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本文题目：高二化学课后练习题：常见金属元素单质

专题3 第1讲 常见金属元素单质及其重要化合物

一、选择题

1.(2011•海南琼海高三一模)将1 mol•L-1H2SO4溶液100 mL与质量分数为10%的NaOH溶液50 g混合均匀后，滴入甲基橙指示剂，此时溶液的颜色是(　　)

A.浅紫色　 　 B.黄色

C.红色　 　 D.无色

答案：C

点拨：2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O，n(NaOH)=50 g×10%40 g•mol-1=0.125 mol，n(H2SO4)=1 mol•L-1×0.1 L=0.1 mol。可以判断出H2SO4过量，混合溶液呈酸性甲基橙显红色。

2.(2011•河南安阳高三二调)NA代表阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是(　　)

A.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中的Na+数目为2NA

B.常温常压下，46 g NO2的原子数为3NA

C.电解Na2CO3饱和溶液，若生成2NA个H2，一定生成2NA个O2

D.1 mol Na2O2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA

答案：B

点拨：n(Na2CO3)=c• v，v未知，无法求算Na+的物质的量，A错误;46 g NO2的物质的量为46 g46 g•mol=1 mol，原子数为1 mol×3=3 mol，B正确;电解Na2CO3溶液实为电解水，2 mol H2～1 mol O2，C错误，又Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑每2 mol Na2O2反应转移2 mol e-，D错误.

3.(2011•安徽合肥高三一检)“类推”的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但是有时会产生错误结论。下列类推结论中，正确的是(　　)

A.由甲酸可以发生银镜反应可推出其余的羧酸也均能发生银镜反应

B.由Na2O中阳离子与阴离子的个数比为2∶1，可推出Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为1∶1

C.由“2Fe+3Cl2=====△2FeCl3”反应可推出“2Fe+3I2=====△2FeI3”反应也能发生

D.Na、K具有强还原性，Na在常温下与水剧烈反应，故K在常温下也能与水剧烈反应

答案：D

点拨：甲酸结构简式为HCOOH，其中存在—CHO，而其他羧酸中不存在—CHO，不能发生银镜反应;Na2O2的构成离子为Na+、O22-，其阴、阳离子个数比为1∶2，由于I2氧化性弱，只能把Fe氧化成二价铁;由于K的金属性大于Na，则K与H2O反应更剧烈。

4.(2011•福建泉州高三一检)下表各组物质中，物质之间不可能实现如图所示转化的是(　　)

X――→MY――→MZ

选项 X Y Z M

A Al3+ Al(OH)3 AlO2- NaOH

B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2

C NaOH Na2CO3 NaHCO3 CO2

D NH3 NO NO2 O2

答案：B

点拨：将各物质分别代入。A中Al3++3OH-===Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O，正确;B中2Fe+3Cl2=====点燃2FeCl3，错误;C中2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O，Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3;D中4NH3+5O2=====催化剂△4NO+6H2O,2NO+O2===2NO2，正确。

5.(2011•安徽巢湖高三一检)关于Na2CO3和NaHCO3比较中，下列说法不正确的是(　　)

A.NaHCO3固体受热容易分解，而Na2CO3固体受热不容易分解

B.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多

C.等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别滴加2滴酚酞试液，前者颜色比后者深

D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液，反应的离子方程式相同

答案：D

点拨：2NaHCO3=====△Na2CO3+H2O+CO2↑，稳定性Na2CO3>NaHCO3，A正确;Na2CO3～2HCl，NaHCO3～HCl，若盐为106 g，则Na2CO3消耗HCl为2 mol，NaHCO3消耗HCl为10684 mol<2 mol，B正确;Na2CO3溶液中CO32-水解能力更强，其溶液pH更大，C正确;两离子方程式分别为CO32-+Ba2+===BaCO3↓　HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O，D错误。

6.(2011•全国理综)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的(　　)

A.CuSO4 B.H2O

C.CuO D.CuSO4•5H2O

答案：C

点拨：用石墨电极电解CuSO4溶液，发生反应：2CuSO4+2H2O=====通电2Cu+2H2SO4+O2↑，电解液的恢复依据“出什么，加什么”的原则，所以要使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的CuO，C项正确。

7.(2011•广东中山高三联考)某溶液中含有Cu2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　　)

A.Cu2+ B.Mg2+

C.Fe2+ D.Al3+

答案：C

点拨：4种离子均能与OH-反应生成相应沉淀，Al3+与过量OH-反应生成AlO2-，加热搅拌，使空气中的O2进入溶液中，4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3，再加过量盐酸生成Fe3+，Fe2+大量减少，而其他离子均能再恢复。

8.(2011•上海高三八校调研)右图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和和生铁片。观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是(　　)

A.生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应

B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀

C.墨水回升时，碳极反应式为：

O2+2H2O+4e-===4OH-

D.具支试管中溶液pH逐渐减小

答案：C

点拨：由于pH=4的雨水为酸性溶液，Fe在其中发生析氢腐蚀，产生H2，压强变大，则导管中液面下降。随着反应进行，H+消耗而使溶液酸性减弱，则铁片又发生吸氧腐蚀，由于O2不断消耗，则具支试管中气体压强减小，观察到导管中液面上升。

9.(2011•海南琼海高三一模)某无色透明溶液能与铝反应放出H2，则溶液中可大量共存的离子是(　　)

A.H+、Cl-、Ba2+、Cu2+ B.OH-、Ba2+、K+、Na+

C.H+、Na+、NO3-、Cl- D.OH-、Mg2+、NH4+、Cl-

答案：B

点拨：Cu2+显示蓝色，A错误;Al与OH-反应放出H2，B项符合题意;D中Mg2+、NH4+均能与OH-反应而不能共存;Al与H+反应生成H2，但C项中H+、NO3-共存时有强氧化性，Al与H+、NO3-反应无H2生成。

10.(2011•浙江温州高三五校联考)一定量的Fe和Fe2O3混合物投入2 mol•L-1 250 mL的HNO3溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12 L NO气体(标准状况)，再向反应后溶液中加入1 mol•L-1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是(　　)

A.450 mL B.500 mL

C.400 mL D.无法确定

答案：A

点拨：反应最后的产物为Fe(OH)2、NaNO3、NO、H2O，反应物为Fe、Fe2O3、HNO3、NaOH，根据N元素守恒，反应前n(N)=n(HNO3)=2 mol•L-1×0.25 L=0.5 mol，反应后n(N)=n(NaNO3)+n(NO)=0.5 mol，又n(NO)=1.12 L22.4 L•mol-1=0.05 mol，则n(NaNO3)=0.5 mol-0.05 mol=0.45 mol，又根据Na元素守恒，反应后n(Na)=n(NaNO3)=0.45 mol，反应前n(Na)=n(NaOH)=1 mol•L-1×V=0.45 mol，可得V=0.45 mol1mol•L-1=0.45 L=450 mL。

11.(2011•山东潍坊高三一模)在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后，有少量金属析出，过滤，向滤液中滴加盐酸，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸，则析出的金属是(　　)

A.Cu和Ag B.Ag

C.Cu D.Cu和Fe

答案：B

点拨：由于氧化性Ag+>Cu2+，则Fe先与Ag+反应，完全消耗掉Ag+后才会与Cu2+反应，而题中说明Fe与Ag+反应后Ag+还剩余(加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成)，则Cu2+一定未与Fe反应，只发生2Ag++Fe===2Ag+Fe2+。

12.(2011•江苏南通高三二调)下列有关物质用途的叙述中不正确的是(　　)

A.碳酸氢钠可用作制药工业的原料，用于治疗胃酸过多

B.氧化铝可用作制造高温耐火材料，如制耐火砖、坩埚等

C.蛋白质水解生成葡萄糖放出热量，提供生命活动的能量

D.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料

答案：C

点拨：由于NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑，且NaHCO3溶液碱性不是太强，腐蚀性较差，则可用于治疗胃酸过多;Al2O3为高熔点物质，可作耐火材料;蛋白质水解产物为氨基酸，糖类水解产物为葡萄糖，C错误。

13.(2011•浙江宁波高三八校联考)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox 3

A.MFe2O4在与H2反应中表现了氧化性

B.MFe2O4与MFe2Ox的相互转化反应均属于氧化还原反应

C.MFe2Ox与SO2反应中MFe2Ox被还原

D.若4 mol MFe2Ox与1 mol SO2恰好完全反应，则MFe2Ox中x的值为3.5

答案：C

点拨：根据H2能将MFe2O4转化成MFe2Ox，则H2作还原剂，MFe2O4作氧化剂; 而MFe2Ox能将SO2转化为S，SO2作氧化剂，MFe2Ox作还原剂，发生氧化反应;根据电子守恒，1 mol SO2反应时转移电子为4 mol，则1 mol MFe2Ox转移电子为1 mol，可得x=3.5，此时铁的平均化合价为+2.5，被氧化为MFe2O4(铁在该化合物中显+3价)时转移电子数为1 mol。

14.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是(　　)

A.加入KSCN溶液一定不变红色 B.溶液中一定含Fe2+

C.溶液中一定含Cu2+ D.剩余固体中一定含Cu

答案：C

点拨：加入铁粉，先发生反应：2Fe3++Fe===3Fe2+，后发生反应：Fe+Cu2+===Fe2++Cu。反应后有固体存在，可能为两种情况：①Cu，②Fe和Cu，无论哪种情况，溶液中一定含有Fe2+，一定没有Fe3+，可能含有Cu2+。

二、非选择题

15.(2011•江苏卷)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3•6H2O)的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K=________;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________。

(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________、________。

(3)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为____________________;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为________(写化学式)。

答案：(1)K=c2SO3cO2•c2SO2

SO2+NaOH===NaHSO3

(2)提高铁元素的浸出率　抵制Fe3+水解

(3)Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+　Cl2、HCl

点拨：硫铁矿焙烧后得到的固体的主要成分是Fe2O3，同时还含有少量没有反应的FeS2，酸溶后溶液中含有大量的Fe3+和少量的Fe2+，为了得到纯净的FeCl3•6H2O，需要将Fe2+氧化。因在酸溶时所加的盐酸是过量的，所以尾气中除了Cl2外，还会有HCl。

16.(2011•北京石景山一模)我国制碱工业的先驱——侯德榜先生，1939年发明了著名的侯氏制碱法，其核心反应原理可用如下化学方程式表示：

NH3+CO2+NaCl+H2O===NH4Cl+NaHCO3(晶体)

依据此原理，欲制得碳酸氢钠晶体，某校学生设计了如下实验装置，其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且二者均已达到饱和。

(1)A装置中所发生反应的离子方程式为：

________________________________________________________________________。

C装置中稀硫酸的作用为_____________________________________ ___________________________________。

(2)下表中所列出的相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100 g水)

温度

溶解度　　 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃

NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0

NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5

NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4

参照表中数据，请分析B装置中使用冰水的目的是___________________ _____________________________________________________。

(3)该校学生在检查完此套装置的气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指导教师指出应在________装置之间(填字母)连接一个盛有________的洗气装置，其作用是________________________________________________________________________。

(4)若该校学生进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85 g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04 g，则NaHCO3的产率为________________________。

答案：(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;吸收从B装置中的试管内逸出的氨气，减少对环境的污染

(2)温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，便于析出。

(3)A与B;饱和NaHCO3溶液(其他合理答案均可给分) ;除去CO2中混合的HCl气体

(4)60%　NaCl　～　NaHCO3

5.85 g　　 8.4 g

NaHCO3的产率=5.048.4×100%=60%

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