2020-2021学年第三章 金属及其化合物第二节 几种重要的金属化合物综合训练题

第一~二节综合拔高练

五年选考练

考点1　钠及其化合物

1.(★★☆)判断正误。

(1)(2019课标Ⅱ,11C)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色,化学方程式为2Na2O2 2Na2O+O2↑(　　)

(2)(2019江苏单科,6D)室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2(　　)

2(高考组编,★★☆)下列有关叙述正确的是(　　)

A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂,物质性质与用途具有对应关系

B.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂

C.钾、钠、镁等活泼金属着火时,可用泡沫灭火器灭火

D.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+

3.(高考组编,★★☆)下列有关说法正确的是(　　)

A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解

B.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA

C.标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA

D.钠与水反应:Na+2H2O Na++2OH-+H2↑

考点2　铝及其化合物

4.(高考组编,★★☆)下列关于铝及其化合物说法正确的是(　　)

A.制备Al(OH)3悬浊液:向1 mol·L-1 AlCl3溶液中加过量的6 mol·L-1 NaOH溶液

B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体

C.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,金属铝的熔点较低

D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O [Al(OH)4]-+N

5.(2016海南单科,14节选,★★☆)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:

易拉罐滤液A沉淀B 产物

(1)为尽量少引入杂质,试剂①应选用　　　(填标号)。 

a.HCl溶液 b.H2SO4溶液

c.氨水 d.NaOH溶液

(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

考点3　铁及其化合物

6.(高考组编,★★☆)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)

A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)

B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)

C.Fe FeCl2 Fe(OH)2

D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)

7.(高考组编,★★☆)有关铁及其化合物的说法正确的是　(　　)

A.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中,制备Fe(OH)3胶体

B.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色

C.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2

D.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3

8.(2016课标Ⅱ,28节选,★★☆)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是　　　　　　　　　。 

(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是　　　　　　　。 

(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:

①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;

②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。

实验②检验的离子是　　　　(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有　                                             (填离子符号)。

(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

三年模拟练

1.(2020山东师大附中高一上月考,★★☆)A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示,以下说法错误的是(　　)

A.A与盐酸反应可以放出气体

B.B可以作供氧剂

C.向饱和石灰水中加入少量B的粉末,溶液仍然澄清

D.C的水溶液呈碱性

2.(2019吉林白城一中高一上期中,★★☆)若m g Na在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+3.55) g,则m g Na与氧气反应,生成固体的质量为(　　)

①(m+0.8) g　②(m+1.0) g　③(m+1.2) g

④(m+1.6) g　⑤(m+1.4) g

A.①④  B.①⑤

C.③④  D.①②③④⑤

3.(2018上海向明中学高二期末,★★☆)铝和铍的性质十分相似,下列关于铍的性质推断不正确的是(　　)

A.铍能与盐酸或氢氧化钠溶液反应

B.氢氧化铍难溶于水

C.氧化铍的化学式为Be2O3

D.氯化铍溶液和铍酸钠溶液混合会有沉淀

4.(2019吉林油田第十一中学高三月考,★★☆)实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过程如图所示。下列说法正确的是(　　)

易拉罐滤液A沉淀B ……产物

A.试剂①可选用盐酸或NaOH溶液

B.过滤操作中使用的玻璃仪器只有漏斗、烧杯

C.滤液A到沉淀B的反应中无CO2生成

D.最后一步操作是蒸发结晶

5.(2019湖北高二月考,★★☆)某工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。为减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属Cu。根据流程图,下列说法不正确的是(　　)

A.操作①②均为过滤,但D、E溶液成分不完全相同

B.C可以为稀硫酸,也可以是稀盐酸

C.操作③采用冷却结晶,说明硫酸亚铁晶体的溶解度随温度变化有一定变化

D.A为足量铁粉,其反应的离子方程式为Fe+Cu2+ Fe2++Cu

6.(2019黑龙江哈尔滨六中高一上月考,★★★)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L-1盐酸、6 mol·L-1硫酸溶液和蒸馏水)

回答下列问题:

(1)实验前必须检查装置的气密性。仪器连接好后,在　　　　(装置字母)中加适量的水,关闭A中分液漏斗活塞后微热试管,若看到　　　　　　　　　　,说明装置气密性好。 

(2)装置A中液体试剂选用盐酸而不是硫酸溶液,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)装置B的作用是　　　　　　　　　;装置C的作用是　　　　　　　　　;装置E中碱石灰的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)装置D中发生反应生成气体的化学方程式是 　                                                     。 

(5)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为　　　　。 

答案全解全析

五年选考练

1.答案　(1)✕　(2)✕

解析　(1)Na2O2在空气中放置,会与空气中的CO2和水蒸气反应,最终生成Na2CO3,错误。(2)常温下,Na与O2反应生成Na2O,在加热条件下,Na与O2反应生成Na2O2,错误。

2.B　胃酸的主要成分是盐酸,NaHCO3能与HCl反应,故NaHCO3可用于制胃酸中和剂,NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系,A错误;Na2O2吸收CO2产生O2,B正确;钠、钾都能与水反应产生氢气,镁能在二氧化碳中燃烧,因此钾、钠、镁着火时不能用泡沫灭火器灭火,C错误;钠的焰色反应为黄色,可掩盖钾的紫色火焰,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色来确定原粉末中是否有K+,D错误。

3.B　A项,在酒精灯加热条件下,Na2CO3不会分解;B项,虽然钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,但钠都是由0价升高为+1价;C项,转移电子数应为0.25NA;D项,不符合电荷守恒。

4.B　A项,Al(OH)3是两性氢氧化物,可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,故不能制备氢氧化铝悬浊液,错误;B项,KAl(SO4)2·12H2O可溶于水,在水中生成Al(OH)3胶体,正确;C项,铝在空气中加热生成的氧化铝熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,错误;D项,NH3·H2O不能溶解Al(OH)3,错误。

5.答案　(1)d　(2)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑

解析　(1)易拉罐的主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,试剂①的作用是将Al溶解并除去杂质Fe、Mg,HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及杂质Fe、Mg,会引入Fe2+、Mg2+;氨水不能溶解Al;NaOH溶液可溶解Al,但不溶解杂质Fe、Mg,故应选用d。(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐,主要发生反应2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑。

6.A　A项,NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH,两步反应均能实现;B项,Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现;C项,铁与氯气反应只能生成氯化铁,第一步反应不能实现;D项,Al与Fe2O3在高温条件下发生铝热反应生成Al2O3和Fe,Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,第二步反应不能实现。

7.C　制备Fe(OH)3胶体,应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,A错误;FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液颜色没有明显变化,B错误;I2的氧化性较弱,故与铁反应生成FeI2,D错误。

8.答案　(1)防止Fe2+被氧化

(2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-

(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)

(4)Fe2+　Fe3+

(5)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解产生O2

解析　(1)Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,加入少量铁屑,可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可将Fe2+氧化,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(3)Fe2+易被空气中的O2氧化,加入煤油,覆盖在溶液上面,阻止空气进入溶液干扰实验。(4)实验②加入K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+;实验①和③说明在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+。(5)H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,同时生成的Fe3+对H2O2的分解有催化作用。

三年模拟练

1.C　A是一种金属单质,由转化关系可知B为金属氧化物,而B的颜色为淡黄色,则A为Na、B为Na2O2,故C为Na2CO3、D为NaOH。A为Na,能与盐酸反应生成氢气,A正确;B为Na2O2,能与二氧化碳反应生成氧气,可以作供氧剂,B正确;向饱和石灰水中加入少量过氧化钠粉末,过氧化钠与水反应生成NaOH,同时放出大量的热,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶剂水的量减小且氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,有氢氧化钙析出,溶液变浑浊,C错误;Na2CO3的水溶液呈碱性,D正确。

2.D　由题可知,Na的质量为2.3 g,物质的量为0.1 mol,与O2反应可能生成(m+0.8) g的Na2O,也可能生成(m+1.6) g的Na2O2,还可能生成质量介于(m+0.8) g~(m+1.6) g之间的Na2O和Na2O2的混合物。

3.C　既然铝和铍的性质十分相似,那么铝具有的性质,铍也具有。我们可写出铝与物质发生反应的方程式,然后将铝换成铍,同时还需注意,不能只替换元素符号,还要根据元素价态调整物质的组成。因为铝能与盐酸或氢氧化钠溶液反应,所以铍能与盐酸或氢氧化钠溶液反应,A正确;因为氢氧化铝难溶于水,所以氢氧化铍难溶于水,B正确;铍元素在化合物中的价态与铝元素不同,氧化铍的化学式为BeO,C错误;氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混合会有氢氧化铝沉淀生成,所以氯化铍溶液和铍酸钠溶液混合会有氢氧化铍沉淀生成,D正确。

4.C　铁、镁和铝都能与盐酸反应,但只有铝和氢氧化钠溶液反应,为防止Fe、Mg杂质干扰,试剂①应为NaOH溶液,A项错误;过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,B项错误;滤液A中的主要溶质为偏铝酸钠,加入NH4HCO3发生反应的离子方程式为Al+HC+H2O Al(OH)3↓+C,无CO2生成,C项正确;明矾中含有结晶水,制备时不能用蒸发结晶的方法,应采用“蒸发浓缩、冷却结晶”的方法,D项错误。

5.B　工业废水中含大量硫酸亚铁、Cu2+和少量的Na+,从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,结合流程可知,试剂A为Fe,操作①为过滤,则E中主要含硫酸亚铁,还含有少量Na+,B中含Cu、Fe,加入的试剂C为稀硫酸,操作②为过滤,得到Cu,D中主要含FeSO4,还含有过量的H2SO4,操作③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到FeSO4·7H2O。综上所述,A、C、D项均正确;C若为稀盐酸,则会引入杂质Cl-,B项错误。

6.答案　(1)F　F中长导管内水面上升　(2)硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能持续进行　(3)除去气体中的HCl　干燥气体　吸收装置D中反应剩余的CO2　(4)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2　(5)78%

解析　(2)实验室中用CaCO3与盐酸反应制取CO2,而不用硫酸溶液,原因是H2SO4与CaCO3反应生成的CaSO4是微溶物,会覆盖在CaCO3固体表面,阻止反应继续进行。(3)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,可以用碳酸氢钠饱和溶液除去,浓硫酸具有吸水性,可以干燥二氧化碳,装置E中碱石灰的作用是吸收未反应的二氧化碳,防止对氧气的体积测量造成干扰。(4)装置D中是过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,故生成气体的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。(5)根据反应2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),即生成的氧气的物质的量为0.01 mol,则过氧化钠的物质的量为0.02 mol,过氧化钠试样的纯度=×100%=78%。