解】A.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活泼性,故A错误;
B.氯化铝为共价化合物,电解氯化铝得不到铝,工业上用电解氧化铝的方法制取铝,电解熔融氯化镁的方法制取镁,故B错误;
C.生铁为铁碳合金,合金的硬度大于其组分金属,则生铁的硬度比纯铁高,故C错误;
D.铁为较活泼金属,通常用热还原法冶炼,高炉炼铁的主要原理为,该反应中CO为还原剂,故D正确;
故答案选D。
12.C
【详解】A.HCl和NaAlO2互相滴加可检验,但不能检验NaCl和KNO3,应再加入其它物质检验,故A不符合题意;
B.Ba(OH)2与Na2SO4、MgCl2都生成白色沉淀,不能鉴别,故B不符合题意;
C.FeCl3为黄色,FeCl3与NaOH反应生成红褐色沉淀,可鉴别出NaOH,NaOH与AlCl3反应生成白色沉淀,以此可区别几种物质,故C符合题意;
D.AgNO3分别与NaCl、Na2SO4、Na2CO3反应均生成白色沉淀,不能区别NaCl、Na2SO4、Na2CO3,故D不符合题意;
答案为C。
13.D
【详解】A.Cu与盐酸不反应,A错误;
B.氧化铜是氧化物,在离子反应中不拆,,B错误;
C.离子方程式电荷不守恒,,C错误;
D.碳酸钙难溶于水,不拆,D正确;
故答案为:D。
14.A
【详解】A.蒸馏时加沸石防止暴沸,温度高加沸石易导致液滴飞溅,则加热后发现忘记加沸石,应停止加热,冷却后补加,故A正确;
B.氨气溶于水呈碱性,所以氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,故B错误;
C.Cu、CuO均与硝酸反应,不能用稀硝酸除杂,应选盐酸或稀硫酸,故C错误;
D.滴加氯水后可氧化亚铁离子,干扰检验,应先加KSCN溶液无现象,再加氯水变血红色,检验原溶液含有Fe2+,故D错误;
故答案为A。
15. 、
【详解】根据化合物中化合价代数和为0可知,中Fe元素化合价为+2价,中Fe元素化合价为+3价,可以看成,故Fe元素化合价为+2、+3价,与氢离子反应的离子方程式为,与氢离子反应的离子方程式为。
16.
【详解】根据样品加热发生的反应,则有关系式:
样品中,样品中,其质量分数为。
17.(1)盐、铜盐、碱式盐(或碳酸盐)
(2)
(3)
(4) ① ②③ ④
【分析】铜在空气中与氧气、二氧化碳、水反应生成铜绿,铜绿和盐酸反应生成氯化铜,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜,氢氧化铜加热分解为氧化铜和水,用氢气还原氧化铜生成铜和水,所以A是氯化铜、B是氧化铜。
【详解】(1)“铜绿”是,由铜离子、碳酸根离子、氢氧根离子构成,属于盐;含有铜离子属于铜盐;含有碳酸根离子,属于碳酸盐,含有氢氧根离子,属于碱式盐。
(2)“铜绿”与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳、水,反应的化学方程式为。
(3)反应④是氢氧化铜加热分解为氧化铜和水,反应方程式为;
反应⑤是用氢气还原氧化铜生成铜和水,反应的化学方程式为;
(4)铜在空气中与氧气、二氧化碳、水反应生成,多种物质生成1种物质,属于化合反应;跟盐酸反应生成氯化铜、和,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠,属于复分解反应;氢氧化铜加热分解为氧化铜和水,属于分解反应;属于化合反应的是①,属于复分解反应的是②③,属于分解反应的是④。
18.mol·L-1
【详解】根据反应3H2+Fe2O32Fe+3H2O,H2+FeOFe+H2O质量减少yg,减少的质量为氧的质量,所以m(Fe)=(x-y)g,故n(Fe)=mol,再根据 Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O,3FeO+10HNO3 =3Fe(NO3)3+NO+5H2O,Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O,可得 n(HNO3)= n(Fe)×3+ n(NO),已知n(Fe)=mol=,n(NO)=mol=mol,n(HNO3)=3×+,c(HNO3)===mol/L;
19.(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)47.4
(3)6.72
【详解】(1)加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ,根据化学反应方程式可知,n(KMnO4)=2n(O2)=0.30mol,需要高锰酸钾的质量为 ;
(3)根据化学反应方程式2H2+O2 2H2O,3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ,需要n(H2)=0.30mol,需要H2的体积(标准状况)为 。
20. 减小
【详解】氧化生成,自身被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式为,发生水解聚合反应使溶液减小,故答案为;减小。
21.(1)+3
(2)萃取
(3)
(4)①④
(5) 1 1mol 69
【解析】(1)
NaNO2中各元素化合价代数和为0,Na显+1价,O显-2价,设N的化合价为x,1+x+2 (-2)=0,解得x=+3,即N的化合价为+3;
(2)
I2易溶于有机溶剂,可利用CCl4或苯对反应后的碘溶液进行萃取后再蒸馏获得I2,故答案为:萃取;
(3)
N的化合价降低,得到1个电子,I元素的化合价升高生成碘单质失去2个电子,根据氧化还原反应的规律用双线桥标明电子转移的方向和数目如下:;
(4)
根据已知反应可推知,碘化钾在酸性条件下可与亚硝酸钠溶液反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变为蓝色,而氯化钠则无此现象,所以选择鉴别得试剂为:碘化钾淀粉试纸、食醋,故答案为:①④;
(5)
对于反应2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O,若产生的气体在标准状况下体积为2.24L,即NO的物质的量为1mol,根据关系式2e-2NO可知,反应过程中转移电子的物质的量为1mol,其数目为1NA,(NA表示阿伏伽德罗常数的值),2molNO生成时,4molHI被消耗,只有2molHI被氧化为碘单质,所以当有1molNO生成时,被氧化的HI的物质的量为1mol,发生反应的NaNO2的物质的量为1mol,其质量为=69g,故答案为:1;1mol;69。
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