2013届高考一轮化学复习课时练：第三章第二节：几种重要的金属化合物（人教版）

2013届高考一轮化学复习课时练：第三章
第二节：几种重要的金属化合物
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．氮气是空气的主要成分之一，含量很高，已有科学家设计出了液氮蒸汽机，即利用液氮的蒸发来驱动机车，从而达到节约能耗的目的。其主要依据是(　　)
A．液氮的沸点为－195.8℃，远低于常温
B．氮气与氧气反应放热
C．氮气在空气中燃烧放热
D．氮气在空气中约占78%(体积分数)
解析：液氮的沸点为－195.8℃，远低于常温，液氮蒸发变为氮气，可用来驱动机车，从而达到节约能耗的目的。
答案：A
2．NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(　　)
A．NO是一种红棕色气体
B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量的氧元素的NO和CO的体积相等
D．NO难溶于水，可以用排水法收集
解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2；NO和CO不一定处于相同状况下。
答案：D
3．(2011·启东中学月考)下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　)
①N2→NO2　②NO2→NO　③NO2→HNO3
④N2→NO　⑤N2→NH3
A．①　　　　　　　　　　B．②⑤
C．④ D．③④
解析：该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高，但反应①N2→NO2不能一步反应就完成；而反应③NO2→HNO3虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。
答案：C
4．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度大小为(　　)
A．①>② B．①<②
C．①＝② D．不能确定
解析：设标准状况下，烧瓶的体积为V L，NH3进行喷泉实验，c＝＝ mol·L－1，
NO2进行喷泉实验，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，
n(HNO3)＝×＝× mol，
溶液体积为 V L，
c＝＝ mol·L－1。
答案：C
5.下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是(　　)
选项 a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B HNO3 NO NO2
C Si SiO2 H2SiO3
D NH3 NO2 NO
解析：A项，Al(OH)3→Al的转化必须经过Al(OH)3→Al2O3→Al这两步；C项，SiO2→H2SiO3必须经过两步SiO2→Na2SiO3→H2SiO3，H2SiO3→Si也必须经过两步H2SiO3→SiO2→Si；D项，NH3→NO2必须经过两步NH3→NO→NO2。
答案：B
6．红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第②份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为(　　)
A．①不变浑浊，②变乳白色
B．①变乳白色，②不变浑浊
C．①变乳白色，②变乳白色
D．①不变浑浊，②不变浑浊
解析：碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，而NO2可与水反应生成硝酸为强酸，故混合气体直接通过石灰水，会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀；混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则剩余NO和CO2的混合气体，再通过石灰水会产生CaCO3沉淀。
答案：B
7．用如图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是(　　)
气体 a b c
A NO2 浓硝酸 铜片 NaOH溶液
B SO2 浓硫酸 Cu 酸性KMnO4溶液
C CO2 稀盐酸 CaCO3粉末 浓硫酸
D NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰
解析：A项，NO2不能用NaOH溶液提纯，因NaOH溶液会吸收NO2；B项，SO2不能用KMnO4溶液提纯，SO2能被酸性KMnO4氧化；D项，NH3的密度小于空气的密度，不能用向上排空气法收集，且固体干燥剂应盛放在U形管或干燥管中。
答案：C
8．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(　　)
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
解析：开始时混合气体为无色，故混合气体中无NO2，通过浓硫酸后气体体积减小，说明含有NH3，通过足量过氧化钠后气体显红棕色，说明混合气体中含有CO2和NO，而最后将剩余气体通入水中得到酸性溶液且几乎无气体剩余，说明原混合气体中无N2。
答案：B
9．38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集气体22.4 mL(标准状况)，反应消耗HNO3的物质的量可能是(　　)
A．1.0×10－3 mol B．1.6×10－3 mol
C．2.2×10－3 mol D．2.4×10－3 mol
解析：Cu与浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的下降，会产生NO2、NO两种气体，另一生成物为Cu(NO3)2。即硝酸反应后转化为NOx和Cu(NO3)2，则参加反应的HNO3的物质的量为：n(HNO3)＝n(NOx)＋2n[Cu(NO3)2]＝＋×2＝2.2×10－3 mol。
答案：C
10．将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为(　　)
A．NO2 B．N2O3
C．N2O D．N2O4
解析：设氮氧化合物的化学式为NxOy，
2NxOy＋2yCuxN2＋2yCuO
2 x
22．4 L 11.2 L
则＝，
解得x＝1。
答案：A
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
(1)A中加入的物质是________________，发生反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(2)B中加入的物质是________，其作用是_______________________________________。
(3)实验时在C中观察到的现象是____________________________________________，
发生反应的化学方程式是__________________________________________________。
(4)实验时在D中观察到的现象是________，D中收集到的物质是________。
解析：根据题目信息，氨与CuO反应的化学方程式为：2NH3＋3CuO===N2＋3H2O＋3Cu。因此装置A应是实验室制取NH3的装置，所用药品为NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物。B装置为NH3的净化装置，因此B中盛放的是碱石灰，NH3与CuO在C中发生反应，未反应的NH3与水在D中遇冷生成氨水，形成白雾，剩余的N2用排水法收集。
答案：(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2
2NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(其他合理答案也可)
(2)碱石灰(或CaO)　除去NH3气流中的水蒸气
(3)黑色粉末逐渐变为红色
2NH3＋3CuO===N2＋3H2O＋3Cu
(4)出现白雾　氨水
12．(12分)(2011·昆明高三质检)A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的无色气体，它们均由短周期元素组成。A、B、C相互转化关系如图所示(部分产物已略去)
①A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C、D为空气中的主要成分；B、E是有毒气体，它们的分子均由同周期元素原子构成。
②B和D相遇生成红棕色气体。
③F是形成酸雨的一种有害气体，有刺激性气味。
回答下列问题：
(1)C的电子式是________，F的名称为_________________________________________。
(2)写出A→B的化学方程式_________________________________________________。
(3)B和E发生反应的化学方程式是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)常温下，把一定量的A通入水中，测得溶液的pH＝12，则该溶液中由水电离出的OH－浓度为________，该溶液中，一定能大量共存的离子组是________(填序号)。
a．Na＋　NO　Fe2＋　Cl－
b．Ag＋　Mg2＋　Ca2＋　NO
c．Al3＋　K＋　[Al(OH)4]－　Cl－
d．CO　Na＋　K＋　NO
解析：能使红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，NH3能与空气中的O2反应，4NH3＋5O24NO＋6H2O，而NO能继续氧化，又B、E由同周期元素原子形成的有毒气体，则为CO、NO，根据实验描述B为NO，E为CO，2NO＋2CO===N2＋2CO2，F为SO2，N2＋O22NO，据此回答问题。
(1)C为N2，其分子中存在N≡N，由此书写电子式。
(2)A→B即为NH3→NO，为NH3的催化氧化，需要催化剂和高温。
(3)B为NO，E为CO，根据其产物为C(N2)，则NO表现氧化性，CO表现还原性生成CO2。
(4)NH3溶于水成NH3·H2O，其溶液中H＋均由H2O电离产生，则
[H＋]＝[H＋]H2O＝[OH－]H2O＝1.0×10－12 mol·L－1，
由于Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH，
Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH，
Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，
确定d为正确选项。
答案：(1) 　二氧化硫
(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(3)2NO＋2CON2＋2CO2
(4)1×10－12 mol·L－1 　d
13．(14分)(高考变式题)某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是________，该装置中发生反应的化学方程式
为______________________________________________________________________。
(2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________；
装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：
________________________________________________________________________。
(3)为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是___________________________________________________________。
(4)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色。
解析：(1)在浓硝酸与铜的反应中，需要随时控制浓硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是普通漏斗；浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。
(2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的NO。
(3)NO与氧气反应表现还原性，NO被氧化为二氧化氮。
(4)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN－生成红色的物质。
答案：(1)分液漏斗
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)生成红棕色气体　蒸馏水中有气泡产生，生成无色气体　3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO
(3)氧气
(4)黄　红(或“血红”)
14．(12分)(2011·南京一模)将23.9 g表面已锈蚀成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜片投入120 mL一定浓度的硝酸中；充分反应后，硝酸被还原成NO2和NO，测得反应后溶液的pH为1。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，洗涤、干燥并灼烧后得到24 g黑色粉末(假设反应前后溶液的体积不变)。计算：
(1)已锈蚀的铜片中铜元素的质量分数约为________。(保留两位小数)
(2)求铜片中单质铜的物质的量。
(3)若生成NO2和NO混合气体共a L(标准状况)。
①a的取值范围为________。
②原硝酸的浓度为多少？(只需用a的代数式表示，写出过程)
解析：(1)最后得到的24 g黑色固体为CuO，
根据元素守恒可得出其中铜元素的质量为
×64 g/mol＝19.2 g，
进而可求出该铜片中铜元素的质量分数：
×100%≈80.33%。
(2)根据元素守恒，n(CuO)＝24/80＝0.3(mol)，
设单质铜为x mol，Cu2(OH)2CO3为y mol。
则
解得x＝0.2，y＝0.05，
所以单质铜的物质的量为0.2 mol。
(3)0.2 mol Cu与硝酸反应如果全生成NO，
则得到的气体为8.96/3 L。
如果全生成NO2，
则得到的气体为8.96 L，
所以a的取值范围为8.96/3原硝酸的物质的量
n＝2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)余＋n(NOx)
＝2×0.3＋0.1×0.12＋a/22.4＝0.612＋a/22.4 (mol)，
c(HNO3)＝(0.612＋a/22.4)/0.12
＝5.1＋a/2.688 (mol/L)。
答案：(1)80.33%　(2)0.2 mol
(3)①8.96/3②(5.1＋a/2.688)mol/L