高中化学专题练习几种重要的金属试题及详解

单元测试十一 几种重要的金属

一、选择题（本题包括10小题，每小题4.5分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）

1.某物质熔融状态时可导电，固体时可导电，将其投入水中后，水溶液也可导电，则可推断该物质可能是（ ）

A.金属

B.非金属

C.可溶性盐

D.可溶性碱 答案：A

解析：只有活泼金属（如Na 、K 、Ca 等）具有这些性质。

2.把铁片分别投入下列物质的溶液中，充分反应后，溶液质量比反应前减小的是…（ ）

A.CuSO 4

B.Fe 2(SO 4)3

C.HCl

D.FeSO 4

答案：A

解析：Fe 2(SO 4)3与Fe 发生化合反应，质量增加；HCl 中加入Fe ，相当于每加入56 g Fe ，放出2 g H 2，质量增加；FeSO 4不与Fe 反应，溶液质量不变。

3.工业生产从海水中提取镁的方法是（ ）

A.海水??→?NaOH Mg(OH)2??→?HCl MgCl 2溶液?→?MgCl 2晶体??→?电解Mg

B.海水??→?HCl MgCl 2溶液?→?MgCl 2晶体??→?电解

Mg

C.海水??→?石灰乳Mg(OH)2??→?灼烧MgO ??→?电解Mg

D.海水??→?石灰乳Mg(OH)2??→?HCl MgCl 2溶液?→?MgCl 2晶体??→?电解

Mg

答案：D

解析：制取物质时要求原料价廉易得（不能用NaOH ）;MgO 熔点高，故应电解MgCl 2。

4.铝与镓的性质相似，如M （OH ）3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界，镓常以极少量分散于铝（如Al 2O 3）中。用NaOH 溶解处理铝土矿（Al 2O 3）时，生成NaAlO 2；而后通入CO 2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO 2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。发生后一步反应是因为（ ）

A.镓酸酸性强于铝酸

B.铝酸酸性强于镓酸

C.镓浓度小，所以不沉淀

D.Al(OH)3是难溶物

答案：A

解析：不能生成镓酸，说明镓酸的酸性比碳酸强，比铝酸强。

5.用稀H 2SO 4、NaOH 溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙三个学生制备途径分别为：

甲：Al ??→?42SO H Al 2(SO 4)3??→?NaOH Al(OH)3

乙：Al ??→?NaOH NaAlO 2??

→?42SO H Al(OH)3 丙：32342)()(42OH Al NaAlO Al SO Al Al NaOH SO H →???????→???→? 若要制得等量的Al(OH)3，则（ ）

A.三者消耗原料相同

B.甲消耗原料最多

C.乙消耗原料最少

D.丙消耗原料比甲少，比乙多

答案：B

解析：写出各反应的化学方程式，比较得知，分别制备2 mol Al(OH)3，甲需要3 mol H2SO4和6 mol NaOH，乙需要1 mol H2SO4和2 mol NaOH，丙需要1.5 mol H2SO4和1 mol NaOH。显然B正确。

6.（2006四川成都高中毕业班摸底测试，16）制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（）

A.烧杯中铁、铜都有

B.烧杯中铁、铜均无

C.烧杯中有铁无铜

D.烧杯中有铜无铁

答案：C

解析：由于金属活泼性Fe>Cu，Fe3+先氧化Fe，后氧化Cu，因此溶液中不会出现有Fe无Cu现象。

7.用N A表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（）

A.1 cm3铁所含的铁原子数是ρ·N A/56(ρ——铁的密度)

B.1 mol Fe与稀HNO3充分反应后，转移电子数为3N A

C.100 mL 0.25 mol·L-1 FeCl3溶液含阴、阳离子总数为0.1N A

D.1 mol Fe完全转化为氢氧化铁胶体溶液中的Fe(OH)3，则胶体中Fe(OH)3胶粒数为N A

答案：A

解析：Fe与稀HNO3充分反应可生成Fe(NO3)3或Fe(NO3)2;Fe3+会水解；胶体粒子是分子或离子的集合体。因此B、C、D不正确。

8.（2006新乡高三调考，6）下列关于实验现象的描述不正确的是（）

A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B.把铜片插入硫酸铁溶液中，在铜片表面上出现一层铁

C.用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌

D.把锌粒放入盛有稀硫酸的试管中，加入几滴硫酸铜溶液，气泡放出速率加快

答案：B

解析：铜的活泼性比较差，不可能将铁从Fe2(SO4)3溶液中置换出来。

9.铁有可变化合价，将14.4 g草酸亚铁（FeC2O4）与空气隔绝加热分解，最终可以得到7.2 g 铁的氧化物，此氧化物是…（）

A.FeO

B.Fe2O3

C.Fe3O4

D.FeO和Fe3O4

答案：A

解析：n(Fe)=14.4 g÷144 g·mol-1=0.1 mol；n（O）=（7.2-0.1×56）g÷16 g·mol-1=0.1 mol，则铁原子与氧原子的个数比为1∶1。

10.镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁，将燃烧后的产物溶解在60 mL 0.2 mol·L-1的盐酸中，用20 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液刚好完全中和多余的盐酸，然后在此溶液中加入过量的碱，把氨全部蒸出，用盐酸吸收，稀盐酸增重0.17 g，则镁带的质量为（）

A.3.6 g

B.2.4 g

C.1.2 g

D.0.6 g

答案：C

解析：氯离子存在于两种物质中，即氯化钠和氯化镁中，则m(Mg)=24 g·mol-1×(0.06 L×0.2 mol·L-1-0.02 L×0.5 mol·L-1)÷2=1.2 g。

11.单质钛的机械强度高，抗腐蚀能力强，有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿（FeTiO3）的方法来制取TiO2，再由TiO2制金属钛，主要反应有：

①FeTiO3+3H2SO4====Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O

②Ti(SO4)2+3H2O====H2TiO3↓+2H2SO4

③H2TiO3====TiO2+H2O

④TiO 2+2C+2Cl 2====TiCl 4↑+2CO ↑

⑤TiCl 4+2Mg====2MgCl 2+Ti

下列有关上述反应的叙述错误的是（ ）

A.反应①是非氧化还原反应

B.反应②是水解反应

C.反应④中TiO 2是氧化剂

D.反应⑤表现了金属镁还原性比金属钛强 答案：C

解析：反应④中Ti 的化合价不变，氧化剂为Cl 2。

12.用惰性电极进行电解，下列说法正确的是…（ ）

A.电解稀H 2SO 4溶液，实质是电解水，故溶液pH 不变

B.电解稀NaOH 溶液，要消耗OH -,故溶液pH 减小

C.电解稀Na 2SO 4溶液，阴阳两极析出产物的物质的量之比为1∶2

D.电解稀CuCl 2溶液，阴阳两极析出产物的物质的量之比为1∶1

答案：D

解析：电解稀H 2SO 4和NaOH 溶液，实质都是电解水，由于水的消耗，溶液浓度增大，其pH 分别减小和增大，A 、B 错误。电解Na 2SO 4溶液实质也是电解水，阴极生成H 2，阳极生成O 2，二者体积比为2∶1，C 错误。电解CuCl 2溶液，阴极生成Cu ，阳极生成Cl 2，二者物质的量之比为1∶1，D 正确。

13.甲、乙、丙三个电解池如下图所示（其中电极的大小、形状、间距均相同）。乙、丙中溶液的浓度和体积相同。当通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128 g 时，乙中电极上银的质量增加（ ）

A.0.054 g

B.0.108 g

C.0.216 g

D.0.432 g

答案：C

解析：由题图知，乙、丙并联后再与甲串联。因乙、丙完全相同，故I （乙）=I （丙）=21I （甲）。设通过三个电解池的电子的物质的量分别为n(甲)、n （乙）、n （丙），则n （乙）=n （丙）=21n （甲）。n （甲）=1

64128.0-?m ol g g ×2=0.004 mol ，n （乙）=21n （甲）=0.002 mol 。故乙中析出银0.002 mol ×108 g ·mol -1=0.216 g 。选C 。

14.取一定量铁粉和硫粉的混合物，隔绝空气加热使其充分反应，冷却后再加入足量硫酸，产生2.24 L 气体（标准状况下）。则下列说法正确的是（ ）

A.2.24 L 气体的质量一定等于3.4 g

B.原混合物中一定含有5.6 g 铁

C.原混合物的质量不可能大于8.8 g

D.原混合物加热反应后的物质肯定是纯净物 答案：B

解析：根据化学反应Fe+S △

，FeS+H 2SO 4====FeSO 4+H 2S ↑，Fe+H 2SO 4====FeSO 4+H 2

↑，得知气体与Fe 的物质的量之比为1∶1，铁的质量为56 g ·mol -1×14.2224.2-?mol L L =5.6 g ；因为气体可能是氢气和硫化氢的混合气体，最大值为3.4 g 。

15.有一无色透明溶液，取出少量滴入BaCl 2溶液，只有白色沉淀生成；另取一定体积的无

色溶液加入过量Na 2O 2，有无色无味气体产生，同时有白色沉淀生成，其沉淀量与加入Na 2O 2

的量关系如下图所示，则①H + ②+4NH ③Al 3+ ④Mg 2+ ⑤Fe 2+ ⑥-3NO ⑦-24SO

⑧-23CO 中一定存在的离子是（ ）

A.③④⑧

B.③④⑦

C.①③④⑦

D.②③④⑧

答案：C

解析：图象反映的是Na 2O 2与沉淀量之间的关系。起始并无沉淀，证明有H +；有无色无味

气体产生，证明无+4NH 。白色沉淀量达到最大值后又逐渐减小到一恒定值，则证明有Al 3+、

Mg 2+，而无Fe 2+。因加入BaCl 2溶液有沉淀生成，故有-24SO 。

二、非选择题(本题包括5小题，共55分)

16.（8分）（1）引发铝热反应的操作是_____________________；

（2）某学生用体积为0.1×10×25 cm 3，质量分数≥99.5%的铝片和酸反应制取氢气，实验

①写出铝与酸反应的离子方程式_________________________________；

②反应1—15 min 内，铝与盐酸的反应逐渐加快，其原因是________________________； ③根据以上现象，可做出如下猜想：____________________________________________。 答案：(1)加少量氯酸钾，插上镁条并将其点燃

（2）①2Al+6H +====2Al 3++3H 2↑

②反应放热，温度升高，化学反应速率加快

③猜想一：Cl -对该反应有促进作用

猜想二：-24SO 对该反应有抑制作用（答其中之一）

解析：从影响化学反应速率的因素分析，铝与盐酸反应逐渐加快的原因只能是反应放热，温度升高，对速率有影响；盐酸和硫酸溶液中，起始时c(H +)相等，但反应速率不同，其原因是酸根离子的不同，说明酸根离子对反应速率有影响。

17.(11分)用FeCl 3溶液分别做下面实验，按要求将答案填入空格内。

（1）在其水溶液中投入少量金属钠，现象是_______________________________，反应方程式为_____________________________。

（2）在其水溶液中加入过量铁粉，现象是_________________________________，反应方程式为_____________________。将变化后的溶液分装两个试管，一个试管中加入氯水，现象是_______________________，反应方程式为__________________________________；另一试管中加入NaOH 溶液，现象是______________________________________，反应方程式

为__________________________________。

（3）在其水溶液中加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液的颜色呈________色，其反应方程式为____________________________________________。

（4）如配制0.1 mol ·L -1的FeCl 3溶液500 mL ，需FeCl 3·6H 2O________g 。

答案：（1）钠浮在液面上，不断溶解，并产生气体，同时生成红褐色沉淀 2Na+2H 2O====2NaOH+H 2↑，3NaOH+FeCl 3====Fe(OH)3↓+3NaCl

（2）铁粉溶解，溶液由黄棕色变为浅绿色Fe+2FeCl 3====3FeCl 2 溶液由浅绿色变为黄棕色 2FeCl 2+ Cl 2====2FeCl 3 生成白色絮状沉淀，逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色FeCl 2+2NaOH====Fe(OH)2↓+2NaCl ，4Fe(OH)2+O 2+2H 2O====4Fe(OH)3

（3）蓝 2FeCl 3+2KI====2FeCl 2+I 2+2KCl （4）13.5

18.(5分)某待测溶液中可能含有Fe 2+、Fe 3+、Ag +、Al 3+、Ba 2+、Ca 2+、+4NH 等离子。进行了

下述实验（所加酸、碱、氨水、溴水都是过量的）。

根据实验结果：

（1）判定待测液中有无Ba 2+、Ca 2+，并写出理由。

（2）写出沉淀D 的分子式：___________________。

（3）写出从溶液D 生成沉淀E 的反应的离子方程式：______________________。 答案：（1）含有Ba 2+、Ca 2+中的一种或两种，因为BaSO 4难溶于水，CaSO 4微溶于水

（2）Fe(OH)3

(3)2-2AlO +CO 2+3H 2O====2Al(OH)3↓+-23CO 或-

2AlO +CO 2+2H 2O====Al(OH)3↓+-3HCO 解析：由溶液A+稀硫酸??→?溴水

溶液B+沉淀B ，知待测液中有Ba 2+、Ca 2+中的一种或两种，

由溶液B+氨水?→?

沉淀C+溶液C ，知待测液中含有Fe 2+、Fe 3+、Al 3+中一种或多种，再由沉淀C+NaOH 溶液?→?沉淀D+溶液D ，推知沉淀D 是Fe(OH)3,溶液D 是NaAlO 2溶液。

19.(6分)用下图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的KI-淀粉试纸的C 端变为蓝色。则：

(1)A 中发生反应的化学方程式为______________________。

(2)在B 中观察到的现象是_____________、_____________、_____________。

(3)室温下，若从电解开始到时间t s ，A 、B 装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L ，若电解过程中无其他副反应发生，经测定，电解后A 中溶液体积恰为1000 mL ，则A 溶液的pH 为________。

答案：(1)4AgNO 3+2H 2O 电解

4Ag+O 2↑+4HNO 3

(2)石墨极有气泡产生 Cu 极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成 (3)2

解析：可以认为线路中串联了3个电解池。当选定一个为研究对象时，另外的2个可看作是线路或是电阻。

先选定湿润的KI 淀粉试纸为研究对象。由于C 端变为蓝色，可知C 端有I 2生成： 2I -－2e -====I 2

I 2使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接电源的E 端为负极，F 端为正极。

(1)(2)选A(或B)为研究对象，可忽略B(或A)和KI 淀粉试纸的存在。

(3)由题意可得如下关系式：

4H +—O 2+2H 2

根据气体的体积可求出n(H +)、c(H +)及pH 。

20.（7分）工业上用铝土矿（主要成分是Al 2O 3·xH 2O 和少量Fe 2O 3、SiO 2等）提取纯Al 2O 3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图所示：

（1）写出滤液A 中一种溶质与过量NaOH 溶液反应而进入滤液B 中的离子方程式：_____ ____________________。

（2）在实验①中除去了铝土矿中的__________；在实验②中，除去了铝土矿中的__________；在实验③应加入的是__________，所发生反应的离子方程式为_______________________。

（3）若实验①中不过滤，对后面的操作将产生什么样的影响：________________________。

（4）Al 2O 3的熔点是2045 ℃，直接受热熔融后通电进行电解冶炼铝，消耗电能太多。工业上采取的措施是熔融冰晶石（Na 3AlF 6）,再加入Al 2O 3,Al 2O 3熔融在冰晶石里，然后通电进行电解。试评价这样的措施的意义是什么。

答案：(1)Al 3++4OH -====-

2AlO +2H 2O

(2)SiO 2 Fe 2O 3 CO 2 CO 2+2H 2O+-2AlO ====Al(OH)3↓+-3HCO (3)将不能除去SiO 2 （4）降低对设备的要求，节约能源

21.（8分）聚合硫酸铁（PFS ）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。以铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe 3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，

原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有_______；

A.容量瓶

B.烧杯

C.烧瓶

（2）步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是_________；

A.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比

B.确定下一步还原所需铁的量

C.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量

D.确保铁的氧化物酸溶完全

（3）用NaClO3氧化时反应方程式如下：

6FeSO4+NaClO3+3H2SO4====3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O

若改用HNO3氧化，则反应方程式如下：

6FeSO4+2HNO3+3H2SO4====3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O

已知1 mol HNO3价格0.16元、1 mol NaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊。利是______________________，弊是______________________；

SO与Fe3+物质的量之比不是3∶2。根据下列供选择的试剂和基本操作，聚合硫酸铁溶液中-2

4

SO与Fe3+物质的量之比。

测定聚合硫酸铁产品溶液中-2

4

（4）测定时所需的试剂为_________；

A.NaOH

B.FeSO4

C.BaCl2

D.NaClO3

(5)需要测定________和_________的质量（填写化合物的化学式）；

（6）选出测定过程中所需的基本操作__________（按操作先后顺序列出）。

A.萃取、分液

B.过滤、洗涤

C.蒸发、结晶

D.冷却、称量

E.烘干或灼烧

答案：（1）B (2)BC (3)原料成本较低产生气体对大气有污染（4）AC (5)Fe2O3BaSO4 (6)BED

22.（10分）在标准状况下，进行甲、乙、丙三组镁铝合金与盐酸的反应实验。三组实验的有关数据如下表：

试完成下列问题：

（1）①甲组实验中，盐酸___________（填“过量”“适量”或“不足量”），理由是______ __________________________________________________________；

②乙组实验中，盐酸______________（填“过量”“适量”或“不足量”），理由是________ ____________________；

③要计算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是________________，求得的盐酸物质的量浓度是___________；

（2）求合金中镁、铝的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是__________，求得镁、铝的物质的量之比是__________；

（3）在丙组实验之后向容器中加入1 mol·L-1的氢氧化钠溶液，使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2+刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体。求滤液中各溶质的物质的量和所加入的氢氧化钠溶液的体积（写计算过程）。

答案：(1)①过量合金质量增加，氢气量也增加

②不足量m(合金乙)/m（合金甲）>V(氢气乙)/V（氢气甲）

③丙中30 mL与336 mL 1 mol·L-1

（2）甲中255 mg与280 mL 1∶1

(3)根据实验过程可判断：滤液中含溶质NaCl和NaAlO2。根据“原子守恒及丙组中合金过量”，可得n(NaCl)=n(HCl)=2n(H2)=2×336 mL×10-3 L·mL-1÷22.4 L·mol-1=0.03 mol。

又459 mg合金中n（Al）=459×10-3g÷(27 g·mol-1+24 g·mol-1)=0.009 mol，故n(NaAlO2)=0.009 mol。

n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=0.039 mol

V〔NaOH(aq)〕=0.039 L，即390 mL。