刷题大卷练3 金属及其化合物
保分卷③
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。
1．[2019·河南三门峡模拟]中国丝绸有五千年的历史和文化。古代染坊常用某种“碱剂”来精炼丝绸，该“碱剂”的主要成分是一种盐，能促进蚕丝表层的丝胶蛋白杂质水解而除去，使丝绸颜洁白、质感柔软、泽光亮。这种“碱剂”可能是( ) A．草木灰 B．火碱 C．食盐 D．胆矾
答案：A
铁氧体电感解析：草木灰的主要成分是碳酸钾，属于盐，溶液呈碱性，A正确；火碱是NaOH，属于碱，B错误；食盐是氯化钠，属于盐，溶液呈中性，C错误；胆矾是CuSO4·5H2O，属于盐，溶液呈酸性，D错误。 2．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( ) A．K B．Na C．Fe D．Al
答案：D
解析：钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈的反应，A项错误；钠属于活泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层钠，B项错误；铁在空气中发生反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，铁表面生成的Fe2O3不能保护铁，C项错误；在空气中金属铝表面形成Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D项正确。 3．金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一，下列各组物质的转化关系不能全部通过一步反应完成的是( )
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3
C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
弯头制作答案：D
解析：A项，钠与水反应生成NaOH，再与二氧化碳反应生成碳酸钠，最后与氯化钙反应生成氯化钠；
B项，Fe与反应生成氯化铁，再与NaOH反应生成氢氧化铁沉淀，最后加热，氢氧化铁分解生成氧化铁；C项，Mg与盐酸反应生成氯化镁，再与NaOH反应生成氢氧化镁，最后与硫酸反应生成硫酸镁；D项，Al2O3→Al(OH)3不能一步转化。
4．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，再电解饱和的NaCl溶液
B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁
C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原氧化镁得镁
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
解析：电解熔融的NaCl 制取钠，A 错误；电解氯化镁制取镁，C 错误；电解熔融的氧化铝得到铝，D 错误。
5．向NaOH 和Na 2CO 3混合溶液中滴加0.1 mol·L －1稀盐酸，CO 2的生成量与加入盐酸的体积(V )的关系如图所示。下列判断正确的是( )
大体积混凝土降温A ．在0～a 范围内，只发生中和反应
B ．ab 段发生反应的离子方程式为：CO ＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O
2－3C ．a ＝0.2
D ．原混合溶液中NaOH 与Na 2CO 3的物质的量之比为2:1
内网审计答案：D
解析：向NaOH 和Na 2CO 3混合溶液中滴加盐酸时，HCl 先和NaOH 反应生成水和氯化钠：NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O ，继续滴加时，发生反应：HCl ＋Na 2CO 3===NaHCO 3＋NaCl ，A 错误；ab
段发生反应的离子方程式为HCO ＋H ＋===H 2O ＋CO 2↑，B 错误；生成的CO 2为0.01 mol ，根
－3据碳元素守恒，混合物中碳酸钠的物质的量是0.01 mol ，所以两步反应：HCl ＋Na 2CO 3===Na
HCO 3＋NaCl ，NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑都消耗HCl 0.01 mol ，即ab 段加入0.1 mol·L －1稀盐酸的体积是0.1 L ，所以a ＝0.3，C 错误；原混合溶液中NaOH 与Na 2CO 3的物质的量分别是0.02 mol 和0.01 mol ，物质的量之比为2:1，D 正确。
6．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( ) 选项 实验 现象 结论 A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN 溶液
有气体生成，溶液呈血红
稀硝酸将Fe 氧化为Fe 3＋ B 将铜粉加入1.0 mol·L －
1Fe 2(SO 4)3溶液中 溶液变蓝、有黑固体出现 金属铁比铜活泼
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 将0.1 mol·L －1 MgSO 4溶
液滴入NaOH 溶液至不再有
沉淀产生，再滴加0.1 先有白沉淀生成，后变为浅蓝沉淀 Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小污泥浓缩池
mol·L－1 CuSO4溶液
答案：D
解析：稀硝酸中加入过量的铁粉，生成硝酸亚铁，溶液中没有三价铁离子，加入硫溶液，溶液不变红，A项错误；铜的活泼性弱于铁，只能发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B项错误；铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点远高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，C项错误；对于组成类似(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质，溶度积大的易转化为溶度积小的，D项正确。
7．混合物M中可能含有Al2O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案：
下列分析正确的是( )
A．若m1>m2，则混合物M中一定含有Al2O3
B．生成蓝溶液的离子方程式为Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋
C．固体B既可能是纯净物，又可能是混合物
D．要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入适量盐酸
答案：D
解析：Al2O3和Al均能溶解在过量氢氧化钠溶液中，生成蓝溶液说明含Cu2＋，固体A 应为Fe2O3和
Cu。若m1>m2，则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是两者均有，A错误；离子方程式电荷不守恒，B错误；由于加了过量的盐酸，因此固体B只能是铜，不可能是混合物，C错误；要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入适量盐酸，若产生气体，则一定含铝，否则不含铝，D正确。
二、非选择题：共43分。
8．(14分)[2019·辽宁模拟]实验室用粗铜(含杂质Fe)制备氯化铜。
(1)采用如图所示的装置进行实验(部分仪器和夹持、加热装置已略去)。
①仪器A的名称是________。
②实验开始前，需要进行的操作是________________。
③有同学认为应在装有浓硫酸的洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为________(填“是”
或“不是”)必需的，原因是
射频开关芯片
________________________________________________________________________。
④实验过程中，装置C内的现象是______________。
⑤NaOH溶液的作用是______________________，其中发生主要反应的离子方程式是________________、__________________。
(2)若将C中所得固体加稀硫酸溶解。取少量溶液于小试管中，滴加2滴KSCN溶液，无明显现象。请用必要的文字和离子方程式解释原因：
________________________________________________________________________。
答案：
(1)①分液漏斗 ②检查装置气密性 ③不是 HCl对该反应无影响(合理即可) ④铜粉红热，产生棕黄的烟，放出热量 ⑤吸收未反应的和氯化氢气体，保护环境(或其他合理解释) Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O H＋＋OH－===H2O
(2)装置C中生成的氯化铁被未反应的铜还原成氯化亚铁，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
解析：(1)①根据图示，仪器A为分液漏斗。②该实验过程中涉及气体的制备，因此实验开始前，需要检查装置气密性。③HCl对该反应无影响，不需要在装有浓硫酸的洗气瓶前增加吸收HCl的装置。④实验过程中，装置C中与铜反应生成氯化铜，铜粉红热，产生棕黄的烟，放出热量。⑤和氯化氢均会污染空气，因此需要用NaOH溶液吸收未反应的和氯化氢气体。
(2)加入KSCN，无现象，说明不含Fe3＋，故装置C中生成的氯化铁被未反应的铜还原成了氯化亚铁：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
9．(14分)某班同学用以下实验探究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－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1FeCl3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；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝沉淀；
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)，由此可以证明该氧化还原反应为__________。
(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，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，随后有红褐沉淀生成，产生气泡的原因是____________________________；生成沉淀的原因是__________________________________(用平衡移动原理解释)。
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＋ 可逆反应
(5)H2O2＋2Fe2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe3＋催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
解析：
(1)Fe2＋具有还原性，能被空气中的氧气氧化为Fe3＋，所以应在配制FeCl2溶液中加入少量铁屑，以防止Fe2＋被空气氧化。
(2)Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)煤油的作用是隔绝空气，以防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，对实验产生干扰。
(4)实验②向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝沉淀，说明溶液中一定含Fe2＋；碘易溶于CCl4，CCl4层呈紫，Fe3＋遇KSCN溶液呈血红；在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，说明该反应进行得不彻底，是可逆反应。
(5)向H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄，说明有Fe3＋生成，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；Fe3＋可以催化H2O2的分解反应，使H2O2分解放出O2，产生气泡；H2O2的分解反应放出热量，同时溶液中c(H＋)降低，促进Fe3＋的水解平衡正向移动，生成红褐的Fe(OH)3沉淀。
10．(15分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：
已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：
物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnS CoS NiS
K sp 2.1×10－13 3.0×10－16 5.0×10－16 1.0×10－11 5.0×10－22 1.0×10－22
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