4.1 物质性质的研究 同步练习（含答案解析） (2)

物质性质的研究
同步练习
1．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是(　　)
A．测定密度　　　　　　　　　
B．放入硝酸中
C．放入盐酸中
D．观察外观
解析：选D。金元宝主要成分是铂、金等贵重
( http: / / www.21cnjy.com )金属，密度大于铜锌合金；铜锌合金能与硝酸、盐酸发生反应而表面被腐蚀，而铂、金不会与硝酸、盐酸发生反应；金元宝与铜锌合金外观酷似，难以用肉眼区别。
2．用坩埚钳夹住一小块刚用酸充分处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释正确的是(　　)
A．火焰温度太低不能使铝燃烧
B．铝在空气中能很快形成氧化膜
C．氧化铝的熔点比铝的熔点低
D．用酸处理时未能将氧化铝溶解
解析：选B。铝很快形成氧化膜，其氧化物的熔点高，相当于将熔化的铝“兜”着而使其不滴落。
3．锌粉、铝粉、镁粉的混合物a
g与一定量的某浓度的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得固体(不含结晶水)b
g，则反应中生成的氢气为(　　)
A．(b－a)/48
g
B．(b－a)/49
g
C．(b＋a)/98
g
D．无法计算
解析：选A。锌粉、铝粉、镁粉的混合物a
g
( http: / / www.21cnjy.com )最后得固体(不含结晶)b
g即为相应金属的硫酸盐，(b－a)
g为SO的质量，综合电荷守恒“SO～2H＋～H2”，m(H2)＝(b－a)/48
g。
4．通过下列实验可以得出的结论，其中不合理的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大
B．乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性
C．丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明二氧化碳具有酸性
D．丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性
解析：选C。丙实验，往瓶子中加水，会排出气体，不能说明CO2溶于水，也不能说明CO2具有酸性。
5．(2011年广东广州高二检测)某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的转化：
( http: / / www.21cnjy.com )
据此判断：
(1)固体B所含物质的化学式为____________________________________________。
(2)固体E所含物质的化学式为______________________________________。
(3)反应①的离子方程式为________________________________________________。
解析：铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素
( http: / / www.21cnjy.com )的性质有差异之处，这是因为铝的金属性不强，已表现出一定的非金属性，要紧紧围绕这一中心，展开思路，那么困难就迎刃而解了。加入水后，沉淀是Al2O3、Fe2O3；Al2O3是两性氧化物，溶于NaOH溶液生成NaAlO2，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3,2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；KAl(SO4)2溶于水，Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH3)↓＋3NH，溶液D中的离子组成为K＋、NH、SO，故固体E为(NH4)2SO4、K2SO4，从而得出正确答案。
答案：(1)Al2O3
(2)(NH4)2SO4、K2SO4
(3)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
1．有关物质分类或归类正确的是(　　)
①混合物：石炭酸、福尔马林
( http: / / www.21cnjy.com )、水玻璃、水银　②化合物：CaCl2、烧碱、聚苯乙稀、HD　③电解质：明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡　④同系物：CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2　⑤同素异形体：C60、C70、金刚石、石墨
A．①③④
B．③⑤
C．②③④
D．②④
解析：选B。可采用排除法分析：①中水银(Hg)为单质，故①错误，排除A选项；②中HD为单质，聚苯乙烯为混合物，故②错误，排除C、D选项。
2．(2011年天津高二检测)将质量相同的锌粒分别投入下列四个烧杯的溶液中，反应速率最快的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
解析：选D。由计算可知，上述A、B、C
( http: / / www.21cnjy.com )三种溶液物质的量浓度相同，反应速率应该相等，但D烧杯H2SO4溶液中H＋浓度较前三者大，故反应速率最快。反应速率与溶液体积大小无关，而与浓度大小有关。
3．下列叙述中，正确的是(　　)
A．常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多
C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高
D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属，如钒
解析：选D。A项中常温下铝遇到浓硫
( http: / / www.21cnjy.com )酸、浓硝酸发生钝化现象，是由于与其反应生成一层致密氧化膜阻碍继续反应，而不是不反应。B项中Al既与酸反应又与碱反应，但都有关系：2Al～3H2↑，足量酸或碱，等质量的铝反应放出H2一样多。C项中合金的熔点低于各成分金属的熔点。
4．为了说明盐类水解是吸热反应，现用硝酸铵进行实验，表明它在水解时是吸热反应，其中的实验方案正确的是(　　)
A．将硝酸铵晶体溶于水，温度降低
B．硝酸铵溶液的pH小于7
C．向硝酸铵溶液中滴入石蕊试液呈浅红色，加热后，颜色变深
D．硝酸铵溶液与浓氢氧化钠溶液混合微热，有刺激性气味气体产生
解析：选C。只有通过温度改变使水解平衡移动，并借助现象的变化来说明。
5．为证明CuSO4溶液显蓝色与Cu2＋有关而与SO无关，某同学设计下列实验，其中对实验目的没有意义的是(　　)
A．观察硫酸溶液呈无色
B．观察硫酸铜粉末呈白色
C．往CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色
D．往CuSO4溶液中滴加足量Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
解析：选B。
CuSO4在溶液中的
( http: / / www.21cnjy.com )存在形式为Cu2＋和SO，则A项可证明SO无色；C项中把Cu2＋沉淀出来，滤液中只存在SO，滤液无色可说明SO不显蓝色；D项中加入Ba2＋，把SO沉淀出来，滤液中存在Cu2＋，依然显蓝色，说明Cu2＋与显蓝色有关，B项没有意义。
6．将相同质量的镁条分别在①氧气中；②空气中；③氮气中；④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是(　　)
A．②<①<③<④
B．④＝①＝②＝③
C．③<②<①<④
D．③<①<②<④
解析：
选C。本题考查Mg在O2、N2、CO2中的燃烧反应以及定量分析问题的能力。
Mg在氧气中：2Mg＋O22MgO
Mg在空气中：2Mg＋O22MgO(主)；
3Mg＋N2Mg3N2(微量)
Mg在二氧化碳中：2Mg＋CO2C＋2MgO
对于Mg在空气中燃烧的产物质量比较：设有1
mol
Mg完全反应：
①MgMgO―→O―→增16
g
②MgMg3N2―→N―→增×14
g＝9.3
g
③MgMgO＋C―→O＋C―→增22
g，故产物质量为④>①>②>③。
7．(2011年苏州高二检测)如图所示，将紧
( http: / / www.21cnjy.com )紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．a中铁钉附近先呈现红色
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应
D．b中铝条附近有气泡产生
解析：选B。a中铁钉作负极
( http: / / www.21cnjy.com )，铜丝作正极，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正极周围先变红；b中铝条作负极，铝条失电子发生氧化反应，铁钉作正极，发生还原反应。
8．下列实验不能达到预期目的的是(　　)
代号
实验
实验目的
A
观察镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应的剧烈程度
比较镁与铝的金属性强弱
B
同温下测定相同浓度的Na2CO3和Na2SO4溶液的酸碱性
比较硫酸与碳酸的酸性强弱
C
AlCl3、MgCl2溶液中通入过量氨气
比较镁与铝单质的还原性强弱
D
同温下用同一电路分别测定同浓度的盐酸和某一元酸溶液导电能力
比较该一元酸与盐酸酸性的强弱
解析：选C。AlCl3、MgCl2和氨水的反应为复分解反应，没有化合价的变化，不能比较镁、铝单质还原性的强弱。
9．某研究性学习小组为了
( http: / / www.21cnjy.com )探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的叙述中正确的是(　　)
A．镁粉只能直接与溴水中的溴反应
B．水是镁粉与溴发生反应的催化剂
C．产生极少量的气泡是由镁粉与水反应得到的
D．镁粉与溴水中的酸发生反应，导致平衡移动使溴水褪色
解析：选B。本题是一道探究性实验题。由
( http: / / www.21cnjy.com )①把镁放入冷水中，未见任何现象，说明镁与冷水不反应，溴水中存在少量Br－，镁粉放入溴水中有气体生成，但溴水的颜色褪去，所以Mg与溴反应导致溴水的颜色逐渐褪去；③④比较可知镁粉在水的催化下与溴发生反应，速率较快，所以B项正确。
10．根据下列实验现象，所得结论正确的是(双选)(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．左边烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡
活动性：Al＞Fe＞Cu
B．左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色
氧化性：Cl2＞Br2＞I2
C．白色固体先变为浅黄色，后变为黑色(Ag2S)
Ksp：AgCl＞AgBr＞Ag2S
D．锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊
非金属性：S＞C＞Si
解析：选CD。A项左边烧杯是电解池，不
( http: / / www.21cnjy.com )能比较电极的金属活动性大小；B项能说明氧化性Cl2＞Br2、Cl2＞I2，但没有实验表明氧化性Br2＞I2；C项沉淀转化过程为AgCl→AgBr→Ag2S，说明其溶解度依次减小；D项由H2SO4、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱来说明S、C、Si的非金属性，正确。
11．写出下列反应的离子方程式：
(1)在氯化锌溶液中加入过量的氨水____________________________________；
(2)在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水____________________________；
(3)氯化银溶于浓氨水_____________________________________________________；
(4)在FeCl3溶液中加入过量的氨水
________________________________________________________________________。
解析：Zn2＋、Cu2＋、Ag＋都能与氨
( http: / / www.21cnjy.com )分子以配位键相结合分别形成[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋，但Fe3＋不能与氨分子形成配位键，因此氢氧化铁沉淀不溶于氨水。
答案：(1)Zn2＋＋4NH3===[Zn(NH3)4)]2＋
(2)Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋
(3)AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
(4)Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
12．(2011年北京师大实验中学高二检测)下表是某种常见金属的部分性质：
颜色状态
硬度
密度
熔点
导电性
导热性
延展性
银白色固体
较软
2.70
g·cm－3
660.4℃
良好
良好
良好
将该金属投入冷水中无变化，投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。试回答：
(1)推断该金属可能的一种用途：________，该金属的活泼性比铜________(填“强”或“弱”)。
(2)请自选试剂，设计不同的实验方案探究该金属与铁的活泼性强弱，并完成下表：
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼
该金属活泼性比铁弱
解析：本题考查了金属的性质及验证金属
( http: / / www.21cnjy.com )活泼性的实验设计(利用金属间的置换反应或原电池原理等)。不能将该金属投入到FeCl3溶液中来判断该金属与铁的活泼性强弱。
答案：(1)电线电缆(或加热器皿等)　强
(2)
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼　
将该金属投入到FeCl2溶液中
溶液的浅绿色逐渐消失
该金属活泼性比铁弱　
将该金属与铁片、稀硫酸溶液组成原电池
铁片溶解，该金属上有气泡产生
13.某无色透明浓溶液，跟金属铝反应时
( http: / / www.21cnjy.com )放出H2，试判断下列离子：Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO、SO、HCO、OH－、NO何者能存在于此溶液中，当生成Al3＋时可存在________；当生成AlO时可存在________。
解析：某浓溶液能和铝反应放出H
( http: / / www.21cnjy.com )2，此溶液可能是酸溶液(HNO3除外)，也可能是强碱。若生成Al3＋，说明H2是铝和酸反应生成的，则溶液中有大量H＋，则SO、HCO、OH－不能存在(与H＋反应)，NO也不能存在，有它则不产生H2。还不能有Cu2＋，因为溶液是无色的，又因为阴离子只能是SO，而不能存在Ba2＋、Ag＋。所以当生成Al3＋时，可存在H＋、SO、Mg2＋。若生成AlO，说明溶液是强碱性的，有大量OH－，可与之共存的有Ba2＋、OH－、NO。
答案：H＋、SO、Mg2＋　OH－、Ba2＋、NO
14．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)]。
回答下列问题：
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________。
①硫酸铝和氢氧化钠　②硫酸铝和氨水　③硫酸锌和氢氧化钠　④硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备Zn(OH)2的原因
________________________________________________________________________。
解析：(1)Al与NaOH反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。溶液中铝元素以AlO形式存在。
(2)Zn与NaOH反应的化学方程式为Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑。
(3)①Al2(SO4)3滴入NaOH溶液中无沉淀，产物是AlO；NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。
②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉
( http: / / www.21cnjy.com )淀；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀，发生了同样的反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
③ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中无沉
( http: / / www.21cnjy.com )淀：Zn2＋＋4OH－===ZnO＋2H2O；NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀；Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓。
④ZnSO4溶液滴入氨水中无沉淀：Zn2
( http: / / www.21cnjy.com )＋＋4NH3===[Zn(NH3)4]2＋；氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀：Zn2＋＋2NH3·H2O===Zn(OH)2↓＋2NH。所以用互滴的实验方法就能鉴别①③④。
(4)可溶性锌盐与氨水的反应由④可以看出，一
( http: / / www.21cnjy.com )旦氨水过量就会有部分Zn(OH)2溶解：Zn(OH)2＋4NH3===[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－，即在实验过程中加入氨水的用量不易控制。
答案：(1)AlO
(2)Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑
(3)①③④
(4)Al3＋＋3NH3·H2O==
( http: / / www.21cnjy.com )=Al(OH)3↓＋3NH　可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量的氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水用量不易控制