高考化學二輪復習 第一部分 專題三 元素及其化合物 第10講 金屬及其化合物（含解析）

專題三 元素及其化合物第10講 金屬及其化合物1(2016郴州一模)下列有關金屬及其化合物的說法正確的是()A鋁和氫氧化鈉溶液反應生成Al(OH)3和H2OB鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的Na2OC鐵在高溫下與水蒸氣反應生成Fe2O3和H2D用碳酸鈉和氫氧化鈣反應制NaOH解析：A.鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，錯誤；B.鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的過氧化鈉，錯誤；C.鐵在高溫下與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，錯誤；D.碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，正確。答案：D2下列有關金屬冶煉方法敘述正確的是()A電解氯化鎂水溶液制備鎂B利用鋁熱反應制備鋁C加熱分解Fe2O3制備鐵D用火法或濕法均可制備銅解析：電解氯化鎂水溶液的化學方程式：MgCl22H2OMg(OH)2Cl2H2，不能制備鎂，A項錯誤；鋁熱反應是利用鋁的強還原性制備鎢、鉻等高熔點金屬的一種方法，B項錯誤；冶煉鐵用熱還原法，C項錯誤。答案：D3(2016廈門模擬)一定條件下，化學常見物質(zhì)甲、乙之間存在如下轉(zhuǎn)化關系，乙是()AHClBFeCl2CKOH DNaHCO3解析：由甲乙發(fā)生復分解反應可知，甲、乙均為化合物，甲乙發(fā)生化合反應。由轉(zhuǎn)化關系可知，甲為化合物，不會通過化合反應生成HCl，A不選；若乙為FeCl2，甲乙的化合反應應屬于氧化還原反應，但不滿足甲乙發(fā)生復分解反應，B不選；甲為化合物，不會通過化合反應生成KOH，C不選；若甲為碳酸鈉，與少量鹽酸發(fā)生復分解反應生成乙(碳酸氫鈉)，碳酸鈉、水、二氧化碳發(fā)生化合反應生成乙(碳酸氫鈉)，故選D。答案：D4(2014海南卷)下列除雜操作可行的是()A通過濃硫酸除去HCl中的H2OB通過灼熱的CuO除去H2中的COC通過灼熱的鎂粉除去N2中的O2D通過水除去CO中的CO2解析：H2也能與灼熱的CuO反應生成Cu和H2O，B錯誤；灼熱的Mg能與N2反應生成Mg3N2，C錯誤；CO2在水中的溶解度不大，故無法用水除去CO中的CO2，應用NaOH溶液除去，D錯誤。答案：A5(2015天津卷)向盛有10 mL 1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加1 mol/L NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如下：(導學號 58870052)(1)NH4Al(SO4)2溶液中離子濃度由大到小的順序是：_。(2)寫出m點反應的離子方程式_。(3)若NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為_mol。解析：(1) Al3比 NH水解程度更大，故離子濃度由大到小的順序是：c(SO)c(NH)c(Al3)c(H)c(OH)。(2)m點過程中加入氫氧化鈉沉淀物質(zhì)的量不變，是NH 發(fā)生了反應，離子方程式為：NHOH=NH3H2O(3)10 mL 1 mol/L NH4Al(SO4)2，溶液中Al3 物質(zhì)的量為0.01 mol，NH的物質(zhì)的量為0.01 mol，SO的物質(zhì)的量為0.02 mol, 20 mL 1.2 mol/L Ba(OH)2溶液Ba2物質(zhì)的量為0.024 mol，OH為0.048 mol，反應生成沉淀為0.022 mol。答案： (1)c(SO)c(NH)c(Al3)c(H)c(OH)(2)NHOH=NH3H2O(3)0.022【考綱再現(xiàn)】【錯題記錄】1.常見金屬元素(如Na、Al、Fe、Cu等)。(1)了解常見金屬的活動順序。(2)了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應用。(3)了解合金的概念及其重要應用。2以上各部分知識的綜合應用。1(2016全國卷)化學在生活中有著廣泛的應用，下列對應關系錯誤的是()(導學號 58870146)選項化學性質(zhì)實際應用AAl2(SO4)3和小蘇打反應泡沫滅火器滅火B(yǎng)鐵比銅金屬性強FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板C次氯酸鹽具有氧化性漂白粉漂白織物DHF與SiO2反應氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記解析：A項，Al2(SO4)3與NaHCO3在溶液中能發(fā)生相互促進的水解反應，生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體，能滅火；B項，2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，只能說明還原性Cu強于Fe2，無法說明Fe與Cu的金屬性強弱；C項，次氯酸鹽具有強氧化性，可以漂白織物；D項，氫氟酸與玻璃的主要成分SiO2反應，生成SiF4氣體和水，故氫氟酸可以刻蝕玻璃。答案：B2(2015江蘇卷)在給定條件下，下列選項中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是()A粗硅SiCl4SiBMg(OH)2MgCl2(aq)MgCFe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3DAgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag解析：A.Si2Cl2SiCl4，SiCl42H2Si4HCl，故正確；B.工業(yè)上制備Mg，是電解熔融狀態(tài)的氯化鎂，故B錯誤；C.FeCl3是強酸弱堿鹽，直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵，故C錯誤；D.蔗糖是非還原性糖，不能與銀氨溶液反應，故D錯誤。答案：A3(2016海南模擬)下列敘述和均正確并且有因果關系的是()(導學號 58870147)選項敘述敘述AFe3有氧化性Fe2(SO4)3可作凈水劑B濃硫酸有腐蝕性常溫下濃硫酸不能用鐵罐盛裝CCl2是非金屬單質(zhì)Cl2能使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色D熔融狀態(tài)的Al2O3中有自由移動的Al3和O2電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al解析：鐵離子具有氧化性，硫酸鐵的凈水作用是利用鐵離子水解生成的氫氧化鐵膠體吸附懸浮雜質(zhì)，敘述和均正確，但無因果關系，故A錯誤；濃硫酸具有強腐蝕性，常溫下鐵、鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化，常溫下濃硫酸能用鐵罐盛裝，敘述正確，敘述錯誤，無因果關系，故B錯誤；氯氣是非金屬單質(zhì)，氯氣遇到濕潤的有色布條，氯氣和水反應生成的次氯酸具有漂白性，可以使布條褪色，敘述和均正確，無因果關系，故C錯誤；氧化鋁是離子化合物，熔融時電離出離子，利用電解熔融的氧化鋁制備金屬鋁，敘述和敘述正確并且有因果關系，故D正確。答案：D4(2016上海卷)下列各組混合物，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑不能分離的是()A氧化鎂中混有氧化鋁B氯化鋁溶液中混有氯化鐵C氧化鐵中混有二氧化硅D氯化亞鐵溶液中混有氯化銅解析：A.MgO是堿性氧化物與NaOH溶液不能反應，而Al2O3是兩性氧化物，可以與NaOH溶液發(fā)生反應產(chǎn)生NaAlO2，過濾后洗滌，就得到純凈的MgO；B.向溶液中加入過量的NaOH溶液，氯化鐵變?yōu)镕e(OH)3沉淀，氯化鋁變?yōu)镹aAlO2，過濾，然后向溶液中加入適量的鹽酸，當沉淀達到最大值中，過濾，得到Al(OH)3，再分別向兩種物質(zhì)的沉淀中加入適量的鹽酸溶解，就得到氯化鋁溶液，除去了雜質(zhì)；C.二氧化硅是酸性氧化物，可以與NaOH溶液發(fā)生反應，而氧化鐵與NaOH溶液不能發(fā)生反應，加入過量的NaOH溶液，然后過濾洗滌，就得到純凈的氧化鐵，向濾液中加鹽酸，過濾出的沉淀受熱分解得SiO2；D.二者都可以與NaOH發(fā)生反應，當再向得到的沉淀中加入鹽酸時，二者都溶解，不能分離、提純二者，正確。答案：D5(2015課標全國卷)下列實驗中，對應的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關系的是()選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應后滴加KSCN溶液有氣體生成，溶液呈血紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3B將銅粉加入1.0 mol/L Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍、有黑色固體出現(xiàn)金屬鐵比銅活潑C用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱熔化后的液態(tài)鋁滴落下來金屬鋁的熔點較低D將0.1 mol/L MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1 mol/L CuSO4溶液先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍色沉淀Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2 的小解析：A.稀硝酸與過量的鐵粉反應，生成硝酸亞鐵、NO氣體、水，無鐵離子生成，所以加入KSCN溶液后，不變紅色，現(xiàn)象錯誤；B.Cu與硫酸鐵發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，無黑色固體出現(xiàn)，現(xiàn)象錯誤；C.鋁在空氣中加熱生成的氧化鋁熔點較高，所以內(nèi)部熔化的鋁不會滴落，錯誤；D.硫酸鎂與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀，再加入硫酸銅溶液，則生成氫氧化銅藍色沉淀，沉淀的轉(zhuǎn)化符合由溶解度小的向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化，所以氫氧化銅的溶度積比氫氧化鎂的溶度積小，正確。答案：D6向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關系如圖，下列說法不正確的是()(導學號 58870148)A圖中C點鋁元素存在形式是Al(OH)4B向D點溶液中通入CO2氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀C原混合溶液中cAl2(SO4)3c(AlCl3)12DOA段反應的離子方程式為：2Al33SO3Ba28OH=2Al(OH)43BaSO4解析：C點為BaSO4沉淀，其物質(zhì)的量為3 mol，此時鋁元素以Al(OH)4的形式存在；B點為Al(OH)3和BaSO4沉淀，Al(OH)3的物質(zhì)的量為7 mol3 mol4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3為4 mol1 mol22 mol，即cAl2(SO4)3c(AlCl3)12；OA段反應的離子方程式為：2Al33SO3Ba26OH=3BaSO42Al(OH)3。答案：D7將三種黑色粉末組成的混合物加入到足量的某熱濃酸中，充分反應后得到藍綠色溶液和兩種氣體。將從藍綠色溶液中分離得到的鹽與0.15 mol還原鐵粉恰好反應完全，可得淺綠色溶液和6.4 g紅色沉淀；將上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體，據(jù)此推斷黑色粉末可能為()A物質(zhì)的量：FeSCuOFe111B物質(zhì)的量：CCuOFe322C質(zhì)量：MnO2CuOC5.5812D質(zhì)量：FeCCuO753解析：根據(jù)“上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體”知酸是濃硝酸，最后的氣體是二氧化碳和NO2，則固體含C；另外，根據(jù)得到紅色沉淀知固體含氧化銅，根據(jù)FeCu2=Fe2Cu知生成0.1 mol Cu，消耗Fe 0.1 mol，則另外消耗的0.05 mol的Fe應該是與Fe3反應了，而且n(Fe3)0.1 mol，n(Fe)n(Cu)11，綜上所述選項B符合題意。答案：B8A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素，它們之間有如下圖所示的轉(zhuǎn)化關系(部分反應物已略去)。(1)若A是一種兩性氧化物，B的水溶液呈酸性，請寫出反應和反應(由A一步轉(zhuǎn)化為B或C)的離子方程式：反應_；反應_。(2)若反應為置換反應，反應為化合反應，C物質(zhì)大量存在于海水中，是人體生理活動不可缺少的物質(zhì)。工業(yè)上可以用C來制取A或B，請寫出這兩個反應的化學方程式：CA_；CB_；(3)若反應均為化合反應，反應為置換反應。當A為一種金屬單質(zhì)時，請寫出反應和可能的離子方程式：_；_。解析：(1)高中階段具有兩性的氧化物為Al2O3，Al2O3與H反應生成Al3和H2O(反應)，Al2O3與OH反應生成AlO和H2O(反應)，AlO與過量的H反應生成Al3和H2O(反應)，Al3與過量的OH反應生成AlO和H2O(反應)。(2)首先確定C為NaCl，電解熔融態(tài)NaCl生成Na、Cl2，電解飽和NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，故A為Na，B為NaOH。(3)金屬元素中，鐵的價態(tài)變化復雜，所以首先聯(lián)想A為Fe，F(xiàn)e可與鹽酸反應生成FeCl2(反應)，F(xiàn)eCl2與Cl2反應生成FeCl3(反應)，F(xiàn)eCl3與Fe反應生成FeCl2(反應)，F(xiàn)e可與Cl2反應生成FeCl3(反應)。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2O(2)2NaCl(熔融)2NaCl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)2Fe3Fe=3Fe22Fe2Cl2=2Fe32Cl(或2Fe2Br2=2Fe32Br)9(2016海南卷)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(導學號 58870149)(1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑應選用_(填標號)。AHCl溶液BH2SO4溶液C氨水 DNaOH溶液(2)易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為_。(3)沉淀B的化學式為_；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。(4)已知：KW1.01014，Al(OH)3AlOHH2OK2.01013。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數(shù)等于_。解析：(1)易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))，它們都是比較活潑的金屬，都可以與酸發(fā)生反應，而Al可以與強堿溶液反應變?yōu)镹aAlO2進入溶液，而Fe、Mg不能與堿發(fā)生反應，所以要以易拉罐為原料制取明礬，應該用強堿NaOH溶液溶解，選項D正確；(2)易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，反應的離子方程式是：2Al2OH2H2O=2AlO3H2；(3)濾液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3溶液，發(fā)生HCOAlOH2O=Al(OH)3CO，所以沉淀B的化學式為Al(OH)3；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是Al3發(fā)生水解反應，消耗水電離產(chǎn)生的OH，當最終達到平衡時溶液中c(H)c(OH)，所以溶液顯酸性。(4)由已知得Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數(shù)：K20。答案：(1)D(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)Al(OH)3Al3水解，使溶液中H濃度增大(4)2010氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛地用作有機合成催化劑。實驗室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料，某種制備銅的氯化物的流程如下。按要求回答下列問題：(導學號 58870150)(1)操作的名稱是_，檢驗溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是_。操作需在氯化氫氣流中經(jīng)過加熱濃縮、_、過濾、洗滌、干燥。(2)上述流程中，所得固體1需要加稀鹽酸溶解，其理由是_；溶液1可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)， X可選用下列試劑中的(填序號)_。 aNaOH bNH3H2OcCuO dCuSO4(3)反應是向溶液2中通入一定量的SO2，加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀。寫出制備CuCl的離子方程式：_。解析：(1)經(jīng)過操作得到固體和溶液，所以該操作為過濾；雜質(zhì)Fe與Cl2反應轉(zhuǎn)化為Fe3，所以用KSCN溶液檢驗；熱溶液經(jīng)過冷卻結(jié)晶可得到晶體。(2)CuCl2和FeCl3均為強酸弱堿鹽，能發(fā)生水解反應，水解產(chǎn)物均有HCl，加稀鹽酸溶解，能抑制氯化銅、氯化鐵水解；試劑X作用為消耗H，調(diào)節(jié)pH使雜質(zhì)Fe3轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，CuSO4不能消耗H，NaOH與NH3H2O會產(chǎn)生新的雜質(zhì)離子，CuO既能消耗H，又不會產(chǎn)生新雜質(zhì)，故c項正確。(3)溶液2含有CuCl2，通入一定量的SO2，生成白色沉淀CuCl，發(fā)生氧化還原反應，SO2為還原劑，被氧化為SO，所以離子方程式為：2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO答案：(1)過濾KSCN溶液冷卻結(jié)晶(結(jié)晶)(2)抑制氯化銅、氯化鐵水解c(3)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO11(2016衡水模擬)鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛，請根據(jù)下列實驗回答問題：(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸，所得溶液中含有的大量陽離子是_。(2)某溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cu2四種離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是_。AMg2 BFe2CAl3 DCu2(3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：回答下列問題：操作的名稱是_，操作的名稱是_。寫出在空氣中煅燒FeCO3的化學方程式_。(4)有些同學認為用酸性KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定，其反應如下：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。a稱取2.85 g綠礬(FeSO47H2O)產(chǎn)品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中；c用硫酸酸化的0.010 00 mol/L KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。實驗前，首先要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO4溶液250 mL，配制時需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需_。某同學設計的下列滴定方式，最合理的是_(夾持部分略去)(填字母序號)。計算上述樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分數(shù)為_。解析：(1)磁性固體Y為四氧化三鐵，溶于過量鹽酸中，其反應的離子方程式為：Fe3O48H=Fe22Fe34H2O。所以溶液中含有的大量陽離子是Fe2、Fe3、H。(2)該轉(zhuǎn)化關系如圖所示：故大量減少的離子有Al3、Fe2。(3)經(jīng)操作得到濾液和濾渣，故該操作為過濾。結(jié)合產(chǎn)品為Fe2O3，則逆推知經(jīng)煅燒產(chǎn)生。為防止其中會有雜質(zhì)混入，應對沉淀進行洗滌，再經(jīng)干燥處理。煅燒過程中，分解產(chǎn)生的FeO被空氣中的氧氣氧化為Fe2O3。(4)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要容量瓶，所以答案為250 mL的容量瓶。酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕橡膠管，所以應用酸式滴定管盛裝酸性高錳酸鉀溶液。5(FeSO47H2O)5Fe2MnO5278 g1 molm0.010 00 mol/L0.02 Lm0.278 g則綠礬產(chǎn)品總質(zhì)量為m0.278 g2.78 g，樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分數(shù)為2.78 g/2.85 g100%97.5%。答案：(1)Fe2、Fe3、H(2)B、C(3)過濾洗滌4FeCO3O22Fe2O34CO2(4)250 mL容量瓶b97.5%