2015高考化学第三章（金属及其化合物）（第4课时）一轮随堂练习 11页

‎"【走向高考】2015届高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 第4课时配套课后强化作业 "‎ 一、选择题 ‎1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是(　　)‎ A．肯定发生的是置换反应 B．肯定发生的是氧化还原反应 C．只能用金属还原剂冶炼金属 D．如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少 解析：金属的冶炼是将化合态的金属还原成金属单质，肯定是氧化还原反应；金属冶炼的方法有热分解法、热还原法和电解法，多数反应不是置换反应；还原法所用的还原剂有H2、CO、活泼金属等；金属的活动性越弱，越容易以游离态形式存在于自然界，金属阳离子的氧化性越强，越容易被还原为金属单质，因而冶炼越容易。‎ 答案：B ‎2．(2014·河北省保定市高三模底)金属钛素有“未来金属”美誉，是造船工业和航天工业常用到的金属，在地壳中主要以TiO2的形式存在。钛制取较难，工业上采用金属钠热还原四氯化钛方法炼制。有关物质的熔沸点数据见下表：‎ Na Ti TiO2‎ TiCl4‎ NaCl 熔点/℃‎ ‎97.8‎ ‎1668‎ ‎1850‎ ‎－25‎ ‎801‎ 沸点/℃‎ ‎882.9‎ ‎3260‎ ‎3000‎ ‎136.4‎ ‎1442‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．根据信息推测钛是一种活泼金属，易溶于水生成氢气 B．金属钛耐腐蚀性强，其原因可能是表面形成了致密的氧化膜 C．冶炼Ti的化学方程式为：4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl D．TiCl4易挥发，在潮湿的空气中产生白雾 答案：A ‎3．近年来，科技人员又研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是由发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金(合金是指金属跟其他金属或非金属所组成的具有金属特性的物质)中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.16～‎0.5g·cm－3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，近几年就可大批量投放市场，则下列关于泡沫铝的说法错误的是(　　)‎ A．泡沫铝是纯净物 B．泡沫铝是一种合金 C．泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料 D．泡沫铝可用于飞机制造 解析：泡沫铝是一种合金，属于混合物，A错误。‎ 答案：A ‎4．(2013·石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是(　　)‎ A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 答案：B ‎5．被称为“国防金属”的镁，60%来自于海洋，从海水中提取镁的正确方法是(　　)‎ 物质 氧化镁 氯化镁 熔点/℃‎ ‎2 852‎ ‎714‎ A.海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 答案：D ‎6．(2013·山东模拟)已知A、B为单质，C为化合物。能实现下列转化关系的是(　　)‎ A＋BCA＋B ‎①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na　②若C溶液遇Na2CO3，放出CO2气体，则A可能是H2　③若向C溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe　④若向C溶液中滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成，则B可能为Cu A．①② B．②④‎ C．①③ D．③④‎ 解析：惰性电极电解NaOH的水溶液，得不到金属钠，①错；若C溶液遇Na2CO3，放出CO2气体，则A、B分别为H2和Cl2时能实现题述转化，②对；电解含Fe3＋的溶液不能得到Fe单质，③错；若向C溶液中滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成，当A、B分别为Cl2和Cu时能实现题述转化，④对。‎ 答案：B ‎7．(2013·上海模拟)甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如下图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法不正确的是(　　)‎ A．若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能属于两性氧化物 B．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊为碱，则丙只能为Na2O2‎ C．若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用 D．若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为：甲＜丙＜戊 解析：A项，甲为铝，乙为氧气，则丙为氧化铝，A项正确。B项，甲为钠，乙为氧气，丙为氧化钠或过氧化钠，丁为水，戊为氢氧化钠，B项错误。C项，若甲为氢气、乙为氯气，丙为氯化氢，丁为氨气，戊为氯化铵，当然，甲可以为氯气，乙为氢气，C符合题意。D项，甲为铁、乙为硫或碘，丙为硫化亚铁或碘化亚铁，丁为硝酸，戊为硝酸铁，符合题意。当然，甲为铜、乙为硫、丙为硫化亚铜、丁为硝酸、戊为硝酸铜，也符合题意。另一种可能是，甲为铁、乙为氯气、丙为氯化铁、丁为硫化氢、碘化氢等，戊为氯化亚铁。所以，“可能”，不是“一定”。‎ 答案：B ‎8．(2013·湖北八校联考)常温下，往H2O2溶液中滴加少量的FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O,2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，下列说法正确的是(　　)‎ A．H2O2的氧化性比Fe3＋的强，其还原性比Fe2＋的弱 B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐降低 C．在H2O2分解过程中，Fe2＋起催化剂作用 D．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量不变，所以往含少量的FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加适量的H2O2不能除去杂质 解析：根据能自发发生的氧化还原反应中，氧化性、还原性强弱比较规律，结合题给两个方程式，得知H2O2的氧化性比Fe3＋的强，H2O2的还原性比Fe2＋的强，A错；2H2O2===2H2O＋O2↑，分解过程中，Fe2＋作催化剂，溶液的pH略微增大，B错，C正确；往含少量的FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加适量的H2O2能将Fe2＋氧化为Fe3＋从而除去杂质，D错。‎ 答案：C ‎9．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在表面。下列说法不正确的是(　　)‎ A．锡青铜的熔点比纯铜的高 B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快 D．生成的Cu2(OH)3Cl覆盖物受热时很可能得到黑色物质 解析：锡青铜属于合金，熔点比各成分金属的低，A错误；由于锡比铜活泼，在发生电化学腐蚀时，锡失电子，铜被保护，B正确；潮湿的环境更易形成原电池，将会加速金属的腐蚀速率，C正确；Cu2(OH)3Cl受热分解得到黑色CuO，D正确。‎ 答案：A ‎10．(2013·大庆模拟)下列有关金属的工业制法中，正确的是(　　)‎ A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液 B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得到铁 C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得到镁 D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝 答案：B ‎11．(2013·丽水模拟)CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2‎ B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想 C．混合气体X不能使品红溶液褪色 D．Y可以是葡萄糖 解析：Cu与混酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故n(H2SO4) :n(HNO3)＝3:2，A正确。途径①、③中均产生了污染环境的气体(NO和SO2)，而途径②无污染性气体生成，且原子利用率最高，符合绿色化学的思想，B正确。混合气体X中含有SO2，能使品红溶液褪色，C错误。‎ 答案：C ‎12．某同学设计如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数：‎ 下列说法中不正确的是(　　)‎ A．合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性 B．铜银都能与稀硝酸反应，收集到的V L气体全为NO C．操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是洗涤，操作Ⅲ应是烘干 D．根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数 解析：实验中过滤烘干得到的wg沉淀是AgCl，其中含银元素的质量为g，铜的质量分数为×100%＝×100%。硝酸与合金反应生成的气体用排水法收集，收集到的NO气体中必然含有水蒸气，量取的气体的体积不能用于计算。‎ 答案：BD ‎13．由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物‎10g，与足量的盐酸反应产生‎1.0g氢气。则混合物中一定含有的金属是(　　)‎ A．锌 B．铁 C．铝 D．镁 解析：观察选项，A、B、D为二价金属，铝与盐酸反应产生H2的能力相当于相对原子质量为18的二价金属。设混合金属为M，其平均相对原子质量设为X，则它与氢气的关系是 M　～　H2‎ X　　　2‎ ‎10g‎　　‎‎1.0g X＝20‎ 既然是混合金属，其相对原子质量有比20大的，也有比20小的，所以必定含有的金属是铝。‎ 答案：C ‎14．某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案Ⅰ：铜铝混合物测定生成气体的体积 方案Ⅱ：铜铝混合物测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是(　　)‎ A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B．溶液A和B均可以选用稀硝酸 C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 D．实验室方案Ⅱ更便于实施 解析：因铝既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠时，都与铝反应，故A项正确；又因测固体质量比测气体体积易进行，故D正确；若A和B都是稀硝酸时则方案Ⅰ、Ⅱ均无法实施，故B错；若B是浓硝酸时则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确。‎ 答案：B ‎15．(2014·浙江省考试院抽校11月考试)某企业以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜，工艺流程如下所示：‎ 已知：[Cu(NH3)4]2＋(aq)Cu2＋(aq)＋4NH3(aq)‎ 根据以上工艺流程，下列说法不正确的是(　　)‎ A．气体X中含有SO2‎ B．为实现溶液C到溶液D的转化，加NH3·H2O至红棕色沉淀刚好完全，过滤即可 C．蒸氨过程发生总反应的化学方程式为：[Cu(NH3)4]Cl2＋H2O===CuO＋2HCl↑＋4NH3↑‎ D．在制备产品时，溶液D中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2＋浓度太低 答案：B 二、非选择题 ‎16．金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问题：‎ ‎(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。‎ 由表可推知，人类最早使用的金属材料是________，请写出判断的理由：_________________________________________________ _____________________。‎ ‎(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：‎ ‎①Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3‎ ‎②Fe＋O2＋H2O===Fe2O3·nH2O ‎(3)镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是________法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是________，铝的冶炼采用的反应物是________。‎ 解析：(1)由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利用。(2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。‎ 答案：(1)铜　铜的熔点低于铁的熔点 ‎(2)①2　1　1　1　1　②4　3　2n　2‎ ‎(3)电解　熔融氯化镁(或MgCl2)　熔融氧化铝(或Al2O3)‎ ‎17．物质A～G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出下列物质的化学式：B________、E________、G________；‎ ‎(2)利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是________，阴极物质是________，电解质溶液是________；‎ ‎(3)反应②的化学方程式是______________________；‎ ‎(4)将0.23mol B和0.11mol氧气放入容积为‎1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12mol D，则反应的平衡常数K＝________，若温度不变，再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度________(填“增大”、“不变”或“减小”)，氧气的转化率________(填“升高”、“不变”或“降低”)，D的体积分数________(填“增大”、“不变”或“减小”)。‎ 解析：本题主要考查常见无机物的推断、化学平衡的移动及化学平衡常数的计算，意在考查考生的分析推断能力和计算分析能力。(1)由连续氧化：ABDE及反应①的条件，得B为SO2，D为SO3，E为硫酸。F与葡萄糖、NaOH加热反应生成砖红色沉淀G，则G为Cu2O，单质C为铜。(2)铜的精炼，以粗铜作阳极，精铜作阴极，以含Cu2＋的电解质溶液作电解液。(4)由已知得反应①为2SO2＋O22SO3。‎ ‎　　　　　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)‎ c(始)(mol·L－1) 0.23 0.11 0‎ c(变)(mol·L－1) 0.12 0.06 0.12‎ c(平)(mol·L－1) 0.11 0.05 0.12‎ K＝ ‎＝＝‎23.8 L·mol－1。‎ 增加氧气的浓度，则平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，浓度减小，而氧气的转化率降低，前次平衡时D的体积分数为，假设再次平衡时，B完全转化，则D的体积分数为，故重新达到平衡时D的体积分数减小。‎ 答案：(1)SO2　H2SO4　Cu2O　(2)粗铜　精铜　CuSO4溶液 ‎(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ‎(4)‎23.8 L·mol－1　减小　降低　减小 ‎18．(2012·湖南省长沙市高三第一次模拟考试)七水硫酸钴(CoSO4·7H2O)是一种重要的工业原料，其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)试确定‎200℃‎时固体物质的化学式：________________(要求写出推理过程)。‎ ‎________________________________________________________________________________________________________________________‎ ‎(2)由B→C时生成了一种固体和两种气体(均为化合物)，该反应的化学方程式为__________________________；‎800℃‎时固体物质的化学式为___________________________________________________ _____________________。‎ ‎(3)C点固体能与浓盐酸共热产生Cl2(钴元素转化为Co2＋)，该反应的离子方程式为___________________________________________ _______________________________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)CoSO4·H2O CoSO4·7H2OCoSO4·(7－n)H2O＋nH2O ‎　281 18n ‎　‎100g　　　　　　　　　‎100g－‎61.57g＝‎‎38.43g n＝6‎ ‎(2)3CoSO4Co3O4＋SO2↑＋2SO3↑　CoO ‎(3)Co3O4＋8H＋＋2Cl－3Co2＋＋Cl2↑＋4H2O ‎19．(2013·北京市西城区高三二模)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如图所示：‎ 已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O ‎(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是________。‎ ‎(2)滤渣A的成分是________。‎ ‎(3)滤液B中TiOCl转化生成TiO2的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是_________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。‎ ‎(5)反应③的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H‎2C2O4的质量比是________。‎ ‎(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极组成电池，其工作原理为Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4，该电池充电时阳极反应式是 ‎_____________________________________________________。‎ 解析：(2)钛铁矿中只有SiO2不与盐酸反应，因此滤渣A的成分是SiO2。(3)TiOCl转化为TiO2，Ti的化合价不变，发生的是TiOCl的水解反应。(5)反应③为LiOH与(NH4)2Ti5O15的复分解反应。(6)根据得失电子守恒，可得关系式：2Fe2＋～H2O2～2Fe3＋～H‎2C2O4，则17%双氧水与H‎2C2O4的质量比＝:90＝20:9。(7)该电池充电时阳极上LiFePO4发生氧化反应。‎ 答案：(1)＋2　(2)SiO2‎ ‎(3)TiOCl＋H2OTiO2↓＋2H＋＋4Cl－‎ ‎(4)温度过高时，反应物氨水(或双氧水)受热易分解 ‎(5)(NH4)2Ti5O15＋2LiOH===Li2Ti5O15↓＋2NH3·H2O(或2NH3＋2H2O)‎ ‎(6)20:9‎ ‎(7)LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋‎