高考化学大二轮复习 专题突破练10 金属及其化合物

专题突破练(十)金属及其化合物1下列说法正确的是()A铝合金的熔点比纯铝高B镁在空气中或纯净的氧气中燃烧，产物一定只有MgOC钠在敞口容器中长期存放或在空气中燃烧，产物一定是Na2O2D铜具有良好的导电性，常用来制作印刷电路板解析：A项，合金的特点是熔点比它的各成分金属的低、硬度比它的各成分金属的大；B项，Mg在空气中燃烧时，能与空气中的O2、N2、CO2等反应，分别生成MgO、Mg3N2、C和MgO等；C项，钠在敞口容器中长期存放最终形成Na2CO3。答案：D2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、铝和铜都可用热还原法制备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Na、Al；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Fe3O43Fe，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。答案：D3某同学通过系列实验，探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是()A将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB将Cu片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察CuSO4溶液的颜色C向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加热以制取CuOD设计CuAl浓硝酸原电池，以证明金属活动性：CuAl解析：铜粉和硫粉反应生成Cu2S，故A错；Cu与浓硫酸的反应需要加热，故B错；Al在浓硝酸中发生钝化，故在CuAl浓硝酸原电池中，Cu发生氧化反应，作负极，不能证明金属活动性CuAl，故D错。答案：C4下列条件下，离子能大量共存或者离子方程式书写正确的是()ApH1的溶液中：Fe2、ClO、Na、SOB在含较多Al3的溶液中：K、Cl、HCOC一小块钠投入到CuSO4溶液中：2NaCu2=Cu2NaD铜溶于稀硝酸：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O解析：A项，pH1的溶液呈酸性，ClO不能大量存在，且Fe2与ClO不能大量共存，不符合题意；B项，Al3和HCO能发生水解相互促进的反应，不能大量共存，不符合题意；C项，钠投入到CuSO4溶液中，钠立即与水剧烈反应，不能置换出铜，不符合题意。答案：D5下列各组物质混合后，不能同时产生无色气体和白色沉淀的是()A少量过氧化钠投入AlCl3溶液BBa(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液CFeCl3溶液与NaHCO3溶液混合加热D明矾溶液与小苏打溶液混合解析：A中过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠，NaOH与AlCl3反应生成氢氧化铝白色沉淀；B中生成了NH3和硫酸钡白色沉淀；C中Fe3溶液显酸性、HCO显碱性，两者混合有Fe(OH)3红褐色沉淀及CO2气体产生；D中生成的是CO2和氢氧化铝沉淀。答案：C6下列各组物质中，满足下表中图示物质在通常条件下能一步转化的组合只有()序号XYZWCuCuSO4Cu(OH)2CuONaNaOHNa2CO3NaClCl2Ca(ClO)2HClOHClFeFeCl3FeCl2Fe(OH)2ABC D解析：本题考查了元素单质及其化合物的转化规律，意在考查考生的理解能力及应用能力。Fe(OH)2不能一步转化为单质铁，不符合要求。答案：A7(2016山西晋商四校联考 )某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是 ()A如果甲中含有S2，则乙是硫黄沉淀B如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3C丙中肯定含有Fe3，所以甲是FeBr2D甲中含有铁元素，可能显2或者3价解析：甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙，乙为淡黄色沉淀，丙与KSCN溶液反应呈红色，则丙中一定含有Fe3，则甲中含有Fe2或Fe3。如果甲中含有S2，硫化亚铁不溶于水，S2与Fe3发生氧化还原反应而不能共存，故A错误；AgCl是白色沉淀，乙不可能是AgCl，故B错误；甲可能是溴化亚铁，也可能是溴化铁，故C错误、D正确。答案：D8下图为与水相关的部分转化关系(水作反应物或生成物，部分产物和反应条件未列出)。下列说法错误的是()H2OA上图所示的反应均为氧化还原反应B比较镁、铁与水的反应条件，可知铁的金属性比镁弱C工业上常用NO2与水的反应原理制取硝酸D实验室中可用铜与稀硝酸反应制取NO2解析：铜和稀HNO3反应生成NO，D项错误。答案：D9甲、乙、丙、丁是中学化学常见的物质，且甲、乙、丙均含有同一种元素。甲、乙、丙、丁之间的转化关系如右图所示。则乙不可能是()AAl(OH)3BFeCl3CCO DNa2CO3解析：甲、乙、丙、丁可以分别为AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2、NaOH或分别为C、CO、CO2、O2或分别为NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CO2时符合图示转化。答案：B10(2016北京海淀一模)某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液的反应：下列说法正确的是()A由实验1可以得出结论：金属铝的活泼性弱于金属铜B实验2中生成红色物质的离子方程式为AlCu2=Al3CuC溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2出现不同现象的原因D由上述实验可推知：用砂纸打磨后的铝片分别与H浓度均为0.2 molL1的盐酸和硫酸反应，后者更剧烈解析：A项，金属铝的活泼性强于铜；B项，电荷不守恒，正确的离子方程式为3Cu22Al=3Cu2Al3；C项，对比实验1、2可知，产生不同现象的原因是溶液中的阴离子不同；D项，由实验可知，Cl可以加快Al的反应，所以用砂纸打磨后的铝片与盐酸反应更剧烈。答案：C11(2016湖南衡阳第一次联考)固体粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分，取X少量溶于水得澄清透明溶液。再取X进行下列实验，实验过程及现象如下：根据上述实验，以下说法正确的是()A气体1可能为SO2和CO2的混合物B沉淀3可能为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C固体粉末X中一定有Na2CO3，可能有KAlO2D固体粉末X中一定有K2SO3和KAlO2解析：固体X加入足量稀硝酸后的溶液2中加BaCl2溶液有沉淀4生成，则沉淀4为BaSO4，X中一定含K2SO3，它被稀硝酸氧化成K2SO4，同时生成的气体不是SO2，而是NO。X溶于水得澄清透明溶液，因K2SO3与MgCl2在溶液中不能共存，故X中无MgCl2。固体X加足量稀硝酸后的溶液2中加足量氨水能生成沉淀3，结合AlO4H=Al32H2O、Al33OH=Al(OH)3，可推知X中一定有KAlO2，沉淀3是Al(OH)3。题给实验现象无法确定Na2CO3是否存在。综上分析，可知A、B、C错误，D正确。答案：D12(2016福建三校联考)向盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中加入一定量的铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积的关系如下图所示。则原H2SO4溶液的物质的量浓度是()A4 mol/L B3 mol/LC2 mol/L D1 mol/L解析：当加入氢氧化钠溶液40 mL时，沉淀量最大，此时溶液中的溶质为硫酸钠，根据钠原子、硫原子守恒有：2n(H2SO4)2n(Na2SO4)n(NaOH)0.04 L10 mol/L0.4 mol，所以n(H2SO4)0.2 mol，故原H2SO4溶液的物质的量浓度为0.2 mol/0.1 L2 mol/L。答案：C13(2016湖北三市联考)钠及其化合物在自然界广泛存在，并有重要用途。(1)过氧化钠是钠的氧化物，写出过氧化钠中阴离子的电子式：_。(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中，充分加热后，排出气体，固体残留物中一定含有的物质是_(写化学式)。(3)工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠，其流程如下：NaNa2ONa2O2如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理：78 g Na2O2222 g A(固体)写出A物质的化学式： _。(4)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂，可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备)，干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子，产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式：_。解析：(2)NaHCO3无论量多少，分解生成的CO2优先与Na2O2反应，肯定有Na2CO3生成。(3)Na2O2与水蒸气反应只生成A，应为Na2O2的结晶水合物，所以结晶水的物质的量8 mol，所以A的化学式为Na2O28H2O。答案：(1)2(2)Na2CO3(3)Na2O28H2O(4)FeSO44Na2O2Na2FeO42Na2ONa2SO4O214(2016陕西咸阳模拟)有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。已知：X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。Y是红棕色的化合物。(1)气体X的成分是(填化学式) _。(2)反应的反应类型属于(填序号) _。a分解反应b复分解反应c置换反应d化合反应e氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_。(4)若经反应得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 molL1 NaOH溶液完全吸收，则反应的化学方程式是_，反应中生成FeSO4的离子方程式是_。解析：(1)X能使品红溶液褪色说明X中含有SO2，但SO2与氯化钡溶液不反应，所以X中还有SO3。(2)反应为FeSO4受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3，既是分解反应又是氧化还原反应。(3)溶液2为Fe2(SO4)3溶液，用KSCN溶液检验Fe3，具体方法为：取少量溶液2于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红。(4)反应得到16 g Fe2O3，由得失电子守恒得生成0.1 mol SO2，所以生成SO3也为0.1 mol，则反应的化学方程式是2FeSO4Fe2O3SO2SO3。0.1 mol SO3与0.2 mol NaOH完全反应，0.1 mol SO2与0.2 mol NaOH恰好完全反应生成Na2SO3，溶液1中含有Na2SO3和Na2SO4，反应的离子方程式为2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H。答案：(1)SO2、SO3(2)a、e(3)取少量溶液2于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色(4)2FeSO4Fe2O3SO2SO32Fe3SOH2O=2Fe2SO2H15某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下：已知：Cu2O2H=CuCu2H2O。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示：沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH5.44.02.75.8沉淀完全pH6.75.23.78.8请回答下列问题：(1)为了加快反应的速率，可以采取的措施是_(写两条)。(2)固体混合物A中的成分是_。(3)反应完成后，铁元素的存在形式为_(填离子符号)；写出生成该离子的离子方程式_。(4)操作1主要包括：_、_、 _。洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤。原因是_。解析：(1)由于矿渣为固体，所以为了加快反应的速率，可以采取的措施是将固体粉碎，也可以适当升高反应的温度或增大反应物H2SO4的浓度等措施。(2)SiO2是酸性氧化物，不能与酸发生反应；其他金属氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3与硫酸发生反应：Cu2OH2SO4=CuCuSO4H2O；Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O；Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O；Fe2(SO4)3Cu=CuSO42FeSO4。因此发生反应后过滤出的固体混合物A中的成分是SiO2、Cu。(3)因为矿渣中Fe元素的化合价为3价，先发生复分解反应，得到Fe2(SO4)3，然后发生反应：2Fe3Cu=Cu22Fe2。因此该反应完成后，铁元素的存在形式为2价的Fe，即Fe2。(4)从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体的操作1主要包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤。原因是CuSO4溶液溶解于水，而且温度越高，溶解度越大。若用冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失。答案：(1)适当升高温度；不断搅拌；将矿渣粉碎；适当增大硫酸的浓度等(任写两条，其他合理答案均可)(2)SiO2、Cu(3)Fe22Fe3Cu=Cu22Fe2(4)蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失16A、B、C、X均为中学化学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系(副产物已略去)：请回答下列问题：(1)若X是强氧化性单质，则A不可能是_(填序号)。aSbN2cNadMgeAl(2)若X是金属单质，向C的水溶液中滴加AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则B的化学式为_；C溶液在保存时应加入少量X，理由是(用必要的文字和离子方程式表示)_ _，检验C溶液中金属元素价态的操作方法是_。(3)若A、B、C均为含金属元素的无机化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B，则B的化学式为_，X的化学式可能为(写出两类不同的物质)_，反应的离子方程式为_或_。 解析：(1)若X是强氧化性单质，则A必然为变价元素的单质或化合物，所以Mg、Al不可能。(2)若X为金属单质，则必为Fe。向C的水溶液中滴加AgNO3溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则C为含氯化合物。该转化关系为FeFeCl3FeCl2。(3)溶液中的反应能够生成均含金属元素的无机化合物，则只有含铝化合物符合题意：Al3Al(OH)3AlO，AlOAl(OH)3Al3。答案：(1)de(2)FeCl3防止Fe2被氧化，2Fe3Fe=3Fe2取少量C溶液于试管中，滴加KSCN溶液，无颜色变化，再滴加氯水(或硝酸)，溶液呈血红色，证明原溶液中有Fe2存在 (3)Al(OH)3NaOH、盐酸(其他合理答案也可)Al33OH=Al(OH)3AlOHH2O=Al(OH)3