河南省罗山高中2020学年高二化学下学期暑假自主学习考点自检测试 金属化合物的应用（含解析）

金属及其化合物1、将表面已经完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是()A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠【答案】C【解析】因铝条表面已经完全钝化，也就是铝的表面全部是氧化铝，所以根据氧化铝的性质可知其既能与酸反应又能与碱溶液反应。2、将15.6g Na2O2和5.4g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是（）A最终溶液：c（Na+）=1.5mol/LB标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体C最终溶液：c（Na+）=c（Cl）D最终得到7.8 g沉淀【答案】D【解析】15.6gNa2O2的物质的量为：=0.2mol，5.4gAl的物质的量为：=0.2mol，首先发生反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2，生成NaOH为0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol0.2mol=0.2mol，生成NaAlO2为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为：=0.3mol，首先发生反应NaOH+HClNaCl+H2O，剩余HCl为0.3mol0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO2+HCl+H2OAl（OH）3+NaCl，由方程式可知，NaAlO2有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）3为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO2、NaCl，A反应后溶液的成分是0.3molNaCl和0.1molNaAlO2，根据质量守恒定律可知钠离子物质的量为0.4mol，则钠离子的浓度为：=2mol/L，故A错误；B过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol=0.1mol，铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol=0.3mol，故生成气体的体积为（0.1mol+0.3mol）22.4L/mol=8.96L，故B错误；C最终溶液中溶质为NaAlO2、NaCl，则钠离子浓度大于氯离子浓度，故C错误；D最终生成Al（OH）3为0.1mol，质量为：0.1mol78g/mol=7.8g，故D正确，故选D3、在一定条件下,下列转化不能直接通过一步反应实现的是( )A.Ca(OH)2NaOHB.CuOCu(OH)2C.FeFeSO4D.CO2CaCO3【答案】B【解析】A项,可以通过Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH实现;C项,反应为:Fe+H2SO4FeSO4+H2;D项,反应为CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。4、下列各组稀溶液：氨水和硝酸银 NaAlO2和盐酸 硫酸氢钠和氢氧化钡 硝酸和碳酸钠。只用试管、滴管及闻气味就能鉴别的是（）A B C D【答案】B【解析】利用互滴加，看是否有沉淀或气体来判断。硫酸氢钠和氢氧化钡无论如何滴加，总有沉淀且不消失。5、既能跟NaOH溶液反应又能跟盐酸反应的氧化物是（ ）AAl BAl2O3 C CO2 DNaHCO3 【答案】B 【解析】 6、将CO2气体缓缓地通入到含KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中直至过量，生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是（ ）Aoa段反应的化学方程式是：Ba(OH)2 + CO2 = Ba CO3+ H2OBbc段反应的离子方程式是：2AlO2+ 3H2O+ CO2=2Al(OH)3+ CO32Cab段与cd段所发生的反应相同Dde段沉淀的减少是由于碳酸钡固体的消失所致【答案】C【解析】只要通入CO2，立刻就有沉淀BaCO3产生0-a Ba（OH）2+CO2=Ba CO3+H2O沉淀的量保持不变a-b 2KOH+CO2=K2CO3+H2O沉淀量增大b-c 2AlO2-+3H2O+CO2=2Al（OH）3+CO32沉淀量达最大后，沉淀量不变c-d CO32-+CO2+H2O=HCO3-沉淀量减少d-e BaCO3+CO2+H2O=Ba（HCO3）2 故C正确；7、将1molNaHCO3和1mol Na2O2固体混合，在加热的条件下使其充分反应，则最后所得固体为（ ） A. 1mol Na2CO3和1mol NaOH B. 1mol Na2CO3和2mol NaOH C. 2mol Na2CO3和2mol NaOH D. 2mol Na2CO3【答案】A 【解析】 8、等物质的量的过氧化钠与小苏打混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却，残留的固体物质是（）ANa2CO3 BNa2CO3、Na2O2CNa2CO3、NaOH DNa2CO3、Na2O2、NaOH【答案】C【解析】小苏打受热分解生成的水汽、二氧化碳气体再和过氧化钠反应。9、a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg5种金属中的一种已知：（1）a、c均能与稀硫酸反应放出气体；（2）b与d的硝酸盐反应，置换出单质d；（3）c与强碱反应放出气体；（4）c、e在冷浓硫酸中发生钝化由此可判断a、b、c、d、e依次为（）AFe、Cu、Al、Ag、Mg BAl、Cu、Mg、Ag、FeCMg、Cu、Al、Ag、Fe DMg、Ag、Al、Cu、Fe【答案】C【解析】解：a、c均能与稀硫酸反应放出气体，说明a、c排在氢前面，c与强碱反应放出气体，c为铝，所以a为镁，c、e在冷浓硫酸中发生钝化，所以e为铁，b与d的硝酸盐反应，置换出单质d，说明b排在d的前面，即b为Cu，d为Ag故选C10、已知氧化物有：普通氧化物，如Na2O；过氧化物，如Na2O2；超氧化物，如KO2；臭氧化物，如RbO3。其中后三种均能与水或CO2反应产生O2，试分别写出KO2、RbO3与CO2反应的化学方程式： 现已用平底烧瓶收集得到CO2，在瓶内有一只紧扎在玻璃管末端的气球，如上图所示。打开塞子迅速往瓶里加入下列物质中的 (填序号)，立即塞紧塞子，一段时间后，气球就会自动膨胀起来。A.Na2OB.Na2O2C.KO2D.RbO3【答案】4KO22CO2=2K2CO33O24RbO32CO2=2R2CO35O2 AB【解析】11、下列物质组合中，既能和盐酸反应又能和烧碱溶液反应的化合物是（ ）Al Al2O3 Al（OH）3 NaHCO3A B C D【答案】B【解析】Al既能和盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应，但不属于化物；Al2O3Al（OH）3 属于两性氧化物和两性氢氧化物，都既能和盐酸反应又能和烧碱溶液反应，是化合物；NaHCO3与盐酸反应产生二氧化碳气体，与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，是化合物，属于答案选B。12、下列离子方程式书写正确的是（）A钠和冷水反应：Na+2H2ONa+2OH+H2BAl2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH2AlO+H2OCAlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3+3OHAl（OH）3DFeCl2溶液中通入足量的Cl2：Fe2+Cl2Fe3+2Cl【答案】B【解析】解：A钠和冷水反应的离子反应为2Na+2H2O2Na+2OH+H2，故A错误；BAl2O3粉末溶于NaOH溶液中的离子反应为Al2O3+2OH2AlO2+H2O，故B正确；CAlCl3溶液中加入足量的氨水的离子反应为Al3+3NH3H2OAl（OH）3+3NH4+，故C错误；DFeCl2溶液中通入足量的Cl2的离子反应为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl，故D错误故选B13、Al粉投入某无色澄清的溶液中产生H2，则下列离子组合正确的是（）AH、Ca2、Na、CO BNa、Mg2、Al3、ClCFe2、Mg2、Cl、H DBa2、Cl、OH、NO【答案】D【解析】无色溶液中放入铝粉有氢气产生，说明该溶液中含有大量的H或OH。A项中H与CO不能大量共存；B项中不含H或OH，不能与Al反应放出H2，C项中Fe2呈浅绿色，D正确。14、下列关于化学与生活的认识不正确的是( ) ACaO能与SO2反应，CaO可作工业废气的脱硫剂B同浓度的Na2CO3溶液在不同温度下的去污能力不同C加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性D明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂【答案】D【解析】15、欲使每9个水分子中溶有1个Na+,则90mL水中应投入金属钠的质量为（ ）A10.5g B11.5g C23g D21g【答案】B【解析】16、（12分）CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀，以下是某兴趣小组对沉淀组成的探究。【提出假设】假设1：沉淀为Cu (OH)2假设2：沉淀为 假设3：沉淀为碱式碳酸铜化学式可表示为nCuCO3mCu (OH)2【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）。【定性探究】步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干；步骤2：甲同学取一定量固体，用气密性良好的如下装置（夹持仪器未画出）进行定性实验；蓝绿色固体碱石灰KABCD无水CaCl2澄清石灰水N2（1）若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象，证明假设 成立。（2）乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后，便可验证上述所有假设，该试剂是 （填代号）。a浓硫酸 b无水CuSO4 c碱石灰 dP2O5（3）乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是 。【定量探究】（4）乙同学进一步探究假设3中固体的组成：乙同学查得一些物质在20的数据（如下表）后，将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液，其原因是 （双选，填代号）溶解度(S)/g溶度积(Ksp)摩尔质量(M)/gmol1Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO3CaCO3BaCO30.163.892.910-92.610-9100197aBa(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2bBa(OH)2为强碱，Ca(OH)2为弱碱c吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小d相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3若所取蓝绿色固体质量为54.2 g，实验结束后装置B的质量增加5.4 g，C中的产生沉淀的质量为39.4 g。则该蓝绿色固体的化学式为 。【答案】（16分）CuCO3（1分）（1）1（1分）（2）b（2分）；（3）A中蓝绿色固体变黑色，B中无水CuSO4固体变蓝，C中有白色沉淀产生（3分）【A、B、C中每个现象各1分】（4）ac（2分）【漏一个得1分，错一个倒扣1分，扣完为止】2CuCO33Cu(OH)2、或3Cu(OH)22CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2（3分）【解析】17、一水硫酸四氨合铜()的化学式为Cu(NH3)4SO4H2O，是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：相关信息如下：Cu(NH3)4SO4H2O在溶液中存在以下电离(解离)过程：Cu(NH3)4SO4H2O=Cu(NH3)42SO42H2OCu(NH3)42Cu24NH3(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。Cu(NH3)4SO4H2O在乙醇水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：请根据以上信息回答下列问题：(1)方案1的实验步骤为：a加热蒸发 b冷却结晶 c抽滤 d洗涤 e干燥步骤c的抽滤装置如下图所示，该装置中的错误之处是_；抽滤完毕或中途需停止抽滤时，应先_，然后_。该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有_杂质，产生该杂质可能的原因是_。(2)方案2的实验步骤为：向溶液C中加入适量_，b._，c.洗涤，d.干燥。请在上述空格内填写合适的试剂或操作名称。下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液的是_。A乙醇 B蒸馏水 C乙醇和水的混合液 D饱和硫酸钠溶液步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是_。【答案】(1)布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口断开连接安全瓶与抽气装置间的橡皮管关闭抽气装置中的水龙头Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4加热蒸发过程中NH3挥发，使反应Cu(NH3)42Cu24NH3平衡往右移动，且Cu2发生水解。(2)乙醇抽滤(或减压过滤、吸滤)C加热易使Cu(NH3)4SO4H2O分解(失H2O，失NH3)【解析】(1)由信息可知步骤a加热蒸发时，溶液中的Cu(NH3)42Cu24NH3平衡右移，NH3挥发。(2)向溶液C中加入一种试剂使Cu(NH3)4SO4H2O晶体析出，由信息可知应该提高溶液C中乙醇的体积分数。杂质为(NH4)2SO4，如果用蒸馏水洗涤Cu(NH3)4SO4H2O晶体也易溶于蒸馏水，排除B选项，由信息可排除A选项，D选项又新增加了Na2SO4杂质排除，只有C选项比较符合，既可使(NH4)2SO4溶解，又降低了Cu(NH3)4SO4H2O的溶解度。18、室温下，氢氧化钠的溶解度为22 g，将多少克金属钠投入100 g水中，可获得该温度下的饱和溶液。【答案】11.5 g【解析】设投入100 g水中的金属钠的质量为x2Na2H2O2NaOHH246 36 80 2解法1：在一定温度下，饱和溶液中溶质的质量对应100 g溶剂的比值是一常数，建立比例关系质量为x的金属钠与质量为的水反应，生成质量为的氢氧化钠解得：x11.5 g解法2：在一定温度下，饱和溶液的质量分数是常数，由此建立比例关系质量为x的金属钠与质量为的水反应，生成质量为的NaOH，质量为的H2解得 x11.5 g解法3：本解法仍是根据饱和溶液中溶质的质量分数是常数建立比例关系，在处理溶液质量时采用简捷的方法，将溶剂和溶入溶剂的反应物的质量总量减去离开溶剂的物质质量(如气体等)质量为x的金属钠与水反应生成质量为的NaOH，释放出质量为的H2解得：x11.5 g19、A、B、C是单质，其中A是金属，各种物质间的转化关系如图：根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式A_，B_，乙_，丁_(2)写出下列变化的化学方程式A与NaOH溶液反应的化学方程式_.甲与NaOH溶液反应的离子方程式_.(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗的A的物质的量为_，转移电子的物质的量为_【答案】(1)AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2O32OH=2AlO2H2O(3)0.1 mol0.3 mol【解析】常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可和NaOH溶液反应产生NaAlO2，可能是Al2O3，则丙是H2O，B即是O2.根据NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3得丁是Al(OH)3.20、（16分）铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝，其常见的过程如下： 沉淀E溶液D操作CaO通入CO2溶液C沉淀B碱浸A铝土矿粉碎 操作操作Na2CO3溶液Al(OH)3沉淀操作Al2O3冰晶石Al电解请回答下列问题：（1）沉淀B的化学式为 ，溶液C中阴离子主要是 。（2）操作是 （填操作名称）（3）写出过程中发生反应的离子方程式 。（4）Al(OH)3沉淀必须进行洗涤才能通过操作获得纯净Al2O3，操作是（填操作名称），简述洗涤沉淀的操作方法： 。（5）生产过程中，除水、CaO和CO2可以循环使用外，还可循环使用的物质有 （填化学式）。（6）电解Al2O3制取金属Al的阳极电极反应式为 。【答案】（1）Fe2O3 （2分)， AlO2和OH (2分，写Al(OH)4-也可，OH不写不扣分) （2）过滤（2分）（3）Al2O3+2OH=2AlO2+H2O或Al2O3+2OH+ 3H2O = 2Al(OH)4- (共2分，配平错、写错化学式不给分)； （4）灼烧（2分)，向过滤器中加水至刚好浸没沉淀，让水自然流尽后重复操作23次。（2分）（5）NaOH。 (2分) （6）2O2- 4e- =O2或6O2- 12e- =3O2(2分，漏写气体符号扣1分，写错化学式或配平错不给分)【解析】21、已知物质AE都是中学化学中常见的物质，它们可以发生如下图所示的反应：(1)写出相应物质的名称和类别：ABCDE名称类别(2)在以上反应中(用序号填空)：属于氧化还原反应的是_，属于置换反应的是_，属于分解反应的是_，属于化合反应的是_，属于复分解反应的是_，属于离子反应的是_。(3)写出反应的离子方程式：_。【答案】(1)铜氯化铜氢氧化铜氧化铜硫酸铜单质盐碱氧化物盐(2)(3)CuO2H=Cu2H2O【解析】AE物质间的转化是常见单质氧化物、酸、碱、盐之间的转化，突破点在D物质上，能被H2还原又能和H2SO4反应，且生成的E又能和Fe发生置换反应，不难想到D是CuO；本题的难点是B物质的确定，须突破习惯思维，加BaCl2只重视生成BaSO4沉淀，忽视可溶物质CuCl2。22、现有短周期元素构成的3种单质甲、乙、丙，它们在一定条件下能发生如图所示变化，部分产物已略去。(1)若反应可在常温下进行，则A的电子式为_。若反应需在加热条件下进行，则反应的化学方程式为_。(2)反应的化学方程式为_，该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(3)从C溶液中得到C需经过两步操作：先从C溶液中得到晶体，再将得到的晶体转化为C。从C溶液中得到晶体的过程被称为_，将得到的晶体转化为C的实验条件是_。(4)反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。【答案】答案：(1)H:O:O:H2KClO32KCl3O2(2)4Al3MnO23Mn2Al2O3放热(3)结晶在HCl气氛中加热(只答加热不正确)(4)12【解析】在元素化合物中涉及MnO2的反应主要有3种类型，一是MnO2分别作为H2O2和KClO3生成O2的催化剂，二是作为氧化剂和浓盐酸反应生成Cl2，三是铝热反应中用来生成Mn，本题就是把这3个反应组合成框图综合考查元素化合物知识。由题中转化关系可知A可能是H2O2，也可能是KClO3，甲是O2，乙是Al，B是Al2O3，E是HCl，丙是Cl2，C是AlCl3，由此可得答案。23、聚合氯化铝（化学式为Al2（OH）nCl6nXH2Om）晶体是一种高效无机水处理剂，如图是实验室模拟工业制备聚合氯化铝晶体的工艺流程，制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰，主要含Al2O3、Al，含有SiO2等杂质（1）试剂X（写名称）是 ，操作2包含过滤、 和干燥（2）生产过程中操作1的操作步骤 （3）当n=1时，制备Al2（OH）nCl6nXH2O的离子方程式： 生产中要严格控制溶液中pH，过小，则氯化铝水解不完全，且n值偏小，产品产量质量会降低而pH过大，产量也会降低，其原因是 （4）工业上采用电解装置制取活泼金属铝，若阳极产生的氧气全部与石墨电极反应生成CO和CO2气体，若生产中每生成8.1gAl，阳极损失石墨3.0g，则理论上产生CO的物质的量是 【答案】（1）氧化铝或氢氧化铝；洗涤；（2）沿玻璃棒慢慢向过滤器中注入溶液，待溶液滤出后，重复操作2到3次，至滤液澄清为止；（3）2nAl3+（6n）Cl+（x+n）H2OAl2（OH）nCl6nXH2O+nH+；AlCl3完全水解为Al（OH）3，pH更大时还可将其溶解为Al（OH）4；（4）0.05 mol【解析】向水中加入铝灰，铝灰中可溶性杂质被溶解，然后加入稀盐酸并加热搅拌，Al2O3、Al溶解，发生的反应方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，Si