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《金属及其化合物》
第I卷 选择题
一、选择题
1.下列关于Na2O2的叙述不正确的是( )
A.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子为1 mol
B.将10 g H2和CO的混合气体充分燃烧,将生成物(H2O、CO2)通入足量的Na2O2固体中充分反应,固体增重为10 g
C.将Na2O2投入FeSO4溶液中生成红褐色沉淀
D.将等物质的量的NaHCO3和Na2O2混合后,在密闭容器中充分加热排除气体后剩余固体为Na2CO3
2.对危险化学品要在包装标签上印有警示性标志。氢氧化钠溶液应选用的标志是
A. B. C. D.
3.0.1 mol 镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧,生成固体的质量依次为W1、W2、W3,下列关系正确的是( )
A.W2>W1>W3
B.W2=W1>W3
C.W1=W2=W3
D.W3>W2>W1
4.钠放入盛有空气的密闭容器中生成Na2O和Na2O2,这是下列哪些因素决定的( )
A.反应温度 B.空气的量 C.钠粒的大小 D.钠的状态
5.只用胶头滴管和试管通过两试剂的互滴,能区别的下列溶液
A.NaAlO2和Al2(SO4)3 B.NaHCO3和Ca(OH)2
C.AlCl3和氨水 D.HCl和Na2CO3
6.下列说法正确的是
A.将碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液分别蒸干并灼烧,所得固体的成分均为氢氧化钠
B.向FeI2溶液中通入少量Cl2,再滴加少量CCl4,振汤、静置,下层液体为紫色
C.将SO2气体通入溴水,欲检验是否有SO42-生成,可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液
D.一定温度下,反应MgCl2(1) ==Mg(1)+ Cl2(g)的
7.下列说法不正确的是 ( )
A.向碳酸钠溶液中通入二氧化碳可能会有晶体析出
B.一定温度下的不饱和硫酸铜溶液中加入足量的无水硫酸铜粉末,也不一定能得到饱和溶液
C.二氧化碳虽可以灭火,但镁能在其中燃烧
D.因为氢氧化铁胶体带正电荷,所以电泳实验时阴极颜色加深
8.下列叙述正确的是
A.氯水通入SO2后溶液的酸性减弱
B.向明矾溶液中加入过量NaOH溶液会产生大量白色沉淀
C.Na、Fe等金属在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱
D.浓硫酸、浓硝酸在加热条件下能将木炭氧化为二氧化碳
9.用等质量的小苏打制取CO2:①煅烧法;②与盐酸作用。两种方法得到的CO2的量( )
A.无法比较 B.相等 C.①多于② D.①少于②
10.铝制品具有较强的抗腐蚀性能,主要是因为
A、铝具有银白色的金属光泽 B、铝表面形成致密的氧化物薄膜
C、铝不与碱反应 D、铝不与酸反应
11.已知:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,不可能出现的结果是
A、烧杯中有铜无铁
B、烧杯中有铁无铜
C、烧杯中铁、铜都有
D、烧杯中铁、铜都无
12.下列反应中转移电子的物质的量不等于2 mol的是
A.1 mol Al与含1mol H2SO4的稀硫酸溶液反应
B.1mol Cu与含4mol HNO3的浓硝酸溶液反应
C.1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热
D.1 mol MnO2与足量浓盐酸共热
第II卷 非选择题
二、非选择题
13.钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不和非金属、强酸反应,红热时,却可与常见的非金属单质反应,钛是航空、军事、电力等方面的必需原料。地壳中含钛铁矿石之一是金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是:
第一步:金红石、炭粉混合,在高温条件下,通入Cl2制得TiCl4和一种可燃气体,该反应的化学方程式为________________________________________,该反应的还原剂是__________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式______________________________________。
(2)简述从上述所得产物中获得金属钛的步骤。
__________________________________________________________________。
14.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时,往100 mL大试管中先加40 mL煤油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入用煮过的蒸馏水配制的FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察,回答下列问题:
(1)有关钠反应的现象是__________________________。
(2)大试管的溶液中出现的现象:____________________________。
(3)装置中液面的变化:大试管内___________;长颈漏斗内____________。
(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:____________________。
15.把一小块钠暴露在空气中,观察到以下现象,试在右栏写出对应的化学方程式。
主要现象
有关化学方程式
金属钠表面变暗
过些时候有液滴出现
再过些时候出现白色晶体
最后变成白色粉末
(2)一小块钠在空气中久置后,质量变为原来的62/23倍,则久置后的成分是( )
A.Na2CO3 B.Na2O2 C.NaOH D.Na2CO3·H2O
(3)钠的用途很广,其中钠钾合金可作原子反应堆的导热剂,简述其原理。
16.Fe(OH)2很不稳定,露置在空气中容易被氧化,发生反应的方程式为:
为了获得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用FeSO4晶体配制上述FeSO4溶液时我觉得还需加入 来防止Fe2+被氧化。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
(3)检验Fe3+的最佳试剂是 ,简述其检验方法: 。
17.实验室配制FeSO4溶液,溶解时先要加入少量的稀硫酸,其原因是 ;配制完毕后要加入少量铁屑,其目的是 。
参考答案
1.D
试题分析:过氧化钠与水的反应中,既是氧化剂,也是还原剂,1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子为1 mol,A正确;氢气和CO燃烧生成水和CO2,生成的水和CO2又和过氧化钠反应生成氧气,所以固体增加的质量就是氢气和CO的质量,B正确;过氧化钠具有强氧化性,能把硫酸亚铁氧化生成硫酸铁,进而生成氢氧化铁红褐色沉淀,C正确;NaHCO3与Na2O2混合,在密闭容器中充分加热,碳酸氢钠固体加热反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,所产生的气体CO2、H2O分别与Na2O2的反应,方程式是2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2↑,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑。由于NaHCO3和Na2O2的物质的量相等,所以含有后生成物恰好是碳酸钠后氢氧化钠,D不正确,答案选D。
2.D
试题分析:氢氧化钠为腐蚀品;A为爆炸品标志,故A错误;B为氧化剂标志,与腐蚀品无直接关系,故B错误;C为剧毒品标志,与腐蚀品无直接关系,C错误;D为腐蚀品标志,D正确。
3.A
0.1 mol Mg分别与O2和N2生成 MgO和Mg3N2,质量增加分别为1.6 g和14 g·mol-1××0.1 mol=0.93 g,与CO2反应时,除生成MgO外还有固体碳。
4.A
常温下:4Na+O2====2Na2O
加热:2Na+O2Na2O2
5.D
试题分析:A、偏铝酸钠和硫酸铝只能生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠,不能用胶头滴管进行区别,错误,不选A;B、碳酸氢钠和氢氧化钙反应都生成碳酸钙沉淀,现象相同,不能区分,错误,不选B;C、氯化铝和氨水只能生成氢氧化铝和氯化铵,不能区分,不选C;D、盐酸少时没有气体,反应生成碳酸氢钠和氯化钠,盐酸多时有气体,反应生成氯化钠和二氧化碳和水,能区分,选D。
6.BD
试题分析:碳酸氢钠不稳定,加热易分解生成碳酸钠,所以将碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液分别蒸干并灼烧,所得固体的成分均为碳酸钠,A不正确;碘离子的还原性强于亚铁离子的,则向FeI2溶液中通入少量Cl2,氯气只氧化碘离子生成单质碘。碘易溶在有机溶剂中,四氯化碳的密度大于水的,则振汤、静置,下层液体为紫色,B正确;在酸性条件下,NO3-具有氧化性,能把SO2氧化生成SO42-,所以选项C不正确,应该用氯化钡溶液;氯化镁分解是吸热反应,且熵值是增加的,因此选项D正确,答案选BD。
7.D
8.D
选D。氯水通入SO2后发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl而使溶液的酸性增强,A不正确;向明矾溶液中加入过量NaOH溶液时发生反应Al3++4OH-===AlO2-+2H2O,没有沉淀生成,B不正确;铁与水反应生成Fe3O4和H2,C不正确;浓硫
酸和浓硝酸都是强氧化性酸,在加热的条件下都能氧化木炭,D正确。
9.D
试题分析:①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,②NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,根据碳元素守恒,质量相同的小苏打,①产生的CO2的量小于②,故选项D正确。
10.B
试题分析:铝制品具有较强的抗腐蚀性,是因为铝表面产生一层致密的氧化薄膜,阻碍反应的进行,故B选项正确。
11.B
试题分析:铁粉和铜粉都有欢迎性能。但还原性铁>铜。所以向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,还原性强的铁粉先发生反应产生氯化亚铁,当铁粉反应完全后铜粉再发生反应产生氯化亚铁和氯化铜。故反应结束后烧杯中补可能出现有铁无铜的情况。选项为 :B.
12.C
试题分析:A 、Al与硫酸反应的化学方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,反应中Al过量。反应按照硫酸来计算。硫酸是1mol,所以发生反应转移电子2mol,A正确。B、Cu与稀 HNO3反应的化学方程式为: 3Cu+8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,可见1mol Cu需要消耗8/3mol HNO3,因此硝酸过量。按照Cu来计算。Cu是+2价的金属,1mol的 Cu转移电子2mol,B正确。C、1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。1mol的Cu发生反应,消耗2mol的硫酸。随着反应的进行,硫酸变稀,这时反应就不再发生。因此转移电子的物质的量小于2mol,C错误;D、1 mol MnO2与足量浓盐酸共热的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,Mn元素的化合价从+4价降低到+2价,得到2个电子,则反应中转移2mol电子,D正确,答案选C。
13.第一步:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO C 第二步:(1)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti
(2)因钛不与强酸反应,所以可将上述产物溶于过量的盐酸中,然后过滤洗涤,即可得到纯净的钛。
(1)第一步反应的反应物有TiO2、Cl2和C,产物有TiCl4和另一种可燃气体,从元素守恒来看,可燃气体中只能有C和O,那么它是CO还是CO2呢?在高温条件下,CO2的稳定性不如CO,即在高温条件下应为CO。第二步反应是置换反应,比较容易给出方程式。
(2)反应中可能用到过量的金属镁,因钛不溶于强酸,所以可以用强酸将镁与钛分离开。
14.(1)有气泡生成,钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解
(2)下层溶液出现白色絮状沉淀
(3)下降 上升(4)2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
试题分析:(1)因为ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(FeSO4溶液),且Na与水剧烈反应生成氢氧化钠与氢气,该反应是放热反应,钠的熔点低,所以有关钠反应的现象是有气泡生成,钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解。
(2)FeSO4溶液与Na反应的实质是Na先与水反应生成NaOH和氢气,反应生成的NaOH又与FeSO4反应生成白色沉淀,所以大试管的溶液中出现的现象是下层溶液出现白色絮状沉淀。
(3)因为反应产生了氢气,使装置内压强增大,则大试管内液面下降,长颈漏斗内液面上升。
(4)根据上述分析,钠与硫酸亚铁溶液反应的方程式为2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
15.(1)4Na+O2====2Na2O
Na2O+H2O====2NaOH
2NaOH+CO2+9H2O====Na2CO3·10H2O
Na2CO3·10H2O====Na2CO3+10H2O
(2)D
(3)利用Na、K是热的良导体,同时因其合金熔点低,可流动作传热介质。
(1)钠露置于空气中的变化过程:
NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO3·10H2ONa2CO3,因此,最终得到一种白色粉末,有关的反应如下:①4Na+O2====2Na2O
②Na2O+H2O====2NaOH
③2NaOH+CO2+9H2O====Na2CO3·10H2O
④Na2CO3·10H2O====Na2CO3+10H2O
(2)根据钠原子守恒代入各选项进行求解。
(3)钠钾合金作原子反应堆的导热剂,主要利用钠钾合金本身是热的良导体,同时钠钾合金熔点低,可在管道中自由流动,因此可作为传热介质。
17.
16.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(1)铁粉 (2)煮沸 (3)KSCN溶液;取待测液少量于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变红,则原溶液中含有Fe3+(其他合理答案也行)
试题分析:Fe(OH)2很不稳定,露置在空气中迅速有白色变成灰绿色,最终变成红褐色,方程见答案,Fe2+不稳定,具有比较强的还原性,容易被氧化为Fe3+,常在保存FeSO4溶液时加入铁粉防止其被氧化;温度越高,气体的溶解度越小,加热煮沸后的蒸馏水其中溶氧量较低;Fe3+的检验常用KSCN溶液,溶液变为血红色。
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