第三章金属及其化合物检测一

第三章 物质的量 检测题（一）一、选择题1.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在： c(Fe2＋3＋Fe和HNO3的物质的量之比为)∶c(Fe)＝3∶2，则参加反应的A．1∶1B．5∶16C．2∶3D．3∶22.．拟晶 Al65Cu23Fe12具有合金的某些优良物理性能，将相同质量的此拟晶分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应，产生气体物质的量关系为（ ）A．n（盐酸）<n（稀硝酸）<n（烧碱） B．n（烧碱）<n（盐酸）<n（稀硝酸）C．n（烧碱）<n（稀硝酸）<n（盐酸） D．n（稀硝酸）<n（烧碱）<n（盐酸）3.铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成 NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有 NO）：下列计算结果错误的是 （ ）A．①中溶解了 8．4gFeB．原混合物总质量为 105．6gC．硝酸的浓度为 4mol／LD．④中V=67204.某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案．方案①：2.7gAl X溶液 Al（OH）3沉淀方案②：2.7gAl Y溶液 Al（OH）3沉淀NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是 3mol/L，如图是向 X溶液和Y溶液中分别加入 NaOH溶液和稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法正确的是（ ）A．X溶液溶质为 AlCl3，Y溶液溶质为 NaAlO21B．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液C．在O点时两方案中所得溶液浓度相等D．a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应5.现有MgO和Fe3O4的混合物7.6g，向其中加入1mol·L-1的H2SO4溶液100mL恰好完全反应，若将15.2g该混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体质量为A．13.6gB．12gC．6gD．3.2g6.有Al2(SO4)3和Na2SO4的混合溶液VL，将它均分成两份。一份滴加氨水，使Al3+离子完全沉淀；另一份滴加BaCl2溶液，使SO42-离子完全沉淀。反应中消耗amolNH3·H2O、bmolBaCl2。据此得知原混合溶液中的c(Na+)（mol/L）为A．(4b-2a)/VB．(2b-2a)/VC．(2b-a)/VD．（b-2a）/V7.5．6g铁粉与一定量的硫磺混合，在空气中加热发生剧烈反应，冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体，产生了2．0L体（标准状况），通过分析小于了应生成的气体量，其最可能原因．．．是（）A．硫磺量不足B．生成了FeSC．生成了Fe2S3D．有部分Fe被空气中的氧气氧化了8.下列关于金属钠的叙述错误的是．金属钠可以保存在煤油中B．金属钠着火时，可用泡沫灭火器来灭火C．钠与熔融的四氯化钛反应可制取钛D．实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶9.下列叙述正确的是（ ）A．Li在氧气中燃烧主要生成 Li2O2B．将SO2通入BaCl2溶液可生成 BaSO3沉淀C．将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸D．将NH3通入热的 CuSO4溶液中能使 Cu2+还原成Cu10.把铜粉放入装有浓氨水的试管中，塞紧试管塞，振荡后发现试管塞越来越紧，且溶液逐渐变为浅黄色（近乎无色）溶液，打开试管塞后，溶液迅速变为蓝色溶液． 则下列说法不正确的是（ ）A.试管塞越来越紧，是因为反应消耗了大量 O2B.打开试管塞前 Cu元素的化合价为 +1价溶液迅速变为蓝色溶液，是因为反应生成了[Cu（H2O）4]2+上述反应原理可用于测定O2的含量211.稀土是工业味精，邓小平说过 “中东有石油，我们有稀土 ”．稀土元素铈（ Ce）主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应．已知：铈常见的化合价为 +3和+4，氧化性：Ce4+＞Fe3+．下列说法正确的是（ ）电解熔融CeO2制Ce，铈在阳极获得B.铈有四种稳定的核素 Ce、 8Ce、 Ce、 Ce，它们互为同位素C.用Ce（SO4）2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为： Ce4++2Fe2+=Ce3++2Fe3+D.铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：Ce+4HI=CeI4+2H2↑12.在使溶液中的AlO2﹣完全转化成Al（OH）3，应选择的最好试剂是（）A．H24B．HClC．CO232SOD．NH?HO13.化学在生产和日常生活中有着重要的应用．下列说法不正确的是（ ）A．明矾水解形成的 Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的杀菌净化B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁14.相同质量的下列物质分别与等浓度的 NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最少的是（ ）A．Al B．Al（OH）3 C．AlCl3 D．Al2O315.把2.1g的CO与H2组成的混合气体与足量的 O2充分燃烧后，立即通入足量的 Na2O2固体中，固体的质量增加（ ）A．7.2g B．3.6g C．2.1g D．无法确定16.碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜．在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜．溶解 28.4g上述混合物，消耗 1mol/L盐酸500mL．灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是（ ）A．35g B．30g C．20g D．15g二、非选择题17.某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在 CO2气体中燃烧。他们对钠在 CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：[实验]将燃烧的钠迅速伸入装满 CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。[提出假设]3假设1：白色物质是 Na2O。假设2：白色物质是 Na2CO3。假设3：白色物质是 Na2O和Na2CO3的混合物。[设计实验方案验证假设 ]该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：实验实验实验操作结论方案现象白色物方案1取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全溶液变质为部溶于水，向其中加入无色酚酞试液成红色Na2O①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品出现白方案2全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液色沉淀无明显②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液现象(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是____________________。(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为____________________。(3)通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，________成立。(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为___________________________________________________________丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：______________、____________________________________________________________18.过渡金属的离子具有很多不同的化合价，并且不同价态会有不同的颜色。钒离子的颜色尤其多。用锌瓶盛装含钒的溶液经常被用于化学演示， 因为这溶液的颜色会随着钒元素的化合价态改变而改变，分别变成黄色、蓝色、绿色、淡紫色等。+2价钒离子（V2+）经常被用于氧化还原滴定含 Fe3+的未知浓度溶液，使在酸性环境中的 Fe3+4转变成Fe2+。（1）请写出该反应的离子方程式 。Fiona，一个年轻的分析化学家， 决定配制 0．500mol/L的+2价钒离子的硫酸盐溶液 （VSO4），她用一瓶含结晶水的硫酸氧钒溶液 （VOSO4·2H20），但这溶液中溶解了夹杂少量水银催化剂的过量锌粒。由于天色将晚，Fiona决定先把溶液过滤并放置， 以便第二天可以完成滴定。可是，事与愿违，Fiona发现她精心准备的淡紫色溶液，居然部分转变成了浅绿色。（2）写出在空气中V2+发生的可能反应_______Fiona粗略地了解了一些原理后，决定用上图装置进行滴定。这个装置便于制取和存储v2+，并且充满H2以隔绝空气。Fiona懂得很少量的溶解氧也能影响滴定效果。为了求得Fe3+溶液浓度，她往Fe3+溶液中滴加饱和Na2CO3溶液，生成红褐色沉淀；接着又滴加稀盐酸，产生了气泡。这些气泡用以赶跑溶液中很少量的溶解氧。（3）写出生成红褐色沉淀可能的离子方程式。取25．00rnLFe2+。溶液用V2+标准溶液滴定。滴定过程中的指示剂为KSCN。所需标准液的体积平均为22．14moL。（4）Fe2+溶液的浓度为mol//L。（计算结果保留3位有效数字）。为了改进滴定的精确度，V2+溶液用标准KMnO4溶液滴定。已知反应中V2+转变为VO3-，MnO4-转变为Mn2+（5）写出V2+和MnO4-反应的离子方程式。19.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列问题：（1）反应Ⅰ中发生的氧化还原反应的化学方程式为。（2）加入少量NaHCO3的目的是调节3＋2＋3＋”)沉淀。pH，使溶液中的________(填“Fe”、“Fe”或“Al5该工艺流程中“搅拌”的作用是______________________。（3）反应Ⅱ的离子方程式为___。在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作。若参与反应的O2有11.2L(标准状况)，则相当于节约NaNO2的物质的量为________。（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的＋＋Fe(OH)2离子，可部分水解生成Fe2(OH)42聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________________________。（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2＋及NO3－。为检验所得产品中是否含有Fe2＋，应使用的试剂为________(填字母)。A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液20.铁是应用最广泛的金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。(1)已知铁元素可以形成氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁 3种氧化物，其中四氧化三铁是一种复杂的化合物，请写出四氧化三铁与足量稀硝酸反应的化学方程式：。(2)取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液 X并收集到气体 Y。①甲同学认为 X中除Fe3+外还可能含有 Fe2+。写出生成 Fe2+所有可能的离子方程式：，若要确认溶液X中既有Fe2+，又有Fe3+，应选用（选填序号）。a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液和KSCN溶液②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为：。然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为。(3)已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=1.2510×-36，则Fe(NO3)3溶液中加入KOH溶液到pH=3+才能完全沉淀(当溶液中某种离子浓度小于10-5-1时可看作完时Femol·L全沉淀，lg2=0.3，lg5=0.7)，参考答案1.B2.D6解析：将 Al65Cu23Fe12看做65摩尔铝、23摩尔铜、12摩尔铁组成的混合物，只有铝与烧碱反应放出氢气，氢气的物质的量是 65×3/2=97.5(mol)；与盐酸反应时，铝和铁都反应，放出氢气的物质的量是 65×3/2+12=109.5（mol）；与稀硝酸反应时三种金属都溶解放出 NO气体，放出 NO的物质的量是 65+23×2/3+12=92.3(mol)；所以产生气体物质的量关系为 n（稀硝酸）<n（烧碱）<n（盐酸）3.D解析：实验①②都有金属剩余，则溶液中金属离子为 +2价，①再加入 100mL硝酸，参加反应的金属的质量为 18g-9.6g＝8.4g，生成NO的体积为 4480mL-2240mL＝2240mL，NO物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为 0.1mol×3÷2＝0.15mol，参加反应金属的平均摩尔质量为 8.4g÷0.15mol＝56g/mol，故该过程只有 Fe参加反应，即实验①只有 Fe参与反应。A正确；②接着加入 100mL硝酸，参加反应的金属的质量为 9.6g，生成NO的体积为6720mL-4480mL＝2240mL，NO物质的量为0.1mol，若该过程只有Cu参加反应，根据电子转移守恒，则Cu的质量＝0.1mol×3÷2×64g/mol＝9.6g，等于参加反应金属的质量，故该过程只有Cu反应，且Cu恰好完全反应，故加入200mL硝酸时，Fe的存在形式是硝酸亚铁。在实验③的基础上再加入100mL硝酸，硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO。B、原混合物总质量为[（16.8-9.6）×2+9.6]4=105×.6g，正确；C、实验①发生反应3Fe+8HNO3＝3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2，O生成NO的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol×4＝0.4mol，故硝酸的物质的量浓度＝0.4mol÷0.1L＝4mol/L，正确；③再加入100mL硝酸，硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO。故V＞6720。4.C解析：n（HCl）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（NaOH）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（Al）==0.1mol，2Al++6H+=2Al3++3H2↑、2Al+2OH﹣﹣+2H2O=2AlO2+3H2↑，根据方程式知，Al和HCl完全反应需要n（HCl）=3n（Al）=0.3mol，所以Al和HCl恰好完全反应生成氯化铝；根据方程式知， Al和NaOH完全反应需要 n（NaOH）=n（Al）=0.1mol＜0.3mol，所以 NaOH有剩余，A．根据以上分析知， X溶液中溶质是 AlCl3，Y溶液溶质为 NaAlO2、NaOH，故A错误；B．加入溶液后先没有生成沉淀，则溶液中还发生其它反应，则该溶液应该是 Y溶液，先发生酸碱中和反应，所以 b曲线表示的是向 Y溶液中加入 HCl溶液，故B错误；C．在O点时沉淀的物质的量相等，溶液中的溶质都是 NaCl，根据最初的钠原子和 Cl原子守恒知，两方案中所得溶液浓度相等，故 C正确；D．a、b曲线中没有电子转移，不属于氧化还原反应，故 D错误。75.B解析：根据MgO和Fe3O4的化学式知混合物与硫酸反应生成的盐的化学式为 MgSO4和Fe3(SO4)4,即n（O）=n（SO4）=0.1mol，则7.6g混合物含O：0.1mol，为1.6g，金属元素质量为6g，因此15.2g该混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体质量为2×6g=12g，选B。6.A解析：根据题意Al3+的物质的量为a/3mol，SO42-的物质的量为bmol，因Na2SO4和Al2（SO4）3的混合溶液不显电性，设每份混合溶液中Na+的物质的量为x，则根据电荷守恒可知，a/3×3+x×1=b×2，x=2b-amol，原混合溶液中的c(Na+)=(4b-2a)/V。7.D解析：当此混合物反应完了加入足量的盐酸时，如果铁过量，1mol铁对应1mol氢气，如果硫过量，硫化亚铁与盐酸反应，1mol硫化亚铁对应1mol硫化氢气体，5.6g铁反应生成的气体为2.24L，但是实际产生的气体体积小，故Fe可能被空气中的氧气氧化了。8.B解析：A、金属钠容易被空气中氧气氧化；也容易与水反应。而水、氧气都不溶于煤油，所以选择存放在煤油中。钠不与煤油反应且密度比煤油大。故 A正确；B、泡沫灭火剂不可以，钠在燃烧时与氧气反应生成过氧化钠， 过氧化钠会和泡沫灭火剂中的 CO2反应生成氧气助燃， 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2此反应放出氧气，促进金属纳的反应，使火焰更加剧烈 可以用沙子扑灭。故B错误；C、钠是强还原剂，故 C正确；D、金属钠比较活泼，实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶，故D正确。9.C解析：A、金属锂的活泼性不如金属钠，金属锂在氧气中燃烧主要生成Li2O，故A错误；B、二氧化硫和氯化钡溶液之间不会发生反应，不会出现沉淀；故B错误；C、CO2通入次氯酸钙溶液反应可以生成碳酸钙和次氯酸，故 C正确；D、氨气极易溶于水生成一水合氨，一水合氨可以和硫酸铜反应生成氢氧化铜， 但是氨气和硫酸铜溶液之间不发生氧化还原反应， 不能生成铜，故D错误。10.C解析：振荡后试管越来越紧，属于减压状态，说明试管中的 O2参与了反应．化学反应为：4Cu+8NH3+O2+2H2O→4[Cu（NH3）2]OH；打开试管塞后，溶液迅速变为蓝色溶液说明 +1价的铜被氧化成+2价，[Cu（NH3）2]OH→[Cu（NH3）4]（OH）2A、振荡后试管越来越紧，属于减压状态，说明试管中的 O2参与了反应，故 A正确；8B、振荡后试管越来越紧，属于减压状态，说明试管中的 O2参与了反应．化学反应为：4Cu+8NH3+O2+2H2O→4[Cu（NH3）2]OH，故B正确；C、打开试管塞后，溶液迅速变为蓝色溶液说明+1价的铜被氧化成+2价，[Cu（NH3）2]OH→[Cu（NH3）4]（OH）2，故C错误；D、根据铜粉质量可以测定试管中氧气的含量，故D正确。11.B解析：A、电解熔融CeO2制Ce，发生了还原反应，铈应该在阴极获得，故A错误；B、四种稳定的核素Ce、8Ce、Ce、Ce中，具有相同质子数，不同中子数，故它们互为同位素，故B正确；C、离子方程式中，Ce4++2Fe2+=Ce3++2Fe3+，左边总电荷为+8，右边总电荷为9，电荷不守恒，正确应为2Ce4+2+3+3++2Fe=2Ce+2Fe，故C错误；D、由于氧化性Ce4+＞Fe3+＞I﹣，铈溶于氢碘酸，产物不会生成CeI4，应该是CeI3，故D错误。12.C解析：由于硫酸溶液和盐酸都是强酸溶液，沉淀AlO2﹣时生成的氢氧化铝，氢氧化铝能溶解在过量的强酸溶液中，故AlO2﹣难以完全反应生成氢氧化铝，故A、B不是最好的试剂；C．二氧化碳溶于水生成碳酸，可以与AlO2﹣反应制备氢氧化铝，故C正确；D．氨水是弱碱溶液，不与AlO2﹣反应，故 D错误．本题考查了铝盐、氢氧化铝的性质应用，重点考查氢氧化铝的制备，难度不大13.AD解析：A、明矾中含有铝元素，铝能水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而吸附水中的悬浮物所以能净水，但氢氧化铝胶体没有强氧化性，所以不能杀菌，故 A错误． B、锌、铁和海水构成原电池，锌作负极，铁作正极，负极锌失电子被腐蚀， 从而保护了铁被腐蚀， 故B正确．C、氧化镁的熔点较高，所以能制作耐高温材料，故 C正确． D、镁是活泼金属，电解其水溶液时，阴极上氢离子得电子而不是镁离子得电子， 所以得不到金属镁，应采用电解其熔融盐的方法冶炼，故D错误．本题考查了化学知识在日常生活中的应用，难度不大，易错选项是 A，注意氢氧化铝胶体具有吸附性但没有强氧化性．14.B解析：A．铝与氢氧化钠反应为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，1gAl 消耗 NaOH质量=1.48g；B．氢氧化铝与氢氧化钠反应为Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，1g氢氧化铝消耗氢氧化钠质量==0.51g；C．AlCl3与氢氧化钠反应为AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，1g氯化铝消耗氢氧化钠质量==1.12g；9D．Al2O3与氢氧化钠反应为 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，1g氧化铝消耗氢氧化钠的质量=0.78g，相同质量的Al、Al（OH）3、Al2O3、AlCl3，Al（OH）3消耗NaOH最少。15.C解析：CO在氧气中完全燃烧生成 CO2，CO2和再与Na2O2反应，方程式为 2CO+O2 2CO2、2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，总方程式为：CO+Na2O2=Na2CO3，可知过氧化钠增重为 CO的质量，H2在氧气中完全燃烧，生成 H2O，H2O再与 Na2O2反应，方程式为 2H2+O2 2H2O、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，总反应方程式为： H2+Na2O2=2NaOH，可知反应后固体质量增加为氢气质量，故由2.1gCO和H2组成的混合物在足量的 O2中充分燃烧，立即通入足量的 Na2O2固体，固体质量增加应为 CO和H2的质量，即为 2.1g，16.C解析：根据氯元素守恒 2n（CuCl2）=n（HCl）=0.5L×1mol/L=0.5mol，故n（CuCl2）=0.25mol，根据Cu元素守恒 n（CuO）=n（CuCl2）=0.25mol，则m（CuO）=0.25mol×80g/mol=20g。17.(1)Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红，且也有可能是 Na2O和Na2CO3的混合物(2)Na2CO3(3)假设2 方案2①中出现的白色沉淀是 CaCO3或Ca(OH)2；方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色产物中没有 Na2O存在，所以燃烧后的白色产物中仅有 Na2CO3，白色沉淀为 CaCO3(4)4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C(5)不同意，因为反应物中无氢元素 (或违背质量守恒定律 )(其他合理解释也对 )18.解析：(1)根据题意钒离子（V2+）经常被用于氧化还原滴定含Fe3+的未知浓度溶液，使在酸性环境中的Fe3+转变成Fe2+。本身氧化成V3+，即V2++Fe3+=V3++Fe2+(2)根据溶液变成了浅绿色，说明在空气中V2+被氧化生成V3+，所以可能的反应是：4V2++O2+4H+=4V3++2H2O(3)根据提示，往Fe3+溶液中滴加饱和Na2CO3溶液，生成红褐色沉淀Fe(OH)3；接着又滴加稀盐酸，产生了气泡，反应为：2+2-2Fe+3CO3+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2(4)滴定过程中由于发生V2+3+3+2+3+2++Fe=V+Fe，n(Fe)=n(V)=cV=0.02214L0.5mol/L=0.01107mol,×所以c(Fe3+)=n/V=