专题十二常见金属元素单质及其重要化合物2

第1页,共10页专题十二常见金属元素单质及其重要化合物2一、选择题(本题包括18小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分)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()A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性大小解析：一般来说，越活泼的金属就越难冶炼，被人类开发利用的年限就越短。如Cu可以用C、CO等多种物质还原铜矿石冶炼得到，而Al需要用电解法才能冶炼得到，要困难得多。答案：D2．下列有关铁元素的叙述中正确的是()A．铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3B．氢氧化铁可以由相应的物质通过化合反应而制得C．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2OD．铁元素位于周期表中第4周期ⅦA族解析：A项：Fe与I2生成FeI2；B项：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；C项：Fe3＋与I－不共存，Fe3＋会氧化I－生成I2和Fe2＋。答案：B3．最近科学家冶炼出了纯度高达99.999%的铁，据你推测，下列性质它不可能具有的是()A．硬度比生铁低B．在潮湿空气中放置不易生锈C．在冷的浓硫酸中可钝化D．与4mol·L－1盐酸反应的速率比生铁快【解析】纯铁硬度比合金小，熔沸点比合金高，很难发生原电池反应，不易生锈，易钝化；生铁发生原电池反应比纯铁快。【答案】D4．下列离子方程式中正确的是()A．以石墨作电极电解氯化铝溶液：2Cl－＋2H2O=====电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑第2页,共10页B．向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2OC．向硫酸氢钠稀溶液中滴加Ba(OH)2溶液恰好至中性：H＋＋SO2－4＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2OD．氢氧化镁与稀盐酸反应：OH－＋H＋===H2O【解析】A项中的Al3＋会与电解所产生的OH－结合生成Al(OH)3，故A不正确；C项，1molBa(OH)2与2molNaHSO4恰好完全反应生成中性溶液，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O；D项Mg(OH)2为难溶物质，不能写为离子形式。【答案】B5．将氯化铁饱和溶液逐滴加入沸水中，可制得氢氧化铁胶体。为了除去其中所含的盐酸，得到较纯净的胶体，应采取的措施是()A．加入NaOH溶液进行中和B．加入AgNO3溶液反应后过滤C．插入石墨电极，通入直流电进行电泳后再过滤D．放入半透膜中并扎紧袋口，将其全部浸入蒸馏水中，并每隔一段时间，更换一次蒸馏水【解析】除去胶体中杂质离子的方法是渗析法，D对。【答案】D6．将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH【解析】由图象可知生成沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为31，A项11，B项13，C项31，D项初始加入无沉淀。【答案】C7．元素X的单质、元素Y及X与Y形成的化合物能按如图所示的关系发生转化，则X为()A．FeB．CuC．SD．C【解析】从图示可看出X在形成的两种化合物XY2和XY3中有变价且相互转化均为化合反应，联系第3页,共10页常见反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3和2FeCl3＋Fe===3FeCl2容易查到X为Fe元素。【答案】A8．下列叙述中，可以肯定是一种主族金属元素的是()A．熔点低于100℃的一种金属B．原子最外层有2个电子的一种金属C．次外电子层上有8个电子的一种金属D．除最外层，原子的其他电子层电子数目达到饱和的一种金属【解析】过渡元素最外层电子数一般都是1～2个，次外层子电子数一般都超过8个，且次外层可能是饱和的电子层结构，也可能是不饱和的电子层结构。熔点低于100℃的金属不一定是主族元素，如副族元素汞常温下的单质为液态。【答案】C9．将amol的铁铜混合物投入到200mL2mol/L的稀HNO3中，充分反应后金属无剩余，下列说法正确的是()A．被还原的HNO3不可能是2a/3molB．溶液中剩余的n(NO－3)≤(0.4－2a/3)molC．溶液中不可能同时存在Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋D．被还原的硝酸为0.8amol时，则溶液中一定含有Fe2＋【解析】根据极限假设法得，若铁反应后全部转化为Fe2＋，则铁铜共失去2amol电子，被还原的HNO3为2a/3mol(硝酸的还原产物为NO)，此时剩余的n(NO－3)＝(0.4－2a/3)mol，当铁被氧化成Fe3＋后，被还原的硝酸多于2a/3mol，所以剩余的n(NO－3)≤(0.4－2a/3)mol；因0.8amol2a/3mol，故一定有Fe3＋生成，但无法确定铁是否全部转化为Fe3＋。【答案】B10．铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是()A．不锈钢是铁合金，只含金属元素B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析：A项：铁合金中含有非金属元素C，B项：铁粉与水蒸气反应的方程式为3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2，C项：铁形成合金后其化学性质不变，铁合金中的铁仍然能与盐酸发生反应，D项：镀锌铁板中金属Zn比Fe活泼，若发生电化学腐蚀，铁被保护，锌被腐蚀。答案：B11．用一定量的铁与足量的CuO制单质铜，有人设计了以下两种方案：①Fe――→H2SO4H2――→CuOCu②CuO――→H2SO4CuSO4――→FeCu第4页,共10页若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量()A．一样多B．①多C．②多D．无法判断解析：1molFe按方案②能制得1molCu，而1molFe按方案①只能得到1molH2，而根据H2还原CuO的实验过程可知：制得1molCu消耗H2的量大于1mol，故方案①制得Cu的量少。答案：C12．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、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)3B．NaOHC．BaCl2D．FeSO4解析：丁溶液滴入乙溶液中产生白色沉淀，继续滴加白色沉淀不断溶解并消失，说明丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3。将NaOH滴入甲溶液中无明显现象，说明甲为BaCl2，故丙为FeSO4。答案：D13．据报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场上热销。该仪器像一个普通电动脚盆，使用时往注满水的盆中放入双脚，加一些精盐，通电启动仪器，过了一段时间，盆中开始出现灰绿色、红褐色的絮状物质。下列说法不正确的是()A．灰绿色、红褐色的絮状物质中含有Fe(OH)2和Fe(OH)3B．此电动脚盆仪器的电极全是用惰性电极材料制成的C．通电一段时间，有无色无味的气体产生D．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3为此过程中涉及的反应之一【解析】盆中的灰绿色絮状物质为Fe(OH)2，红褐色絮状物质为Fe(OH)3，由此说明电解精盐水时，阳极为铁电极，电解时，铁电极发生Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，阳极发生2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。【答案】B14．以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8gCu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为()A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol【解析】根据反应：2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋2H2SO4,2H2SO4＋2Cu(OH)2===2CuSO4＋4H2O，加入9.8gCu(OH)2恰好能将生成的0.1molH2SO4转化为0.1molCuSO4和0.2molH2O，要恢复原态，则还需电解0.1molH2O，根据1molH2SO4～2mole－，1molH2O～2mole－，电解时电路中流过的电子的物质的量为0.4mol。【答案】D15．图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有关说法不．正确的是()第5页,共10页A．关闭S2、打开S1，试管内两极都有气泡产生B．关闭S2、打开S1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为负极，b为正极C．关闭S2、打开S1，一段时间后，用拇指堵住试管口移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则a为负极，b为正极D．关闭S2、打开S1，一段时间后，再关闭S1、打开S2，电流计指针不会偏转【解析】关闭S2、打开S1，实质是电解NaCl溶液，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑可知A选项正确；由于Cl2的溶解度大于H2，左侧试管收集的气体比右侧试管略多，左侧试管收集的气体应为H2，则a为负极，b为正极，B选项正确；左侧试管内滴入酚酞溶液变红色，说明有OH－生成，则a为负极，b为正极，C选项正确；关闭S2、打开S1，一段时间后，两试管内分别收集到H2、Cl2，再关闭S1、打开S2，则组成燃料电池，负极：H2－2e－===2H＋，正极：Cl2＋2e－===2Cl－，故此时电流计指针会偏转，D选项不正确。【答案】D16．有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－、SO2－4、HCO－3、MnO－4中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是()A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO－3C．肯定有K＋、HCO－3、MnO－4D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO2－4【解析】因溶液无色，所以其中不含MnO－4，加入Na2O2后产生无色无味的气体，说明原溶液中不含NH＋4，继续加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有Mg2＋，又含有Al3＋，由实验②可知原溶液中一定含有SO2－4。【答案】D17．将由NaOH、BaCl2、Al2(SO4)2三种固体组成的混合物溶于足量的水中，充分溶解，向混合物溶液中滴加1mol·L－1的稀硫酸，加入稀硫酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示。下列有关判断不正确的是第6页,共10页()A．AB段发生反应的离子方程式为：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2OB．BC发生反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2OC．D点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3、BaSO4D．E点表示的溶液呈中性【解析】CD段发生反应的离子方程式为：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，E点时Al(OH)3恰好完全溶解，此时溶液中有Al3＋，Al3＋水解呈酸性。【答案】D18．等质量的三份铁a、b、c，分别加入足量的等量稀H2SO4中，a中同时加入适量CuSO4溶液，c中加入适量CH3COOK。下列各图中表示产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系，其中可能正确的是()解析：铁与足量的稀H2SO4反应时，加入适量CuSO4溶液可形成铁铜原电池，加快铁与H2SO4的反应速率，但由于部分铁与CuSO4反应使得生成气体的量减少。加入适量CH3COOK，H2SO4与CH3COOK反应生成CH3COOH，CH3COOH为弱酸，使得铁与酸的反应速率减慢，由于酸过量，所以b和c产生的气体体积相等，A正确。答案：A第Ⅱ卷(非选择题，共46分)二、非选择题(本题包括4小题，共46分)19．(8分)如图A～J均代表无机物或其水溶液，其中B、D、G是单质，B是地壳中含量最高的金属元素，G是气体，J是磁性材料，常温下H为无色液体。第7页,共1