铁、铝等重要金属及其化合物测试题.doc

铁、铝等重要金属及其化合物测试题（2007年9月25日完成）可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Fe 56 Cl 35.5 Cu 64一、选择题（每小题只有一个正确答案符合题意，每小题3分，共48分）1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（ ）A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应21998年6月，我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪，随着美国发现号航天飞机升入太空，开始了宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作，用你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是（ ）A. FeO B. Fe3O4 C. Fe2O3 D. Fe3C3下列物质不能通过化合反应制得的是（ ）AFe(OH)3 BFe(OH)2 CCaSiO3 DFe(NO3)24将一定质量的Mg、Al、Fe混合物与足量稀硫酸反应，生成H22.8L(标准状况)，则原混合物的质量可能是（ ）A.2 g B.4 g C.7.5 g D.8 g 5若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应，放出2.24L（标准状况）氢气，则该金属是（ ）A.Al B.Mg C. Fe D. Zn6等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分应，放出氢气最多的是（ ）A.2 molL-1 H2SO4 溶液 B.18 molL-1 H2SO4 溶液C.6 molL-1 KOH 溶液 D.3 molL-1 HNO3 溶液7把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是 ( )A.Al3+ B.Al(OH)3 C.AlO2 D.Al3+和 Al (OH) 38类推的思维方法在化学学习和研究中常会产生错误的结论，因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。下列几种类推结论中不正确的是（ ）A.Mg失火不能用CO2灭火；Na失火也不能用CO2灭火B.Fe3O4可写成FeOFe2O3；Pb3O4也可写成PbOPb2O3C.不能用电解熔融AlCl3来制取金属铝；但能用电解熔融MgCl2来制取金属镁D.Fe与S直接化合生成FeS；Al与S直接化合也可以得到Al2S39两份等体积、等浓度的NaOH溶液，分别与体积相等的MgCl2、AlCl3溶液混合，充分反应后，Mg2+、Al3+均恰好形成沉淀，则原MgCl2、AlCl3溶液中Cl浓度之比为( )A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.3:210向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入2mo1L1HNO3溶液250mL，反应完成后生成NO1.12L（标准状况下），再向反应后溶液中加入1 mo1L1 NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少是（ ）A.450mL B.500mL C .400mL D .不能确定 11离子方程式：A13+3A1O2 + 6H2O=4A1(OH)3，不能表示下列实验中某一过程的是（ ）A.向铝盐溶液中不断加入偏铝酸钠溶液 B.向盐酸中不断加入偏铝酸钠溶液C.向氢氧化钠溶液中加铝盐溶液 D.向偏铝酸盐中下断加入盐酸12下列反应所得溶液中一定只含一种溶质的是（ ）A.向铁粉中加入稀硝酸B.向稀盐酸中滴入少量的NaA1O2溶液C.向NaOH溶液中通入CO2气体D.向MgSO4、H2SO4的混合液中滴入过量的Ba（OH）2溶液13在含.FeC13、FeC12、A1C13、NaC1的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是（ ）A.Na+ B.A13+ C.Fe3+ D.Fe2+14在含有Cu(NO3)2、Fe (NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ）A. Fe B. Cu C. Ag D. H215铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（ ）A.11 B. 21 C. 31 D. 1316向某稀HNO3溶液中加入过量的铁粉，充分反应后溶器的底部尚有少量固体，现向容器中加入足量的稀H2SO4，下列说法正确的是（ ）A. 金属溶解，产生H2B. 金属溶解，溶液变黄色，产生无色气体，无色气体在空气中变红C. 金属溶解，溶液仍为浅绿色D. 金属不溶解，溶液变为黄色二、填空题(共19分)17铝是一种重要的金属。（1）铝在元素周期表中的位置是_。（2）生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为_。（3）铝与NaOH溶液反应的离子方程式为_；同温同压下，在浓度和体积均为100mL2mo1L-1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的A1，产生气体的体积比为5:6，则所加A1的质量为_。（4）以下述所得A1C13溶液为原料制取无水A1C13，先制得A1C136H2O晶体，主要操作包括_，在干燥的HC1气流中加热A1C136H2O晶体，能进一步制取无水A1C13，其原因是（结合离子方程式简要说明）_。18在CuCl2、FeCl3、ZnCl2的混合溶液中加入铁片，若铁片过剩，则溶液中含有阳离子有 _；若铁片完全溶解，则溶液中肯定含有的阳离子有 ，可能含有的阳离子有 _。19相同质量的镁条分别在氧气中空气中二氧化碳中燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的排列顺序为_(填序号)。三、推断题（共14分）20A、 B、C、为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下，A为固体，B为液体，C为气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示（其中某些反应条件和部分反应物已略去）。（1）写出化学式：A_；D_；E_；X_。（2）在反应-中，不属于氧化还原反应的是_（填编号）。（3）反应的离子方程式为_；（4）反应的化学方程式为_；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子_mol。（5）写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式：_。四、实验题（共11分）21用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。（2）除去蒸馏水中溶解O2的常用方法是 。（3）生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的目的是 。方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管I里加入的试剂是 。（2）在试管II里加入的试剂是 。（3）为了得到Fe（OH）2沉淀，在I和II里加入试剂，打开止水夹、塞紧塞子后的实验步骤是 。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。五、计算题（共8分）22将50mL4mol/L的AlCl3溶液与4mol/L的NaOH溶液反应后得沉淀7.8g，所消耗NaOH溶液的体积为多少mL?参考答案及解析1答案：C 解析：铝为活泼金属，常温下能与O2反应生成致密的氧化层；加热条件下与Cl2剧烈反应；Al、Cl2、O3既能与酸又能与碱反应。2答案：B解析：在铁的氧化物中，Fe3O4 具有磁性，又称磁性氧化铁。3答案：B解析：Fe(OH)3 可以由反应4 Fe(OH)2 +O2+2H2O=4 Fe(OH)3 制得。CaSiO3 可以由CaO与SiO2在高温下反应制得。Fe(NO3)2可以由反应Fe +2 Fe(NO3)3=3 Fe(NO3)2 制得。以上反应均属于化合反应。选B。4答案：B 解析：若三种金属分别与稀硫酸反应，生成2.8L H2时，Al消耗的最少，需要2.25g，Fe消耗的最多，需要7g，所以答案应在2.257g之间。5答案：A解析： 2R + 2nH+ = 2Rn+ + nH2 2M n 1.8 0.1M=9n四个选项中只有A项符合。6答案：A 解析：此题考查Mg、Al与酸的反应性质。Mg、Al都可与稀H2SO4反应放出H2，但与浓H2SO4，Al在常温下发生钝化，Mg虽反应但不产生H2。与KOH只有Al反应。HNO3为强氧化性酸，与HNO3反应，不会产生H2。7答案：C 解析：明矾为KAl（SO4）212H2O，其溶液中Al3+与SO42-的物质的量之为1：2，若沉淀2mol SO42-，则需2mol Ba(OH)2，提供4mol OH-，4 mol OH- 恰好把1mol Al3+ 完全转变为AlO2-， 所以选C。8答案：B 解析：Pb3O4中Pb应为+2和+4价，应写成2PbOPbO2。不能用电解熔融AlCl3来制取金属铝是因为AlCl3是共价化合物，而MgCl2是离子化合物。9答案：A解析：只要注意充分反应后溶液中溶液中溶质只有NaCl，可知消耗等体积、等浓度的NaOH溶液时，MgCl2、AlCl3溶液中Cl-的物质的量相等。10答案：A 解析：铁元素全部变成沉淀时溶液中的NO3刚好与Na+结合形成NaNO3溶液，溶液中的NO3为：0.25L2 molL-1-，所以V(NaOH)=。11答案：D 解析：D中反应可能有：AlO2+H+H2O=Al(OH)3，Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O12答案：D解析：A项可能生成Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或二者的混合液。B项得到NaCl、AlCl3、HCl三者的混合液。C项可能得到Na2CO3或NaHCO3或二者的混合液。D项溶质只有过量部分Ba(OH)2。13答案：B 解析：发生的化学变化有：Na2O+H2O=2NaOH；FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2 +2NaCl,；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O，所以变化最小的是Al3+ Al(OH)3的生成和溶解的方程式略。14答案：C解析：根据金属活动性顺序可知，首先置换出银。15答案：C解析：Al+3HCl=AlCl+3/2H2 Al+NaOH+H2O=NaAlO2+3/2H2由两个方程比例关系可知C项正确。16答案：B 解析：过量的Fe和稀硝酸反应后，溶液中生成Fe(NO3)2，再加入稀H2SO4时，H+和NO3-共同作用，使Fe又被氧化，但不会产生H2而产生NO，因原来只剩下少量铁，故过量的稀硝酸又使Fe2+被氧化成Fe3+，溶液变为黄色，故选B项。17答案：（1）第3周期，IIIA族 （2）2Al+Fe2O3=A12O3+2Fe （3）2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2; 2.16g （4）加热浓缩，冷却结晶，过滤；Al3+3H2O Al(OH)3+3H+，在干燥的HCl气流中，抑制AlCl3的水解，且带走AlCl36H2O晶体受热产生的水蒸气，故能得到AlCl3。解析：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ H2 由上述两个方程式可以看出，当盐酸和NaOH的物质的量相同时，产生的H2体积为1:3，现为5:61:3，故加入的Al相对盐酸过量，对NaOH不足。0.2mol的HCl需Al的质量为1.8g，对应5份H2，当H2为6份时，Al的质量为2.16g即为所求。18答案：Zn2+、Fe2+ ； Zn2+、Fe2+ ； Fe3+、Cu2+解析：铁先与Fe3+反应，后与Cu2+反应，不与Zn2+反应，所以若铁片过剩，溶液中肯定无Fe3+和Cu2+，而含有Zn2+、Fe2+；若铁片过剩，溶液中肯定无Fe3+和Cu2+，而含有Zn2+、Fe2+；若铁片溶解完全，则Fe3+与Cu2+，也可能都没有，肯定存在的是Zn2+和Fe2+。解答本题的关键是要认清Fe与Fe3+和Cu2+反应的先后顺序。19答案：解析： 要分析产物的质量，首先必须准确地写出镁条在各种气体中燃烧的化学方程式： 2Mg+O2=2MgO 3Mg+N2=Mg3N2 2Mg+CO2=2MgO+C1molMg在O2中燃烧质量增加16g，在N2中燃烧质量增加9.3g，在CO2中燃烧质量增加22g，对于，镁在空气中燃烧，产物主要是MgO和Mg3N2，显然1molMg在空气中燃烧，质量增加9.3g16g之间。20答案：（1）Fe；FeBr3；Fe3O4；HBr（2）（3）Fe3+3SCN=Fe(SCN)3；（4）3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2；0.8（5）Fe3+3HCO3=Fe(OH)3+ 3CO2解析：依据题意可知，A为金属，B为液溴。A+Br2D，D+AG，说明A是一种有变价的金属，故为铁。铁与C气体反应生成黑色固体可推出C为O2。E+XD+G+H，说明X是HBr。 21答案：方法一：（1）稀H2SO4、铁屑 （2）煮沸 （3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接触氧气而被氧化。方法二：（1）稀H2SO4、铁屑 （2）NaOH溶液 （3）检验试管II出口处排出H2的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹 （4）试管I中反应生成的H2充满试管II，且外界空气不容易进入。解析：方法一中配制FeSO4溶液时要加入稀H2SO4和铁屑，加稀H2SO4防止Fe2+水解，加铁屑的目的是防止Fe2+被氧化为Fe3+；出去水中溶解