高三化學一輪復習課時練習（大綱版）：第11章 幾種重要的金屬 章綜合

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111 11章整合 一、選擇題(每小題3分，共48分) 1．把鎂粉中混入的少量鋁粉除去，應選用的試劑是 (　　) A．稀鹽酸　　　　　　　 B．新制氯水 C．燒堿溶液 D．純堿溶液 【答案】　C 2．將下列每組內的四種物質同時加入到水中，充分攪拌后，既有氧化還原反應發(fā)生，又有沉淀產生的一組是(酸均過量) (　　) A．Na2O2、NH4Cl、NaCl、Na2SO4 B．Na2CO3、BaCl2、K2S、鹽酸 C．KHCO3、Ca(OH)2、MgCl2、硫酸 D．FeO、AlCl3、Na2SiO3、硝酸 【解析】　A中無沉淀。當酸過量時，B中無沉淀，也不發(fā)生氧化還原反應。C中最后有CaSO4沉淀，但無氧化還原反應。D中FeO與HNO3發(fā)生氧化還原反應，最終產生H2SiO3或H4SiO4沉淀。 【答案】　D 3．有一無色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO中的幾種。為確定其成分，做如下實驗： ①取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產生無色無味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解； ②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產生。 下列推斷正確的是 (　　) A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－ B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO C．肯定有K＋、HCO、MnO D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO 【解析】　因溶液無色，所以其中不含MnO，加入Na2O2后產生無色無味的氣體，說明原溶液中不含NH，繼續(xù)加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有Mg2＋又含有Al3＋，由實驗②可知原溶液中一定含有SO。 【答案】　D 4．某種只含鐵和氧兩元素組成的化合物樣品A在高溫時與足量的CO充分反應，生成的氣體被足量澄清石灰水吸收過濾，得沉淀的質量是原樣品A質量的倍，則下列說法正確的是 (　　) A．A一定是Fe3O4 B．A可能是Fe3O4 C．A一定是純凈物 D．可能是FeO與Fe3O4形成的混合物 【解析】　設A的平均化學式為FeOx則 FeOx＋xCOFe＋xCO2 xCO2＋xCa(OH)2===xCaCO3↓＋xH2O 故有：＝　解得：x＝ 所以A的平均化學式為Fe3O4，但不一定是Fe3O4，因為有如下可能：①FeO和Fe2O3按物質的量比1∶1組成的混合物；②FeO、Fe2O3和Fe3O4按物質的量比1∶1∶n組成的混合物。 【答案】　B 5．取14.4 g草酸亞鐵(FeC2O4)，隔絕空氣加熱使其完全分解，結果得到7.2 g鐵的氧化物，此氧化物的化學式應為 (　　) A．Fe2O3 B．FeO C．Fe3O4 D．FeOFe3O4 【解析】　14.4 g FeC2O4中含F(xiàn)e 0.1 mol 質量5.6 g，則7.2 g鐵的氧化物中含氧質量為7.2 g－5.6 g＝1.6 g，n(Fe2＋)∶n(O2－)＝∶＝1∶1，化學式為FeO。 【答案】　B 6．正在火星上工作的美國“勇氣”號、“機遇”號探測車的一個重要任務就是收集有關Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經存在過H2O。以下敘述正確的是 (　　) A．鋁熱劑就是單指Fe2O3粉和鋁粉的混合物 B．檢驗紅磚中的紅色物質是否是Fe2O3的操作步驟是：樣品→粉碎→加水溶解→過濾→向濾液中滴加KSCN溶液 C．分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質的量之比為2∶3∶2 D．明礬屬硫酸鹽，是純凈物 【解析】　鋁熱劑應為Al和過渡元素的氧化物所形成的混合物；Fe2O3的檢驗過程：樣品→粉碎→加酸溶解→過濾→向濾液中滴加KSCN溶液；還原相等量的Fe2O3需要的電子的物質的量相等，所以其消耗H2、Al、CO的物質的量之比應為1/2∶1/3∶1/2＝3∶2∶3。 【答案】　D 7．下列關于金屬的一些說法不正確的是 (　　) A．金屬冶煉的本質是金屬陽離子得到電子變成金屬原子 B．工業(yè)上金屬Mg、Al都是用電解法得到 C．越活潑的金屬越難冶煉 D．金屬的化合價越低越難冶煉 【解析】　越活潑的金屬越難冶煉，與金屬的化合價高低無關。 【答案】　D 8．下列實驗中，溶液顏色有明顯變化的是 (　　) A．少量明礬溶液加入到過量NaOH溶液中 B．往FeCl3溶液中滴入KI溶液，再滴入淀粉溶液 C．少量Na2O2固體加入到過量NaHSO4溶液中 D．往酸性高錳酸鉀溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液 【解析】　在A選項中，反應前后，溶液都為無色。在B選項中，向棕黃色的FeCl3溶液中滴加無色的KI溶液，由于Fe3＋能將I－氧化成I2，再加淀粉溶液后，溶液變藍。在C選項中，NaHSO4溶液無色，(實質是其中的水)與Na2O2固體反應后，生成Na2SO4，所以溶液前后均無色。在D選項中，兩者不反應，所以除稀釋外沒有明顯的顏色的改變。 【答案】　B 9．下列金屬或氧化物可以完全溶解的是 (　　) A．1 mol Zn與含1 mol HCl的稀鹽酸共熱 B．1 mol Cu與含2 mol H2SO4的濃硫酸共熱 C．1 mol Cu與含4 mol HNO3的濃硝酸共熱 D．1 mol MnO2與含4 mol HCl的濃鹽酸共熱 【解析】　A項中鹽酸的量不足，不能完全溶解；B項中理論上可以，但當濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r，反應不再進行，不能完全溶解；D項中理論上濃鹽酸和MnO2恰好完全反應，但當濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時，反應不再進行。 【答案】　C 10．諾貝爾化學獎獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鉬的卡賓化合物可以作為非常有效的烯烴復分解催化劑。工業(yè)上冶煉金屬鉬的化學原理為： ①2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2；②MoO3＋2NH3H2O===(NH4)2MoO4＋H2O；③(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl；④H2MoO4MoO3＋H2O；⑤用還原劑將MoO3還原成金屬鉬。 則下列說法正確的是 (　　) A．MoS2煅燒的尾氣可以直接排入空氣中 B．MoO3既是金屬氧化物，也是堿性氧化物 C．H2MoO4是一種強酸 D．利用H2、CO和Al還原等質量的MoO3，所消耗的還原劑的物質的量之比為3∶3∶2 【解析】　SO2是大氣污染物，不能直接排入空氣中，A選項錯誤；由反應④知MoO3是H2MoO4的酸酐，B選項錯誤；由反應③和復分解反應制酸的原理知H2MoO4是弱酸，C選項錯誤；22O，O2， O3，還原等質量的MoO3即失去電子數(shù)相等，所以D選項正確。 【答案】　D 11．往100 mL 3 mol/L的稀硝酸中加入一定量的鐵銅混合粉末，充分反應后過濾，再往濾渣中滴入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氫氣產生，則濾液中 (　　) A．一定含F(xiàn)e2＋、不含F(xiàn)e3＋和Cu2＋ B．含F(xiàn)e3＋、不含Cu2＋、可能含F(xiàn)e3＋ C．可能含F(xiàn)e2＋、Fe3＋和Cu2＋ D．可能含F(xiàn)e3＋和Cu2＋、不含F(xiàn)e2＋ 【解析】　銅和鐵與稀硝酸反應分別生成Cu2＋和Fe3＋，往濾渣中滴入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氫氣產生說明Fe過量，故反應后的溶液中將不可能存在Cu2＋和Fe3＋。 【答案】　A 12．FeCl3溶液與下列物質的反應，其中與Fe3＋的水解無關的一組是 (　　) ①紫色石蕊試液?、诘饣洝、壑蠓械恼麴s水?、芰蚧瘹洹、荼椒逾c溶液　⑥銅粉?、咝√K打溶液?、噫V粉 A．②④⑧ B．①②④ C．③⑧ D．②④⑤⑥ 【解析】　Fe3＋水解呈酸性，使紫色石蕊試液顯紅色；I－與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，與Fe3＋的水解無關；Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋，與Fe3＋的水解有關；H2S與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應，與Fe3＋的水解無關；苯酚鈉遇Fe3＋顯紫色，與Fe3＋的水解無關；Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，與Fe3＋的水解無關；小蘇打溶液中的HCO與Fe3＋發(fā)生雙水解；鎂粉加入到FeCl3溶液中有氣泡冒出，這是因為Fe3＋水解顯酸性。故與Fe3＋的水解有關的是①③⑦⑧，無關的是②④⑤⑥。 【答案】　D 13．如右圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12 molL－1的硝酸，加熱充分反應后，下列微粒在體系中一定大量存在的是 ①NO?、贔e3＋?、跦＋?、躈O?、軳O2 A．只有① B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤ 【解析】　題中給出的12 molL－1的硝酸是濃硝酸，如果鐵少則生成Fe3＋，如果鐵過量則生成Fe2＋，溶液中一定有NO，燒瓶中的氣體一定有NO2，H＋、NO不一定有。 【答案】　B 14．下列敘述中，正確的是 (　　) A．在船舶的外殼裝上銅塊可防止其發(fā)生電化學腐蝕 B．MnO2、FeCl3和CuSO4都可加快H2O2的分解速率 C．FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液加熱蒸干、灼燒都得到Fe2O3 D．用惰性電極分別電解CuCl2溶液和MgCl2溶液分別得到單質Cu和Mg 【解析】　船舶的外殼裝上銅塊形成原電池，鐵作為負極而被腐蝕，A錯；FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液加熱蒸干、灼燒分別得到Fe2O3、Fe2(SO4)3，C錯；用惰性電極電解MgCl2溶液得到Mg(OH)2、H2和Cl2，D錯。 【答案】　B 15．某研究性學習小組探索鎂粉與FeCl3溶液反應機理，做了如下兩組實驗： ①將鎂粉投入冷水中，未見明顯現(xiàn)象； ②將鎂粉投入FeCl3溶液中，觀察到有氣泡產生，溶液顏色逐漸變淺，同時逐漸產生紅褐色沉淀。則下列有關鎂與FeCl3溶液反應的敘述中正確的是 (　　) A．鎂只與FeCl3溶液中的Fe3＋直接反應 B．氣泡是由鎂與FeCl3溶液中的水直接反應產生的 C．紅褐色沉淀是由鎂與水反應生成的Mg(OH)2與Fe3＋反應所得到的 D．氣泡是由鎂與FeCl3水解產生的鹽酸反應生成的 【解析】　FeCl3水溶液呈弱酸性是因為FeCl3水解產生鹽酸：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl；而加入鎂粉，Mg和鹽酸反應產生H2，故有氣泡產生；溶液顏色變淺是因為另有一部分鎂粉被Fe3＋氧化：2Fe3＋＋Mg===2Fe2＋＋Mg2＋；紅褐色沉淀的出現(xiàn)是由于Mg與鹽酸反應，使Fe3＋水解平衡正向移動的結果。 【答案】　D 16．(2007年江蘇)某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質的量之和為y mol，其中Cu的物質的量分數(shù)為a，將其全部投入50 mL b molL－1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(假設NO是唯一的還原產物)。下列說法正確的是 (　　) A．若金屬剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬又開始溶解 B．若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3＋ C．若金屬全部溶解，且產生336 mL氣體(標準狀況)，則b＝0.3 D．當溶液中金屬離子只有Fe3＋、Cu2＋時，則a和b的關系沒法確定 【解析】　A項，溶液中還含有NO。B項，F(xiàn)e3＋是否含有取決于Fe和HNO3的量。C項，溶液中還含有NO。D項，由于溶液中只有Fe3＋、Cu2＋說明HNO3足量。故其濃度可由下面兩反應求得：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 【答案】　A 第Ⅱ卷 (非選擇題，52分) 二、非選擇題(共52分) 17．(6分)某地污水中含有Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋、Cu2＋4種陽離子。甲、乙、丙三位同學設計的從該污水中回收金屬銅的方案如下圖所示：(提示：Zn(OH)2溶于NaOH溶液)。 甲　　 乙　　 丙　　 ＋ (1)三種實驗方案中能制得純凈銅的方案是________。 (2)在能制得純凈銅的方案中，會導致環(huán)境污染的操作步驟是________，污染原因是________________________________________________________________________， 改進方法是__________________________________________________________。 【解析】　甲方案污水中加NaOH所得溶液中存在Cu2＋、Fe3＋、Hg2＋的氫氧化物，加熱分解后得到Fe2O3、CuO，用H2還原后制得的Cu不純凈，且產生汞蒸氣污染環(huán)境。 乙方案加入過量鐵粉所得殘渣中會殘留鐵，直接加熱，還原所制得的銅不純，同時產生Hg的污染。 只有丙方案以上兩個方面均考慮到了，制得的銅是純凈的，但丙方案中會產生汞蒸氣，有毒，污染環(huán)境，應增加冷凝裝置加以回收、利用。 【答案】　(1)丙　(2)③　Hg揮發(fā)變成蒸氣，Hg蒸氣有毒　加上冷凝裝置，將氣態(tài)Hg變成液態(tài)Hg而回收 18．(12分)室溫下，單質A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體。在合適反應條件下，它們可以按下圖進行反應。又知E溶液是無色的，請回答： (1)A是________，B是________，C是________。(請?zhí)罨瘜W式) (2)反應①的化學方程式為：____________________________________________。 (3)反應③的化學方程式為：____________________________________________。 (4)反應④的化學方程式為：____________________________________________。 【解析】　B為黃綠色氣體，則B為Cl2，C為無色氣體，且能與Cl2反應，產物為E，E溶于水后又能和固體A反應，重新生成無色氣體C，初步推測C為H2，E為HCl，A為金屬單質。F為金屬氯化物。據(jù)F＋BD。而D是A和Cl2反應得到的金屬氯化物，推斷A為變價金屬(Fe或Cu)，結合A與鹽酸反應能制取H2，故A為Fe，B為Cl2，C為H2，其他物質依次可推出。 【答案】　(1)Fe　Cl2　H2 (2)2Fe＋3Cl22FeCl3 (3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 19．(10分)已知：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2,2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 (1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此時被氧化的離子是________，被氧化的離子的物質的量分別是______________。 (2)如果向原溶液中通入3 mol Cl2，則被氧化的離子是______________，其對應的氧化產物的物質的量分別是__________________________________________________________。 (3)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，當I－、Fe2＋、Br－完全被氧化時，c為________(用含a、b的代數(shù)式表示)。 【解析】　(1)混合溶液中可被Cl2氧化的離子，n(I－)＝2 mol，n(Fe2＋)＝3 mol，n(Br－)＝4 mol，由于n(Cl2)＝2 mol，顯然不能將溶液中具有還原性的離子都氧化，則要按I－＞Fe2＋＞Br－來進行，被氧化的離子的物質的量按得失電子守恒計算； (2)原理、方法與(1)同；(3)根據(jù)得失電子守恒2n(Cl2)＝3n(FeI2)＋3n(FeBr2) 得n(Cl2)＝ 即c＝＝1.5(a＋b) 【答案】　(1)I－、Fe2＋　2 mol、2 mol (2)I－、Fe2＋、Br－　1 mol、3 mol、0.5 mol　(3)1.5(a＋b) 20．(12分)粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗： ①取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成； ②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL－1鹽酸中，得溶液C； ③將①中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B； ④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。 請?zhí)羁眨? (1)①中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是____________________，產物中的單質B是________。 (2)②中所發(fā)生的各反應的化學方程式是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)③中所發(fā)生的各反應的離子方程式是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2＋)為________，c(Fe2＋)為________。 【答案】　(1)加少量KClO3，插上Mg條并將其點燃　Fe (2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O　MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (4)0.67 molL－1　2.3 molL－1 21．(12分)蛇紋石礦可以看做MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實驗步驟如下圖所示 (1)蛇紋石加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg2＋外，還含有的金屬離子是________________。 氫氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 開始沉淀pH 1.5 3.3 9.4 (2)進行Ⅰ操作時，控制溶液pH＝7～8(有關氫氧化物沉淀的pH見上表) Ca(OH)2不能過量，若Ca(OH)2過量可能會導致______溶解、________沉淀。 (3)從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作顏料，先向沉淀物A中加入________(填入物質的化學式)，然后____________________(依次填寫實驗操作名稱)。 (4)物質循環(huán)使用，能節(jié)約資源。上述實驗中，可以循環(huán)使用的物質是____________________(填寫物質化學式)。 (5)現(xiàn)設計一個實驗，確定產品aMgCO3bMg(OH)2cH2O中a、b、c的值，請完善下列實驗步驟(可用試劑：濃硫酸、堿石灰)： ①樣品稱量　②高溫分解?、踎_______________________________________________ ④____________________________?、軲gO稱量 (6)18.2 g產品完全分解后，產生6.6 g CO2和8.0 g MgO，由此可知，產品的化學式中：a＝____________________，b＝________________，c＝______________。 【解析】　(1)四種氧化物中只有SiO2不溶于鹽酸。MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O；Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。 (2)由沉淀表可知控制pH＝7～8時，F(xiàn)e3＋、Al3＋均與Ca(OH)2生成Fe(OH)3、Al(OH)3。若Ca(OH)2過量，堿性增強，pH>9.4時，Mg2＋會變?yōu)镸g(OH)2沉淀，而又會發(fā)生Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O使Al(OH)3溶解。 (3)沉淀物A為Fe(OH)3與Al(OH)3，由其性質可知，要分離出紅色氧化物顏料為Fe2O3，則需加過量NaOH，將Al(OH)3溶解，然后依據(jù)固液分離和固體灼燒的方法回答，發(fā)生2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O反應而得。 (4)Ⅱ中生成的沉淀B為CaCO3，高溫煅燒可生成CO2，2Mg(HCO3)2Mg2(OH)2CO3＋3CO2↑＋H2O也產生CO2，可循環(huán)利用。 (5)見答案 (6)據(jù)元素守恒可知：n(CO2)＝n(MgCO3)＝＝0.15 mol。鎂元素守恒可知：n[Mg(OH)2]＝n(MgO)－n(MgCO3)＝－0.15 mol＝0.05 mol。根據(jù)前后質量守恒可求n(H2O)＝0.15 mol，則a∶b∶c＝3∶1∶3，即為最小整數(shù)比，可得。 【答案】　(1)Fe3＋、Al3＋　 (2)Al(OH)3　Mg(OH)2 (3)NaOH或Ca(OH)2　過濾、洗滌、灼燒　 (4)CaCO3或CO2 (5)③用濃硫酸吸收水蒸氣?、芊Q量堿石灰吸收CO2前后的質量　(6)3　1　3 111