高中化學金屬的化學性質(zhì)的練習題和答案(2)
高中化學金屬的化學性質(zhì)的練習題和答案
高中化學幾種重要的金屬化合物的練習題
1.對下列物質(zhì)按不同的分類方法進行分類。
Al2O3、Al、AlCl3、Al(OH)3、Fe2O3、FeO、Fe3O4、CaO、CuO、Fe、Cu、Ca、FeSO4、Fe2(SO4)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2、Cu(OH)2、CuSO4、CuCl2
思路解析：物質(zhì)的分類可以按不同的分類標準進行分類。
答案：按物質(zhì)的基本類型進行分類：
類別 單質(zhì) 氧化物 堿 鹽
物質(zhì) Al、Fe、Cu、Ca Al2O3、Fe2O3、FeO、Fe3O4、CaO、CuO Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2、Cu(OH)2 AlCl3、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4、CuCl2
按元素也可以分成不同類型：
元素 含鋁元素的物質(zhì) 含鐵元素的物質(zhì) 含鈣元素的物質(zhì) 含銅元素的物質(zhì)
單質(zhì) Al Fe Ca Cu
氧化物 Al2O3 Fe2O3、FeO、Fe3O4 CaO CuO
堿 Al(OH)3 Fe(OH)2、Fe(OH)3 Ca(OH)2 Cu(OH)2
鹽 AlCl3 Fe2(SO4)3、FeSO4 — CuCl2、CuSO4
還可以分為諸如硫酸鹽〔Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4〕等類別。
2.根據(jù)下圖填寫表格(金屬氧化物溶于鹽酸)：
完成下表：
金屬氧化物 顏色 化學方程式 離子方程式
固體 溶液
MgO
Fe2O3
CuO
思路解析：幾種金屬氧化物固體和溶液的顏色都可以通過觀察得出，而化學方程式的書寫則可根據(jù)金屬氧化物與酸反應的規(guī)律——生成鹽和水來完成，離子方程式則將鹽酸和金屬的氯化物都拆開就可以了。
答案：見下表。
金屬氧化物 顏色 化學方程式 離子方程式
固體 溶液
MgO 白色 無色 MgO+2HCl====MgCl2+H2O MgO+2H+====Mg2++H2O
Fe2O3 暗紅色 淺黃色 Fe2O3+6HCl====3FeCl3+3H2O Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O
CuO 黑色 藍色 CuO+2HCl====CuCl2+H2O CuO+2H+====Cu2++H2O
3.氫氧化亞鐵與氫氧化鐵都是鐵的氫氧化物，它們有什么異同?
思路解析：從它們的物理性質(zhì)與化學性質(zhì)的不同方面來進行比較，同時對它們之間的轉(zhuǎn)化關系也應該清楚。
答案：列表將它們的性質(zhì)與變化比較如下：
氫氧化鐵 氫氧化亞鐵
物理性質(zhì) 紅褐色，難溶于水 白色，難溶于水
化學性質(zhì) 具有堿的通性 具有堿的通性，易被氧化為氫氧化鐵
聯(lián)系 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3(白色迅速變?yōu)榛疑?、綠色，最終成為紅褐色)
4.氫氧化鋁與其他的氫氧化物不同，既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水，試用離子方程式表示它與酸和堿反應的原理。
思路解析：教材上既有氫氧化鋁與鹽酸和氫氧化鈉反應的實驗又有化學方程式，我們只需將化學方程式改寫成離子方程式即可。
答案：Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O;Al(OH)3+OH-==== +2H2O。
10分鐘訓練(強化類訓練，可用于課中)
1.在食品加工或餐飲業(yè)中使用量特別要注意嚴加控制的物質(zhì)是( )
A.氯化鈉 B.谷氨酸鈉(味精) C.碳酸氫鈉 D.亞硝酸鈉
思路解析：幾種鈉鹽中，氯化鈉和碳酸氫鈉是學生非常熟悉的，谷氨酸鈉的化學名稱學生雖然不熟悉，但后面所附的俗名卻是學生生活中常見的物質(zhì)，只有亞硝酸鈉學生可能了解不多，可用排除的方法來解答。
答案：D
2.把水滴入下列物質(zhì)中，不產(chǎn)生氣態(tài)生成物的是( )
A.過氧化鈉 B.金屬鈉 C.氧化鈉 D.金屬鉀
思路解析：與水反應的物質(zhì)，是近年高考中的熱點。選項中的四種物質(zhì)都可以和水發(fā)生反應。過氧化鈉與水有氧氣產(chǎn)生;金屬鈉和鉀與水有氫氣產(chǎn)生。
答案：C
3.下列敘述正確的是( )
A.草木灰的主要成分是K2CO3
B.土壤中鉀元素的含量較少，因此需要補充
C.鉀肥宜在下雨前施用，以便溶解吸收
D.為了使農(nóng)作物有效吸收N、P、K等元素，鉀肥宜跟NH4H2PO4等混合施用
思路解析：土壤中的鉀元素含量并不少，只是可被植物直接吸收的部分較少;鉀肥都是易溶于水的鹽，雨前施用，容易被雨水淋失;鉀肥特別是碳酸鉀不能與銨鹽混用，因為二者發(fā)生反應后，使銨鹽轉(zhuǎn)化為氨氣，逸入空氣中。
答案：A
4.向下列溶液滴加稀硫酸，生成白色沉淀，繼續(xù)滴加稀硫酸，沉淀又溶解的是( )
A.Na2SiO3 B.BaCl2 C.FeCl3 D.NaAlO2
思路解析：硫酸與選項中物質(zhì)的反應：Na2SiO3+H2SO4====Na2SO4+H2SiO3↓;BaCl2+H2SO4====BaSO4↓+2HCl;2NaAlO2+H2SO4+2H2O====2Al(OH)3↓+Na2SO4，
2Al(OH)3+3H2SO4====Al2(SO4)3+6H2O。
答案：D
5.下列物質(zhì)中，可用于治療胃酸過多的是( )
A.碳酸鈉 B.氫氧化鋁 C.氫氧化鈉 D.碳酸鋇
思路解析：治療胃酸過多，一方面要能消耗酸，另一方面必須是無毒、對人體沒有強刺激性甚至腐蝕作用，也不能產(chǎn)生大量氣體，使胃中充氣過多。
答案：B
6.在硝酸鋁和硝酸鎂的混合溶液中，逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，直至過量。下列表示氫氧化鈉加入量(X)與溶液中沉淀物的量(Y)的關系示意圖中正確的是( )
思路解析：反應分為兩個階段：(1)Al(NO3)3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaNO3，
Mg(NO3)2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaNO3;(2)Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O。沉淀首先是逐漸增多，達到最大值后，過量的氫氧化鈉又將氫氧化鋁沉淀溶解。
答案：C
7.拉曼光譜證實溶液中不存在 ，實際存在[Al(OH)4]-。200 mL 0.2 mol•L-1 Na[Al(OH)4]溶液與250 mL 0.2 mol•L-1 H2SO4混合，完全反應后，溶液中Al3+與 物質(zhì)的量之比為( )
A.4∶5 B.2∶3 C.2∶5 D.1∶2
思路解析：2Na[Al(OH)4]+H2SO4====Na2SO4+2Al(OH)3↓+2H2O，
2Al(OH)3+3H2SO4====Al2(SO4)3+6H2O。
按反應方程式分兩步計算：第一步，硫酸過量，剩余硫酸為0.3 mol，生成氫氧化鋁0.2 mol;第二步，兩種反應物恰好反應，生成硫酸鋁，此時溶液中Al3+為0.2 mol， 為0.5 mol。
答案：C
8.若將含HCl 0.20 mol的稀鹽酸滴入0.15 mol Na2CO3的溶液中，經(jīng)充分反應后，溶液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量為(單位：mol)( )
Na2CO3 HCl NaCl NaHCO3
A 0 0 0.05 0.10
B 0.5 0 0.20 0
C 0 0 0.20 0.10
D 0 0.05 0.15 0.15
思路解析：鹽酸和Na2CO3反應，與滴加順序有關，應引起足夠重視。
分析本題可知兩條重要信息：(1)因稀鹽酸是滴入到Na2CO3溶液中的，所以這種情況下鹽酸和碳酸鈉的反應是分步進行的：
Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3①
NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O ②
(2)反應物鹽酸的量相對于Na2CO3的第一步反應是過量的(余0.05 mol)，相對于Na2CO3的完全反應是不足量的(差0.10 mol)。這樣利用題示信息進一步分析可知：充分反應后反應物Na2CO3和HCl都已消耗完全;兩步反應中的HCl都轉(zhuǎn)化為NaCl，其轉(zhuǎn)化關系為1∶1(物質(zhì)的量之比)。因此生成的NaCl為0.2 mol;而NaHCO3的量則經(jīng)一步反應生成0.15 mol(按不足量)，第二步反應又轉(zhuǎn)化了(放CO2)0.05 mol，最后剩0.10 mol。
答案：C
9.今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，實驗室制備一定量的氫氧化鋁。分別采用如下化學方程式所表示的兩種方法：
?、?Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑ Al2(SO4)3+6NaOH====2Al(OH)3↓+3Na2SO4
②2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 2NaAlO2+H2SO4+2H2O====2Al(OH)3↓+Na2SO4
(1)請問上述哪一種方法比較節(jié)約試劑。(提示：以每生產(chǎn)2 mol Al(OH)3所耗費的試劑用量予以說明)
(2)原料相同，請設計一種更為節(jié)約試劑的方法。(以方程式表示，并說明其可以最節(jié)約試劑的根據(jù))
思路解析：(1)從化學方程式看出，同樣是制備2 mol的Al(OH)3，方法①所需原料為：2 mol Al，3 mol H2SO4，6 mol NaOH;而方法②所需原樣為：2 mol Al，1 mol H2SO4，2 mol NaOH。
(2)①2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑
?、?Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
?、跘l2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O====8Al(OH)3↓+3Na2SO4
由方程式看出，制備8 mol的Al(OH)3，所需原料為：8 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH。相當于制備2 mol Al(OH)3，所需量為：2 mol Al，3/4 mol H2SO4，3/2 mol NaOH，其用量為最少。
答案：(1)第②種方法比較節(jié)約試劑。
(2)見解析。(方程式①和②的順序可交換)
10.埋藏在地下的青銅器銹蝕過程可以表示為：
(1)青銅器銹蝕過程中的產(chǎn)物有__________________________________________________。
(2)青銅器出土后防止青銅器繼續(xù)銹蝕的關鍵是____________________________________。
思路解析：青銅器銹蝕過程中的產(chǎn)物從圖中可以清楚看出。從圖中看出銹蝕反應的條件是存在O2、水及酸性氣體如CO2、HCl等，其中O2是關鍵。
答案：(1)CuCl，Cu2O，Cu2(OH)2CO3，Cu4(OH)6Cl2等 (2)與H2O和O2等隔絕
快樂時光
唯一的乞丐
一群猶太人站在巷子里，每人都在為自己祝福，有的想成為富翁，有的想娶富翁的女兒，
有的祝愿妻子能生個小孩。在這群人中間有一個乞丐，他也喃喃地對天祈禱著什么。
“喂!”有人問他，“您為自己祈禱什么呀?”
“我祝愿自己是這座城市里唯一的乞丐。”
30分鐘訓練(鞏固類訓練，可用于課后)
1.向紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末，振蕩，可觀察到的現(xiàn)象為( )
A.溶液仍為紫色 B.溶液最終變?yōu)樗{色
C.最終溶液褪色，而無其他現(xiàn)象 D.溶液中有氣泡產(chǎn)生，溶液最終變?yōu)闊o色
思路解析：2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，有氧氣產(chǎn)生，故溶液中有氣泡放出，又因為Na2O2有漂白性，故溶液最終變?yōu)闊o色。不能只考慮反應生成NaOH，認為溶液變?yōu)樗{色，而忽略Na2O2有漂白性。
答案：D
2.向飽和Na2CO3溶液中通入過量的CO2，將出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?
思路解析：CO2將與Na2CO3、H2O反應生成NaHCO3，Na2CO3+H2O+CO2====2NaHCO3，由方程式知：充分反應后生成的NaHCO3質(zhì)量肯定大于原溶液中的Na2CO3質(zhì)量，而Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，故生成的NaHCO3不能完全溶解，出現(xiàn)了白色沉淀。一般說，酸式鹽較正鹽溶解度大，但NaHCO3卻比Na2CO3溶解度小。要掌握NaHCO3的這一特性。
答案：將出現(xiàn)白色沉淀。由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，CO2與Na2CO3、H2O充分反應后生成NaHCO3質(zhì)量肯定大于原溶液中的Na2CO3質(zhì)量，而水的質(zhì)量有所減少，故出現(xiàn)了白色沉淀。
3.下列有水參加的反應，其中是氧化還原反應且水既不是氧化劑又不是還原劑的是( )
A.鈉跟水 B.氧化鈉跟水 C.過氧化鈉跟水 D.電解水
思路解析：將四個化學反應的化學方程式寫出后分析其中水分子中氫、氧元素的化合價變化情況，如果反應前后都沒有變化，則滿足題干的要求。
答案：C
4.2010年5月24日夜間，一輛油罐車在貝寧經(jīng)濟首都科托努以北500多千米的波爾加起火，事故現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)了23具被燒焦的尸體，造成至少35人死亡，60多人受傷。這輛由科托努開往貝寧北部的油罐車因發(fā)生故障停在路邊，附近的居民用管子偷吸油罐車里的汽油時，其中一人攜帶的油燈引燃了油罐車。
近年來，我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是( )
A.提高汽油燃燒效率 B.降低汽油成本
C.避免鉛污染大氣 D.防止鉛與汽油反應
思路解析：禁止使用含鉛汽油的主要原因是防止鉛污染大氣;鉛不與汽油反應;加鉛，汽油成本并不能降低，也不能提高汽油燃燒效率。
答案：C
5.化學美表現(xiàn)在很多方面，化學物質(zhì)的美麗顏色就是其中一個重要的方面。下列物質(zhì)中，有一種物質(zhì)的顏色與其他三種的顏色不同，這種物質(zhì)是( )
A.NaOH B.Na2O C.Na2O2 D.NaHCO3
思路解析：題目所列的四種物質(zhì)中，NaOH、Na2O、NaHCO3都是白色的，只有Na2O2是淡黃色的。
答案：C
6.實驗過程中要注意控制溫度、壓強、溶液的濃度等條件，因為同樣的反應物在不同的條件下，會有不同的反應。
下列各組中的兩物質(zhì)相互反應時，若改變反應條件(溫度、反應物用量比)，化學反應的產(chǎn)物不改變的是( )
A.Na和O2 B.NaOH和CO2 C.Na2O2和CO2 D.木炭(C)和O2
思路解析：Na和O2反應時，若在常溫下緩慢氧化，則生成Na2O;若點燃，則生成Na2O2。NaOH和CO2隨反應物的用量不同，產(chǎn)物不同，氫氧化鈉過量時生成Na2CO3，二氧化碳過量時，生成NaHCO3。木炭(C)在O2中燃燒，若充分燃燒，則生成二氧化碳，若不充分燃燒，則生成一氧化碳。Na2O2和CO2無論條件如何、用量如何，反應后都生成碳酸鈉和氧氣。
答案：C
7.有200 mL氯化鎂和氯化鋁的混合溶液，其中c(Mg2+)為0.2 mol•L-1，c(Cl-)為1.3 mol•L-1。要使Mg2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來，至少需加4 mol•L-1 NaOH溶液的體積為( )
A.40 Ml B.72 mL C.80 mL D.128 mL
思路解析：欲使Mg2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀并從溶液中分離出來，應向溶液中加入過量的NaOH溶液，使Mg2+、Al3+全部沉淀后，再使Al(OH)3恰好溶解。設c(Al3+)=x，根據(jù)電荷守恒，則有：
3x+2c(Mg2+)=c(Cl-)，即3x+2×0.2 mol•L-1=1.3 mol•L-1，解得x=0.3 mol•L-1。
設NaOH溶液的體積為V，根據(jù)關系式則有：
Mg2+ — 2OH-
0.2 mol•L-1×0.2 L2×0.2 mol•L-1×0.2 L
Al3+ — 4OH-
0.3 mol•L-1×0.2 L4×0.3 mol•L-1×0.2 L
得2×0.2 mol•L-1×0.2 L+4×0.3 mol•L-1×0.2 L=4× ，即V=80 mL。
答案：C
8.將16.8 g NaHCO3充分加熱，固體質(zhì)量將減少多少?
思路解析：NaHCO3受熱分解為Na2CO3、H2O和CO2，所得固體為Na2CO3，減少的是H2O和CO2質(zhì)量之和。注意常見的錯誤是認為固體減少的質(zhì)量是生成的CO2的質(zhì)量。
答案：設固體減少的質(zhì)量為x。
2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 g 62 g
1.68 g x
168 g∶16.8 g=62 g∶x
x=6.2 g
固體的質(zhì)量減少6.2 g
9.38 g Na2CO3和NaHCO3的混合物，可與300 g HCl所占質(zhì)量分數(shù)為7.3 %的鹽酸恰好完全反應。求原混合物中Na2CO3所占質(zhì)量分數(shù)。
思路解析：混合物中Na2CO3和NaHCO3都將與HCl發(fā)生反應，可利用兩個已知量列方程組解該題。
答案：反應中消耗的HCl質(zhì)量為300 g×7.3%=21.9 g
因此可設混合物中含Na2CO3的質(zhì)量為x，NaHCO3的質(zhì)量為y。則有：
Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O
106 g 73 g
x
Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O
84 g 36.5 g
y
解得：x=21.2 g (Na2CO3)
y=16.8 g (NaHCO3)
10.毒氣一般是通過呼吸道等途徑進入人體引起死亡的，因此，在毒氣現(xiàn)場必須穿防護衣和戴防毒面具。有一種生氧防毒面具，它由面罩、生氧罐、呼氣管和吸氣管等組成。使用時，人體呼出的氣體經(jīng)呼氣管進入生氧罐，干燥后，二氧化碳與罐中的過氧化鈉(Na2O2)反應，產(chǎn)生氧氣和碳酸鈉，氧氣沿吸氣管進入面罩。請在框內(nèi)畫出上述防毒面具的工作原理圖，并寫出產(chǎn)生氧氣的化學方程式。
化學方程式_____________________________________________________________________。
思路解析：本題看似復雜，實際是過氧化鈉的生氧作用，它要求學生對防毒面罩中二氧化碳與氧氣的循環(huán)過程的原理清楚。
答案：
2Na2O2+2CO2====O2+2Na2CO3
11.實驗室為監(jiān)測空氣中汞蒸氣的含量，往往懸掛涂有CuI的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時間來判斷空氣中的含汞量，其反應為：4CuI+Hg====Cu2HgI4+2Cu
(1)上述反應產(chǎn)物Cu2HgI4中，Cu元素顯_______________價。
(2)以上反應中的氧化劑為_____________________，當有1 mol CuI參與反應時，轉(zhuǎn)移電子_______________mol。
(3)CuI可由Cu2+與I-直接反應制得，請配平下列反應的離子方程式：
Cu2++I-→CuI+
思路解析：標注元素的化合價：CuI中Cu為+1，I為-1;Cu2HgI4中I為-1價，Cu 若為+2價，則Hg為0價，Cu若為+1價，Hg為+2價，很明顯，Cu取+1價比較合理。
根據(jù)化合價變化情況，可以判斷出CuI發(fā)生了歧化，既是氧化劑，又是還原劑。
答案：(1)+1
(2)CuI 0.5
(3)2 5 2 1
12.閱讀如下信息后完成問題：元素M是僅次于鐵而在生物細胞中大量存在的金屬元素，是人體必需元素之一;M用于制合金、白鐵、干電池、煙火等;其粉末為強還原劑，可用于有機合成、染料制備以及金、銀的冶煉;其氧化物是一種白色顏料。
(1)M的元素符號是_______________，核外電子數(shù)有_______________個。
(2)M的最重要的兩種礦物的化學式是_______________和_______________。
(3)M的最重要的一種“礬”的名稱是_______________，化學式是__________________。
(4)M能否與強酸(HCl)或強堿(NaOH)反應。如果能，寫出離子方程式。
思路解析： M的判斷有兩處題眼：“僅次于鐵而在生物細胞中大量存在的金屬元素”“用于制合金、白鐵、干電池、煙火等”。綜合其他有關信息即可做出判斷，M就是鋅元素。
鋅與酸反應學生是熟悉的，與堿反應則是學生所不熟悉的，但它在金屬活動順序表中與鋁緊鄰，同學們應該多一個心眼。加之鋅與鋁處于對角位置，所以同學們應該大膽做出判斷，鋅與鋁的性質(zhì)應是相似性為主，即它也可以與堿發(fā)生反應。
答案：(1)Zn 29
(2)ZnS(閃鋅礦) ZnCO3(菱鋅礦)
(3)皓礬 ZnSO4•7H2O
(4)Zn+2H+====Zn2++H2↑ Zn+2OH-+2H2O==== +H2↑
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