1、2 4 3專題質檢卷(三)金屬及其化合物(時間:45 分鐘 滿分:100 分)一、選擇題(本題共 10 小題,每小題 6 分,共 60 分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.(2019 湖北隨州二中月考)化學與社會、生活密切相關,對下列常見無機物用途的解釋正確的是 ( )選項ABCD現象或事實Na 可用于與 TiCl 反應得 Ti 粉4明礬可用于凈水Na O 可用于潛水艇制 O2 2 2MgO、Al O 制作耐高溫坩堝2 3解釋Na 具有強還原性明礬能殺菌消毒Na O 具有強氧化性2 2MgO、Al O 高溫下化學性質穩定2 32.(2019 江西上饒月考)下列關于 Fe、Cu、Mg、Al

2、 四種金屬元素的說法中正確的是( ) A.四種元素的單質都能和鹽酸反應,生成相應的鹽和氫氣B.制備 AlCl 、FeCl 、CuCl 均不能采用將溶液直接蒸干的方法3 3 2C. 將 Mg 棒和 Al 棒作為原電池的兩個電極插入 NaOH 溶液中,Mg 棒上發生氧化反應D. 鐵銹的主要成分是氧化鐵,銅銹的主要成分是氧化銅3.下列敘述中不正確的是( )A. 常見金屬鐵和鋁在工業上冶煉方法不同B. 除去 Fe O 中混有的 Al O :加氫氧化鈉溶液,過濾2 3 2 3C.除去 FeCl 溶液中混有的 FeCl :加入過量鐵粉,過濾2 3D.除去銅粉中混有的 CuO:加適量稀硝酸后,過濾、洗滌4.

3、(2019 河北石家莊模擬)用下圖所示裝置進行實驗,實驗現象與對應的結論都正確的是( )裝置選項 實驗現象結論A銅棒 稀硝酸中出現紅棕色氣體稀硝酸與銅生成了 NO ,中需要堿2溶液吸收尾氣Fe (SO )B 銅棒 中溶液黃色變淺 溶液飽和C 鐵棒 中導管內液面上升 食鹽水Cu 與Fe (SO ) 溶液發生置換反應 2 4 3鐵棒發生吸氧腐蝕鐵與濃D鐵棒 濃硫酸無明顯現象硫酸不反應5.(2019 湖北黃石二中月考)美國“海狼”潛艇上的核反應堆內使用了液體鋁鈉合金(單質鈉和單質 鋁熔合而成)作載熱介質,下列有關說法不正確的是( )A. 該鋁鈉合金的熔點低于金屬鈉B. 鋁鈉合金若投入一定量的水中可得

4、無色溶液,則 n(Al)n(Na)C. 鋁鈉合金投入足量氯化銅溶液中,會有氫氧化銅沉淀生成,也可能有銅析出D. 若 m g 不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中,放出的 H 越多,則鋁的質量分數越小26.(2019 湖南韶山調研)某同學欲探究鐵及其化合物的性質,下列實驗方案可行的是( )A. 將鐵粉加入熱的濃硫酸中:探究鐵的活潑性B. 將熱的 NaOH 溶液滴入 FeCl 溶液中:制備 Fe(OH) 膠體3 3C.在蒸發皿中加熱蒸干 FeSO 溶液:制備 FeSO ·6H O4 4 2D.將銅粉加入 FeCl 溶液中:驗證 Fe3+的氧化性強于 Cu2+37.(2019 廣東珠海質檢)已

5、知 A、B、D、E 均為中學化學中常見的物質,它們之間的轉化關系如圖所 示(部分產物略去),則下列有關物質的推斷不正確的是( )A. 若 A 是鐵,則 E 可能為稀硝酸B. 若 A 是 CuO,E 是碳,則 B 為 COC. 若 A 是 NaOH 溶液,E 是 CO ,則 B 為 NaHCO2 3D.若 A 是 AlCl 溶液,E 可能是氨水38.用下列裝置進行相應實驗,不能達到有關實驗目的的是 ( )A. 用甲圖裝置電解精煉鋁B. 用乙圖裝置制備 Fe(OH)2C. 用丙圖裝置制取金屬錳D. 用丁圖裝置驗證 NaHCO 和 Na CO 的熱穩定性3 2 39.已知反應:Al +2H O+N

6、NH ·H O+Al(OH) ,現向濃度均為 0.1 mol·L-1 的 HCl、NH Cl 和2 3 2 3 4AlCl 混合溶液中,逐滴加入 NaOH 溶液。下列示意圖表示生成 Al(OH) 的物質的量與加入 NaOH 溶液 3 3的體積的關系,合理的是( )10.(2019 浙江寧波調研)某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為 Fe O 、SiO 、Al O ,不考2 3 2 2 3慮其他雜質)制備七水合硫酸亞鐵(FeSO ·7H O),設計了如下流程:4 2下列說法不正確的是( )A. 溶解燒渣選用足量硫酸,試劑 X 選用鐵粉B. 固體 1 中一定有

7、 SiO ,控制 pH 是為了使 Al3+轉化為 Al(OH) 進入固體 22 3C.從溶液 2 得到 FeSO ·7H O 產品的過程中,必須控制條件防止其氧化和分解4 2D.若改變方案,在溶液 1 中直接加 NaOH 至過量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經結晶分離也可得 到 FeSO ·7H O4 2二、非選擇題(本題共 3 小題,共 40 分)11.(2019 北京東城調研)(12 分)鎂在工業、醫療等領域均有重要用途。某化學興趣小組利用硼砂 工廠的固體廢棄物(主要含有 MgCO 、MgSiO 、Al O 和 Fe O 等),設計了回收鎂的工藝流程:3 3 2 3 2

8、 3(1) 酸浸前,將固體廢棄物研磨的目的是 。為達到此目的,還可以采取的措施 是 (任寫一條)。(2) 酸浸時,生成濾渣 1 的離子方程式為 。(3)第一次調節 pH 的目的是 。當加入氨水使 Al3+開始沉淀時,溶液中為 。已知 K Fe(OH) =4.0×10-38,K Al(OH) =1.0×10-sp 3 sp 333,K Mg(OH) =1.8×10-11。 sp 2(4) 設計簡單方案分離濾渣 2 中的成分,簡述實驗過程: 。(5) 濾液 3 中可回收利用的物質主要是 (填化學式),其陽離子的電子式為 。(6)寫出工業上從濾渣 3 中獲得鎂錠的所有反

9、應的化學方程式: 。12.(2018 江蘇化學,16)(14 分)以高硫鋁土礦(主要成分為 Al O 、Fe O 、SiO ,少量 FeS 和金屬硫酸2 3 2 3 2 2鹽)為原料,生產氧化鋁并獲得 Fe O 的部分工藝流程如下:3 4(1)焙燒過程均會產生 SO ,用 NaOH 溶液吸收過量 SO 的離子方程式為 。2 2(2)添加 1% CaO 和不添加 CaO 的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知:多數金屬硫酸鹽的分解溫度都高于 600 硫去除率=(1- )×100%1 不添加 CaO 的礦粉在低于 500 焙燒時,去除的硫元素主要來源于 。2 700 焙燒時,

10、添加 1% CaO 的礦粉硫去除率比不添加 CaO 的礦粉硫去除率低,其主要原因 是 。(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量 CO ,鋁元素存在的形式由 (填化學式)轉化2為 (填化學式)。(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的 Fe O 。Fe O 與 FeS 混合后在缺氧條件下焙燒生成 Fe O 和 SO ,2 3 2 3 2 3 4 2理論上完全反應消耗的 n(FeS )n(Fe O )= 。2 2 313.(2019 云南昆明重點中學聯考)(14 分)鋅焙砂主要含 ZnO、ZnFe O ,還含有少量 CaO、FeO、2 4CuO、NiO 等氧化物。如圖是工業上利用鋅焙砂制取金屬鋅的流程圖。

11、(1)酸浸時 ZnFe O 發生反應會生成兩種鹽,該反應的化學方程式為 。2 4(2)凈化操作分為兩步:第一步是將溶液中少量的 Fe Fe(OH) 沉淀。32+氧化;第二步是控制溶液 pH,使 Fe3+轉化為寫出酸性條件下 H O 與 Fe2+2 2反應的離子方程式: 。25 時,pH=3 的溶液中 c(Fe3+)= mol·L-1。(已知 25 ,K Fe(OH) =4.0×10-38)sp 3凈化生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質,溶液中的懸浮雜質被共同沉淀的原因是 。(3) 本流程中可以循環利用的物質除硫酸鋅外還有 (寫化學式)。(4) 若沒有凈化操作,則對鋅的制備帶

12、來的影響是 。專題質檢卷(三) 金屬及其化合物1.A Na 具有強還原性,可與 TiCl 反應置換出 Ti,A 項正確;明礬可凈水,是因為其電離的 Al3+水解4生成的 Al(OH) 膠體具有吸附性,可吸附水中懸浮顆粒,但不能殺菌消毒,B 項錯誤;Na O 與 CO 或 H O3 2 2 2 2反應生成 O 時,Na O 既作氧化劑又作還原劑,C 項錯誤;MgO、Al O 制作耐高溫坩堝是因為其熔點 2 2 2 2 3高,D 項錯誤。2.B Cu 單質不與鹽酸反應,A 項錯誤。AlCl 、FeCl 、CuCl 均易水解,鹽酸易揮發,因此蒸干后得到3 3 2對應的氫氧化物,B 項正確;一般情況下

13、,在原電池中,金屬性強的作負極,但也要根據電解質溶液的 實際情況考慮,Mg 的金屬性強于 Al 的,但是電解質溶液為 NaOH 溶液,而 Mg 不與 NaOH 溶液反應,Al 與 NaOH 溶液反應,所以 Al 棒作負極,發生氧化反應,C 項錯誤;鐵銹的主要成分是氧化鐵,銅銹的主 要成分是堿式碳酸銅,D 項錯誤。3.D 鐵通常用 CO 還原 Fe O 得到,而鋁一般用電解 Al O 的方法得到,A 項正確;Al O 能與 NaOH 溶液2 3 2 3 2 3反應而 Fe O 不能,B 項正確;FeCl 與鐵反應生成 FeCl ,C 項正確;Cu、CuO 都能與 HNO 反應,D 項錯 2 3

14、3 2 3誤。4.C 稀硝酸與銅反應生成 NO,A 項錯誤;銅與 Fe (SO ) 溶液反應生成硫酸亞鐵和硫酸銅,不是置換2 4 3反應,B 項錯誤;鐵棒在飽和食鹽水中發生吸氧腐蝕,C 項正確;常溫下,鐵在濃硫酸中發生鈍化,D 項 錯誤。5.D 合金的熔點低于其組成金屬,A 正確;鋁鈉合金投入水中,發生反應2Na+2H O 2NaOH+H ,2Al+2NaOH+2H O 2NaAlO +3H ,當 n(Na)n(Al)時,金屬全部溶解,得到 2 2 2 2 2無色溶液,B 正確;鋁鈉合金投入到足量氯化銅溶液中,鈉和水反應生成的 NaOH 可以和 CuCl 反應生2成 Cu(OH) 沉淀,若 n

15、(Al)>n(Na),金屬鋁也會置換出金屬銅,C 正確;根據關系式 2Al3H ,2NaH , 2 2 2等質量的金屬鈉和金屬鋁比較,Al 產生的氫氣量多,所以放出的 H 越多,鋁的質量分數越大,D 錯2誤。6.D 熱的濃硫酸不僅能與鐵反應,還能與銅等不活潑金屬反應,因此將鐵粉加入熱的濃硫酸中,不 能用于探究鐵的活潑性,故 A 項方案不可行;將熱的 NaOH 溶液滴入 FeCl 溶液中,會得到氫氧化鐵沉3淀而不是氫氧化鐵膠體,故 B 項方案不可行;在蒸發皿中加熱蒸干 FeSO 溶液,一方面氧氣可將 FeSO4 4氧化,另一方面會得到不含結晶水的化合物,故 C 項方案不可行;將銅粉加入 F

16、eCl 溶液中,發生反3應:Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+,該反應說明 Fe3+的氧化性強于 Cu2+,故 D 項方案可行。7.D Fe 和過量的稀硝酸反應生成 Fe(NO ) ,與少量稀硝酸反應生成 Fe(NO ) ,Fe(NO ) 可以被氧化為3 3 3 2 3 2Fe(NO ) ,Fe(NO ) 能與 Fe 反應生成 Fe(NO ) ,符合轉化關系,故 A 正確;CuO 與少量的 C 反應生成 CO , 3 3 3 3 3 2 2與過量的 C 反應生成 CO,CO 被過量 C 還原為 CO,CO 與 O 反應生成 CO ,符合轉化關系,故 B 正2 2 2確;NaOH 溶液與過量的

17、CO 反應生成 NaHCO ,與少量的 CO 反應生成 Na CO ,Na CO 溶液與 CO 反應生2 3 2 2 3 2 3 2成 NaHCO ,NaHCO 與 NaOH 反應生成 Na CO ,符合轉化關系,故 C 正確;AlCl 溶液和氨水反應生成 3 3 2 3 3Al(OH) 沉淀,Al(OH) 不溶于氨水,不能實現轉換,故 D 錯誤。3 38.A 因為 Al3+得電子能力小于水溶液中的 H+,所以電解 AlCl 溶液不能得到 Al 單質,A 項錯誤;FeSO3 4溶液上面加入煤油,可防止空氣中的氧氣氧化生成的 Fe(OH) ,有利于得到純凈的 Fe(OH) ,B 項正確;2 2利

18、用鋁熱反應可把 MnO 還原為金屬錳,C 項正確;碳酸氫鈉放在小試管中,碳酸鈉放在大試管中,同時2加熱,可以驗證 NaHCO 和 Na CO 的熱穩定性,D 項正確。3 2 39.D 溶液中能與 NaOH 反應的陽離子有三種:H+、Al3+、N,酸堿中和先進行:H+OH-H O。結合題 2中給出信息,然后依次發生的反應為 Al3+3OH-Al(OH) 、N +OH- NH ·H O、Al(OH) +2OH 3 3 2 3-Al +2H O,對于 Al23+和 N反應的順序,可以用假設法分析:假定 N+OH-NH ·H O 先發生,由 3 2于存在反應 Al3+3NH

19、83;H O3 2Al(OH) +N ,所以實際應該是 Al3+3OH- 3Al(OH) 先進行。因此 3選項 D 正確。10.D A 項,由題意知,要制得的產物是 FeSO ·7H O(硫酸鹽),故溶解燒渣應選用硫酸,以防止引入4 2其他的雜質離子,溶液 1 中含有 Fe3+,需加入 Fe 使之轉化為 Fe2+,A 項正確;B 項,根據燒渣的成分,加 入硫酸后只有 SiO 不能溶于硫酸,固體 1 中一定有 SiO ,同時,根據溶液 2 及最終產物可以判斷,控2 2制 pH 是為了使 Al3+沉淀為 Al(OH) ,B 項正確;C 項,從溶液 2 得到 FeSO ·7H O

20、,要防止 Fe2+在空氣中3 4 2被 O 氧化,同時防止 FeSO ·7H O 分解失水,C 項正確;D 項,改變方案,在溶液 1 中加入過量 NaOH 可 2 4 2以將 Al3+轉化為 Al,SiO 轉化為 Si ,Fe 23+沉淀為 Fe(OH) ,但是加硫酸溶解后生成的是 Fe (SO ) ,3 2 4 3不是 FeSO ,D 項錯誤。411.答案 (1)加快浸出速率,提高浸取率 提高反應溫度或適當增加硫酸濃度(或其他合理答案)(2)MgSiO +2H+3Mg2+H SiO2 3(3)使 Fe3+、Al3+沉淀 4.0×10-5(4)溶于適量氫氧化鈉溶液,過濾得

21、Fe(OH) ;然后向濾液中通入過量 CO ,過濾可得 Al(OH)3 2 3(5)(NH ) SO H4 2 4(6)Mg(OH) +2HCl2H+MgCl +2H O、MgCl (熔融) Mg+Cl 2 2 2 2解析 (1)增大固體的表面積可加快反應速率,提高浸取率。除此之外采取的措施還可以是升高溫 度、增大硫酸的濃度等。(3)第一次調節溶液的 pH 目的是除去 Fe3+和 Al3+。當加入氨水使 Al3+開始 沉淀時,Fe(OH) 和 Al(OH) 均達到沉淀溶解平衡狀態。根據 K Fe(OH) =c(Fe3+)·c3(OH-3 3 sp 3),K Al(OH) =c(Al3

22、+)·c3(OH-),可得 sp 3=4.0×10-5。(4)分離氫氧化鐵和氫氧化鋁可利用氫氧化鋁的兩性,先將濾渣 2 溶于過量氫氧化鈉溶液中,然后過濾可得 Fe(OH) ;向濾液中通入過量 CO ,過3 2濾可得 Al(OH) 。(5)濾液 3 中的溶質主要是加入氨水調節 pH 時生成的硫酸銨。(6)首先明確濾渣 33的主要成分是 Mg(OH) 。其次要明確將 Mg(OH) 變為 Mg 的步驟:先與鹽酸反應生成氯化鎂溶液,然后2 2制備純凈的 MgCl ,最后再電解熔融的氯化鎂。212.答案 (1)SO +OH2-HS(2)FeS 硫元素轉化為 CaSO 而留在礦粉中2 4(3)NaAlO Al(OH)2 3(4)116解析 (1)過量的 SO 與 NaOH 反應生成 NaHSO 。(2)由于多數金屬硫酸鹽在高于 600 時分解,則2 3在低于 500 時去除的硫元素主要來源于 FeS ;700 時,CaO 與硫酸鹽分解產生的 SO 或 SO 發2 2