(通用版)2020高考化學一輪復習 跟蹤檢測(十五)歸納拓展 金屬單質的共性歸納(含解析).doc
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跟蹤檢測(十五) 歸納拓展金屬單質的共性歸納1鎂鋁合金質優(yōu)體輕,又不易銹蝕,被大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領域。下列關于鎂鋁合金性質的敘述中,正確的是()A此合金的熔點比鎂和鋁的熔點都高B此合金能全部溶解于稀鹽酸中C此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中D此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小解析:選B鎂鋁合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低,硬度比它的各成分金屬的硬度大,合金的化學性質與各成分金屬的化學性質基本相同。2根據(jù)金屬活動性順序分析,下列描述或判斷錯誤的是()A常溫下,在空氣中金屬鎂比鐵容易氧化B在氧氣中灼燒時,鐵絲比銅絲反應劇烈C與同種鹽酸反應時,鋅片比鐵片反應劇烈D銅活動性不強,故銅不能與硝酸銀溶液反應得到銀解析:選DMg比Fe活潑,則常溫下在空氣中金屬鎂比鐵容易氧化,A正確;Fe比Cu活潑,則在氧氣中灼燒時,鐵絲比銅絲反應劇烈,B正確;金屬越活潑,與鹽酸反應越劇烈,Zn比Fe活潑,則與同種鹽酸反應時,鋅片比鐵片反應劇烈,C正確;Cu比Ag活潑,則銅能與硝酸銀溶液反應得到銀,D錯誤。3下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()選項冶煉原理方法A2HgO2HgO2熱分解法B2Al2O3(熔融)4Al3O2電解法CCu2SO22CuSO2熱分解法DFe2O33CO2Fe3CO2熱還原法解析:選CHg為不活潑金屬,可以直接用加熱分解的方法將金屬從其化合物中還原出來,A正確;Al為活潑金屬,通常用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉,但氧化鋁的熔點較高,加入冰晶石的目的是降低熔點,B正確;Cu2SO22CuSO2,該反應不屬于分解反應,所以采用的不是熱分解法,C錯誤;高溫下用CO作還原劑冶煉鐵,屬于熱還原法,D正確。4下列生產(chǎn)、生活中的事實不能用金屬活動性順序解釋的是()A電解飽和食鹽水陰極產(chǎn)生氫氣而得不到鈉B鋁制器皿不宜盛放酸性食物C鐵制容器盛放和運輸濃硫酸D鍍鋅鐵桶鍍層破損后鐵仍不易被腐蝕解析:選C金屬活動性順序中,鈉在氫前,形成的陽離子氧化性HNa,H先放電生成氫氣,和金屬活動性順序有關,故A不選;在金屬活動性順序中,鋁排在氫的前面,鋁和酸發(fā)生反應,鋁制器皿不宜盛放酸性食物,故B不選;在金屬活動性順序中,鐵比氫活潑,但可用鐵制容器盛放和運輸濃硫酸,是因為鐵在冷的濃硫酸中發(fā)生鈍化,不能用金屬活動性順序解釋,故C選;在金屬活動性順序中,鋅比鐵活潑,所以破損后腐蝕的是鋅,保護的是鐵,能用金屬活動性順序解釋,故D不選。5.某電鍍廠的電鍍液中含有金鹽,為了回收其中的金元素,技術人員制作了如圖的“吸金球”,“吸金球”是裝入一些“吸金”物質的紗袋,把“吸金球”浸入電鍍液,能“吸”出鹽溶液中的金,據(jù)上所述,“吸金球”中的“吸金”物質可能是()A活性炭(C)B磁石(主要成分是Fe3O4)C鐵屑(Fe) D膽礬(CuSO45H2O)解析:選C吸金球中的物質和溶液中金離子發(fā)生反應生成金單質?;钚蕴坎慌c金離子反應,A項錯誤;Fe3O4不與金離子反應,B項錯誤;Fe具有還原性,其金屬活動性大于金,所以能將金離子還原生成金單質,C項正確;膽礬不與金離子反應,D項錯誤。6科學家研制出了一種新型的貯氫材料,這種鎂鋁合金的成分可表示為Mg17Al12;其貯氫和釋氫的原理可表示為Mg17Al1217H217MgH212Al,下列有關說法正確的是()AMg17Al12是離子化合物B為防止金屬氧化,熔煉制備Mg17Al12時通氮氣做保護氣C732 g的合金能吸收380.8 L氫氣D該合金的熔點比鎂和鋁的熔點低解析:選D合金是加熱熔合而成的,不存在陰陽離子,不屬于離子化合物,A項錯誤;Mg、Al為較活潑金屬,加熱時易和氮氣發(fā)生反應,可以通入氬氣來防止金屬被氧化,不可以通氮氣做保護氣,B項錯誤;氫氣所處的狀況未知,不能計算出氫氣的具體體積,C項錯誤;合金的熔點比各成分的熔點低,該合金的熔點低于金屬鎂、金屬鋁的熔點,D項正確。7某化學小組為測定一定質量的某銅鋁混合物中銅的質量分數(shù),設計了如下實驗方案:方案:銅鋁混合物測定生成氣體的體積方案:銅鋁混合物測定剩余固體的質量下列有關判斷中不正確的是()A溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B若溶液B選用濃硝酸,則測得銅的質量分數(shù)偏小C溶液A和B均可選用稀硝酸D實驗室中方案更便于實施解析:選C鹽酸和Al反應,剩余Cu,利用產(chǎn)生H2的體積,可求出Al的質量分數(shù),從而得出Cu的質量分數(shù);若用NaOH溶液和Al反應,根據(jù)產(chǎn)生H2的體積,也可求出Cu的質量分數(shù),A正確;濃硝酸和Cu反應,鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化,使剩余固體的質量偏大,從而使測得Cu的質量分數(shù)偏小,B正確;如果選用稀硝酸,稀硝酸與Cu、Al均反應,就會造成方案中沒有固體剩余,C錯誤;無論選用NaOH溶液還是鹽酸,最后剩余的固體都是Cu,利用方案直接測固體的質量比較方便,而方案測氣體的體積比較麻煩,方案更便于實施,D正確。8球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實驗室測定化合物X的組成實驗如下:下列說法不正確的是()A固體2是氧化鐵BX的化學式可以表示為Fe3C2C溶液甲中可能含有Fe3DX與足量的熱濃硝酸反應有NO2和CO2生成解析:選BA項,溶液乙是FeCl3,F(xiàn)eCl33H2OFe(OH)33HCl,在加熱蒸干時HCl揮發(fā),F(xiàn)e(OH)3在灼燒時分解得到24.0 g Fe2O3,固體2是氧化鐵;B項,24.0 g Fe2O3的物質的量為0.15 mol,其中含鐵0.3 mol,質量為16.8 g,X含碳1.2 g,其物質的量為0.1 mol,所以X的化學式可以表示為Fe3C;C項,2價鐵可被O2氧化,溶液甲中可能含有Fe3;D項,X中含碳,碳與足量的熱濃硝酸反應有NO2和CO2生成。9合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機可由鋁合金制造。鋁元素在周期表中的位置為_。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過程中通入的氣體為_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學方程式為_。焊接過程中使用的保護氣為_(填化學式)。(2)航母艦體材料為合金鋼。艦體在海水中發(fā)生的電化學腐蝕主要為_。航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質為_。(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后,加入過量氨水,過濾得白色沉淀39.0 g,則合金中Cu的質量分數(shù)為_。為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調節(jié)pH,當pH3.4時開始出現(xiàn)沉淀,分別在pH為7.0、8.0時過濾出沉淀。結合題圖信息推斷該合金中除銅外還一定含有_。解析:(1)工業(yè)上通過電解熔融Al2O3制得金屬鋁,從鋁土礦中提取Al2O3的過程:使鋁土礦與NaOH溶液反應并過濾除去雜質得到NaAlO2溶液,再向溶液中通入CO2,生成Al(OH)3沉淀,加熱使沉淀分解可得到Al2O3。鎂能與氧氣、二氧化碳、氮氣等氣體發(fā)生反應,所以焊接時應使用Ar等稀有氣體做保護氣。(2)在海水中,合金鋼、海水及海水中溶解的氧氣構成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕。在煉鐵時加入氧化鈣或碳酸鈣,發(fā)生反應CaOSiO2CaSiO3或CaCO3CaOCO2、CaOSiO2CaSiO3,使SiO2形成爐渣,可以降低硅含量。(3)白色沉淀Al(OH)3的質量為39.0 g,即0.5 mol,故合金中鋁的質量為0.5 mol27 gmol113.5 g,則銅的質量為66.5 g,質量分數(shù)為100%83.1%。由于要將Cu溶解,所選用的酸應為氧化性酸,若合金中有鐵存在,則Fe將被氧化為Fe3,由圖知Fe3在pH1.8時開始沉淀,與題述不符,故合金中不含F(xiàn)e。結合圖示可知在pH3.4時出現(xiàn)的沉淀為Al(OH)3,在pH7.08.0時,產(chǎn)生的沉淀為Ni(OH)2,故該合金中除銅外還一定含有Al和Ni。答案:(1)第三周期A族CO2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蝕CaCO3或CaO(3)83.1%Al、Ni10金屬及其化合物用途廣泛,研究金屬的提取、冶煉意義重大。(1)下列各組金屬,冶煉方法一定不同的是_(填字母)。aHg、Ag bNa、MgcAl、Fe dNa、Ca(2)以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有少量Al2O3、SiO2等雜質)為主要原料生產(chǎn)化工原料重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)并制取鉻,其主要工藝流程如下:查閱資料得知:在堿性條件下,某些氧化劑能將Cr3氧化為CrO。工業(yè)上可用固體A制取粗硅,寫出反應的化學方程式:_。寫出溶液D轉化為溶液E過程中反應的離子方程式:_。將金屬鐵和惰性電極浸入重鉻酸鈉酸性溶液,以鐵為陰極就能實現(xiàn)鐵上鍍鉻。電鍍過程中陰極反應式為_。陰極上每沉積52 g鉻,陽極上放出_L氧氣(標準狀況下,忽略氣體溶解)。解析:(1)a項,Hg、Ag均用熱分解法制備;b項,Na、Mg均用電解法制備;c項,Al用電解法制備,F(xiàn)e用熱還原法制備;d項,Na、Ca均用電解法制備。(2)固體A為SiO2,工業(yè)上利用焦炭還原SiO2制取粗硅:SiO22CSi2CO。分析流程圖可知,操作分離出SiO2,操作除去鐵元素、鋁元素,故溶液D中含有Cr3,Cr3與H2O2、OH可發(fā)生氧化還原反應,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平離子方程式:2Cr33H2O210OH=2CrO8H2O。陰極上Cr2O發(fā)生還原反應轉化為Cr,電極反應式:Cr2O12e14H=2Cr7H2O。根據(jù)原子守恒和得失電子守恒,可得關系式:Cr2O2Cr3O2,n(O2)n(Cr)1.5 mol,故V(O2)22.4 Lmol11.5 mol33.6 L。答案:(1)c(2)SiO22CSi2CO10OH2Cr33H2O2=2CrO8H2OCr2O12e14H=2Cr7H2O33.6- 配套講稿:
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