金属练习(MgAlFe)一、选择题（本题包括 9 个小题，每小题只有一个选项符合题意，共 45 分）1.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却，工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却，下列可作为冷却剂的是空气 O2 Ar H2 N2 H2OA.B.C.D.解析：将镁蒸气冷却时，所用的冷却剂不能跟镁反应。答案：B2.下列有关纯铁的描述正确的是A.熔点比生铁的低B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁快C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D.在冷的浓硫酸中可钝化解析：生铁是铁的合金，对合金来说，其熔点比组成成分的熔点低，故 A 错误；与盐酸反应时，由于生铁中含有杂质，所以生铁可以在盐酸中形成原电池，加快反应速率；由于同样的原因，在潮湿的空气中，纯铁不易形成原电池，而不易被腐蚀，选择 D。答案：D3.把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属离子A.是 Fe3+和 Cu2+B.是 Fe2+和 Cu2+C.是 Fe2+和 Fe3+D.只有 Fe2+解析：表面的氧化物的量较少，溶于盐酸后，生成的 Cu2+和 Fe3+较少，分别被单质铁还原为 Cu 和 Fe2+；铜与盐酸不反应，铁与盐酸反应生成 Fe2+。答案：D4.某溶液中含有大量 Fe2+、Fe3+、Mg2+和 NH ，其 c（H+）=102 molL1，在该溶液 4中可以大量存在的阴离子是A.SOB.NOC.SCND.CO2 4 32 3解析：Fe2+与 NO 在酸性条件下发生氧化还原反应，产生 Fe3+与 NO；SCN与 Fe3+络 3合生成Fe（SCN）2+；CO在酸性条件下产生 CO2。2 3答案：A5.（2005 年太原测试题）电工操作中规定不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为A.延伸性相差大，易折断B.铝线上的氧化膜电阻大C.铝线很快被腐蚀D.电阻率不同拧在一起要发热解析：铝、铜拧在一起发生原电池腐蚀，铝作负极，易被腐蚀。答案：C6.X、Y、Z、M 代表四种金属元素。金属 X 和 Z 用导线连接放入稀硫酸中时，X 溶解，Z 极上有氢气放出；若电解 Y2+和 Z2+共存的溶液时，Y 先析出；又知 M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为A.XZYMB.XYZMC.MZXYD.XZMY解析：金属X 和 Z 用导线连接放入稀H2SO4中，形成原电池，X 溶解说明金属活动性XZ；电解Y2+和 Z2+共存的溶液时，Y 先析出，则金属活动性ZY；离子的氧化性越弱，其单质的金属活动性越弱，则金属活动性YM。所以正确答案为A。答案：A7.（2005 年全国名校联考试题）向 100 mL 0.25 molL1的 AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含 NaCl 和 NaAlO2的澄清溶液，则加入金属钠的质量是A.3.45 gB.2.3 gC.1.15 gD.0.575 g解析：n（Na）=n（NaCl）+n（NaAlO2）=n（Cl）+n（Al3+）=0.1 mol。答案：B8.某铁的“氧化物”样品，用 5 molL1盐酸 140 mL 恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下 0.56 L 氯气，使其中 Fe2+全部转化为 Fe3+。该样品可能的化学式是A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7解析：样品中 n（Fe2+）=2n（Cl2）=2=0.05 mol，在与盐酸反应时耗盐1molL22.4L56. 0酸0.1 mol，则样品中Fe3+耗酸5 mol L10.14 L0.1 mol=0.6 mol，即n（Fe3+）=0.2 3mol6 . 0mol，所以样品中，氧化物的化学式应为Fe5O7。41 mol0.2mol05. 0)Fe()Fe(32 nn答案：D9.氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：负极：2H2+4OH4e=4H2O正极：O2+2H2O+4e=4OH当得到 1.8 L 饮用水时，电池内转移的电子数约为A.1.8 molB.3.6 molC.100 molD.200 mol解析：n（H2O）=100 mol，由= 2H2O得n（e）=2100 mol=200 13molg18g108 . 1mol。答案：D二、非选择题（本题包括 5 个小题，共 55 分）10.（9 分）用 Cu 为电极，电解浓度均为 2 molL1的 AgNO3和 Cu（NO3）2的混合溶液 500 mL，一段时间后，阴极上析出 1.6 g Cu 时，不考虑溶液体积变化：（1）电路中流过_mol 电子；（2）溶液中 c（Cu2+）=_molL1；（3）阳极 Cu 消耗了_g。解析：阴极析出 1.6 g Cu 时，溶液中的 Ag+已完全析出。故转移的电子为：n（e）=2 molL10.5 L+2=1.05 mol。1molg64g6 . 1此时阳极应消耗 m（Cu）=64 gmol1=33.6 g，c（Cu2+）=（2 molL10.5 2mol05. 1L+）/0.5 L=3 molL1。1molg64g6 .331molg64g6 . 1答案：（1）1.05（3 分） （2）3（3 分） （3）33.6 （3 分）11.（9 分）我国古代劳动人民最早发明了“水法炼铜”，是湿法冶金的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。早在西汉时期淮南万毕术里就有“曾青得铁，则化为铜”的记载，曾青可能是碳酸铜一类物质，把其溶于酸中得溶液，当把铁粉投入此溶液即可得铜。（1）根据学过的化学知识，写出该过程的离子方程式：_。（2）早在人们使用铜、铁之前，人们就使用黄金和白银作为饰物和货币，历史上的“青铜器时期”早于“铁器时期”，而近百年才大量使用铝制品，试分析人类使用这些金属的时间的历史事实与金属活泼性和冶炼难易的联系：_。解析：（1）碳酸铜难溶于水但溶于酸发生反应：CuCO3+2H+=Cu2+CO2+H2O，再加入铁粉可发生置换反应：Fe+Cu2+=Fe2+Cu。（2）由题意可知，人类使用金属从早到晚的顺序为 Au、Ag、Cu、Fe、Al，比较它们的活泼性可得如下结论：金属越不活泼越易冶炼，使用的时间越早。答案：（1）CuCO3+2H+=Cu2+CO2+H2O（3 分） Cu2+Fe=Cu+Fe2+（3 分）（2）金属越不活泼，越易冶炼，使用时间越早（3 分）12.（13 分）（2005 年春季北京，28）为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。（1）若取 a g 样品，向其中加入足量的 NaOH 溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为 b L。反应的化学方程式是_；样品中铝的质量是_g。（2）若取 a g 样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是_，氧化铁与铝的质量比是_。（3）待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为 c L，该气体与（1）中所得气体的体积比 cb=_。解析：（1）设样品中铝的质量为 x，由 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2可知：3=21molg27x1molL22.4Lb解得 x=g2 .11 9b（2）若样品恰好完全反应，则由 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 可知 m（Fe2O3）点燃m（Al）=160 g（227） g=8027（3）由（1）可知Al H2；由（2）可知AlFeH2，所以cb=1 =23。23 HCl23答案：（1）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2（3 分） （2 分）2 .119b（2）2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe（3 分） 8027（2 分）点燃（3）23（3 分）13.（12 分）（2005 年荆州测试题）铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：干燥的团 状细铁丝潮湿的团 状细铁丝 放在空气中的潮 湿的团状细铁丝 AKMnO 固体 4图 1121首先检查制氧装置的气密性，然后按图 1121 连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续 3 分钟左右，观察到的实验现象为：直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。试回答以下问题：（1）由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_。能表示其原理的反应方程式为_。（2）仪器 A 的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_。（3）由实验可知，该类铁生锈的条件为_。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。解析：钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的必要前提，而没有涉及潮湿程度对生锈快慢的影响，直形管实验与烧杯实验的对比，则说明 O2浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。答案：（1）电化学腐蚀（1 分）负极：Fe2e=Fe2+正极：2H2O+O2+4e=4OH（各 2 分，共 4 分）（写总反应方程式参照给分，多写 Fe（OH）2Fe（OH）3的反应方程式，不扣分）（2）球形干燥管 碱石灰（或无水 CaCl2 干燥 O2（各 1 分，共 3 分）（3）与 O2接触；与水接触（各 1 分，共 2 分） 氧气浓度（2 分）14.（12 分）某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计如下实验方案，请回答有关问题：（1）称取样品 a g，称量时应该使用的仪器名称是_。（2）将样品溶于足量的稀盐酸，过滤，溶液中主要含有_，滤渣中含有_。（3）滤液中加入过量的 NaOH 溶液，过滤。所得滤渣的化学式为_。（4）往步骤（3）的滤液中通入足量的 CO2气体，过滤。反应的离子方程式为_。（5）步骤（4）过滤所得的滤渣用蒸馏水洗涤 3 次，烘干后高温灼烧至质量不再减轻为止，称得其质量为 b g，则原样品中铝的质量分数为_（用 a、b 表示）。解析：由题意可知，用托盘天平称取的 a g 样品在实验操作中完成了如下转换关系：ag样品加足量盐酸 过滤过滤过滤滤液(AlCl 、MgCl )滤(Si、Cu)渣过量NaOH滤液(NaAlO )滤Mg(OH) 渣CONaHCO 溶液滤渣 Al(OH)高温bgAl O222223333所以样品中 Al 的质量分数为：100%=100%g102227gabab 179答案：（1）托盘天平（1 分） （2）MgCl2、AlCl3 Cu、Si（各 1 分）（3）Mg（OH）2（1 分）（4）AlO +CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO （3 分） 2 3（5）100%（3 分） ab 179