高二化学常见金属元素单质练习题(含答案)

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专题3 第1讲 常见金属元素单质及其重要化合物
一、
1.(2014?海南琼海高三一模)将1 mol?L-1H2SO4溶液100 mL与质量分数为10%的NaOH溶液50 g混合均匀后,滴入甲基橙指示剂,此时溶液的颜色是(  )
A.浅紫色   B.黄色   
C.红色   D.无色
答案:C
点拨:2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O,n(NaOH)=50 g×10%40 g?mol-1=0.125 mol,n(H2SO4)=1 mol?L-1×0.1 L=0.1 mol。可以判断出H2SO4过量,混合溶液呈酸性甲基橙显红色。
2.(2014?河南安阳高三二调)NA代表阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(  )
A.1 mol?L-1 Na2CO3溶液中的Na+数目为2NA
B.常温常压下,46 g NO2的原子数为3NA
C.电解Na2CO3饱和溶液,若生成2NA个H2,一定生成2NA个O2
D.1 mol Na2O2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA
答案:B
点拨:n(Na2CO3)=c? v,v未知,无法求算Na+的物质的量,A错误;46 g NO2的物质的量为46 g46 g?mol=1 mol,原子数为1 mol×3=3 mol,B正确;电解Na2CO3溶液实为电解水,2 mol H2~1 mol O2,C错误,又Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑每2 mol Na2O2反应转移2 mol e-,D错误.
3.(2014?安徽合肥高三一检)“类推”的思维方式在化学学习与研究中经常采用,但是有时会产生错误结论。下列类推结论中,正确的是(  )
A.由甲酸可以发生银镜反应可推出其余的羧酸也均能发生银镜反应
B.由Na2O中阳离子与阴离子的个数比为2∶1,可推出Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为1∶1
C.由“2Fe+3Cl2=====△2FeCl3”反应可推出“2Fe+3I2=====△2FeI3”反应也能发生
D.Na、K具有强还原性,Na在常温下与水剧烈反应,故K在常温下也能与水剧烈反应
答案:D
点拨:甲酸结构简式为HCOOH,其中存在?CHO,而其他羧酸中不存在?CHO,不能发生银镜反应;Na2O2的构成离子为Na+、O22-,其阴、阳离子个数比为1∶2,由于I2氧化性弱,只能把Fe氧化成二价铁;由于K的金属性大于Na,则K与H2O反应更剧烈。
4.(2014?福建泉州高三一检)下表各组物质中,物质之间不可能实现如图所示转化的是(  )
X??→MY??→MZ
选项XYZM
AAl3+Al(OH)3AlO2-NaOH
BFeFeCl2FeCl3Cl2
CNaOHNa2CO3NaHCO3CO2
DNH3NONO2O2
答案:B
点拨:将各物质分别代入。A中Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O,正确;B中2Fe+3Cl2=====点燃2FeCl3,错误;C中2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3;D中4NH3+5O2=====催化剂△4NO+6H2O,2NO+O2===2NO2,正确。
5.(2014?安徽巢湖高三一检)关于Na2CO3和NaHCO3比较中,下列说法不正确的是(  )
A.NaHCO3固体受热容易分解,而Na2CO3固体受热不容易分解
B.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,前者消耗盐酸的物质的量比后者多
C.等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别滴加2滴酚酞试液,前者颜色比后者深
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液,反应的离子方程式相同
答案:D
点拨:2NaHCO3=====△Na2CO3+H2O+CO2↑,稳定性Na2CO3>NaHCO3,A正确;Na2CO3~2HCl,NaHCO3~HCl,若盐为106 g,则Na2CO3消耗HCl为2 mol,NaHCO3消耗HCl为10684 mol<2 mol,B正确;Na2CO3溶液中CO32-水解能力更强,其溶液pH更大,C正确;两离子方程式分别为CO32-+Ba2+===BaCO3↓ HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O,D错误。
6.(2014?全国理综)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的(  )
A.CuSO4 B.H2O
C.CuO D.CuSO4?5H2O
答案:C
点拨:用石墨电极电解CuSO4溶液,发生反应:2CuSO4+2H2O=====通电2Cu+2H2SO4+O2↑,电解液的恢复依据“出什么,加什么”的原则,所以要使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的CuO,C项正确。
7.(2014?广东中山高三联考)某溶液中含有Cu2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等4种离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是(  )
A.Cu2+ B.Mg2+
C.Fe2+ D.Al3+
答案:C
点拨:4种离子均能与OH-反应生成相应沉淀,Al3+与过量OH-反应生成AlO2-,加热搅拌,使空气中的O2进入溶液中,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,再加过量盐酸生成Fe3+,Fe2+大量减少,而其他离子均能再恢复。
8.(2014?上海高三八校调研)右图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和和生铁片。观察:开始导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是(  )
A.生铁片中的碳是原电池的阳极,发生还原反应
B.雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀
C.墨水回升时,碳极反应式为:
O2+2H2O+4e-===4OH-
D.具支试管中溶液pH逐渐减小
答案:C
点拨:由于pH=4的雨水为酸性溶液,Fe在其中发生析氢腐蚀,产生H2,压强变大,则导管中液面下降。随着反应进行,H+消耗而使溶液酸性减弱,则铁片又发生吸氧腐蚀,由于O2不断消耗,则具支试管中气体压强减小,观察到导管中液面上升。
9.(2014?海南琼海高三一模)某无色透明溶液能与铝反应放出H2,则溶液中可大量共存的离子是(  )
A.H+、Cl-、Ba2+、Cu2+ B.OH-、Ba2+、K+、Na+
C.H+、Na+、NO3-、Cl- D.OH-、Mg2+、NH4+、Cl-
答案:B
点拨:Cu2+显示蓝色,A错误;Al与OH-反应放出H2,B项符合题意;D中Mg2+、NH4+均能与OH-反应而不能共存;Al与H+反应生成H2,但C项中H+、NO3-共存时有强氧化性,Al与H+、NO3-反应无H2生成。
10.(2014?浙江温州高三五校联考)一定量的Fe和Fe2O3混合物投入2 mol?L-1 250 mL的HNO3溶液中,反应完全后,无固体剩余,生成1.12 L NO气体(标准状况),再向反应后溶液中加入1 mol?L-1的NaOH溶液,要使铁元素全部沉淀下来,所加NaOH溶液的体积最少是(  )
A.450 mL B.500 mL
C.400 mL D.无法确定
答案:A
点拨:反应最后的产物为Fe(OH)2、NaNO3、NO、H2O,反应物为Fe、Fe2O3、HNO3、NaOH,根据N元素守恒,反应前n(N)=n(HNO3)=2 mol?L-1×0.25 L=0.5 mol,反应后n(N)=n(NaNO3)+n(NO)=0.5 mol,又n(NO)=1.12 L22.4 L?mol-1=0.05 mol,则n(NaNO3)=0.5 mol-0.05 mol=0.45 mol,又根据Na元素守恒,反应后n(Na)=n(NaNO3)=0.45 mol,反应前n(Na)=n(NaOH)=1 mol?L-1×V=0.45 mol,可得V=0.45 mol1mol?L-1=0.45 L=450 mL。
11.(2014?山东潍坊高三一模)在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,有少量金属析出,过滤,向滤液中滴加盐酸,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀硝酸,则析出的金属是(  )
A.Cu和Ag B.Ag
C.Cu D.Cu和Fe
答案:B
点拨:由于氧化性Ag+>Cu2+,则Fe先与Ag+反应,完全消耗掉Ag+后才会与Cu2+反应,而题中说明Fe与Ag+反应后Ag+还剩余(加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成),则Cu2+一定未与Fe反应,只发生2Ag++Fe===2Ag+Fe2+。
12.(2014?江苏南通高三二调)下列有关物质用途的叙述中不正确的是(  )
A.碳酸氢钠可用作制药工业的原料,用于治疗胃酸过多
B.氧化铝可用作制造高温耐火材料,如制耐火砖、坩埚等
C.蛋白质水解生成葡萄糖放出热量,提供生命活动的能量
D.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
答案:C
点拨:由于NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,且NaHCO3溶液碱性不是太强,腐蚀性较差,则可用于治疗胃酸过多;Al2O3为高熔点物质,可作耐火材料;蛋白质水解产物为氨基酸,糖类水解产物为葡萄糖,C错误。
13.(2014?浙江宁波高三八校联考)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox 3A.MFe2O4在与H2反应中表现了氧化性
B.MFe2O4与MFe2Ox的相互转化反应均属于
C.MFe2Ox与SO2反应中MFe2Ox被还原
D.若4 mol MFe2Ox与1 mol SO2恰好完全反应,则MFe2Ox中x的值为3.5
答案:C
点拨:根据H2能将MFe2O4转化成MFe2Ox,则H2作还原剂,MFe2O4作氧化剂; 而MFe2Ox能将SO2转化为S,SO2作氧化剂,MFe2Ox作还原剂,发生氧化反应;根据电子守恒,1 mol SO2反应时转移电子为4 mol,则1 mol MFe2Ox转移电子为1 mol,可得x=3.5,此时铁的平均化合价为+2.5,被氧化为MFe2O4(铁在该化合物中显+3价)时转移电子数为1 mol。
14.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是(  )
A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+
C.溶液中一定含Cu2+D.剩余固体中一定含Cu
答案:C
点拨:加入铁粉,先发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,后发生反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。反应后有固体存在,可能为两种情况:①Cu,②Fe和Cu,无论哪种情况,溶液中一定含有Fe2+,一定没有Fe3+,可能含有Cu2+。
二、非
15.(2014?江苏卷)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3?6H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K=________;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是________、________。
(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为____________________;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为________(写化学式)。
答案:(1)K=c2?SO3?c?O2??c2?SO2?
SO2+NaOH===NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率 抵制Fe3+水解
(3)Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ Cl2、HCl
点拨:硫铁矿焙烧后得到的固体的主要成分是Fe2O3,同时还含有少量没有反应的FeS2,酸溶后溶液中含有大量的Fe3+和少量的Fe2+,为了得到纯净的FeCl3?6H2O,需要将Fe2+氧化。因在酸溶时所加的盐酸是过量的,所以尾气中除了Cl2外,还会有HCl。
16.(2014?北京石景山一模)我国制碱工业的先驱??侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:
NH3+CO2+NaCl+H2O===NH4Cl+NaHCO3(晶体)
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为:
________________________________________________________________________。
C装置中稀硫酸的作用为_____________________________________ ___________________________________。
(2)下表中所列出的相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100 g水)
   温度
溶解度  0℃10℃20℃30℃40℃50℃
NaCl35.735.836.036.336.637.0
NaHCO36.98.19.611.112.714.5
NH4Cl29.433.337.241.445.850.4
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是___________________ _____________________________________________________。
(3)该校学生在检查完此套装置的气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在________装置之间(填字母)连接一个盛有________的洗气装置,其作用是________________________________________________________________________。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85 g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04 g,则NaHCO3的产率为________________________。
答案:(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;吸收从B装置中的试管内逸出的氨气,减少对环境的污染
(2)温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出。
(3)A与B;饱和NaHCO3溶液(其他合理答案均可给分) ;除去CO2中混合的HCl气体
(4)60% NaCl ~ NaHCO3
    5.85 g   8.4 g
NaHCO3的产率=5.048.4×100%=60%


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