金屬及其化合物習(xí)題及答案(2)
金屬及其化合物習(xí)題及答案
金屬及其化合物習(xí)題答案
一、選擇題(每小題3分，共54分)
1.解析：根據(jù)平常對(duì)各元素的化合物性質(zhì)的了解得知，鐵的化合物多數(shù)有顏色，紅色的比較多。
答案：B
2.解析： 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3; Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3; 2FeCl3+Fe===3FeCl2;硅酸不能。
答案：A
3.解析：由題意可知，Na與AlCl3恰好完全反應(yīng)，AlCl3的物質(zhì)的量為 0.025 mol，根據(jù)Al元素守恒，計(jì)算得NaAlO2的物質(zhì)的量為 0.025 mol;由Cl元素守恒，得NaCl的物質(zhì)的量為 0.075 mol，則生成物中鈉元素的物質(zhì)的量為 0.1 mol，所以加入金屬鈉的質(zhì)量為2.3 g。
答案：B
4.解析：利用反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3可制取氫氧化鐵，所以A項(xiàng)正確;鹵素單質(zhì)的氧化性隨其原子序數(shù)的增加而減弱，I2與Fe反應(yīng)的生成物為FeI2，即Fe3+的氧化性大于I2的氧化性，因此Fe3+可氧化I-，則B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵元素位于元素周期表的第4周期Ⅷ族，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：A
5.解析：題目中涉及的化學(xué)方程為CuO+2HCl===CuCl2+H2O，F(xiàn)e2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O;
CuO+H2Cu+H2O，F(xiàn)e2O3+3H22Fe+3H2O，當(dāng)氧化物的物質(zhì)的量相等時(shí)，消耗氫氣的物質(zhì)的量等于消耗酸的物質(zhì)的量的一半。即×22.4 L/mol=d L，所以A項(xiàng)正確。
答案：A
6.解析：根據(jù)兩次反應(yīng)后溶液的pH可計(jì)算出參加反應(yīng)的OH-為0.1 mol ，參加反應(yīng)的H+為 0.42 mol。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3，若鋁熱反應(yīng)恰好完全，則反應(yīng)后的固體為Fe和Al2O3，且其物質(zhì)的量之比為2∶1，則反應(yīng)所需的OH-和H+的物質(zhì)的量之比為1∶5。所以不可能。因質(zhì)量相等的鋁單質(zhì)與堿和酸反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1∶3，與實(shí)際堿和酸的用量不符，因此確定此反應(yīng)為Fe2O3過(guò)量，所以反應(yīng)①中無(wú)氫氣生成。加入堿時(shí)只與Al2O3反應(yīng)，Al2O3～2OH-，即每份生成物中Al2O3為0.05 mol ，則鋁的物質(zhì)的量為 0.2 mol 。生成Fe為0.1 mol ，其中Al2O3消耗H+為0.3 mol 。剩余的0.12 mol H+與Fe2O3反應(yīng)，生成的Fe3+和Fe反應(yīng)，如果仍有Fe剩余，則Fe再與H+繼續(xù)反應(yīng)。無(wú)論是哪種反應(yīng)，F(xiàn)e元素與H+的物質(zhì)的量之比均為1∶2，則Fe元素的物質(zhì)的量為 0.06 mol ，原Fe2O3的物質(zhì)的量為 0.03 mol ，其質(zhì)量為4.8 g。反應(yīng)②中Cl-沒(méi)有參與反應(yīng)，因此濃度不變，仍為4 mol/L。
答案：B
7.解析：呼吸面具中的供氧主要是由供氧劑與呼吸產(chǎn)生的CO2反應(yīng)生成O2，HNO3、H2O2、KClO3不與CO2反應(yīng)，不適宜做供氧劑，過(guò)氧化鈉在常溫下可與CO2反應(yīng)生成O2,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2，最適宜作為呼吸面具中的供氧劑。
答案：D
8.解析：過(guò)氧化鈉有強(qiáng)氧化性，可將SO氧化為SO，B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O2溶于水后生成的強(qiáng)堿NaOH與HCO不共存，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：A
9.解析：根據(jù)反應(yīng)：
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm
88 56
m(CO2) 14 g
解得：m(CO2)=22 g
2CO+O22CO2
56 32 88
14 g 8 g 22 g
若CO完全反應(yīng)，則m(CO)∶m(O2)=14∶(26-14)=7∶6;
若O2完全反應(yīng)，則m(CO)∶m(O2)=(26-8)∶8=9∶4。
故C項(xiàng)正確。
答案：C
10.解析：分析題給反應(yīng)， Al做還原劑，NaNO3做氧化劑，A選項(xiàng)錯(cuò)誤;每當(dāng)生成1 mol N2轉(zhuǎn)移10 mol電子，轉(zhuǎn)移5 mol電子，可生成0.5 mol N2即標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L;反應(yīng)中 ―→，N2是還原產(chǎn)物，C選項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)得失電子守恒，每當(dāng)消耗10 mol Al，生成3 mol N2，當(dāng)消耗1 mol Al時(shí)，生成0.3 mol N2即標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為6.72 L，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：B
11.解析：據(jù)反應(yīng)方程式：Na2O+H2O===2NaOH①
Na2O2+H2O===2NaOH+O2↑②
可知①②式等物質(zhì)的量的Na2O、Na2O2耗H2O一樣多，產(chǎn)生溶質(zhì)NaOH一樣多。C選項(xiàng)符合題意。
答案：C
12.解析：該題為信息題，根據(jù)題目所給信息結(jié)合數(shù)據(jù)較易得出正確答案為D。
答案：D
13.解析：各物質(zhì)等物質(zhì)的量，Na2O和Na2O2生成的NaOH和形成溶液的質(zhì)量相等，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，生成的NaOH是原各物質(zhì)的物質(zhì)的量的兩倍;Na與水反應(yīng)，總?cè)芤嘿|(zhì)量由于放出H2而減小。
答案：D
14.解析：除雜質(zhì)不引入新雜質(zhì)，Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。
答案：B
15.解析：對(duì)鎂、鋁而言，酸不足量，產(chǎn)生H2的量取決于酸的量，都為0.025 mol;Na能與水反應(yīng)，產(chǎn)生H2的量取決于鈉的量，應(yīng)產(chǎn)生0.05 mol H2。
答案：AB
16.解析：Fe3+與SCN-和OH-反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，與Fe2+和SO不反應(yīng)。
答案：B
17.解析：鋁熱劑是某些金屬氧化物與鋁粉的混合物，不專指Fe2O3和鋁粉的混合物，A不正確;由于Fe2O3不溶于水，所以在經(jīng)過(guò)所給操作步驟得到的濾液中不含F(xiàn)e3+，該操作不能達(dá)到目的，故B不正確;C選項(xiàng)中氧化劑Fe2O3的物質(zhì)的量一樣多，故H2、Al、CO失電子的物質(zhì)的量一樣多，即
n(H2)·2=n(Al)·3=n(CO)·2，所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為3∶2∶3，C正確;明礬雖然含結(jié)晶水，但其組成一定，故為純凈物。
答案：C
18.解析：得到沉淀最多時(shí)溶液為NaCl溶液，n(Na+)=n(Cl-)=n(HCl)=0.25 L×2 mol/L=0.5 mol
c(HCl)==1 mol/L。
答案：B
二、非選擇題(共46分)
19.解析：(1)①B錯(cuò)誤，因?yàn)镕e2O3是紅棕色的;②常用的方法是加酸溶解，金屬和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，而Fe3O4與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)沒(méi)有氣泡產(chǎn)生;③鑒別混合物中是否有Fe3O4固體，可以用還原劑將氧化物還原，檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物，如用氫氣還原，則檢驗(yàn)是否有水生成，如用CO還原，則檢驗(yàn)是否有CO2氣體產(chǎn)生。
(2)②因?yàn)镕e2O3是紅棕色的，F(xiàn)eO是黑色的，若方法A成立，那么顏色變化是由紅棕色變?yōu)楹谏珡念伾⒉荒苷_判斷，因?yàn)榭赡苌珊谏腇e3O4,6Fe2O3高溫4Fe3O4+O2↑;③若方法B成立，則下列反應(yīng)成立：2Fe2O3高溫4FeO+O2↑，灼燒前后的質(zhì)量之比為：=10/9，若質(zhì)量之比是30∶29，則發(fā)生了反應(yīng)6Fe2O3高溫4Fe3O4+O2↑，最后的分解產(chǎn)物是Fe3O4;④結(jié)合兩種方法的分析，方法B更嚴(yán)密，此方法涉及了定量的計(jì)算，而方法A僅僅是定性地從顏色來(lái)觀察，不嚴(yán)密。
答案：(1)①A ②取黑色粉末少許于試管中，加適量稀鹽酸或稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生則原黑色粉末為鐵，若無(wú)氣泡產(chǎn)生則原粉末為Fe3O4?、塾酶稍锏臍錃馀c黑色粉末加熱反應(yīng)，用無(wú)水硫酸銅檢測(cè)是否有水產(chǎn)生(或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng)，用澄清石灰水檢測(cè)是否有二氧化碳產(chǎn)生)(其他合理答案也可)
(2)①坩堝?、诩t棕色 黑色 不能 也可能為Fe3O4?、?0/9 Fe3O4?、蹷
20.解析：(3)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，由上述兩個(gè)方程式可以看出，當(dāng)鹽酸與NaOH的物質(zhì)的量相同時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比為1∶3，現(xiàn)為5∶6>1∶3，故加入的Al相對(duì)鹽酸過(guò)量，對(duì)NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al質(zhì)量為×27 g/mol×0.2 mol=1.8 g，對(duì)應(yīng)5份H2，當(dāng)H2為6份時(shí)，鋁的質(zhì)量為×1.8 g=2.16 g，即為所求。
答案：
(1)第3周期第ⅢA族
(2)2Al+Fe2O3高溫Al2O3+2Fe
(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ 2.16 g
(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾
Al3++3H2O===Al(OH)3+3H+，在干燥的HCl氣流中，抑制AlCl3的水解，且?guī)ё逜lCl3·6H2O晶體受熱產(chǎn)生的水蒸氣，故能得到 AlCl3。
22.解析：根據(jù)生成氣體通過(guò)堿石灰體積不變(無(wú)酸性氣體)，而通過(guò)濃硫酸體積減小，說(shuō)明剩余的 6.72 L氣體為氫氣，即原固體中一定含有金屬Al，且其質(zhì)量為×27 g/mol=5.4 g。生成氨氣的物質(zhì)的量為=0.2 mol，則原固體中一定含有 0.1 mol (NH4)2SO4，其質(zhì)量為13.2 g。得到白色沉淀久置不變色，說(shuō)明無(wú)FeCl2(氫氧化亞鐵易被氧化為紅棕色的氫氧化鐵)，因?yàn)镹aOH過(guò)量，所以白色沉淀不可能含有氫氧化鋁，則說(shuō)明5.8 g白色沉淀為Mg(OH)2，因此MgCl2的質(zhì)量為9.5 g。無(wú)色溶液中有Al與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)后得到的NaAlO2。
答案：(1)否 (2)是 (3)AlO-+H++H2O===Al(OH)3↓
(4)由題中信息可推得一定含有Al、(NH4)2SO4和MgCl2三種物質(zhì)，而計(jì)算出這三種物質(zhì)的質(zhì)量之和剛好等于 28.1 g，所以一定沒(méi)有AlCl3。
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