第四题 常见无机物性质及综合应用
题组一 性质用途判断型
1.下列关于金属冶炼的叙述正确的是( )
A.工业上可利用铝热反应大量冶炼金属铁
B.金属钠、铝和铜都可用还原法制备
C.电解饱和氯化镁溶液可得金属镁
D.用足量CO还原磁铁矿得到9 mol铁时转移24 mol电子
答案 D
解析 选项A,金属铝的价格远远高于铁的,所以工业上不用铝热反应来大量冶炼铁;选项B,钠、铝属于活泼金属,应采用电解熔融NaCl、Al2O3的方法来制备;选项C,电解饱和MgCl2溶液得到Mg(OH)2;选项D,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,根据Fe3O4―→3Fe,生成3 mol Fe时转移8 mol电子,则得到9 mol铁时转移24 mol电子。
2.下列有关叙述正确的是( )
A.铝和铁在常温下遇硫酸或硝酸时发生钝化
B.金属钠除能保存在煤油中,也可以保存在汽油中
C.湿法冶炼是指金属在溶液中发生的置换反应,如金属钠置换硫酸铜溶液中的铜
D.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
答案 D
解析 A项中应是铝和铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时发生钝化,错误;汽油易挥发,不可以用来保存钠,B错误;钠与硫酸铜溶液反应时,首先与水反应生成氢氧化钠,C错误;直接蒸干时AlCl3、FeCl3、CuCl2均水解生成对应的碱和易挥发的HCl,故不能直接蒸干,D正确。
3.下列叙述中不正确的是( )
A.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
B.碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得到纯净的氨气
C.浓硫酸、浓硝酸在常温下都能与铜较快反应
D.NH4HCO3溶液与NaHCO3溶液均能与盐酸、氢氧化钠溶液反应,且物质的量浓度相同时,NaHCO3溶液的pH大
答案 C
解析 铜与浓硫酸加热才能反应。
4.下列叙述正确的是( )
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.某无色溶液中通入Cl2,溶液变为淡黄色,再加入淀粉溶液,溶液变为蓝色,说明原溶液中存在I-
C.CO2、NO2、SO2都能与H2O反应,其反应原理相同
D.C、N、S三种单质直接与O2反应都能生成两种氧化物
答案 B
7
解析 A项,铁和氯气反应生成氯化铁,和盐酸反应生成氯化亚铁,故错误;B项,淀粉遇碘变蓝色,淀粉溶液变蓝色,说明含有碘单质,碘溶于水呈黄色,原溶液呈无色,说明原溶液中不含碘单质,所以碘单质只能是氯气和碘离子反应生成的,故原溶液中含有碘离子,故正确;C项,二氧化碳和二氧化硫与水反应是化合反应且不是氧化还原反应,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,属于氧化还原反应,所以反应原理不同,故错误;D项,碳单质直接和氧气反应能生成一氧化碳和二氧化碳,氮气直接和氧气反应只生成一氧化氮,硫和氧气直接反应只生成二氧化硫,故错误。
5.下列叙述正确的是( )
①向久置于空气中的NaOH溶液中加盐酸时有气体产生
②浓硫酸可用于干燥H2、NO2等气体,但不能干燥NH3、SO2等气体 ③CO2和Na2O2反应生成Na2CO3和O2,SO2和Na2O2反应生成Na2SO3和O2 ④足量的硫单质与64 g铜反应,有2 mol电子发生转移 ⑤蔗糖炭化的演示实验中,浓硫酸既体现了强氧化性又体现了脱水性 ⑥氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得相同的物质
A.①④⑤ B.①⑤⑥
C.②③④ D.④⑤⑥
答案 B
解析 浓硫酸可以干燥SO2,②错误;Na2O2有强氧化性,SO2有还原性,SO2和Na2O2反应生成Na2SO4,③错误;足量的硫单质与64 g铜反应生成Cu2S,有1 mol电子发生转移,④错误。
6.下列有关物质的性质与应用叙述均正确且对应的是( )
A.SiO2是一种良好的导体,可制光导纤维
B.氯水具有氧化性和漂白性,可用于自来水消毒
C.氨水具有挥发性,可用于检验氯化氢气体
D.浓H2SO4具有吸水性,可用于干燥硫化氢气体
答案 B
解析 A项SiO2不导电;C项是应用NH3与HCl反应生成NH4Cl白色固体来检验HCl;D项浓H2SO4不能干燥H2S。
7.下列有关物质的性质或应用不相对应的是( )
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.
如图所示,①中为AlCl3溶液、②中为浓氨水,则①中有白色沉淀生成
答案 C
解析 漂白纸浆体现SO2的漂白性。
8.下列叙述不正确的是( )
①Fe与S混合加热生成FeS2 ②Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应 ③过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成
④FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路
A.①③ B.①②
C.②④ D.②③
答案 B
解析 Fe是变价金属单质,遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成+3价铁,遇弱氧化剂(如S、I2等)生成+2价铁,故Fe与S混合加热生成FeS,①错误;Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应,②错误。
9.2014年将在上海首飞的C919大飞机采用了大量新材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( )
7
A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物
B.铝锂合金的硬度比锂大
C.铝锂合金的熔沸点比铝低
D.铝锂合金耐酸碱腐蚀
答案 D
解析 铝锂合金中的铝能与酸和碱反应,锂能与酸反应,故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。
10.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是( )
A.NH3溶于水后显碱性,在FeCl3饱和溶液中通入足量NH3可制取Fe(OH)3胶体
B.碳酸钠溶液显碱性,用热的碳酸钠溶液可去除金属表面的油污
C.次氯酸钠具有强还原性,可用于配制“84”消毒液
D.铜的金属活动性比铝弱,可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸
答案 B
解析 A项,制备氢氧化铁胶体只能用加热水解的方法,而通入氨气得到的是氢氧化铁沉淀,错误;B项,加热促进Na2CO3的水解,碱性增强,去污效果好,正确;C项,次氯酸钠具有强氧化性,错误;D项,浓硝酸与铜在常温下剧烈反应,而遇铝则发生钝化,错误。
11.下列说法正确的是( )
A.自然界中含有大量的游离态的硅,纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片
B.Si、P、S、Cl相应的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
C.工业上通常用电解钠、铁、铜对应的氯化物制得该三种金属单质
D.金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能,其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜,阻止反应的进一步进行
答案 B
解析 A项,硅是亲氧元素,自然界中不存在游离态的硅,错误;B项,H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性依次增强;C项,铁、铜的冶炼均用热还原法,错误;D项,铁不能形成氧化物薄膜,铜耐腐蚀是因为铜不活泼。
题组二 物质转化关系判断型
1.如图所示是物质间发生化学反应的颜色变化,下列选项中正确的是( )
选项
M
N
P
Q
A
NH3·H2O
Ba(OH)2
铜
石蕊溶液
B
Na
BaCl2
FeO
KSCN
C
NaOH
Ba(NO3)2
锌粉
KSCN
D
NaHCO3
MgCl2
Fe
石蕊溶液
答案 C
解析 A项中Ba(OH)2与Fe2(SO4)3溶液反应得到的是红褐色沉淀Fe(OH)3与白色沉淀BaSO4的混合物,A错误;B项中FeO不能还原Fe3+;D项中MgCl2无法与Fe2(SO4)3反应生成沉淀。
2.甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的物质,它们之间存在如图所示的转化关系(部分产物略去),甲不可能是( )
7
A.NaOH溶液 B.Fe
C.Al2O3 D.C
答案 C
解析 选项A,NaOH溶液与少量CO2反应生成Na2CO3(乙),与过量CO2反应生成NaHCO3(丙),Na2CO3和NaHCO3之间可相互转化,正确;选项B,Fe与少量硝酸反应生成Fe(NO3)2(乙),与过量硝酸反应生成Fe(NO3)3(丙),Fe(NO3)2和Fe(NO3)3之间可相互转化,正确;选项C,Al2O3无论与少量或过量NaOH溶液反应均只生成NaAlO2,与少量或过量盐酸等反应均只生成AlCl3,不正确;选项D,C与少量O2反应生成CO(乙),与过量O2反应生成CO2(丙),CO和CO2之间可相互转化。
3.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( )
编号
a
b
c
d
①
Na2O
Na2O2
Na
NaOH
②
Al2O3
NaAlO2
Al
Al(OH)3
③
FeCl2
FeCl3
Fe
CuCl2
④
NO
NO2
N2
HNO3
A.①② B.②③ C.②④ D.①③
答案 B
解析 ①Na2ONa2O2NaOH,NaOH不能一步反应生成Na2O;②Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3,AlAl2O3,AlNaAlO2;③FeCl2FeCl3CuCl2FeCl2,FeFeCl2,FeFeCl3;④NONO2HNO3NO,N2NO,N2不能直接生成NO2。
4.下列物质的转化在给定条件下不能实现的是( )
①NaNa2O2Na2CO3
②MgOMgCl2溶液Mg
③FeFe2O3Fe2(SO4)3
④SiO2Na2SiO3H2SiO3
⑤Fe2O3FeCl3溶液无水FeCl3
A.①②③ B.②③④ C.②③⑤ D.①④⑤
7
答案 C
解析 ②不能用电解MgCl2溶液的方法制取Mg;③Fe在氧气中燃烧的产物为Fe3O4;⑤FeCl3溶液加热得到Fe(OH)3或Fe2O3。
5.已知A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质,它们有如下转化关系,且D为强电解质(其他相关物质可能省略)。
ABCD
下列说法不正确的是( )
A.若A为非金属单质,则它与Mg反应的产物中阴阳离子个数比可能为2∶3
B.若A为非金属单质,则其组成元素在周期表中的位置可能处于第二周期第ⅣA族
C.不论A为单质还是化合物,D都有可能是同一种物质,该物质的浓溶液在常温下都能使铁和铝发生钝化
D.若A是共价化合物,0.1 mol A分子中含有的电子数可能为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
答案 B
解析 A项,当转化关系为N2―→NO―→NO2―→HNO3时,A为N2,与Mg反应生成的Mg3N2中阴阳离子个数比为2∶3,正确;B项,若A为碳,则对应的D为H2CO3,属于弱电解质,错误;当转化关系为H2S(或S)―→SO2―→SO3―→H2SO4时,C项正确;当转化关系为NH3―→NO―→NO2―→HNO3时,D项正确。
6.CaCO3是一种化工原料,可以通过反应生成一系列物质,如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.Cl2和SO2均可以漂白有色物质,且漂白的原理相同
B.由SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑可知,H2CO3的酸性弱于H2SiO3
C.工业上,可先向饱和食盐水中通入NH3后,再通入CO2制NaHCO3
D.制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应
答案 C
解析 Cl2和SO2的漂白原理分别是氧化性漂白和非氧化性漂白,选项A错误;高温反应不能说明酸性强弱,选项B错误;选项C是侯氏制碱法原理,选项C正确;制取漂白粉涉及氧化还原反应,选项D错误。
7.如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上,并可制取H2和S。下列说法正确的是( )
A.吸收H2S的离子方程式为Fe3++H2S===Fe2++S↓+2H+
B.电解过程中的阳极反应主要为2Cl--2e-===Cl2↑
C.该工艺流程体现绿色化学思想
D.实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S污染
7
答案 C
解析 选项A不符合电荷守恒,正确的离子方程式为2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+,所得滤液中含有Fe2+、H+和Cl-,由于还原性Fe2+>Cl-(或根据图示循环),电解时阳极反应式为Fe2+-e-===Fe3+,故B错;由于H2S充分燃烧的化学方程式为2H2S+3O22SO2+2H2O,生成的SO2也是一种污染性气体,故D错。
8.海洋中有丰富的矿产、能源和水产资源,如图所示为利用海水的部分流程。
下列有关说法正确的是( )
A.制取NaHCO3的原理是利用其溶解度比较小
B.用澄清石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C.在③④⑤步骤中,溴元素均被氧化
D.工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
答案 A
解析 A中发生的反应为CO2+H2O+NH3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl,反应能够发生是因为NaHCO3的溶解度比较小,A正确;B中石灰水与NaHCO3和Na2CO3反应都能产生碳酸钙沉淀,不能用于鉴别两种物质,B错误;C中④步骤中SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr,溴元素被还原,C错误;D中工业上制取金属镁采用电解熔融MgCl2,不是电解饱和MgCl2溶液,D错误。
9.用海边的石英砂(含氯化钠、氯化铁等杂质)制备高纯度SiO2的工艺流程如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.洗涤的目的是除去石英砂中的可溶性杂质,加热是为了干燥SiO2
B.若在实验室进行上述操作,需要用到的部分仪器有玻璃棒、漏斗、蒸发皿等
C.碱溶时加入NaOH溶液,反应的离子方程式是SiO2+2OH-===SiO+H2O
D.滤液Ⅰ与CO2发生反应的化学方程式一定是Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
答案 C
解析 流程图中的固体是硅酸,加热的目的是使其分解,A错误;过滤需要用玻璃棒、漏斗等,但硅酸受热分解应该在坩埚中进行,B错误;若向Na2SiO3溶液中通入足量CO2时,则生成物为NaHCO3、H2SiO3,D错误。
10.美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是( )
7
A.铝镓合金与水反应的化学方程式为
2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
B.总反应式为2H2O2H2↑+O2↑
C.该过程中,能量的转化形式只有两种
D.铝镓合金可以循环使用
答案 C
解析 该过程中太阳能转化为电能、电能转化为化学能,铝镓合金与水反应时还可能使化学能转化为热能。
7