2024届高考化学二轮专题练习——金属通性
一、单选题
1.化学与生活、生产、能源、环境和社会可持续发展等密切相关。下列说法正确的是
A.废旧电池属于有害垃圾,因含有重金属,故采用深挖填埋的方式进行处理
B.以高纯硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
C.“梨花淡自柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花相同
D.国产大型客机C919上采用了大量先进复合材料、铝锂合金等,其中铝锂合金属于金属材料,是将金属铝、锂混合后在空气中熔合制得的
2.下列性质与金属键无关的是( )
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.还原性
3.下列关于铝的叙述中,正确的是
A.铝是地壳中含量最多的元素 B.铝在常温下不能与氧气反应
C.铝不能与强酸或强碱发生反应 D.电解熔融的氧化铝可制得铝单质
4.地壳中含量最多的金属元素是
A.Al B.Fe C.Cu D.Au
5.下列有关金属元素性质的叙述,正确的是
A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性 B.金属元素的单质在常温下均为固体
C.地壳中含量最多的金属元素是铁 D.金属元素在化合物中一定显正化合价
6.、、、代表四种金属元素,金属和用导线连接放入稀硫酸中,溶解,极上有氢气放出;的氧化性强于,弱于。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A. B. C. D.
7.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是
A.已知Fe与溶液反应,推测Fe与溶液也能反应
B.镁与盐酸反应生成氢气,故镁与硝酸反应也生成氢气
C.能使酸性溶液褪色,故也能使酸性溶液褪色
D.已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu和S可直接化合生成CuS
8.将一定质量锌粉和银粉的混合物加入Cu(NO3)2溶液中,恰好完全反应,反应结束后过滤,则所得滤液中的溶质是
A.Zn(NO3)2 B.AgNO3 C.AgNO3 和Cu(NO3)2 D.Zn(NO3)2 和Cu(NO3)2
9.工业上冶炼金属铝,经常采用的方法是
A.电解法 B.热分解法 C.热还原法 D.热氧化法
10.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果,晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,其中有①“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列有关叙述正确的是(已知丹砂化学式为HgS)()
A.①中水银“积变又还成丹砂”说明水银发生了还原反应
B.②中反应的离子方程式为
C.根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银,防止中毒
D.水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜
11.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知:(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体;(2)b与d的硝酸盐溶液反应,置换出单质d;(3)c与强碱溶液反应放出气体,e可被磁铁吸引。由此推断a、b、c、d、e依次为
A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Mg、Cu、Al、Ag、Fe
C.Mg、Cu、Al、Fe、Ag D.Al、Cu、Mg、Ag、Fe
12.美国“海浪”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,有关说法不正确的是( )
A.金属活动性:Na>Al
B.铝钠合金若投入一定量的水中可得到无色溶液,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中,肯定有氢氧化铜沉淀产生,也可能有铜析出
D.mg不同组成的铝钠合金投入足量的盐酸中,若放出的H2越多,则铝的质量分数越小
13.冶炼金属一般有以下几种方法:①热分解法;②焦炭法;③水煤气法(CO或H2);④活泼金属置换法;⑤电解法。这几种方法各有优缺点,它们在工业上均有应用。古代有:a火烧孔雀石炼铜;b湿法炼铜;现代有:c铝热法炼铁;d光卤石法炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是
A.a② B.b③ C.c④ D.d⑤
14.现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成为( )
A.Al、Cu、Mg、Si、Mn B.Al、Mg、Si、Zn
C.Al、Fe、C、Cu D.Al、Si、Zn、Na
二、非选择题
15.金属在人类社会发展进程中发挥了重要作用,钠、镁、铝、铁、铜是最重要的几种金属。
(1)上述五种金属中人们发现并最早制得其单质的是 。
(2)这五种金属单质都具有的性质是 (填下列选项的序号)。
a.导电性 b.延展性 c.银白色 d.熔点高 e.硬度大
(3)钠、镁、铝、铁四种金属中,不能用于从氯化铜溶液中置换出铜的金属是 ,原因是 (用必要的化学方程式表示)。
(4)上述金属中,有一种金属的氧化物能在另一种金属的氢氧化物的水溶液中溶解,写出反应的离子方程式: 。
16.回答下列问题
(1)补全下列的金属活动性顺序表(用元素符号填空):
、Ca、 、Mg、 、Zn、 、Sn、 、(H)、 、Hg、 、Pt、 。
(2)下表为元素周期表中某一周期元素的原子结构示意图。
元素名称 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
原子结构示意图
请回答下列问题:
①表中磷原子的核电荷数x= ;
②表中具有相对稳定结构的元素是 ;(用元素符号填空)
③在化学反应中,每个铝原子失去 个电子形成铝离子;
④镁元素与氯元素形成的化合物化学式为 。
17.以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
(1)B可作为建筑材料,化合物A是 ,它属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)气体C的化学式为 ,它的水溶液属于 (填“酸”、“碱”或“盐”)。
(3)流程图中有一种物质可用于生活用水的净化,它的化学式为 。
18.废旧金属可回收利用,某化学兴趣小组用合金废料(含Fe、Cu和Al)制取FeSO4溶液和回收金属铜,实验流程如图所示(部分生成物已略去)。已知:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
(1)单质铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)。
(2)操作Ⅰ的名称 ,操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
(3)若取FeSO4溶液适量,滴入BaCl2溶液,发生反应的化学方程式为 ,该反应属于基本反应类型中的 反应。
(4)步骤B的化学方程式为 。
(5)铝制品在空气中耐腐蚀的原因是 。
19.将金属钙置于空气中充分燃烧,然后向所得固体产物中加入一定量蒸馏水,观察到剧烈反应,产生大量的热,并且放出有臭味的气体。对此,化学兴趣小组的同学们在老师的指导下进行了探究。
【查阅资料】①Mg在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2),氮化镁与水发生复分解反应,有NH3生成。
②CaO2遇水反应生成H2O2,H2O2会分解产生一定量的O3。
③碘量法是最常用的臭氧测定方法,其原理为:O3+2KI+H2O=O2+I2+2K0H
(1)甲同学提出:运用类比学习的思想,Ca与Mg是同一主族元素,化学性质具有一定的相似性,因此可以推断Ca在空气燃烧时,能与空气中的氮气反应生成 。
(2)乙同学提出:Ca的性质比Na活泼,在空气中燃烧也有CaO2生成,其化学方程式为: 。
(3)丙同学对臭味气体的成分提出三种假设。
【提出假设】假设1:产生臭味的气体只是O3;
假设2:产生臭味的气体只是 ;
假设3:产生臭味的气体是 。
【实验探究】为此,同学们对臭味气体的成分进行了实验探究。实验室提供的实验试剂有:红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉-KI试纸、蒸馏水。
请按下列表格填写完成实验操作、与结论相应的预期现象:
实验操作 预期现象 结论
取少量钙在空气中充分燃烧后的 固体产物于试管中,加少量蒸熘水,分别用 、 在短时间内快速检测产生的气体。 假设1成立
假设2成立
假设3成立
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.废旧电池属于有害垃圾,因含有重金属,不可以用深挖填埋的方式进行处理,会污染水源、土壤,故A错误;
B.制光导纤维的原材料为二氧化硅,故B错误;
C. “梨花淡自柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花的相同,都是纤维素,故C正确;
D.金属铝、锂性质活泼,易被空气中的氧气氧化,应该将金属铝、锂混合后在隔绝空气熔合制得,故D错误;
答案选C。
2.D
【分析】金属键是金属阳离子和自由电子通过相互作用而形成的化学键,所以与自由电子有关的也就是与金属键有关的。
【详解】A. 金属容易导电是因为晶体中存在许多自由电子,电场的作用下自由电子发生定向移动,故A错误;
B. 导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换,故B错误;
C.延展性是金属受到外力时,晶体中的各离子层就会发生相对滑动,但由于金属键没有方向性,受到外力后相互作用没有被破坏,故虽发生形变,但不会导致断裂,故C错误;
D. 还原性是金属易失电子的性质,和金属晶体结构无关,故D正确;
故答案选D
3.D
【详解】A.地壳中含量最多的元素是O,铝是地壳中含量最多的金属元素,故A错误;
B.铝是活泼金属,常温下,容易与氧气反应生成氧化铝,故B错误;
C.铝是活泼金属,能与强酸反应放出氢气,也能与强碱反应放出氢气,故C错误;
D.铝是活泼金属,工业上,常用电解熔融的氧化铝的方法制得铝单质,故D正确;
故选D。
4.A
【详解】地壳中元素的含量顺序:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等,地壳中含量最多的金属元素是铝,故答案为A。
5.D
【详解】A.金属元素的原子只有还原性,离子可能即有氧化性也有还原性,如亚铁离子、正一价铜离子,A错误;
B.金属元素的单质在常温下大多为固体,汞除外,常温下是液态,B错误;
C.地壳中含量最多的金属元素是铝,C错误;
D.金属元素在化合物中一定显正化合价,D正确;
故选D。
6.A
【详解】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,所以X是负极,Z是正极,所以金属的活动性X>Z,的氧化性强于,弱于,所以金属的活动性Z>Y>M,综上可知四种金属的活动性由强到弱的顺序为X>Z>Y>M;
答案为A。
7.A
【详解】A.Fe与溶液能发生置换反应,Fe与溶液也能发生置换反应,类推正确,故A符合题意;
B.镁与盐酸反应生成氢气,镁与硝酸反应生成的是氮的氧化物,类推不正确,故B不符合题意;
C.具有还原性,能使酸性溶液褪色,不具有还原性,不能使酸性溶液褪色,类推不正确,故C不符合题意;
D.Fe与S能直接化合生成FeS,Cu和S直接化合生成Cu2S,类推不正确,故D不符合题意;
答案A。
8.A
【详解】活泼性Zn>Cu>Ag,所以Ag不和Cu(NO3)2反应,只有与Zn与Cu(NO3)2发生:Cu(NO3)2+Zn=Zn(NO3)2+Cu,所以恰好完全反应时滤液中的溶质为Zn(NO3)2;
故答案为A。
9.A
【详解】铝是活泼的金属,冶炼的方法是电解熔融的氧化铝,答案选A。
【点睛】该题的关键是明确金属冶炼的原理和方法,即金属的冶炼一般是依据金属的活泼性选择相应的方法,常见金属冶炼的方法有:1.热分解法:适用于不活泼的金属,如汞可用氧化汞加热制得;2.热还原法:用还原剂(氢气,焦炭,一氧化碳,活泼金属等)还原;3.电解法:适用于K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属;4.其他方法:如CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。
10.C
【详解】A.Hg→HgS是水银发生了氧化反应,故A错误;
B.②中是铁和发生置换反应生成,正确的离子方程式为,故B错误;
C.S和Hg反应生成HgS,因此可以用硫粉覆盖温度计打破后流出的水银,防止中毒,故C正确;
D.根据金属活动性顺序,Cu排在Hg的前面,因此Hg不能置换出Cu,故D错误;
故答案为C。
11.B
【详解】(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体;Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中Fe、Al、Mg能与稀硫酸反应生成氢气,a、c分别为Fe、Al、Mg中的一种;
(2)b与d的硝酸盐溶液反应,置换出单质d,金属性活动性:b>d;
(3)c与强碱溶液反应放出气体,c是Al;e可被磁铁吸引,e是Fe;
则a为Mg、b为Cu、c为Al、d为Ag、e为Fe,答案选B。
12.D
【详解】A.根据金属活动顺序表可知,金属活动性:Na>Al,A正确;
B.铝钠合金投入水中发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,若只得到无色溶液,则n(Al)≤n(Na),B正确;
C.铝钠合金投入氯化铜溶液中,钠与水反应生成的氢氧化钠与氯化铜反应会得到氢氧化铜沉淀,铝与氯化铜溶液反应有铜析出,C正确;
D.铝、钠与足量盐酸反应,每得到1 mol氢气,消耗钠46g,消耗铝18g,故铝的质量分数越大,得到的氢气越多,D错误;
答案选D。
13.B
【详解】要冶炼上述三种金属镁、铁、铜,应采用什么方法是由它们的金属活动性决定的。有关反应为:
a.火烧孔雀石炼铜:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
2CuO+C2Cu+CO2↑
b.湿法炼铜:Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
c.铝热法炼铁:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
d.用从海水中提取的氯化镁炼镁:MgCl2Mg+Cl2↑
据上述原理可知,铁可通过②③④三种方法冶炼;铜可以通过②③④⑤四种方法进行冶炼;镁则因活动性较强,用⑤适宜。答案选B。
14.A
【详解】由于样品和稀盐酸反应能生成气体,且有不溶物,说明该样品中除了含有排在氢前的活泼金属以外,还含有不能和稀盐酸反应的物质;而该不溶物中有能和氢氧化钠溶液反应的物质,该不溶物中应该含有Si,还含有既不能和稀盐酸反应也不能和氢氧化钠溶液反应的物质,即在金属活动性顺序中氢后的金属,所以正确答案应为A。
15. Cu(或铜) ab Na(或钠) 2Na+CuCl2+2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑+2NaCl Al2O3+2OH-=2AlO2-+ H2O
【分析】(1)不活泼金属最早被使用;
(2)金属的通性为:导电、导热性,良好的延展性,大多数熔点低、硬度小,某些金属略带金属光泽;
(3)钠的性质活泼,先与水反应,不能与盐溶液发生置换反应生成金属单质;
(4)NaOH可溶解氧化铝生成偏铝酸钠和水。
【详解】由金属的活泼性可知,上述五种金属中人们发现并最早制得其单质的是Cu(或铜);
故答案为:Cu(或铜);
由金属的通性可知,这五种金属单质都具有的性质是ab;
故答案为:ab;
钠、镁、铝、铁四种金属中,不能用于从氯化铜溶液中置换出铜的金属是Na(或钠),原因是;
故答案为:Na(或钠);;
上述金属中,有一种金属的氧化物能在另一种金属的氢氧化物的水溶液中溶解,反应的离子方程式为;
故答案为:。
【点睛】不活泼金属最早被使用;金属的通性为:导电、导热性,良好的延展性,大多数熔点低、硬度小,某些金属略带金属光泽;钠的性质活泼,先与水反应,不能与盐溶液发生置换反应生成金属单质;NaOH可溶解氧化铝生成偏铝酸钠和水。
16.(1) K Na Al Fe Pb Cu Ag Au
(2) 15 Ar 3 MgCl2
【详解】(1)金属活动性顺序为:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
(2)①原子结构示意图中核电荷数=质子数=核外电子数,磷原子的核电荷数为15;②最外层电子数为8或2的原子具有稳定结构,Ar符合;③铝原子最外层电子数为3,失去3个电子达稳定结构;④镁元素与氯元素化合时,镁原子失去2个电子成稳定结构,氯原子得到1个电子成稳定结构,所以化合物的化学式为MgCl2。
17. 浓硫酸 混合物 HF 酸 Al(OH)3
【分析】分析流程图,B可作为建筑材料,结合信息可知B为硫酸钙,A能和CaF2发生反应生成硫酸钙,可知A是浓硫酸,反应的化学方程式为CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑;气体C为氟化氢,据此解答。
【详解】分析流程图,B可作为建筑材料,结合信息可知B为硫酸钙,A能和CaF2发生反应生成硫酸钙,可知A是浓硫酸,反应的化学方程式为CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑;气体C为氟化氢。
(1)B可作为建筑材料,化合物A是浓硫酸,它属于混合物;
(2)气体C氟化氢,化学式为HF,它的水溶液为氢氟酸,属于酸;
(3)流程图中氢氧化铝,属于胶体,有吸附性,可用于生活用水的净化,它的化学式为Al(OH)3。
18. 强 过滤 漏斗 FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2 复分解 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铝在空气中会形成致密的保护膜,阻止铝制品进一步被氧化
【详解】(1)根据操作Ⅱ可知,铁能与稀硫酸反应而溶解而铜不能与稀硫酸反应,故单质铁的金属活动性比铜强;
(2)操作Ⅰ得到溶液和沉淀,名称是过滤,该操作用到玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)若取FeSO4溶液适量,滴入BaCl2溶液,硫酸亚铁与氯化钡反应产生硫酸钡沉淀和氯化亚铁,发生反应的化学方程式为FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2,该反应属于四种基本反应类型中的复分解反应;
(4)步骤B铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(5)铝制品在空气中耐腐蚀的原因是铝在空气中会形成致密的保护膜,阻止铝制品进一步被氧化。
19. 氮化钙或Ca3N2 Ca+O2CaO2 NH3或氨气 O3和NH3 湿润的红色石蕊试纸 湿润的淀粉-KI试纸 红色石蕊试纸不变蓝色,淀粉-KI试纸变蓝色 红色石蕊试纸变蓝色,淀粉-KI试纸不变蓝色 红色石蕊试纸和淀粉-KI试纸部变蓝色
【详解】(1)Ca与Mg是同一主族元素,化学性质具有一定的相似性,已知Mg与空气中的氧气、二氧化碳及氮气均反应,则Ca也可以,所以Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式为:Ca+O2CaO2 3Ca+N2Ca3N2 2Ca+CO22CaO+C,故答案为Ca3N2;
(2)Ca的性质比Na活泼,在空气中燃烧也有CaO2生成,反应的化学方程式为Ca+O2CaO2,故答案为Ca+O2CaO2;
(3)假设2:Ca3N2与水反应生成氨气和氢氧化钙,其反应方程式为:Ca3N2+6H2O═3Ca(OH)2+3NH3↑,故答案为NH3;
假设3:产生臭味的气体是,故答案为O3和NH3;
【实验探究】已知氨气溶于水显碱性,所以可用湿润的红色石蕊试纸来检验是否含有氨气,臭氧的强氧化性能使淀粉-KI溶液变蓝色,所以可以用淀粉-KI溶液检验是否含有臭氧,其实验操作为:取少量反应后固体于试管中,向试管中加入少量水,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口;另取少量反应后固体于试管中,向试管中加入少量水,将产生气体通入淀粉-KI溶液中;若红色石蕊试纸显蓝色,且淀粉-KI溶液不变色 则假设1成立;若红色石蕊试纸不显蓝色,且淀粉-KI溶液变蓝色,则假设2成立;若红色石蕊试纸显蓝色,且淀粉-KI溶液变蓝色,则假设3成立;故答案为湿润的红色石蕊试纸;湿润的淀粉-KI试纸;红色石蕊试纸不变蓝色,淀粉-KI试纸变蓝色;红色石蕊试纸变蓝色,淀粉-KI试纸不变蓝色;红色石蕊试纸和淀粉-KI试纸部变蓝色。
【点睛】本题以Mg和Ca的性质的相似性为知识背景,考查了学生实验探究能力,同时考查了学生对常见物质检验方法的掌握情况。本题的难点是【实验探究】,注意根据物质的性质设计实验操作