2019届二轮复习 金属及其化合物 作业（全国通用） (4) 练习

金属及其化合物

一、选择题

1.将一小块钠投入到FeCl3溶液中，观察到的现象是(　　)

A.钠溶解，有铁析出并有气体产生             B.只有气体产生

C.既有气体产生，又有红褐色沉淀产生         D.只有沉淀产生

答案　C

解析　钠投入到FeCl3溶液中，先与水反应生成NaOH和H2，接着NaOH与FeCl3反应生成NaCl和Fe(OH)3沉淀。故正确答案为C。

2.用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染方面考虑，最好的方法是(　　)

A.铜硝酸铜  B.铜硝酸铜

C.铜氯化铜硝酸铜  D.铜氧化铜硝酸铜

答案　D

解析　A、B两项中都生成氮的氧化物；C项不能生成Cu(NO3)2；只有D项，不产生污染气体，又节约原料。

3．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是(　　)

①加稀盐酸溶解　②加入足量烧碱溶液　③过滤　④通入过量CO2　⑤加入稀盐酸　⑥加入烧碱溶液

A．①⑥⑤③   B．②③④③

C．②③⑤③   D．①③⑤③

答案　B

解析　因Mg不能与NaOH溶液反应而Al能与NaOH反应，所以首先加入足量的NaOH溶液后过滤，滤液为NaOH和NaAlO2的混合物；向该混合物中通入过量的CO2，使溶液中的AlO全部转化为Al(OH)3沉淀；再经过滤得到Al(OH)3。

4．将固体X投入过量的Y中，能生成白色沉淀并放出一种无色气体，该气体能燃烧，不易溶于水，则X和Y分别可能是(　　)

A．钠和氯化铝溶液  B．铝和烧碱溶液

C．过氧化钠和氯化亚铁  D．锌和稀硫酸

答案　A

解析　A项中Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH与过量的AlCl3溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3。B项中2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，无沉淀生成；C项中2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH与过量FeCl2溶液反应，生成Fe(OH)2白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变为红褐色沉淀；D项中Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，无沉淀生成。

5．有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述中错误的是(　　)

A．Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热易分解

B．Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液分别加入CaCl2溶液，都产生白色沉淀

C．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3跟同一种盐酸充分反应时，消耗酸的体积之比是2∶1

D．将澄清的石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液时，两者都产生沉淀

答案　B

解析　NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应；澄清的石灰水Ca(OH)2与NaHCO3溶液反应时，均生成CaCO3沉淀，发生反应的化学方程式为Ca(OH)2＋ NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O或者Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。

6．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的(　　)

A．物质的量之比为3∶2

B．质量之比为3∶2

C．摩尔质量之比为2∶3

D．单位时间内生成H2的体积之比为2∶3

答案　A

解析　由图像可知，两个反应中生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3，故A项正确，B项错误；镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C项错。由图像可知，镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2∶3，则单位时间内生成H2的体积之比为2∶3，D项错。

7．下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是(　　)

A．在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液

B．用铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水

C．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制FeCl2和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)

D．在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉

答案　C

解析　必须防止Fe(OH)2被氧化，可以用油封(如苯等)，同时在配制碱和Fe2＋溶液时，也不能用含有氧气的蒸馏水。

8.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等。则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是(　　)

A.2∶3            B.3∶2           C.1∶2           D.1∶1

答案　A

解析　设参加反应的Fe3＋和未参加反应的Fe3＋的物质的量分别为x、y。

2FeCl3＋Fe===3FeCl2

2　　　　　　 　3

x　　　　　　　x

x＝y　所以x∶y＝2∶3。

9.向含有1 mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，充分反应。下列说法不正确的是(　　)

A.当Al3+恰好完全沉淀时，消耗氢氧化钡1.5 mol

B.当S恰好完全沉淀时，铝元素全部以偏铝酸根的形式存在

C.当向溶液中加入1.5 mol氢氧化钡时，反应可用下列离子方程式表示：

　  2Al3++3S+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+ 3BaSO4↓

D.随加入的氢氧化钡的物质的量不断增大，沉淀的物质的量不断增大

答案　D

解析　1 mol KAl(SO4)2溶液中含1 mol Al3+、2 mol S，逐滴加入氢氧化钡溶液，开始有Al(OH)3和BaSO4沉淀，当加入1.5 mol氢氧化钡时，Al3+沉淀完全，S有剩余；继续滴加氢氧化钡溶液，Al(OH)3转化为偏铝酸根，剩余的S继续沉淀，至S沉淀完全，铝元素全部以偏铝酸根的形式存在。

10．下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．钠投入到CuSO4溶液中：2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu

B．AlCl3溶液中加入足量氨水：

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓

C．三氯化铁溶液中加入铁粉：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋

D．FeCl2溶液与Cl2反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

答案　D

解析　钠投入到CuSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和CuSO4溶液反应，A项错误。AlCl3溶液中加入足量氨水反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，B项错误。三氯化铁溶液中加入铁粉反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，C项错误，D项正确。

11．下表所列各组物质中，物质之间不能通过一步反应就能实现如图所示转化的是(　　)

答案　B 

解析　A项，Al2O3AlCl3Al(OH)3Al2O3，正确；B项，CuO不能直接生成Cu(OH)2，错误；C项，FeFeCl3FeCl2Fe，正确；D项，CO2NaHCO3Na2CO3CO2，正确。

12.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为(　　)

A.70%             B.52.4%           C.47.6%          D.30%

答案　A 

解析　

由Fe原子守恒知，合金中Fe、Al的质量与Fe2O3中Fe、O两元素的质量分别相等，合金中Fe的质量分数与Fe2O3中Fe的质量分数相等。Fe2O3中Fe%＝×100%＝70%。

13．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeCl2、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此可推断丙物质是(　　)

A．Al2(SO4)3  B．NaOH

C．BaCl2  D．FeCl2

答案　D

解析　分析四种物质的性质，不难发现，产生先沉淀后溶解这一现象的只能是将NaOH溶液加入到Al2(SO4)3溶液中，所以丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3。将NaOH溶液加入到FeCl2溶液中，会产生先出现白色沉淀，随后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象。将NaOH溶液加入到BaCl2溶液中，无明显现象发生。所以甲为BaCl2，则丙为FeCl2。

14．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是(　　)

A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2

B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度

C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋

D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化

答案　C 

15．下列说法正确的是(　　)

A．2.3 g Na投入到97.7 g水中形成的溶液溶质质量分数为2.3%

B．25 g CuSO4·5H2O溶于75 g水之后，溶质的质量分数为16%

C．Na2O2溶于水后溶质未发生改变

D．6.2 g Na2O溶于水后溶质仍为6.2 g

答案　B 

解析　Na投入H2O中与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，形成溶液中的溶质为NaOH，w(NaOH)＝×100%，不等于2.3%，A不正确；25 g CuSO4·5H2O含有m(CuSO4)＝25 g×＝16 g，w(CuSO4)＝×100%＝16%，B正确；Na2O2溶于水且与水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，溶质发生改变，C不正确；Na2O溶于水生成NaOH，反应为Na2O＋H2O===2NaOH，所以溶质不为Na2O，D不正确。

16.将9.0 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中并加热，充分反应后得到标准状况下1.12 L NO，剩余4.8 g金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是（    ）　

A.第一次与100 mL稀硝酸反应后剩余的4.8 g金属为铜和铁

B.反应前稀硝酸的物质的量浓度无法计算 

C.若向上述最后所得溶液中再加入足量稀硝酸，还可得到标准状况下1.12 L NO

D.原混合物中铜和铁的物质的量均为0.075 mol

答案　D

解析　硝酸氧化顺序是铁、铜和亚铁离子，据得失电子守恒，参加反应的4.2g金属应为铁和铜，最后溶液全为Fe2+和Cu2+,原混合物中铁和铜均为0.075mol。

二、非选择题

17.有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：

①WX＋H2O＋CO2↑

②Z＋CO2―→X＋O2

③Z＋H2O―→Y＋O2↑

④X＋Ca(OH)2―→Y＋CaCO3↓

试回答下列问题：

(1)W、X、Y、Z的化学式分别是W：________、X：________、Y：________、Z________。

(2)以上4个化学反应，属于氧化还原反应的是______________(填反应序号)，反应中氧化剂是__________(写化学式)，还原剂是____________(写化学式)。

(3)若④反应在溶液中进行，写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式：

①离子方程式：_____________________________________________。

②化学方程式：_____________________________________________。

答案　(1)NaHCO3　Na2CO3　NaOH　Na2O2  

(2)②③　Na2O2　Na2O2　

(3)Ca2＋＋CO===CaCO3↓　Ca(OH)2＋K2CO3===2KOH＋CaCO3↓(其他合理答案均可)

解析  本题4种未知物W、X、Y、Z是钠的化合物，而钠的化合物主要有Na2O、Na2O2、NaOH和钠盐，这就给本题划定了范围，在具体分析给出的反应式时，要选条件充分、又具特色的反应式作为突破口。反应式②、③给出了Z跟CO2、H2O的反应，这两个反应都有氧气生成，具备这一条件的钠的化合物只能是过氧化钠，由此可确定Z是Na2O2，相关的化学方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由此可确定X是Na2CO3，Y是NaOH，这一判断又可由反应式④加以证实，即Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓，再依据反应式①W分解产物是Na2CO3、CO2、H2O说明W是NaHCO3，化学方程式是2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

18．现有NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物，为了测定x值，某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl2、碱石灰均足量)。

(1)A装置的作用是_______________________________________________________。

(2)B装置的作用是_______________________________________________________。

(3)C装置的作用是_______________________________________________________。

(4)若在装置A的试管中装入NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物3.7 g，用酒精灯加热到反应完全，此时B管增重1.89 g，C管增重0.22 g，则x的值为______。

(5)该装置还不是很完善，可能使测定结果偏小，应如何改进________。为什么？________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________。

答案  (1)加热，使NaHCO3分解，使Na2CO3·xH2O失水

(2)吸收反应中生成的水　(3)吸收反应中生成的CO2

(4)10

(5)在C装置后再加一个装有碱石灰的U形管　为了防止空气中的CO2和H2O被C装置中的碱石灰吸收

解析  (4)B管增重1.89 g是产生的水的质量，H2O来自NaHCO3的分解和Na2CO3·xH2O失水。C管增重0.22 g是产生的CO2的质量。由CO2的质量可求出NaHCO3的质量及其产生H2O的质量。

2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O

2×84　　　　　　　　44　　　18

0．84 g　　　　　　　0.22 g　　0.09 g

即Na2CO3·xH2O的质量为3.7 g－0.84 g＝2.86 g，Na2CO3·xH2O含水：1.89 g－0.09 g＝1.80 g，在Na2CO3·xH2O中：

＝＝＝，

得x＝10。

19．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：

(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是________。

(2)根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式

沉淀固体B________；沉淀D________；溶液E________。

(3)写出①、②、③、④四个反应方程式

①____________________________________________________________；

②____________________________________________________________；

③____________________________________________________________；

④____________________________________________________________。

答案  (1)过滤

(2)Al2O3　Fe2O3　 K2SO4和(NH4)2SO4

(3)①Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O

②Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

③NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl

④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

解析  KAl(SO4)2可溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，沉淀C中含Al2O3和Fe2O3，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中加入适量盐酸可得Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受热分解生成Al2O3。

20.某小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。

(1)用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料，不与水反应)。

反应一段时间，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当________时(填实验现象)，说明“铁与水蒸气”能够进行反应。

(2)为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤。写出有关的化学方程式：_____________________________

________________________________________________________________________。

(3)向滤液中滴加KSCN溶液，观察到溶液的颜色有两种可能，如表。在表中填写与现象相对应的结论与解释(可以不填满)。

(4)可能①中，若要使红色又变成浅绿色，又不增加其他的金属离子，可以加入________，可能②中，加入________可以使溶液变成红色。

解析：铁与水蒸气发生反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故用点燃的火柴靠近肥皂泡，当肥皂泡有爆鸣声，证明已有氢气生成，反应已开始；反应后的固体混合物可能是①Fe3O4；②Fe、Fe3O4。加入足量的盐酸，溶解，过滤，发生反应：Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2FeCl33FeCl2、Fe+2HClFeCl2+H2↑，向滤液中滴加KSCN溶液，现象①溶液由浅绿色变红色，则说明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，因为Fe3+遇到KSCN溶液时变成红色；现象②溶液仍然为浅绿色，则说明反应后的溶液中没有Fe3+，可能是铁粉有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将溶液中Fe3+完全还原为Fe2+；可能①中，若要使红色又变成浅绿色，又不增加其他的金属离子，可以加入铁粉；可能②中，加入氯水可以使溶液变成红色。

答案：(1)肥皂泡有爆鸣声

(2)Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O，

Fe+2HClFeCl2+H2↑，  Fe+2FeCl33FeCl2

(3)

(4)铁粉　  氯水